MBR膜对悬浮固体（SS）浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小（0.01～1μm），可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来，其固液分离效果要远远好于二沉池，MBR对SS的去除率在99%以上，甚至达到*；浊度的去除率也在90%以上，出水浊度与自来水相近。由于膜组件的高效截留作用，将全部的活性污泥都截留在反应器内，使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平，高可达40～50g/L.这样，就大大降低了生物反应器内的污泥负荷，提高了MBR对有机物的去除效率，对生活污水COD的平均去除率在94%以上，BOD的平均去除率在96%以上。同时，由于膜组件的分离作用，使得生物反应器中的水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）是*分开的，这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物（如硝化细菌）也能在反应器中生存下来，保证了MBR除具有高效降解有机物的作用外，还具有良好的硝化作用。研究表明，MBR在处理生活污水时，对氨氮的去除率平均在98%以上，出水氨氮浓度低于1mg/L.
MBR膜一体化污水处理装置：MBR膜一体化污水处理装置是借鉴国内外相关技术及结合多年实践，逐步改进和完善的一种针对远离城市排水管网，又不宜在当地建设污水处理厂的地区的一种生活污水处理装置； 该装置特别适合于：小城镇的新农村建设、旅游风景区、医院疗养区和军事基地等，无管网的别墅区。它在结构上采用了旋转薄片生物带和将空气强制混入液体的方式，具有巨大的气、液传质面积，能有效地形成不断更新的生物膜，大限度地提高污水处理能力和效果，是目前技术良好、结构*、运行经济、管理方便、使用寿命超长的污水处理装置，其突出特点是低能耗、低噪音、低维护量和低运行成本。新型MBR膜一体化污水处理装置以旋转生物转鼓为核心，主要由初沉池、缺氧池、生物转鼓和二沉池组成工艺流程：运行过程中，有两只池处于曝气阶段，而边池的一只是处于沉淀状态，处理后出水从堰口排出，剩余污泥从底池排除。
污水从左侧矩形池进水，该池作曝气池，从连通管到中间矩形曝气池，再经连通管至右侧矩形沉淀池，处理水由固定堰排出，水流方向由左向右；经过一定时段后，关闭左侧池进水闸，开启中间池进水闸，此时，左侧池开始停止曝气，而污水从中间池流向右侧池；经过一个短暂的过渡段后，关闭中间池进水闸，而改从右侧池进水，此时右侧池曝气，左侧池经静止沉淀后出水，水流从右向左流动，完成一个切换周期，这样周而复始，污水即达到净化的目标；确定混合液污泥浓度MLVSS MLVSS值取决于曝气系统的供氧能力，以及二沉池的泥水分离能力。从降解污染物质的角度来看，MLVSS应进量高一些，但当MLVSS太高时，要求混合液的DO值也就越高，MBR膜一体化污水处理设备前已述及，在同样的供氧能力时，维持较高的DO值需要较多的空气量，而一些处理厂的曝气系统难以达到要求。另外，当MLVSS 太高时，要求二沉池又叫强的泥水分离能力，一些处理厂的二沉池表面积相对较小，难以提供充足的泥水分离能力。因此，应根据处理厂的实际情况，确定一个大MLVSS值，一般在1500-3000mg/L之间。
MBR膜一体化污水处理设备具有较大的灵活性和实用性：在城市生活污水或废水处理中，传统的处理工艺（格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池）流程较长，占地面积大，而出水水质又不能保证。而MBR工艺（筛网过滤+MBR）则因流程短、占地面积小，处理水量灵活等特点，而呈现出明显优势。MBR的出水量根据实际情况，只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整，非常简单、方便；对于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象，MBR由于不用二沉池进行固液分离，可以轻松解决。这样，就大大减轻了管理操作的复杂程度，使优质稳定的出水成为可能；同时，MBR工艺非常易于实现自动控制，提高了污水处理的自动化水平。
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