膜生物反應器（Membrane Bioreactor，簡稱MBR）是膜分離技術與活性污泥法有機結合的新型水處理技術。中空纖維膜的應用取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離，有效的達到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反應器內，使硝化反應得以順利進行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同時可以截留一時難于降解的大分子有機物，延長其在反應器的停留時間，使之得到最大限度的分解。應用MBR技術后，主要污染物如COD去除率可達到95％以上，產水懸浮物和濁度近於零，水質良好且穩定，可以直接回用，實現了污水資源化。
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