在市政污水处理领域应用膜生物反应器工艺时，处理后产出的出水水质优良，既可直接排入水体，也可用于农田灌溉。相较于传统污水处理工艺，膜生物反应器的优势包括占地面积小，且适用于老旧污水处理厂的改造升级工程。
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膜生物反应器基本运行参数
早期膜生物反应器的分离装置设于反应器外部（即错流式膜生物反应器），运行时需依靠较高的跨膜压力维持过滤效果。浸没式膜生物反应器系统问世后，因其将膜组件直接浸没于反应器内，迅速成为主流配置方案，尤其适用于北美地区的常规污水处理场景。
浸没式膜生物反应器依靠粗气泡曝气实现混合搅拌并抑制膜污染。该类浸没式系统的能耗远低于错流式系统；但浸没式系统的运行通量较低，因此需要更大的膜面积。在浸没式系统的配置中，曝气是影响工艺水力性能与生化性能的关键参数之一。曝气作用可使固体颗粒保持悬浮状态、冲刷膜表面，同时为微生物菌群供氧，进而提升污染物的生物降解效率与微生物的增殖效果。
内置式/浸没式
过滤元件可安装于主生物反应器罐体内部，也可置于独立的配套罐体中。膜组件的形式包括平板膜、管式膜，或两种膜型的组合结构。这类系统可集成在线反冲洗功能，通过将膜产水反向泵送流经膜组件，减少膜表面的污染沉积。
需额外曝气以产生空气擦洗作用，从而减轻膜污染。当膜组件安装于主反应器内部时，需将膜模组从罐体内取出，转移至离线清洗槽中进行清洁。
外置式/错流式
过滤元件安装在反应器外部。可将微生物混合液直接泵送通过多个膜模组，随后回流至生物反应器；也可先将微生物混合液泵送至一组膜模组，再通过二级泵驱动混合液串联流经各模组。借助配套的清洗槽、泵体及管路，可对膜组件进行原位清洗与浸泡处理。尽管浸没式膜的能耗优势更为突出，错流式膜的配置方案仍保有一定的市场份额，尤其在工业应用领域需求稳定。从运维便捷性角度来看，错流式系统可安装在厂房的较低楼层，且膜组件更换作业无需专用起重设备。
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