膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor，简称MBR)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺。该工艺以膜组件代替传统污水生物处理工艺中的二次沉淀池，通过膜组件的高效截流作用使得泥水彻底分离;并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率;同时，在低污泥负荷下运行也减少了剩余污泥产量(理论上可达到零污泥排放)，从而基本解决了传统生物处理工艺存在的出水水质欠佳、占地大、运行维护复杂、易发生污泥膨胀等突出问题。因此，MBR工艺近年在国际水处理技术领域正日益得到广泛关注，应用领域也已从生活污水处理与回用、工业废水处理逐渐向大规模城市污水处理与回用等方面拓展。
根据膜组件的设置位置，膜-生物反应器可分为分置式膜-生物反应器(sidestream MBR)和一体式膜-生物反应器(submerged MBR)两大类，如图1所示。
清华大学环境科学与工程系早在90年代初即成立了由著名环境工程专家钱易院士为带头人的科研小组，开始对膜-生物反应器技术进行深入系统的研究，是国内最早开展该项研究的单位之一。经过10多年的研究，在国家自然科学基金、国家八五和九五科技攻关以及国际合作项目等的支持下，由黄霞教授等组成的研究小组先后对多种膜组件(平板式、管式和中空纤维式)、多种膜材质(聚丙烯腈、聚乙烯、聚砜等有机膜和无机陶瓷膜)、多种膜规格(微滤膜和超滤膜)，几种型式(分置式和一体式)的膜-生物反应器进行了系统深入的研究。重点优化了膜-生物反应器的操作条件，开发了一整套的膜污染防治技术，在系统长期稳定运行控制等方面取得了突出成果。我公司作为清华大学MBR技术的产业化推广商，率先成为这一工艺的倡导者和应用者。
一体式膜-生物反应器应用于中水回用工程的工艺流程图如图2所示：
膜-生物反应器工艺的主要优点如下：
1.产水率高，处理后出水可全部回用;
2.处理效率高，出水水质优良稳定，处理出水不含SS，极其清澈，感观好。可直接作为生活杂用水回用;
3.运行灵活，对水质水量的变化适应性很强。尤其对于一些新建社区或季节性的度假场所，即使进水量远低于设计水量，通过自动控制系统调节运行周期，使运行不受影响;
4.工艺流程简单，结构紧凑，占地少，适用于任何场合;
5.易于完全实现自动化，无需专人负责运行维护;
6.剩余污泥产量极低，甚至不产生剩余污泥。
