第一代污水处理技术以传统活性污泥法为主，二级处理大多采用A2/O、SBR及氧化沟三种工艺。其优点：能耗、吨水投资及运行费用相对较低。存在的问题：占地大、出水水质差且不稳定，达不到中水回用要求，直接或不达标排放不仅造成水体二次污染，也造成水资源的巨大浪费。
基于膜法的第二代常规MBR污水处理技术由于其占地小、出水水质稳定且能达到回用水标准，在污水资源化方面有着明显优势。存在的问题是：由于膜材料价格高导致工程投资大；膜材料结构不合理导致膜寿命低；MBR反应器设计缺陷导致其能耗高，因而使得MBR运行费用和水处理成本升高。以上三大缺陷严重阻碍了第二代常规MBR的推广应用 。
我公司与中国科学院生态环境中心深度合作，在第一、第二代技术基础上，经技术创新，开发成功了第三代污水处理技术——低能耗一体化MBR成套装备及远程控制系统。该成套技术由三部分组成：1、低能耗一体化MBR反应器，2、MBR无机-有机复合膜，3、远程控制系统。
1、低能耗一体化MBR反应器
1）原 理
低能耗一体化MBR反应器是在普通曝气池内加装曝气能量聚集器，将反应池分隔成不同反应区（包括好氧区、膜区、缺氧/厌氧区），通过CFD模拟及优化构建而成。反应器结合了MBR优越的泥水分离性能、污泥浓度高和反应区污泥无泵循环的三大优势，具备了高效脱氮除磷、占地小及低能耗的特点。
2）工艺流程对比
3）技术优势
3.1）能耗低
能耗仅为第二代常规MBR技术（1-1.2kWh/m3）的25-30%，达到了该技术能耗的国际先进水平（0.3-0.5kWh/m3)；
3.2）占地小，出水水质优良
比传统活性污泥法减少工程占地面积50%以上，比常规MBR工程节省占地面积10-15%；出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准；
3.3）操作简单方便
膜清洗频率低（半年1次在线清洗），劳动强度低。操作简单方便；自动化程度高，可远程控制管理，实现无人值守；大型工程可实现自动在线清洗；
3.4）涡流冲刷
经精心设计，CFD模拟云图显示，反应器内膜表面由原来的流体向上直线冲刷变为直线和涡流共同冲刷，大幅提高了膜面冲刷效果；
3.5）适应性强
单元化、模块化、标准化设计使其更适应大、中、小各型污水处理工程和改造第一、二代污水处理厂（站），便于在大、中、小城镇和农村迅速推广；
3.6）工程造价低，运行费用低
2、新型MBR无机-有机复合膜
1）原 理
选取官能化的无机玻璃纤维管作为基材，运用界面光接枝聚合技术，将基材与活性铸膜液进行接枝覆膜，使膜牢固“生长”于玻纤基材上，提高了无机-有机材料界面粘结强度，制备出耐污染性强、长寿命、高亲水性的MBR膜材料。
2）技术优势
2.1）高强度、高通量、长寿命、强抗污染
玻纤基材与有机复合膜以化学键（光接枝界面聚合，即表面“长”膜）形式结合，其抗拉伸强度（200-220N/cm2）是物理涂敷方法制备的膜材料（6-10N/ cm2）的20倍左右，其使用寿命高达10-12年；同时抗污染性、通量远优于现有的物理涂敷方法制备的平板/中空纤维膜，达到同类产品国际领先水平；
2.2）低成本
新型MBR无机-有机复合膜比国内同类产品的生产成本低10-15%；
2.3）低碳环保。
传统MBR膜材料的有机层厚度为300-500微米，无机-有机复合膜的有机层厚度仅为100微米左右，大量节省了有机材料的使用；玻纤基材可回收利用，其经济低碳和绿色环保的特点，引领了国内外膜材料制备的发展方向。
3、远程控制系统
远程控制系统可将几十、甚至上百个各型污水厂（站）集中管理。每个污水处理设施的数据及现场画面直接上传至远程控制管理中心，中心对数据进行分析与处理，及时发出参数指令，调整运行状态，并根据需要调度专业人员至现场维护，使系统内污水处理厂（站）运行和维护专业化，监控实时化，大大降低了维护人员数量和维护成本，解决了分散的众多污水处理厂（站）运行管理问题。
目前，我国城镇和农村污水处理站点源分布广，单体处理规模小，面临水质不稳定或不达标及能耗和人力、维护成本高等问题。大中型污水处理设施也存在着智能化程度低、管理人员多、管理成本高等问题。采用我公司和中科院生态环境研究中心开发的远程控制系统可有效解决以上问题。
功能
1）为用户提供丰富方便的图形组态、系统组态功能
可灵活添加或修改受控设备，并设置其属性，确保控制系统的通用性和可扩展性；
2）先进的报警和信息管理
提供报警区域选择、报警过滤、远程报警管理、分析报表、在线编辑、打印，实时数据、历史数据分析和数据记录保存等功能；
3）趋势曲线显示
图表对象和趋势显示，历史数据采集；
4）在线修改
在更改系统的组态参数时不中断系统的正常运行，即具备完全的在线修改功能，可实现对污水处理站点的实时远程控制；
5）远程移动监控
通过集成的互联网技术，在移动端（如手机）在线显示现场画面、组态参数、报表等功能。
4、技术来源
1）中科院生态环境研究中心
一种聚偏氟乙烯中空纤维复合膜制备方法（201410690025.9 ）
膜组件单元可独立清洗的气升循环式膜-生物反应器（专利号：2012101389874）
一种紫外光两步接枝自动化装置（专利号：2013105611844）
2）北京大齐科技有限公司
一种新型低能耗一体化A2/O-MBR反应器（专利号：201510092932.8）
一种MBR中简易变量曝气技术（专利号：201410385247X）
膜-生物反应器膜组件出水系统快速启动装置（专利号：2011201219643）
一种MBR中湍流冲刷膜面技术（申请中）。
5、工程技术创新
1）将一种新型低能耗一体化A2/O-MBR反应器（专利号：201510092932.8）与变量曝气技术（201410385247X）两项专利结合，可将曝气量降至第二代常规MBR的25-30%左右，与传统活性污泥法的曝气能耗相当；
2）该成套装备技术将第二代常规MBR脱氮除磷的厌氧、缺氧、好氧三池合一，将三池的生化过程在一个池内完成；
3）该成套装备技术同时与一种MBR中湍流冲刷技术结合，改变了第二代常规MBR直线冲刷模式，可大大提高膜面冲刷效率，减少膜清洗频率；
4）该技术采用一种紫外光两步接枝自动化装置（2013105611844）生产的低价、长寿命、高通量的无机-有机复合膜，超过国外同类产品，达到国际领先水平。
