MBR膜生物反應器應用在廢水再生利用方面具有以下優點：
（1）能地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，占地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的占地面積相應減少。
（3）由于可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統中各種代謝過程順利進行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解。
（5）膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命。
（6）MBR技術應用在城市污水處理中，由于其工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理，在上海污水處理工程中得到了成功應用。
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