一體化MBR工藝是指膜分離與生物膜處理有機結合的新型污水處理技術[38],其通過膜分離的原理提高活性污泥的濃度,從而強化生物反應器的功能并省去二沉池,保證在發(fā)生污泥膨脹時也可穩(wěn)定運行。但該工藝易產(chǎn)生膜污染,出現(xiàn)膜通量下降、膜分離阻力增加、膜分離特性改變等問題;另外膜組件及施工成本投入較高,且運行維護困難,適用于對污水處理質(zhì)量要求較高同時對水體環(huán)境比較敏感的農(nóng)村污水處理項目[39]。根據(jù)膜組件和生物反應器的不同組合方式,可將MBR分為分置式、一體式及復合式,其中分置式MBR較常見[40]。

為減少膜污染、提升膜壽命,王陽等[41]發(fā)明了一種旋轉膜生物氣升式循環(huán)反應器,其中膜過濾裝置包括旋轉接頭和曝氣管,膜組件可通過旋轉接頭驅(qū)動旋轉,該發(fā)明降低了設備能耗,減少了維護成本。為驗證工藝在北方寒冷地區(qū)的適用性,晁雷等[42]在遼寧省某村生活污水處理中采用兼氧MBR分散式污水處理與回用一體化工藝(圖2),工程試運行發(fā)現(xiàn),采用地下埋置保溫方式,在溫度低的北方冬季該工藝能正常運行,兼性厭氧菌可適應含氧量變化,適用于進水量波動大的農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理,出水能穩(wěn)定達到GB 18918—2002一級B標準。