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,保證在發生污泥膨脹時也可穩定運行。但該工藝易產生膜污染,出現膜通量下降、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量要求較高同時對水體環境比較敏感的農村污水處理項目[39]。根據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]發明了一種旋轉膜生物氣升式循環反應器,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動旋轉,該發明降低了設備能耗,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),工程試運行發現,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村地區的生活污水處理,出水能穩定達到GB 18918—2002一級B標準。