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膜生物反应器可实现水力停留时间与污泥停留时间的完全分离，从而可以提高反应器中的污泥浓度，增加其容积负荷。一般反应器内污泥龄较长，利于硝化菌的生长，故系统的脱氮效果好，其去除率可达90%以上。由于膜的高效分离作用，系统出水水质稳定，且可省去传统二沉池，减少占地面积。但运行过程中不可避免的膜污染问题，使得膜组件需要定期冲洗或更换，从而增加了系统的运行维护费用。
目前此技术已有较多应用，可用于大中小规模水量的处理。实践表明其处理出水COD，SS质量浓度可以分别稳定在50，10mg/L以下，其它主要污染物指标可以达到中水回用标准，可用于冲厕、绿化灌溉、消防等，取得较好的经济效益。由于此系统不设厌氧池，所以对磷的去除效果不好，可进一步通过化学方法除磷，也可与脱氮除磷工艺联用。
4.人工湿地技术
人工湿地是一种人工强化的自然生态处理系统，它是在卵石、砾石、沸石等填料，芦苇、菖蒲、美人蕉等植物及微生物的共同作用下去除污染物质。其类型可分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和潮汐流人工湿地，潜流人工湿地又有垂直潜流和水平潜流之分。潜流人工湿地受环境温度影响较表面流人工湿地小，不易滋生虫蛀，卫生状况好，可实现较好的脱氮除磷效果，已广泛应用于生活污水的处理。
人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用实现，而对磷的去除主要通过湿地填料的吸附和沉积矿化作用。一些富含钙镁铁离子的填料，如陶粒，钢渣等对磷的吸附效果较好。植物根系较长且发达的植物，如现阶段应用较多的芦苇，由于其根系可形成良好的厌氧-缺氧-好氧环境，对氮的去除效果较好。
人工湿地对进水悬浮物浓度要求较高，故进水一般经过格栅去除粗大颗粒物后先经过预处理，再进入人工湿地系统，以进一步去除有机污染物、氮磷等物质。预处理设施有化粪池、生物滤池、接触氧化池等，其中最常用的是化粪池。由于人工湿地对污染物的去除效果好、投资少、管理方便兼具美化环境作用，现已在南方农村地区和景区大量应用。宋小康等采用ABR(厌氧折流板反应器)与复合潜流人工湿地组合工艺处理分散性的农村生活污水。结果表明：此系统具有很好的耐冲击能力，当人工湿地在水力负荷为24.6cm/d条件下稳定运行时，其出水COD，SS，NH4+-N，TN，TP等主要污染物指标可达到GB18918—2002要求的一级A标准。
同时，人工湿地占地面积大，在冬季的处理效率下降，设计水力负荷小(作二级处理时，水力负荷不大于10cm/d，作三级深度处理时一般为小于20~50cm/d)。现阶段不同地区较难制定统一的设计规范，在一些对出水氮磷要求较高的地区，如何保证出水氮磷能稳定达标，如何将污水处理与污水资源化相结合，如何将污水处理与景观建设融为一体都是今后需要解决的问题。此外，在人工湿地运行维护方面，人工湿地防堵问题还没有成熟经验，人工湿地的长效运行也还不成熟。在低温条件下，一些人工强化处理措施的应用也不成熟。
5.一体化处理装置
一体化处理装置是指将厌氧池、生物滤池、接触氧化池、氧化沟、SBR等技术或单一或组合改造成小型一体化的污水处理系统。已应用的有一体化A/O生物膜反应器、一体化生物滤池、一体化sbr池、一体化氧化沟等。
根据具体情况，一体化处理装置可建造为地埋式，基本达到不占地的目标。适用于高速公路服务站、生活小区、旅游景观区生活污水的处理，也可应用于冬季较为寒冷的北方地区，以减小温度对系统运行效果的影响。一体化处理系统的投资和运行成本一般均高于自然生态处理系统，但出水水质较好，可达到GB18918—2002要求的一级B标准。
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