Bên cạnh các quá trình hóa học và vật lý, các quá trình sinh học cũng có thể được kết hợp với một hệ thống màng dựa trên lợi thế của nó trong việc phân hủy vi sinh vật. Ngoài ra, Lò phản ứng sinh học màng (MBR), một hệ thống kết hợp, hầu hết được cấu thành với một hệ thống thông thường quá trình bùn hoạt tính (CAS) và quá trình màng MF / UF chìm hoặc bên ngoài. Quá trình CAS là một quá trình sinh học được sử dụng chủ yếu để giảm các chất hữu cơ trong nước thải, và thường bao gồm một bể sục khí được sử dụng để phân hủy sinh học và một bể lắng thứ cấp (bể lắng), nơi bùn được tách ra khỏi nước thải đã xử lý. Tác dụng của màng là làm tăng nồng độ trong bể phản ứng sinh học, giữ lại pha hạt trong bể phản ứng sinh học và cho phép chất thấm qua chuyển sang quá trình tiếp theo hoặc được thải ra / tái sử dụng.
Bảng 2.3 Lò phản ứng sinh học dạng màng (MBK) cho các ứng dụng tái sử dụng nước
Kết quả chỉ ra rằng MBRs có thể loại bỏ một cách hiệu quả các chất hữu cơ, TSS, chất dinh dưỡng ở các dạng khác nhau, chất hoạt động bề mặt và chất vi lượng từ các loại nước thải khác nhau. MBR đã được báo cáo là luôn đạt được tỷ lệ loại bỏ 90–95% đối với COD, 80– 99% đối với NH4 – N và 70–99% đối với tổng phốt pho (TP). Mặc dù đặc điểm thức ăn giữa các nhà máy xử lý nước thải thành phố khác nhau cho thấy sự khác biệt lớn, kết quả của tỷ lệ loại bỏ hữu cơ trong MBRs chỉ có sự khác biệt nhỏ. Ngoài việc tái sử dụng nước xám, nước đen (có chứa phân) và nước thải sinh hoạt cũng có thể được tái sử dụng trong quá trình xử lý MBR.
Ứng dụng của nước thành phố tái chế có thể được sử dụng không thể uống được với MBR hoặc các quy trình bổ sung. Ngoài ra, MBRs được coi là công nghệ xử lý nước thải hiệu quả về chi phí, có thể vận hành với tốc độ tải hữu cơ lớn, nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp (MLSS) cao và lưu lượng cấp lớn.
Tóm lại, MBR cung cấp thấm để tái sử dụng nước, đồng thời cần tìm ra các cải tiến để giảm tắc nghẽn màng và tiêu hao năng lượng liên quan. Trong trường hợp này, cần phải tìm ra các phương pháp chống bám bẩn mới cho các MBR. Ví dụ, một hệ thống rung màng cảm ứng từ tính mới đã dẫn đến thông lượng ở tốc độ bám bẩn thấp hơn so với MBRs chìm thông thường. MBR rung
được coi là một chiến lược đầy hứa hẹn trong việc kiểm soát bám bẩn hiệu quả và tiết kiệm năng lượng đáng kể trong nghiên cứu tương lai.