一體化生活污水處理設備的核心部件是膜生物反應器，膜生物反應器是一種高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型污水處理技術。中空纖維膜的應用取代了活性污泥法中的二沉池，有效達到了泥水分離的目的。
現有的一體化污水處理設備，大部分僅采用單一的生化處理工藝，其工藝大多是在池中懸掛彈性填料，彈性填料具有較大的表面積，有利于微生物的附著，使池中微生物的濃度增加，對有機物的具有較好的去除效果。但也存在著設備集成度不高、投資大、占地面積大等缺點，而且當廢水中的污染物和懸浮物顆粒較小時，傳統的物理過濾法很難將其去除，影響回用水和出水水質。
一體化生活污水處理設備主要是通過膜分離技術與生物技術的有機結合對污水進行處理，具有結構簡單、集成度高、體積小、占地面積小、便于維護，且有機污染物去除率高，出水水質穩定等優點。可廣泛適用于生活小區、賓館飯店、旅游度假區、學校、寫字樓等生活污水的處理和回用，還可適用于啤酒、食品加工、制革、化工等行業有機廢水的處理。
一體化生活污水處理設備的核心部件是膜生物反應器。膜生物反應器是一種高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型水處理技術，以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，進而減少污水處理設備占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。
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