世界上，水已成為一種短缺的商品，目前，在工業和市政領域，都被看作是一種有限的寶貴資源。全世界已開始認識到，廢水的隨意排放已造成嚴重后果，新鮮水的短缺也與此有關。將廢水處理達到先進的排放標準或回用水質是全球水處理最重要的課題之一，尤其是對于廣泛的工業應用（如煉油廠、石化廠）和某些嚴重缺水地區和快速發展的城市來說更加重要。 但是，許多開發者、工業和社會面臨的問題是復雜和多變的： ⑴ 現有的廢水處理廠—如果存在的話—可能是超負荷或不安全的設計，或者說不能對不斷產生的新增流量加以處理。 ⑵ 水的成本迅速增加，飲用水的供應受到限制，因此高質量的回用水越來越具有吸引力。 ⑶ 為擴建現有水廠或建設新的處理裝置可用的空間極為有限，或者土地成本過高。 ⑷ 廢水的流速、組成和/或濃度每天或每季都有很大變化，傳統的技術裝備已不能解決其處理問題。 ⑸ 一個新上馬的項目其初期的廢水發生很少，但將來可能增加一個數量級。 ⑹ 處理后的廢水將排放到某一敏感環境中，因此，對養份的減低或病源體的去除有嚴格的要求。 ⑺ 地點比較偏遠，多半沒有更多的操作人員，因此需要一個簡單、可靠且易于維護的解決方案。 因此，挑戰性的應用—從巴巴多斯島到巴爾干，從蘇格蘭到新加坡—浸沒式膜生物反應器（IMBR）技術已成為首選方案。雖然IMBR技術在許多地區對廢水深度處理到回用標準來說仍是比較新的方法，但在北美和歐洲已廣泛應用了十多年。實際上，在北美的許多地區，IMBR技術在許多廢水處理和回用中已是首選技術。除了來自市政污水處理的水源外，在工業中的應用包括含油廢水、高濃度化工廠廢液、食品和飲料廠廢液和許多其它需要回用水質的場所的處理。 Zee WeedRMBR是世界上應用最廣的MBR技術，其系統能力從不到4m3/d（1 000USgpd）到50 000m3/d（12mgd），分布地點從北極圈外到靠近赤道。 以ZENON的浸沒式Zee Weed膜為基礎的工藝，可將高度變化和高濃度的廢水處理到最深度的質量指標，為水的回用提供最大的可能性。在全世界已安裝了400多套裝置，ZENON是MBR技術的全球領跑者。 Zee WeedR是浸沒式的抽吸驅動的中空纖維膜。Zee WeedR膜組件是一種無外殼的長方形的中空纖維束框架，直接浸在好氧反應器的混合液中，并與離心泵的抽吸側相連。在和緩的3～8psi（20～60kpa）負壓下，處理水（透過液）通過膜的孔隙進入每根纖維的中空芯內，排到系統外。 Zee WeedR是一種從外側向內側滲水的中空纖維膜，水從纖維側流向膜內側。因此，膜的內側只有清潔的過濾水，永遠不會污染和堵塞。 Zee WeedR膜的標稱孔徑為0.035μm（0.1μm絕對孔徑），可截留所有懸浮固體和膠體，包括細菌和大多數病毒。比這些更大的任何固體，包括生物量中的細菌，都不能通過孔隙，始終保持在中空纖維的外側。 Zee Weed是一種復合膜，其半透膜是澆鑄在多孔但堅韌的結構型芯上，借以形成結實、耐久且具有柔韌性的膜。 Zee WeedR可耐濃度高達2 000mg/L的氯氣。在膜表面上的任何有機物污染都可用次氯酸鈉在現場或在一專用浸泡槽中很容易地去除。這種耐氯性使得膜易于消毒。 由于用低真空度驅動水通過膜，所需能量比在許多其它膜工藝中使用的高正壓驅動小得多。 在Zee WeedRMBR工藝中，膜直接安裝在生物反應器的好氧段，或安裝在分立的膜槽中，膜槽與生物反應器水力連接。膜浸在曝氣的混合液中，并與標準的離心泵的真空側相連。廢水在生物反應器的好氧段被生物降解（消化），并在生物反應器內或在生物反應器和膜槽之間連續循環，膜透過液則從系統中排出。 用鼓風機向系統提供空氣，空氣是通過微泡擴散器的網絡分布于過程中的。供用的或獨立的鼓風機向膜連續提供粗大的氣泡，對膜進行空氣洗滌。氣泡從每個膜組件底部進入，形成強烈的擾動，對中空纖維的外表面進行清洗，從而將被截留的固體從膜表面去除。 廢水從生物反應器后到膜槽通過一個或多個潛水泵連續循環（平均每天循環8次），然后依靠重力返回生物反應器。這種循環使累積的固體脫離膜表面，并可形成更均勻的生物量。 生物反應器的上端一般被設計成無氧（零溶解氧）區，這樣作有助于標準系統中的pH控制和在出水中要求總氮（TN）含量極低的應用場合的脫硝。 為了降低磷含量，該工藝很容易強化。加金屬鹽（如氯化鐵或明礬），可使溶液中的磷沉淀，沉淀生成的懸浮固體不會通過膜孔。但與傳統的系統不同，Zee WeedRMBR工藝只要求形成可被微細的膜孔截住的針狀礬花，而傳統系統要求體積較大的金屬鹽，以便將磷沉淀并絮凝成可沉降的顆粒。 在Zee WeedRMBR系統中，Zee WeedR膜對任何懸浮固體都是一個完全的物理屏障，因此可完全替代傳統活性污泥法中的澄清和沙濾過程。固體物可完全與處理水分離，根本不需要污泥沉降。因此表現出很多優點： ⑴ 由于不需要污泥沉降，Zee WeedRMBR系統中的生物反應器可在10～15 000mg/L MLSS濃度下運行，可能比傳統的活性污泥法高出3～4倍，并且廢水中可溶性和顆粒狀的可生物降解的物質的去除率明顯提高。 ⑵ 廢水的高度變化（流量和/或濃度）在傳統系統中會引超嚴重干擾，但對Zee WeedRMBR系統決不影響其穩定運行。 ⑶ 由于不需要污泥沉降，故也不需要對污泥特性進行連續監測。因此，Zee WeedRMBR系統易于操作，且運行和維護成本低，操作人員每周只需要3～4h維護時間。 20多年來，Zee WeedRMBR已成為工業標準MBR技術，用于處理市政污水、工業廢水、填埋場浸出液以及居民和商業開發項目、改造裝置、飯店和購物中心等土地開發項目的廢水處理。 Zee WeedR膜幾乎可以安裝在任何現有廢水處理設備上，將其改造成高效的MBR法，在同樣的占地面積下，可提高處理能力高達500%。 對BOD和TSS的去除效率大于98%，加以Zee WeedR膜的絕對屏障作用，出水可始終滿足最高的排放標準或回用水質標準。 Zee WeedR的組件結構使開發者能夠從要求的最小能力開始，然后根據需要可隨時增加能力。 由于不需要澄清器和三級過濾器，并且以更有效的生物量運行，Zee WeedRMBR系統所需的空間只是傳統活性污泥設備的1/10th。構筑物成本大幅減少。 Zee WeedRMBR技術簡便、可靠。過程完全自動化，可在任何環境下運行，通過調制解調器可在幾千海里以外進行監測和控制。 該技術在不同環境范圍中的應用 Marathon Ashland石油公司（MAP）經營一個marine河原油和精制油品管理和轉送站，位于肯塔基州的Cattlesburg。 該站每天要處理50 000～100 000加侖的含有固體油和油脂、苯、BOD，有時還含有砷的廢水。廢水的特性是，在水質和水量上都是變化的。從中轉站送入廢水處理裝置的廢水最高濃度是，BOD 3000mg/L，TSS 140mg/L，油和油脂500mg/L，苯66mg/L，砷0.90mg/L。 2001年，MAP開始面臨其現有的傳統處理廠要滿足Ashland市的排放標準問題。MAP處理廠的構成是，在一大型均化池中進行固液分離然后進行溶氣氣浮。未實行生物處理。而且，當時正在規劃在2003年8月要實行更嚴格的排放標準，屆時將滿足不了排放標準。 2002年初，用Zee WeedRMBR進行了現場可處理性研究，結果認為非常成功。除了去除COD、BOD和TSS外，該系統也將“BTEX”化合物和重金屬去除到可接受程度。 根據可處理性研究結果，設計建造了一套足尺寸系統，2003年7月開始運行。該新的MBR系統由均化、游離的油和脂的去除（通過聚結劑），然后在MBR中進行生物處理。典型的MBR出水水質如下：BOD＜22mg/L，TSS 5mg/L，油和脂＜15mg/L，BTEX＜1.0mg/L。 加勒比海 美國Virgin島上的一家五星級飯店，其廢水處理設備已有15年歷史，已滿足不了越來越多的廢水處理要求，出水指標不符合標準。現有處理設備需要升級，但面臨幾方面的挑戰： 在升級期間無備用裝置，設備不能停運。 處理廠的斜坡側地勢妨礙了新增處理池的建設。 處理廠靠近馬路，附近有大型建筑物。 由于使用了Zee WeedRMBR技術，在沒有增加處理池的情況下，處理廠的處理能力增加2倍。而且，該項目的獨特設計可在設備不停運的情況下進行膜的安裝。處理水超過了DPNR和EPA的回用標準。該系統的一附帶的優點是污泥量減少了，因此，減少了污泥的外運量，氣味也明顯減少。 升級后的設備可平均處理4003/d（10 000USgpd）的廢水，高峰期可處理8003/d（200 000USgpd）以上。正常運行三年，100%的處理水被用于草地澆灌，三年以后，只通過簡單地增加了膜組件，處理能力又進一步擴大（文中其余舉例略—編者）。 結論 ZENON的Zee WeedRMBR技術已在世界各地運行了幾百套系統。與采用其它技術處理的廢水不同，Zee WeedRMBR出水BOD5和TSS濃度如此之低，以致于它可以安全、有效地用于滴灌和綠化草木的噴灌，用于沖廁甚至水景用水，也可以排放到河流和湖泊中。 Zee WeedRMBR系統的能力可大可小，小的系統只有12m3/d（3 000USgpd），大的可達50～100 000m3/d（13～25mgd）以上。在解決廢水回用問題中是工程師們愿意采用的技術方案。