MBR工艺技术即膜生物反应器(membranebioreactor，MBR)技术始创于20世纪60年代末期，典型的MBR工艺是将传统活性污泥处理工艺与膜分离工艺相结合，其中活性污泥处理用于污染组分的生物降解，膜分离用于截留微生物。由于有效膜孔径可以达到0.1μm以下，MBR能够产生远优于澄清过滤的高品质出水，同时微生物的有效截留使得反应器内微生物量得以显著提高并因此而减小反应器容积、提高活性污泥工艺生物处理的效率。长期以来，MBR工艺被普遍认为是一项能够体现现代化科技水平的先进技术，其在市政污水处理与再生回用领域和其他工业污水处理领域已得到广泛应用，但在煤化工污水处理与回用方面领域的应用却非常少。通过对MBR工艺技术特点与煤化工污水特点的比较研究，MBR处理工艺与煤化工污水有着很好的适应性和优越性，该工艺能够高效地去除煤化工污水的主要污染物氨氮和COD，同时能够产生高品质可直接回用的再生水。MBR适用于煤化工污水处理与回用的主要优点是：
(1)MBR的膜分离实现了生物反应池的微生物截留和浓缩，可以使生物反应池内生物浓度很高，理论上这一浓度可以无限高，但受能耗和膜污染风险的控制一般会将生物浓度控制在合理水平。在市政污水处理领域MBR可在生物反应池污泥浓度12000mg/L良好运行，在工业污水处理领域也可达到8000mg/L，这与传统活性污泥工艺通常2500～3500mg/L的污泥浓度相比提高了2～3倍，从而大大减小生物反应池容积、减小占地面积并提高污染物去除效率，因此MBR能够较好地适应煤化工污水COD含量高的特点;(2)MBR替代了传统的二沉池，实现了污泥龄(SRT)与水力停留时间(HRT)的分离，这使得传统活性污泥法中常常出现的污泥膨胀问题得到有效抑制，生物反应池的运行控制更加灵活。同时，对二沉池的替代可进一步减小占地面积;(3)膜分离及长污泥龄使得煤化工污水中的大分子难降解成分在生物反应池内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率，同时这也有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，使得硝化效率得以提高，与传统活性污泥法脱氮工艺相比可以实现更好的脱氮效果，这使得MBR对于氨氮含量高、难降解的煤化工污水来说是较好的选择;(4)膜过滤使得MBR工艺比传统活性污泥法抗冲击负荷性能更好，产水质量更高且稳定，MBR产品水SS和浊度几近于零，可以直接回用，这适应于煤化工污水容易波动和回用要求高的特点;(5)较长的污泥龄可以促进污泥的好氧消化，污泥产率下降，因此MBR工艺剩余污泥产量较低，理论上可以实现污泥的零排放，在实际运行中排泥周期甚至可以长达半年之久，因此MBR能够更好地适应日益提高的污泥减量化要求;(6)MBR工艺流程简单、自动化程度高，可以实现全自动控制，其较高的自动化程度更适合于现代化工企业运营管理模式;(7)由于已有的煤化工污水处理工艺基本都采用活性污泥法，因此MBR工艺能够更好地实现现有污水处理装置的提标改造，并在不增加生物反应池池容的条件下显著提高污水处理能力。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
和其他污水处理工艺一样，MBR工艺也有其固有缺点：(1)较长的污泥龄不利于生物除磷的实现，这对市政污水处理来说是一个较大缺点，但对于煤化工污水，由于其污水特性本身磷含量极低，这个缺点基本可以忽略，但当污水中确实出现磷超标时需要额外配置化学除磷设施;(2)MBR工艺对原水水质有较高要求，其固体颗粒含量、纤维物丝状物含量、油含量等均需控制在一定范围，对于煤化工污水其固体颗粒和纤维物丝状物含量较低且主要来自于生活污水、初期雨水和地面冲洗水，通过设置超细格栅可以实现有效的膜前保护，煤化工污水含油量高，因此膜前预处理需要实现有效的除油，一般通过隔油和两级气浮工艺能够达到要求的效果;(3)由于MBR工艺的有机污染物和氨氮去除主要依靠生物反应池来实现，对于某些极难处理的污染物或浓度极高的煤化工污水单独的MBR工艺并不能达到回用目标，还需要组合其他水处理工艺(如O3/BAC工艺);(4)MBR工艺对于盐分去除并不是一个有效的方法，对于含盐污水来说，需在其后设置脱盐设施(如RO工艺)，但当MBR工艺使用超滤级膜组件时，则可能省去脱盐设施前复杂的预处理工序，使得生化池出水能够直接进入脱盐设施进行脱盐;(5)相比于传统工艺，MBR能耗高、造价高、运行成本高，这是制约其应用的主要因素，但是MBR极大地减小了占地面积、节省了土建费用以及传统工艺中复杂流程设备的购置费用，加上膜组件的国产化和逐渐降低的价格，其基建投资正在显示综合优势;(6)不可避免的膜污染和膜组件使用寿命也是制约其应用的重要因素。
综合以上分析，MBR工艺与传统处理工艺相比对煤化工污水的处理与回用具有较大优势。对于低含盐易处理有机污水可以采用“预处理+MBR”工艺，对于高含盐易处理有机污水可以采用“预处理+MBR+RO”工艺，对于低含盐难降解有机污水可以采用“预处理+水解酸化或厌氧+MBR+O3/BAC”工艺，对于高含盐难降解有机污水可以采用“预处理+水解酸化或厌氧+MBR+ACT+RO”工艺。
