目前,我国水资源短缺与水环境污染日益加重是水资源领域面临的重要问题,污水处理后实现中水回用是目前缓解问题的主要方法。针对城市综合污水的特点,本实验研究以膜生物反应器工艺为核心,在一体式好氧处理的基础上,结合序批式的操作方式,进行了系统运行总体效能的研究,出水水质满足《GB/T 18920-2002城市杂用水水质标准》,且该工艺在实际中水回用工程中具有一定的经济、社会及环境效益。本实验在第一阶段采用中空纤维超滤膜,建立由PLC智能控制的一体式好氧膜生物反应器(MBR)系统,针对城市污水处理效果进行实验研究。结果表明:系统出水稳定水质良好,抗负荷冲击能力强。在膜生物反应器中生物降解对COD、氨氮和磷等污染物的去除起主要作用,而膜的截留作用对维持稳定的系统出水也起到了重要作用。第二阶段实验以序批式双反应器SBMBR工艺系统为研究对象,对城市污水的处理效果进行了实验研究.结果表明:系统对COD、氨氮和磷等的去除良好,最终膜出水水质满足生活杂用水回用标准;该系统工艺采用膜过滤取代序批式工艺中的沉淀和排水阶段,简化了传统SBR工艺,同时强化了脱氮除磷能力,试验中反应器内混合液的污泥沉降性能及活性始终保持良好。实验分析了水力反冲洗、超声波清洗。化学清洗、空曝气四种膜清洗方式对减缓膜污染的影响,研究了膜污染的形成机理。实验结果表明:膜污染在系统运行初期以膜孔的堵塞为主要污染,之后膜面沉积层的形成控制膜的过滤压差。水力反洗、超声波间歇清洗和空曝气主要去除膜面沉积层的污染,化学清洗可消除因膜孔堵塞引起的污染。对MBR系统处理城市污水的的成本进行分析和概算,探讨影响成本费用的因素,结果表明系统不仅具有较好的经济效益,还具有一定的社会效益和环境效益。