MBR突出的特征是占地面积小，耐冲击负荷，出水水质优良，自动化程度高容易管理，但MBR工艺现在仍然存在的某些问题。
MBR通常在恒定通量下进行，为了持续运行要求MBR不能超过极限通量,超过这个极限会产生膜污染，那么多余的水就无法通过膜孔径，产水率下降。很多MBR工艺在实际运行过程中随着时间的积累，其处理能力不断下降，很多水厂的处理能力甚至不足设计之初的50%。美国环保局认为，如果MBR工艺的进水峰值流量超过平均流量的1.5~2倍，就需设置流量调节池，或者备有大量的膜组件以保证出水水质达标。
如今，膜组件是MBR处理系统中主要组成部分，同时也是技术含量最高及价值最大的部分,其成本占据整体设备投入的多部分。此外，MBR需要先进的设备以满足其自动化的要求，这也增加了其成本。浸没式MBR工艺，需加大曝气强度，造成能耗上升。另外，膜组件寿命有限，达到一定使用年先后需更换膜组件。据分析，国内MBR投资成本在2000~2500元/m3，是传统活性污泥法项目建设成本的1. 5倍左右。
通常MBR工艺需先经过预处理再进入膜处理反应器内。预处理不到位或者不经预处理便进入膜反应器内必会产生严重的后果。MBR工艺自动化程度比传统活性污泥工艺高很多，膜组件需定期清洗、组装甚至是更换，为保证出水水质，对水厂PLC控制系统有较高要求。
面对日益严格的污水排放和回用规范，很多现有污水处理厂的改建，规定不增大占地面积而增大处理水量，提升出水水质。虽然MBR法的基建开支高于以往活性污泥法，易发生膜污染问题，但其占地面积小，有机物去除率高，还能够强化脱氮除磷效应，解决水质优异，这使其在城市污水脱氮除磷应用中具有较大的潜力，也符合我国污水处理厂提标改扩造的要求。因此，MBR在水厂改扩建项目中发展前景良好。
与传统的处理工艺相比，MBR工艺初期基建、维护管理费较高，通过MBR处理的污水，可以直接中水回用。在水资源紧缺的大背景下， 污水也是重要的水资源，今后对污水处理再利用的需求将会逐步提高，”高水高用，低水低用”。因此，MBR工艺也将会成为大规模污水处理厂的选择方案。另外，在过去的十几年里，MBR工艺的不断改进，单位面积制膜成本下降，这使膜组件的管理运行、基建费用降低。目前， 国内正处于市政污水处理设施建设期，这也为MBR工艺提供了机会。综上所述，MBR在处理城市污水、工业废水、中水回用及污水处理厂改扩建等方面都具有广阔的应用前景。
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