作为膜分离与生物技术有机结合的污水处理新工艺，膜生物反应器(Membrane Bioreactor， MBR)由于具有出水水质优良稳定、装置占地面积小、工艺简单易于控制等显著优点，使其在城市污水和工业废水处理和回用方面成为一种很有竞争力的选择，并在全球范围受到高度重视。本实验探讨研究了一体式膜生物反应器膜组件的优化设计以及其在焦化废水深度处理中的应用。　　 为了优化膜生物反应器中的膜组件长度，考察了四种不同长度的膜组件(膜丝长度分别为0.3m、0.5m、0.7m和1.Om)在不同曝气量下的临界通量。结果发现，曝气强度相同时，膜丝长度为0.7m的膜组件的临界通量高于膜丝长度为0.3m、0.5m和1.0m的膜组件，说明膜丝长度存在最优值。膜组件长度对临界通量产生影响主要体现在两方面：一是曝气气泡对不同长度膜丝的冲刷作用不同；二是膜丝长度的变化会改变膜丝的局部通量不均匀分布。从曝气气泡对膜丝的冲刷作用看，相同曝气量下膜组件长度越长，形成的气泡越大，在大气泡的作用下膜丝更易于摇摆和震动以达到减轻膜表面污染物沉积的效果，即能达到的临界通量越大。根据局部通量分布方程模拟了清洁膜丝上局部通量的分布状况，结果表明，膜丝长度越长，沿膜丝长度方向的局部通量分布越不均匀，则膜组件的临界通量越小。　　 焦化废水经过二级处理后，仍具有较高的COD、氨氮等，出水水质无法达标排放，有必要对焦化废水进行再处理。试验采用一体式膜生物反应器深度处理焦化废水，结果表明：当污泥浓度为5000mg/L、温度在25℃左右、pH值在7.5～8.0、HRT为6h以上时，膜生物反应器对COD的去除效果较好，去除率达到80％，且出水浊度几乎为零。　　 将Fenton法、混凝法、活性炭吸附法和膜生物反应器深度处理焦化废水进行对比，发现COD去除率分别为71％、63％、81％和80％。活性炭吸附法和膜生物反应器能够达到较高的处理效果，但是活性炭的处理成本较高，而膜生物反应器处理焦化废水具有明显的优势。