在工业生产中，特别化工行业中很多工厂排放的废水都是高污染的废水。目前在对这类废水处理上可以先经过水解酸化，再经两相厌氧处理之后进行MBR膜处理。

在水解酸化阶段，主要起作用的是水解性发酵细菌和产酸发酵细菌等。水解过程典型的特征是生物反应场所发生在细胞外，微生物通过释放胞外自由酶，或连接细胞外壁上的固定酶来完成生物催化氧化反应，在这一过程中，水解性发酵细菌将有机聚合物(如 多糖类、脂肪、蛋白质等)水解成有机单体(如单糖、脂肪酸、氨基 酸等)。酸化则是一个典型的发酵过程，这一阶段的基本特征是微生物的代谢产物主要为各种有机酸。

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水解酸化是一个相互关联和统一的一个过程，很难截然分开。水解酸化过程可改变高污染废水的可生化性和去除部分COD物质的功能。这种高污染废水处理工艺的选择，是通过水解酸化作用，更加有效地消除了各种毒性遏制物质的影响，有效保证了后续厌氧工艺的安全，为厌氧反应器提供了很好的生化反应条件。

两相厌氧生物处理工艺，它的本质特征是实现了生物相的分离， 即通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷 发酵微生物的理想生态条件，实现完整的厌氧发酵过程，从而大幅度提高对高污染废水的处理能力和反应器的运行稳定性。

MBR膜生物反应器在应用于高污染废水处理工艺中时，使得生化反应器内的活性污泥和大分子有机物质被截留住，实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制，使难降解的物质在反应器中不断反应、降解。同时由于膜截留了反应器中的微生物，反应器中的活性污泥浓度大大增加，使降解废水的生化反应进行得更迅速，效果更好。