本项目属环境工程学科水污染控制领域，适合于多种行业废水的深度处理与回用。 水环境污染问题已成为制约我国社会发展的瓶颈，快速的城镇化又日益加剧水资源危机。城镇污水深度处理、垃圾渗滤液和特殊行业工业废水的处理与资源化，即能减少污染物外排保护水环境，又能实现节约水资源、缓解水资源危机。本项目经过十多年的系统研究，以微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等膜技术为核心处理工艺，通过对多种废水生物处理的微生物种群功能优化与工艺集成，取得了多项创新性成果： 1）将微矩阵基因芯片（Microarray）技术用于膜生物反应器（MBR）内混合液和膜表面的微生物优化研究，发现了对污染物去除起重要作用的优势菌群。 2）揭示了微生物群感猝灭减缓MBR膜污染的机理，采用猝灭群感效应延长膜清洗周期、控制膜污染；研发出MF-UF-RO-混床组合工艺并实现装备化，将生活污水处理后达到了《国家实验室用水标准》GB6682-92和《国家电子级超纯水标准》GB/T11446.1-1997。 3）优化倒置A/A/O+MBR工艺并采用Swing反应池以优化微生物功能节约供气量；发明了侧向配水MBR；研发了多级多点回流反硝化技术，确保城市污水的脱氮除磷效果，实现降低运行能耗。 4）研发了UASB、多段A/O强化、MBR富集优化微生物组合技术处理垃圾焚烧厂渗滤液，充分发挥微生物去除污染物的能力，减轻了NF和RO负荷，确保焚烧厂主体工程正常生产。 5）发明了多种特殊污染物的前处理技术，降低了UF和RO组合技术处理工业废水的负荷，实现工业废水的深度处理与资源化。 本项目成果获得发明专利15项，实用新型专利9项，发表学术论文89篇，其中SCI收录45篇；总被引用910次，其中被SCI源期刊引用650次。发表在Environmental Science & Technology、Bioresource Technology等本领域主流期刊上的学术论文得到包括国际知名专家Yamamoto教授等学者的好评，Environmental Science & Technology曾以News进行报导。 成果应用于株洲、无锡、合肥、昆山等5个城市污水处理厂，三年处理城市污水2.85亿吨，保证出水优于GB18918-2002一级A排放标准；应用于8家垃圾焚烧厂，垃圾渗滤液经膜组合工艺处理后厂内回用或达标排放，保证了每天7650吨垃圾焚烧工程的正常运行；应用于4个工业废水回用工程并使出水达到高质量回用水质标准，三年处理工业废水0.83亿吨，产生高质量回用水6238万吨。 以上项目总投资34.29亿元。三年新增产值28.42亿元，新增利润10.46亿元，新增税收3.26亿元，减排化学需氧量(COD) 17.04万吨、生化需氧量(BOD) 7.69万吨、氨氮 1.09万吨、悬浮物(SS) 7.23万吨、总氮(TN) 0.89万吨和总磷(TP) 0.11万吨，取得了显著的经济效益、环境效益和社会效益。