تعداد بسیار زیادی از تصفیه خانه های ایران از نوع لجن فعال می باشند. اکثر این تصفیه خانه ها بار آلی بیش از میزان پیش بینی شده دریافت می نمایند و بهره وری پایینی در تصفیه این نوع پساب ورودی دارند. در ضمن در موارد خاص مانند همجواری مراکز صنعتی و مسکونی مانند شهرک های صنعتی پساب صنایع و پساب شهری گاها در یک شبکه جمع آوری تخلیه میگردند که در نتیجه بار آلی بالایی را ایجاد می نمایند. جهت مواجهه با این مسایل و بهبود عملکرد سیستم های لجن فعال در این پژوهش از پیش تصفیه بیهوازی uasb و ته نشینی غشایی در سیستم mbr مورد بهره برداری و بررسی قرار گرفته است. ضمنا با توجه به تنوع دمایی در شرایط بهره برداری تصفیه خانه های فاضلاب کشور و حساسیت سیستم های بیولوژیکی به تغییرات دمایی عملکرد سیستم فوق در دماهای سرد و گرم مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی این سیستم پایلوتی در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد و در محل تصفیه خانه اکباتان تهران نصب و راه اندازی گردید.این پایلوت شامل یک راکتور uasb به عنوان پیش تصفیه و یک راکتور mbr (به جای سیستم لجن فعال) می باشد. بخشی از لجن تولیدی مازاد در سیستم mbr به ورودی uasb برگردانده می شد. خوراک ورودی سیستم پساب ورودی تلغیظ شده تصفیه خانه اکباتان به کمک ملاس و شیر خشک بوده است. غلظت ورودی cod در محدوده 600 تا 2400 میلی گرم بر لیتر متغیر بود که بازدهی حذف بالای 98% و بازدهی کاهش تولید لجن در حدود 90% بدست آمد. همچنین مشکلات بهره برداری مانند تورم لجن به حداقل رسید و با توجه به استفاده از جداسازی غشایی به جای ته نشینی ثانویه کیفیت بسیار بالای خروجی حاصل گردید. همچنین ظرفیت سیستم فوق 5 برابر سیستم های لجن فعال متعارف می باشد. در این مطالعه نشان داده شد زمان ماند بهینه برای راکتور uasb 4 ساعت می باشد. ضمنا بار آلی ورودی بهینه سیستم نیز در بازه 2/7 تا 8/10 kgcod/m3.d بدست آمد. ضمنا سیستم نسبت به تغییرات دمایی عملکرد قابل قبولی داشت و با کاهش دما از 30 به 20 دجه سانتی گراد تنها حدود 15% کاهش راندمان در سیستم uasb مشاهده شد که این مساله نیز با تصفیه تکمیلی انجام شده در سیستم mbr کاملا مرتفع شده و کل سیستم تقریبا با همان راندمان قبلی عمل نمود. کلمات کلیدی: فاضلاب شهری غنی شده, mbr ,uasb , cod , تغییرات دمایی, کاهش لجن مازاد