膜污染是膜與反應(yīng)器內(nèi)的污泥混合液中的污染物質(zhì)相互作用而引起的在膜孔內(nèi)或者膜面吸附、聚集、沉淀等，從而引起膜跨膜壓力的升高(恒流模式)或者膜通量的降低(恒壓模式)的現(xiàn)象。
活性污泥體系中物質(zhì)眾多，包括污水基質(zhì)、菌膠團(tuán)、微生物細(xì)胞、細(xì)胞碎片以及微生物代謝產(chǎn)物如胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)以及各種有機(jī)、無(wú)機(jī)溶解性物質(zhì)等，理論上講每一部分對(duì)膜污染都有貢獻(xiàn)。
活性污泥體系中的物質(zhì)在膜孔內(nèi)的吸附和聚集形成的污染，稱之為內(nèi)部污染；而在膜表面聚集或沉積形成的污染稱之為外部污染。
需要指出的是，MBR的外部污染中存在"泥餅層"污染和"凝膠層"污染的現(xiàn)象。泥餅層污染是指大量污泥絮體在膜面沉積而形成的污染；凝膠層污染則是一些小顆粒物質(zhì)，如膠體物質(zhì)、EPS、SMP 等物質(zhì)在膜面的吸附和聚集，這些物質(zhì)的粒徑分布往往較廣，*控制這些物質(zhì)不在膜面沉積是不可能的。
在MBR運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)泥餅層的污染，系統(tǒng)隨之會(huì)出現(xiàn)壓力迅速上升或者通量急劇衰減的現(xiàn)象，MBR在短期內(nèi)達(dá)到運(yùn)行終點(diǎn)，需要進(jìn)行膜的清洗。而目，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，這些被認(rèn)為"可逆"的泥餅層污染會(huì)逐漸向"不可逆"過(guò)渡，影響系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
盡管有研究者認(rèn)為泥餅層污染可以起到攔截細(xì)小顆粒物等的作用，但是一般在MBR操作運(yùn)行中要盡可能避免泥餅層的過(guò)渡形成。凝膠層污染所帶來(lái)的是膜污染阻力緩慢上升的過(guò)程，在恒流操作模式中表現(xiàn)為壓力的緩慢上升，在恒壓操作模式中表現(xiàn)為通量的緩慢衰減。
此外，目前關(guān)于MBR中優(yōu)勢(shì)污染物的研究與認(rèn)識(shí)仍存在爭(zhēng)議，但是一般認(rèn)為反應(yīng)器中存在的膠體物質(zhì)以及微生物產(chǎn)物是引起MBR長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中污染的主要污染物，并且無(wú)機(jī)離子與有機(jī)物之間存在的架橋和絡(luò)合作用會(huì)引起更加嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。
