采用陶瓷膜的過(guò)濾工藝中最常見(jiàn)的問(wèn)題就是膜滲透通量不可避免的隨過(guò)濾時(shí)間增加而迅速的降低，因此膜污染成為制約膜技術(shù)在化工、環(huán)保等眾多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸。
被處理廢水中的懸浮顆粒、膠粒和有機(jī)大分子溶質(zhì)由于與膜發(fā)生物理化學(xué)作用或機(jī)械作用，從而在陶瓷膜表面和膜孔內(nèi)的吸附和沉積，造成膜孔徑變小或堵塞，是膜滲透通量降低、推動(dòng)壓力上升和截留率等分離特性變化的原因。
膜污染可分為可逆和不可逆兩種。可逆膜污染也稱作濃差極化，陶瓷膜的選擇透過(guò)性造成污染物質(zhì)的膜面濃度高于其在廢液中的濃度，因此被攔截組分在膜表面沉積，形成凝膠層，最終導(dǎo)致過(guò)濾阻力增大，膜的通量也相應(yīng)的降低了。然而，該沉積污垢與膜基質(zhì)的結(jié)合力是極微弱的，所以因濃差極化產(chǎn)生的沉積污垢層可以通過(guò)普通的物理清洗方式輕而易舉的除去。而不可逆膜污染的污垢與膜的結(jié)合很緊密表現(xiàn)出很強(qiáng)健的作用力（如化學(xué)鍵力），甚至經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗后，污染物質(zhì)仍能附在膜表面或沉積于膜孔內(nèi)。
不可逆膜污染與濃差極化兩者雖然存在本質(zhì)的不同，很難將兩者明確的區(qū)分。許多場(chǎng)合下膜污染與濃差極化同時(shí)發(fā)生，濃差極化也能引起膜污染。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中兩者都能導(dǎo)致膜通量下降。因此，應(yīng)將濃差極化和膜污染的機(jī)理進(jìn)行一體化研究。
膜污染是多種物質(zhì)綜合作用的結(jié)果，引起膜污染的主要物質(zhì)包括微生物、有機(jī)物、懸浮顆粒及膠體、溶解度較低的無(wú)機(jī)物垢鹽四大類(lèi)。實(shí)際運(yùn)行中，這四類(lèi)污染常常同時(shí)發(fā)生。膜污染的過(guò)程可以分為三個(gè)階段，過(guò)濾初期，主要在膜面發(fā)生沉積污染，濃差極化使膜面形成穩(wěn)定的凝膠層，當(dāng)溶質(zhì)是難溶無(wú)機(jī)鹽則在膜表面形成結(jié)垢層，之后膜表面形成附著層是有機(jī)物吸附層和由懸浮顆粒堆積起來(lái)的濾餅層；最后以膜孔堵塞為主。小于膜孔徑的物質(zhì)在膜孔中吸附形成堵塞及稍大于孔徑的物質(zhì)在壓力作用下進(jìn)入膜孔內(nèi)形成堵塞，膜孔堵塞減小膜的透過(guò)流速，污染物質(zhì)截留率升高，凝膠層具有較強(qiáng)的溶質(zhì)截留作用使得截留率增高，而濾餅層或結(jié)垢能減小透過(guò)流速，但對(duì)溶質(zhì)的截留率沒(méi)有影響。結(jié)垢只要通過(guò)適當(dāng)?shù)那逑刺幚恚涂梢允鼓さ男阅苋炕虿糠只謴?fù)。
對(duì)于陶瓷膜來(lái)說(shuō)，由于陶瓷膜表面的多孔結(jié)構(gòu)和豐富的表面活性點(diǎn)，處于污水中時(shí)會(huì)自動(dòng)吸附水中的離子和懸浮物;在過(guò)濾時(shí)濃差極化使膜面的有機(jī)污染物達(dá)到凝膠濃度，吸附過(guò)程被強(qiáng)化，成垢物質(zhì)以膜面活性點(diǎn)為晶核在膜面生長(zhǎng)成無(wú)機(jī)垢骨架;過(guò)濾使跨膜壓差的壓密作用，使濾餅孔隙率減小，凝膠物質(zhì)擠入水垢骨架中。隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，膜面垢層逐漸形成，膜污染不斷加強(qiáng)，并導(dǎo)致過(guò)濾通量的下降，這就是膜污染[78]。對(duì)于陶瓷膜來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生污垢使?jié)B透通量下降是其應(yīng)用過(guò)程中無(wú)法避免的問(wèn)題。鑒于膜污染的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,因此全面闡述膜污染發(fā)生機(jī)理是非常困難的。