膜污染是由于金屬氧化物、有機(jī)或無機(jī)膠體、細(xì)菌或其它小顆粒有機(jī)物而引起的。防止膜污染的措施很多，例如改進(jìn)膜材料性能和膜組件結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在膜制備的關(guān)鍵就是要解決膜污染問題，使生產(chǎn)的膜不僅具有高的物理化學(xué)穩(wěn)定性，而且具有強(qiáng)的抗污染性能。化學(xué)清洗、空氣反洗和維持反應(yīng)器中一定濃度的PAC是降低膜有機(jī)污染的有效方法，用次氯酸鈉進(jìn)行化學(xué)清洗能有效去除有機(jī)污染物。每間隔1h進(jìn)行空氣反洗3min可以有效防止PAC顆粒沉積和凝膠層形成。
陶瓷膜反應(yīng)器在高通量下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，反洗強(qiáng)度影響膜污染程度，實(shí)驗(yàn)證實(shí)降低膜污染的方法是保持短的反洗周期。通過分析發(fā)現(xiàn)，通過加大反洗強(qiáng)度可以使由鋁絮體顆粒引起的不可逆污染變?yōu)榭赡嫖廴尽Ｑ芯勘砻鳎锰沾赡そY(jié)合預(yù)混凝系統(tǒng)處理河水，在高強(qiáng)度的反洗和酸洗條件下，維持通量高達(dá)250～417L/m2·h是可能的。高強(qiáng)度反洗指縮短反洗周期，增大反洗水量或者用氣水聯(lián)合反洗，該法可以有效防止微小顆粒污染。
有報(bào)道通過改進(jìn)反洗方式來降低膜污染，改進(jìn)后的反洗技術(shù)與常規(guī)的反洗不同，常規(guī)反洗在每個(gè)反洗周期，只反沖一次，而新的反洗是在每個(gè)反洗周期連續(xù)反沖兩次，實(shí)驗(yàn)證明是很有效的。利用這種新的反洗技術(shù)結(jié)合超濾用水庫水生產(chǎn)飲用水，需要的混凝劑投量小并且出水水質(zhì)好。當(dāng)污染發(fā)生時(shí)，進(jìn)行化學(xué)清洗可以基本恢復(fù)到初始狀態(tài)，清洗劑為0.1%的檸檬酸溶液。
雖然高濃度PAC膜生物反應(yīng)器有很多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)NOM和DBPs有很高的去除率，但是膜污染是膜生物反應(yīng)器用于飲用水處理的一個(gè)限制因素。韓國的GTSeo等人通過中試實(shí)驗(yàn)研究膜污染機(jī)理，實(shí)驗(yàn)分別在TMP為0.04MPa下運(yùn)行20d和3年。實(shí)驗(yàn)證明PAC濃度越高，在相同TMP下，運(yùn)行時(shí)間就越短，這是由于膜表面的PAC層阻力導(dǎo)致的，但是當(dāng)PAC濃度為40g/L時(shí)，TMP可以維持在0.04MPa以下。濾餅層和凝膠層阻力占總阻力的90%，用空氣反洗（150L/m2·h）可以使運(yùn)行時(shí)間增加兩倍。進(jìn)水中憎水有機(jī)物和親水有機(jī)物所占比重是影響膜污染的主要因素，憎水和親水成分分別在進(jìn)水中占15%和74.4%，出水中憎水部分稍有降低。但是在膜內(nèi)部的有機(jī)污染組成卻不同，憎水部分和親水部分分別占41.4%和38.9%，說明親水有機(jī)物比憎水有機(jī)物更容易通過親水膜。
韓國的Chul-WooJung等人研究了膜材料和混凝預(yù)處理對(duì)NOM的去除以及對(duì)膜污染的影響，超濾去除NOM的能力主要取決于膜材料及膜的切割分子量，還有NOM與膜表面的相互作用以及操作條件等。吸附動(dòng)力學(xué)表明憎水有機(jī)物比親水有機(jī)物更快的吸附在超濾膜上，親水膜的污染速率較低。混凝預(yù)處理可以顯著提高通量，不管有無預(yù)處理，憎水膜比親水膜通量降低顯著。過濾動(dòng)力學(xué)表明混凝預(yù)處理不僅可以有效降低膜污染，而且可以提高對(duì)溶解性有機(jī)物的去除，憎水膜由于顆粒沉積導(dǎo)致膜孔減小要比親水膜嚴(yán)重。
日本KatsukiKimura等人研究了用超濾技術(shù)處理地表水時(shí)混凝預(yù)處理對(duì)防止膜污染所起的作用。實(shí)驗(yàn)證明，混凝沉淀預(yù)處理可以顯著消除膜的可逆污染，但是對(duì)不可逆污染卻沒有什么作用。主要因?yàn)椴豢赡嫖廴局饕怯啥嗵呛偷鞍踪|(zhì)引起的，混凝預(yù)處理不能有效去除多糖和蛋白質(zhì)。由于水庫和湖水富營養(yǎng)化，嚴(yán)重影響飲用水質(zhì)量，泰國SandhyaBabel等人研究了藻類對(duì)微濾膜的污染情況。實(shí)驗(yàn)表明，藻類能引起顯著的膜污染，濾餅層阻力與膜材料無關(guān)。在較低的進(jìn)水藻類濃度下，濾餅層阻力很低可以忽略，但是當(dāng)藻類沉積較多時(shí)，濾餅層阻力就很顯著。在不變的TMP和相同沉積量下，藻類濃度較低的進(jìn)水所過濾的體積要大于藻類濃度較高的進(jìn)水。當(dāng)藻類沉積密度大于2g/m2時(shí)，濾餅層阻力與進(jìn)水濃度呈線性關(guān)系。化學(xué)混凝和臭氧氧化預(yù)處理可以有效的降低濾餅層阻力、延長膜的使用壽命。
當(dāng)前飲用水處理領(lǐng)域，多數(shù)研究者關(guān)心如何提高對(duì)NOM的去除率以及通過把小的膠體變?yōu)榇蟮男躞w來控制膜污染，但很少有人研究改變絮體結(jié)構(gòu)對(duì)膜過濾性能的影響。韓國的Min-HoCho等人用不規(guī)則度來說明絮體結(jié)構(gòu)對(duì)過濾性能的影響，絮體不規(guī)則度越小，濾餅層孔隙率越高、密度越小；相反，絮體不規(guī)則度越大意味著濾餅層孔隙率越低、密度越大。混凝劑投量和膠體濃度的比值影響絮體的不規(guī)則度，通過調(diào)節(jié)混凝劑和膠體的比例確定混凝條件，使形成的絮體具有小的不規(guī)則度和大的尺寸，形成的濾餅層具有更好的過濾性能，降低濾餅層阻力。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)混凝劑投量與膠體濃度的比值在0.25～0.5范圍時(shí)，形成的絮體結(jié)構(gòu)。溶液中的離子力只影響絮體尺寸，當(dāng)離子濃度增加時(shí)，絮體顆粒變大，但是不規(guī)則度基本不變。