從膜污染的成因分析，目前人們已推導并驗證了MBR中的幾種可能的膜污染機理，主要有：(1)膠體顆粒物質對膜孔的堵塞;(2)膜對溶液中溶質的吸附;(3)污泥絮體在膜表面的沉積;(4)膜表面濾餅層的壓密;(5)長期運行過程中污染物在組成及性質上發生的變化。這些機制單獨或一起在MBR膜過濾過程的不同階段起主導作用。采用負壓抽吸恒通量運行是目前MBR普遍的運行方式。在這一方式下，膜過濾壓力(TMP)的變化呈現3階段變化的特征：第1階段表現為短期的快速增高，第2階段為較長時間的慢速增高，第3階段又快速增高。在負壓抽吸和膜面曝氣的操作條件下，污泥混合液的成份向膜面遷移受抽吸力和反向擴散力這2種作用力的控制。前者源于膜的負壓抽吸，與過濾壓力成正比，后者包括布朗擴散、慣性提升力和剪切擴散力3部分。最初過濾時，膠體和可溶性有機物在抽吸力作用下非常容易遷移到膜表面，而它們的反向擴散作用由于其較小的粒徑而相對較小，因而表現為優先沉積在膜表面的趨勢。這些物質粒徑小于膜孔徑而較容易阻塞膜孔，導致了第1階段TMP的快速增長。污泥絮體顆粒的速度較低，同時，逐漸形成的膜面污泥層也起到了防止膠體和可溶性有機物對膜孔的進一步阻塞的作用。這樣一個過程可以解釋第2階段長時間TMP的緩慢增長。對于第3階段TMP快速增長，目前接受度較高的解釋是“本地通量”理論。這一理論認為由于污染物和EPS在膜面的不均勻分布，導致有些區域的膜本地通量大于其臨界通量，進而導致了TMP的快速增長。然而，即使對于膜面污染物分布相對均勻的MBR系統，也觀察到了典型的第3階段的特征。最近，Hwang等報道指出第3階段TMP的快速跳躍與膜面形成的污染層底部EPS濃度的突然增加緊密相關，EPS的突然增加是由于底部污泥層中微生物細胞的死亡引起的。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　綜合這2種機理可以更好地解釋第3階段的現象。膜面污泥層的壓密是伴隨著TMP增長時的必然過程。當污泥層在膜面形成后，污泥層的壓密過程類似于污泥的脫水過程。活性污泥是由EPS包裹著的微生物的膠團，EPS本身帶有電荷基團，是高度含水的。有研究指出，由于帶有大量的帶電基團和離子，污泥脫水過程其實就是污泥中滲透壓的變化過程。根據范霍夫公式，20℃時粒子濃度為0.02mol/L的溶液將產生大約49kPa的滲透壓，這與MBR運行中第3階段的TMP壓力值相當。污泥絮體顆粒是以EPS為骨架的網絡結構，因而網絡結構內含有較高濃度的離子濃度，這一效應提供了一個滲透壓梯度用于綁定水分，防止污泥的脫水。Gao等表征了膜面污泥層的結構，發現靠近膜面的污泥內層壓密程度較高，綁定水分含量較低，表明污泥層脫水過程與TMP變化相關。盡管滲透壓效應可能是一種非常重要的膜污染機理，但到目前為止，與MBR中的膜污染的相關研究還未見報道。這應該是MBR膜污染機理研究的一個重要方向。