膜汙染是膜與反應器內的汙泥混合液中的汙染物質相互作用而引起的在膜孔內或者膜麵吸附、聚集、沉澱等，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)的現象。
 

　　活性汙泥體係中物質眾多，包括汙水基質、菌膠團、微生物細胞、細胞碎片以及微生物代謝產物如胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)以及各種有機、無機溶解性物質等，理論上講每一部分對膜汙染都有貢獻。
 

　　活性汙泥體係中的物質在膜孔內的吸附和聚集形成的汙染，稱之為內部汙染；而在膜表麵聚集或沉積形成的汙染稱之為外部汙染。
 

　　需要指出的是，MBR的外部汙染中存在"泥餅層"汙染和"凝膠層"汙染的現象。泥餅層汙染是指大量汙泥絮體在膜麵沉積而形成的汙染；凝膠層汙染則是一些小顆粒物質，如膠體物質、EPS、SMP 等物質在膜麵的吸附和聚集，這些物質的粒徑分布往往較廣，*控製這些物質不在膜麵沉積是不可能的。
 

　　在MBR運行過程中，一旦出現泥餅層的汙染，係統隨之會出現壓力迅速上升或者通量急劇衰減的現象，MBR在短期內達到運行終點，需要進行膜的清洗。而目，在長期運行過程中，這些被認為"可逆"的泥餅層汙染會逐漸向"不可逆"過渡，影響係統的長期穩定運行。
 

　　盡管有研究者認為泥餅層汙染可以起到攔截細小顆粒物等的作用，但是一般在MBR操作運行中要盡可能避免泥餅層的過渡形成。凝膠層汙染所帶來的是膜汙染阻力緩慢上升的過程，在恒流操作模式中表現為壓力的緩慢上升，在恒壓操作模式中表現為通量的緩慢衰減。
 

　　此外，目前關於MBR中優勢汙染物的研究與認識仍存在爭議，但是一般認為反應器中存在的膠體物質以及微生物產物是引起MBR長期運行過程中汙染的主要汙染物，並且無機離子與有機物之間存在的架橋和絡合作用會引起更加嚴重的汙染現象。