1 无机污染：膜的无机污染主要是指碳酸钙与钙、钡、锶等硫酸盐及硅酸盐等结垢物质的污染, 其中碳酸钙和硫酸钙最常见。碳酸钙垢主要是由化学沉降作用引起的。二氧化硅胶体颗粒主要是由胶体富集作用决定。在膜生物反应器中保持水的紊流对于降低膜表面的无机污染是很重要的。

2 浓差极化：当溶质不透过膜或只有少量透过而溶剂透过膜发生迁移时, 产生了界面与主体液间的浓度梯度, 引起溶质从界面向主体液的扩散, 其结果会引起渗透压增加,这就使有限的操作压力减少, 引起膜通量减少。但是浓差极化产生的作用是可逆的, 一般可以通过增加主体溶液的湍流程度来减轻浓差极化现象的影响。

3 生物污染不可逆的膜污染和可逆的浓差极化均能引起膜性能的下降, 但不可逆的膜污染是主要原因。需要特别注意的是膜的生物污染。微生物通过向膜面的传递而积累在膜面形成生物膜。当生物膜积累到一定程度引起膜通量的明显下降时便形成生物污染。几乎所有的天然和合成高分子材料都易于被细菌吸附, 即使是表面自由能很低的憎水性材料也是如此。在强化传递过程以增强生物降解效果的膜生物反应器中, 微生物和膜面的接触得到了强化, 使得细菌很容易吸附到膜面上形成生物膜, 并进一步生长、繁殖形成生物污垢。形成生物膜的细菌由于自身代谢和聚合作用会产生大量的细胞外聚合物(EPS :extra -cellular polymeric substance), 它们将粘附在膜面上的细胞体包裹起来形成粘度很高的水合凝胶层, 进一步增强了污垢与膜的结合力。与无机污染相似, 生物污染造成的直接后果是膜通量的下降, 引起操作压力的上升, 增加了系统的能耗。然而膜通量不是呈线性下降的, 初期的时候下降迅速, 随后逐渐缓慢下降, 最终稳定在较低水平。膜生物污染的另一个影响是破坏膜的内部结构。细菌和微生物可以直接(发酵形式)或间接(改变溶液性质)对膜进行降解, 尤其是对那些有机高分子膜。生物降解的破坏作用主要是堵塞膜的孔道, 破坏膜内部致密的结构, 使得膜内部变得疏松和散乱。不仅严重影响到膜的分离性能, 而且大大降低了膜的寿命, 使得有机大分子和污染物透过膜, 影响到出水水质。