不同水中含有不同的污染性物质，因此其对膜的污染也有所差别。研究表明，引起膜污染的物质主要有无机物、有机物、悬浮物和细菌等。
1.1 无机物
仅在无机离子的作用下，污染物对超滤膜的影响并不十分明显，但由于分离液体的复杂性，当其中存在有机物时，有机物和无机物之间的相互作用会对膜造成污染。研究发现，无机离子易被有机物联结，使无机物以及有机物的形态发生变化，从而加剧膜污染。Y. J. Chang 等〔6〕在用中空纤维超滤膜处理天然原水时发现，沉积在膜表面的物质多为铝、硅、钙和铁等物质。其认为溶解性有机物发挥了“黏合剂”的作用，将无机离子和膜表面连接起来。S. H.Yoon 等〔7〕进行了腐殖酸对纳滤膜膜通量影响的研究，发现钙离子存在下，可加快膜通量的下降。研究者认为，腐殖酸首先吸附或沉积在膜表面，然后钙离子将溶液和膜表面粘连，从而将溶液和膜表面的腐殖酸连接起来，加快了膜通量的下降。M. Kabsch-Korbutowicz 等〔8〕在对含腐殖酸以及钙盐的溶液进行超滤实验时发现，增加钙离子浓度，会使腐殖酸收缩并与金属离子生成络合体而阻塞膜孔。
1.2 悬浮物
悬浮物主要包括泥沙、黏土、大分子有机物、微生物、化学沉淀物、细菌等，悬浮物的粒径大约为0.001~100 μm。超滤时，大的悬浮物会沉积在膜表面，较小的悬浮物颗粒则滞留在膜孔中，更小的悬浮物颗粒在通过膜后会对后续的反渗透进一步造成影响。当有机物与悬浮物质混合时，其膜通量比只存在有机物时高，且随着悬浮物的增加，膜通量下降的速度减缓，原因可能是悬浮物吸附了有机质，减小了有机物与膜直接接触的机会，从而降低了膜污染〔9〕。
1.3 有机物
有机物是造成膜污染的主要原因，有机物的溶解性、亲疏水性、分子质量等对膜的污染都有影响。有关有机物的溶解性对膜污染的影响，国内外已有广泛的研究。F. Rogella〔10〕的研究表明，溶解性有机物是造成超滤膜污染的关键因素，特别是腐殖酸类有机物通过膜孔内部吸附以及膜表面拦截形成紧密的吸附层而使膜受到污染。C. F. Lin 等〔11〕通过研究也发现，腐殖酸类有机物是超滤膜的主要污染物，并且其羧基含量与膜污染成正比。H. A. Mousa〔12〕通过实验研究发现，实验初期腐殖酸首先在内孔中吸附，而引起孔道阻塞，然后在膜表面吸附形成滤饼层。董秉直等〔13〕在对黄浦江原水膜分离性能研究中发现，当浊度固定时，增加溶解性有机碳，会使膜过滤阻力迅速增加。
针对有机物分子质量对膜污染的影响，国内外研究者投入了大量的精力。A. W. Zularisam 等〔14〕的研究表明，有机物分子质量对膜污染有很大影响。G. Crozes 等〔15〕的研究表明，小分子有机物尤其是粒径远小于膜孔径的有机物，是造成膜污染的主要因素。金鹏康等〔16〕的研究表明，有机物分子质量越小，膜表面污染越严重。
国内外关于有机物亲疏水性对膜污染的影响研究数不胜数。A. W. Zularisam 等〔17〕的研究表明，有机物的亲疏水性与膜污染之间有很大关系。L. Fan等〔18〕将有机物分离成强疏水性、弱疏水性、极性亲水性和中性亲水性有机物，并考察了其对膜污染的影响。实验表明，中亲水性有机物是造成膜污染的主要因素。Jixiang Yang 等〔19〕的研究表明，引起膜污染的有机物主要是亲水性有机物。但J. A. Nilson 等〔20〕的研究却得到相反的结果，研究中发现，疏水性有机物是引起膜污染的主要因素，而亲水性有机物对膜通量的影响不大。Y. Chen 等〔21〕研究认为，引起膜通量快速下降的主要因素是大分子质量疏水性有机物。
综上所述，引起膜污染的主要原因是有机物，但是水中存在的钙离子等无机离子能加速有机物对膜的污染，而悬浮物的存在能减缓有机物对膜的污染。因此要根据水中离子含量，综合考虑各种成分的相互作用，确定引起膜污染的主要因素，提出具有针对性的方案恢复膜通量。
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