MBR运行和维护的参数包括：

• 膜方面：通量、压力、透过率、回收率、浓水、膜曝气率或错流速度，物理和化学清洗周期和方案；
• 生物处理方面：水力和污泥停留时间，污泥回流率。

生物工艺参数和传统的活性污泥（CAS）法没有什么不同，但膜生物反应器能够使活性污泥的停留时间更长。

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膜通量（通常用J表示）是指单位时间内通过单位膜面积的物质的量，国际标准单位为m3/(m2.s)或简化为m/s，其它非国际标准单位包括L/(m2.h)(或LMH), 英制单位，每平方英尺每天多少加仑（GFD）。MBR运行通量在10~150LMH，很大程度上依赖于膜分离过程的配置和原水水质。

膜的通量直接和跨膜压差（或TMP）有关，它由膜及其相邻的界面区域（污染层）产生。膜通量与跨膜压差的比称作透水率，一般采用方便的单位是：LMH/bar。在美国，透水率通常被称为“实际通量”， 英制单位是GFD/psi。

传统压力驱动型膜工艺在过滤液体时可以采用两种模式中的一种：如果无浓缩液连续不断地从膜组件出口流出的模式称为“死端过滤”或“全流过滤”；如果浓缩液连续不断地从膜组件出口流出的模式称为错流过滤。

以错流模式运行时，流过膜面的单通道进水只有一部分转化为透过液，这一参数称为“转化率”或“回收率”，如果将透过液用于维持工艺运行（通常是膜清洗），回收率会进一步降低。

过滤总会导致滤膜阻力增加，死端过滤工艺中滤阻随膜表面滤饼厚度的增加而增加，因此可以粗略地认为滤阻与透过液总体积成正比。透水率的迅速下降要求定期进行膜清洗，其下降速率与进水中的固体物浓度和膜通量成正比。

在错流工艺中，污染物在膜表面的沉积是持续进行的，直到将滤饼结合到膜表面的粘附力与液流通过膜表面时产生的冲刷力达到平衡为止。这就导致其透水率降幅比死端过滤要低很多。

膜清洗可以采用物理和化学方法，在MBR的运行和维护中都有用到。物理清洗通常是通过反冲洗，如液流反方向流过膜，或膜松弛，气水联合反冲洗可以强化反冲洗效果，或错流过滤（对测流式的），这两种技术可结合使用，同时用空气不断冲刷滤膜。

化学清洗通常采用次氯酸钠、氧化剂、无机或有机酸（最常见的是柠檬酸）。清洗过程可不把膜从池子或架子上移出（就地清洗或在线清洗）。如果化学清洗剂加入到反冲洗水中进行“化学强化反冲洗”（CEB）,每周、每月一次的化学强化反冲洗用于iHF MBR，作为维护性清洗。

物理清洗可去除附着在膜表面的粗大固体物质，常称为“可逆性”或暂时性“污染，但化学清洗可去除粘附性更强的常称为“不可逆”或“持久性”污染大的物质。

物理清洗比化学清洗简单和更快，无需化学试剂，不会产生化学废物，滤膜出现化学降解的可能性更小，但它的效果也有限，使得化学清洗还是需要的。在正常运行条件下，膜一旦被污染，其透水率就不可能完全恢复到初始状态，膜表面总会残留一些物质，可定义为“不可恢复性污染”，正是这种污染的长期积累最终决定了膜的使用寿命。

采用专门用于回收透水率的化学清洗比维护性清洗需要更高的药剂浓度和较长的停留时间，这样的恢复性清洗并不总是有效，通常是因为膜已经被污泥固体物堵塞（这种现象通常被称为“淤塞”）

在市政污水处理中，膜有時变成了“抹布”或“辫子“，这都是进水中聚集起来的丝状物（特別是纺织纤维，如棉花）堵塞。这通常被称为“抹布”或“辫子”。市政MBR工程中，需要人工不定期的清除这些淤泥和丝状物。