膜污染问题是膜分离技术领域急待解决的关键科学问题，极大制约了膜及膜生物反应器技术的广泛应用。在刚结题的国家自然科学基金青年项目的资助下，发现曲面条件下的污染物粘附行为与平面条件下的行为明显不同；同时膜面污泥层过滤存在显著的渗透压效应，是过滤阻力的主要来源。这些发现的内在机制和调控方法急待进一步研究。基于这些发现，课题组提出对曲面条件下膜与污染物之间的界面作用力进行定量计算，并以之指导抗污染超滤膜的设计的新思路。课题组拟采用AFM、CLSM等技术对膜、污染物和污泥层的表面性质及结构进行表征，采用数理计算方法结合超级计算机技术对表面形态进行建模并实现曲面条件下热力学的定量计算，同时深入揭示渗透压效应机制，最后提出界面作用力和渗透压效应的调控方法。本项目的研究不仅是揭示MBR中的膜污染机理和构建高效膜污染控制方法的一条新途径，也是对高效污水处理和回用技术的进一步发展，具有重要的科学意义。
