用膜分离技术处理炼油污水的过程中，在长时间的运行后，污水中被截留的颗粒、胶粒、乳浊液、悬浊液、大分子和盐等会在膜表面或膜孔内吸附、沉积，从而造成膜孔径变小甚至堵塞，即产生了膜污染。膜污染会使膜通量下降，影响分离效果。
目前，膜污染被认为是膜分离技术处理炼油污水过程中重要的限制因素。大量研究表明，膜污染主要与膜材料和分离体系的性质有关。具体如下：
(1)一般来说，膜面光滑，膜孔分布窄的膜不易被污染。膜的表面性能，如亲水性、疏水性和荷电性也会影响膜的污染程度，通常认为亲水膜更耐污染。
(2)分离体系的性质，包括溶液的温度和pH等。温度升高，溶液的粘度降低，膜通量一般会增大，膜不易污染；溶液的pH则会影响待滤颗粒物的荷电性质，从而影响膜污染程度。
在实际应用中解决膜污染的途径主要有：
(1)优化操作条件，如选择适合的膜、操作温度、溶液性质等都可以在一定程度上消除膜污染。
(2)清洗则是处理膜污染的常规方法，清洗方法主要有空气反吹冲洗、水反冲洗、空曝气清洗、化学清洗及近年来研究较多的超声波清洗，清洗需定期进行，清洗频率可根据污染物浓度和处理的效果有所不同。
