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膜生物反应器（MBR）在污水处理中拥有其优越的特点，但运行过程容易出现膜污染问题增加了该工艺运行成本，限制了其在实际应用中的发展。由于微生物因素引起的不可逆膜污染是MBR运行过程中的常见问题。本试验采用两套平行A/O-MBR反应器分别从加快膜污染进程和减缓膜污染进程两个方面分析了MBR膜生物污染过程中微生物代谢产物的含量变化、微生物群落结构的变化以及微生物群落均匀度与膜污染的关系，从微生物角度探究膜污染的发生发展规律，为阐明膜生物污染机理提供理论依据。考察MBR反应器不同运行条件下膜周期变化、胞外聚合物（EPS）的产生和积累情况，结果表明，不同运行条件对膜污染周期的改变，Cake层中EPS加重以及反应器内SMP含量积累均有显著影响作用。A/O-MBR反应器分别实现了膜污染周期逐步变长和逐步缩短的变化过程。EPS含量在膜污染的末期出现了积累，含量维持在8～10mg/gMLSS左右。伴随着TMP的不断升高SMP含量基本呈现升高趋势。SMP含量的积累可能会导致膜污染周期的缩短，对膜污染进程的加剧有贡献作用。通过端标记限制性酶切片段长度多态性分析（T-RFLP）技术分析不同运行条件下系统中的微生物群落结构变化情况，可知在膜污染发展过程中，微生物群落结构处于相对稳定的状态，群落的演替是有规律性的。受运行条件的影响，膜污染进程逐步加快，此过程中混合液主要优势菌属有：黄单胞菌属Xanthomonas sp.、亚硝化螺菌属Nitrospira、丝状菌Thiothrix Eikelboomii等。Cake层主要优势菌属有：丝状菌Thiothrix Eikelboomii、 γ变形菌γ-Proteobacterium.、噬纤维菌属Cytophaga sp.、根瘤菌目菌Rhizobiales Bacterium、厌氧粘细菌属Anaeromyxobacter、动胶菌属Zoogloea Ramigera和腐螺旋菌科Saprosiraceae等。膜丝表面主要优势菌属有：噬纤维菌属Cytophagsp、γ-变性菌GammaProteobacterium、动胶菌属ZoogloeaRamigera、丛毛单胞菌Comamonadaceae等；膜污染进程逐步减缓过程中混合液主要优势菌属有：腐螺旋菌科Saprospiraceae、亚硝化螺菌属Nitrospira、丛毛单胞菌属Comamonassp.、Rhizobiales Bacterium、变形杆菌纲Deltaproteobacterium和伯克氏菌属Burkholderia sp.等；Cake层主要优势菌属有：粘细菌属Myxobacterium、丝状菌Thiothrix Eikelboomii、根瘤菌目菌Rhizobiales Bacterium、厌氧粘细菌属Anaeromyxobacter等。膜丝表面主要优势菌属有：亚硝化螺旋菌属Nitrospira、Gamma Proteobacterium、腐螺旋菌属Saprospiraceae、根瘤菌目RhizobialesBacterium、厌氧粘细菌属Anaeromyxobacter等。运行条件变化对微生物群落的演替过程具有重要影响作用。Cake层、膜丝表面微生物群落均匀度与膜污染进程变化具有规律性。微生物群落均匀性越差，膜污染程度越低，甚至零污染；微生物群落均匀度越趋向于均匀，膜污染越为严重，出水通量降低。