向污泥混合液中投加吸附剂、絮凝剂、载体、悬浮颗粒和其它化学物质可以改变污泥混合液性质。合适的投加剂可以起到一些重要的作用，例如吸附SMP、絮凝、促进絮体之间的交联等。投加粉末活性炭（PAC）是应用最广泛的一种方式。其主要作用是吸附上清液中的溶质和胶体物质，增大污泥絮体的粒径。但是过量投加PAC 反而会增加膜污染，一般最优的投加量在1~2 g/L 左右。别的吸附剂如沸石、膨润土等也被用于控制膜污染。这些物质通常具有高的吸附和离子交换能力，可以减少上清液中的有机物含量，因而可以减轻膜污染并提高出水水质。絮凝剂是另外一种类型的投加剂。絮凝剂能够通过电中和与架桥作用去除SMP，同时能够破坏混合液中胶体的稳定性，增强污泥的絮凝性，降低上清液小颗粒物，减缓此类物质引起的膜污染。文献报道过的在MBR 中使用的絮凝剂主要有Al2 （ SO4）3、FeCl3、聚氯化铝（PACl）、聚合硫酸铁（PFS）、聚丙烯酰胺（PAM）和壳聚糖。系统考察了这6 种絮凝剂对污泥性质的影响，发现有机絮凝剂主要起到降低SMP含量和分形维数值，增大污泥粒径的作用，而无机絮凝剂主要起到降低SMP 含量和表面电荷值，增加污泥絮体的表面相对疏水性的作用。然而，投加化学絮凝剂可能会带来产生副产物或增加反应器中污泥体积等负面效果。由此，Bani-Melhem 等采用电絮凝过程在反应器中产生絮凝作用。在浸没式膜组件周围套上一个环形的直流穿孔电极以产生絮凝效果。这样一个装置不但显著降低了膜污染速率，而且把COD 和PO43--P 的去除率分别提高到了96%和98%。

  Chae 等报道了他们采用富勒烯C60 纳米颗粒来控制膜生物污染的研究，发现C60 可以显著降低微生物在膜表面的吸附。Chae 等还报道了基于镁、TiO2和铜材质的纳米颗粒也可以起到类似的作用。这些材料在改善污泥性质和控制膜污染的应用中极具发展前景。另外一种较新的膜污染控制方法是采用臭氧对污泥改性。研究表明臭氧能够降低污泥絮体的表面电荷，增加其疏水性，进而提高污泥混合液中颗粒的絮凝能力，降低膜污染。但是过量的臭氧也会导致污泥解体、增加胶体颗粒和可溶有机物的释放，从而加剧膜污染。因此控制合适的臭氧量极为重要。通过培养颗粒污泥来降低膜污染也是一种较新的策略。如Martin-Garcia 等发现相比于普通的厌氧MBR，厌氧颗粒污泥MBR 上清液中的胶体颗粒和SMP 含量都低很多，因而膜污染较轻。