当水力冲洗工艺不足以恢复MBR膜系统性能时，采用化学药剂的清洗工艺则成为必要手段。一般而言，清除有机物用碱，清除无机物用酸，而清除微生物用氧化剂，且多采取各种药液轮流清洗方式。化学清洗的径流形式与水力冲洗基本一致，但清洗液流量的作用趋弱，而药剂成分、药液浓度、洗液温度、清洗时间、浸泡时间甚至表面活性剂浓度等因素上升为主导地位。当MBR膜元件污染严重时，酸、碱及氧化剂的轮流反复清洗也成为有效手段。

       化学清洗与水力冲洗的根本区别，一是使用化学药剂，二是要明确清洗对象在对陌生系统清洗前，一般需要进行给水水质检验，有时需要打开MBR膜组件检查元件表面残留的污染物，必要时甚至解剖部分膜元件以化验膜表层污染物成分。有效的化学清洗总是建立在了解污染物化学成分基础之上。

       化学清洗也分为在线清洗与离线清洗两种方式。在线清洗的周期短、工艺简单，但往往因设备环境的限制，清洗效果欠佳。将MBR膜元件从膜组件或系统结构中拆出，使用专用清洗设备的离线清洗时，清洗周期长，工艺复杂，但常可取得较好的清洗效果。

       值得注意的是，在长流程反渗透系统中，流程前部元件多为有机物污染，流程后部元件多为无机物污染。记录MBR膜元件在系统流程中的工作位置，并通过在线或离线检测不同位置MBR膜元件性能衰减的程度，可有效掌握系统污染性质与程度，并明确指导膜清洗的工艺参数。