膜分離的基本工藝原理是較為簡單的。在過濾過程中料液通過泵的加壓，料液以一定流速沿著濾膜的表面流過，大于膜截留分子量的物質(zhì)分子不透過膜流回料罐，小于膜截留分子量的物質(zhì)或分子透過膜，形成透析液。故膜系統(tǒng)都有兩個出口，一是回流液（濃縮液）出口，另一是透析液出口。在單位時間（Hr）單位膜面積（m2）透析液流出的量（L）稱為膜通量（LMH），即過濾速度。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固含量（TDS）、離子濃度、黏度等。

由于膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化，節(jié)能、體積小、可拆分等特點，使膜廣泛應用在發(fā)酵、制藥、植物提取、化工、水處理工藝過程及環(huán)保行業(yè)中。對不同組成的有機物，根據(jù)有機物的分子量，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝，從而達到好的膜通量和截留率，進而提高生產(chǎn)收率、減少投資規(guī)模和運行成本。

由有機合成膜構(gòu)成的膜分離設備，主要類型為：①板框式裝置。在尺寸相同的片狀膜組之間，相間地插入隔板，形成兩種液流的流道。由于膜組可置于均勻的電場中，這種結(jié)構(gòu)適用于電滲析器。板框式裝置也可應用于膜兩側(cè)流體靜壓差較小的超過濾和滲析。②螺卷式裝置。把多孔隔板（供滲透液流動的空間）夾在兩張膜之間，使它們的三條邊粘著密合，開口邊與用作滲透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一張作料液流動通道用的多孔隔板,并一起繞中心管卷成螺卷式元件（圖1）。料液通道與中心管接合邊及螺卷外端邊封死。多個螺卷元件裝入耐壓筒中，構(gòu)成單元裝置。操作時料液沿軸向流動，可滲透物透過膜進入滲透液空間，沿螺旋通道流向中心管引出。該設備適用于反滲透和氣體滲透分離，不能處理含微細顆粒的液體。③管式裝置。用管狀膜并以多孔管支撐，構(gòu)成類似于管殼式換熱器的設備，分內(nèi)壓式和外壓式，各用多孔管支撐于膜的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。內(nèi)壓式的膜面易沖洗，適用于微過濾和超過濾。④中空纖維式裝置。中空纖維不需要支撐而能承受較高的壓差，在各種膜分離設備中，它的單位設備體積內(nèi)容納的膜面積大。用中空纖維構(gòu)成類似于管殼式換熱器的設備（圖2）。中空纖維直徑約0.1～1mm，并列達數(shù)百萬根，纖維端部用環(huán)氧樹脂密封，構(gòu)成管板，封裝在壓力容器中。中空纖維式適用于反滲透和氣體滲透分離。