4. 按几何形状分类
无论在实验室还是在工业生产中，膜都被制成一定形式的组件作为膜分离装置的分离单元。在工业上应用并实现商品化的膜组件主要有平板型、圆管型、螺旋卷型和中空纤维膜，相应的膜几何形状为平板式、管式、毛细管式和中空纤维式。后三种皆为管状膜，他们的差别主要是直径不同：直径〉10mm的为管式膜；直径在0.5—10mm之间的毛细管式膜；直径〈0.5mm的为中空纤维膜。
膜分离的基本工艺原理是较为简单的（参见右图）。在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口。在单位时间（Hr）单位膜面积（m2）透析液流出的量（L）称为膜通量（LMH），即过滤速度。影响膜通量的因素有：温度、压力、固含量（TDS）、离子浓度、黏度等。
由于膜分离过程是一种纯物理过程，具有无相变化，节能、体积小、可拆分等特点，使膜广泛应用在发酵、制药、植物提取、化工、水处理工艺过程及环保行业中。对不同组成的有机物，根据有机物的分子量，选择不同的膜，选择合适的膜工艺，从而达到最好的膜通量和截留率，进而提高生产收率、减少投资规模和运行成本。
1、澄清纯化技术——超/微滤膜系统
澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜，由于其所能截留的物质直径大小分布范围广，被广泛应用于固液分离、大小分子物质的分离、脱除色素、产品提纯、油水分离等工艺过程中。
超/微滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降、板框过滤、真空转鼓、离心机分离、溶媒萃取、树脂提纯、活性炭脱色等工艺过程。
澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要有：陶瓷膜、平板膜、不锈钢膜、中空纤维膜、卷式膜、管式膜。
采用膜分离澄清纯化的优点：
● 可得到绝对的真溶液，产品稳定性好；
● 过滤分离收率高；
● 分离效果好，产品质量高，运行成本低；
● 缩短生产周期，降低生产成本；
● 过程无需添加化学药品、溶媒溶剂，不带入二次污染物质；
● 操作简便，占地面积小，劳动力成本低；
● 可拓展性好，容易实现工业化扩产需求；
● 设备可自动运行，稳定性好，维护方便。
2、浓缩提纯技术——纳滤膜系统
膜分离技术在浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100～1000Dal的纳滤膜。纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖类、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%，而对一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30～50%的透过性能，常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整、溶液体系的浓缩等物质的分离、精制、浓缩工艺过程中。
纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。
浓缩提纯技术可采用的膜组件主要有：卷式膜、管式膜。
采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点：
● 能耗极低，节省浓缩过程成本；
● 过程无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性；
● 在常温下达到浓缩提纯目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高；
● 可完全脱除产品的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度；
● 可回收溶液中的酸、碱、醇等物质；
● 设备结构简洁紧凑，占地面积小；
● 操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便。
行业应用
1、制药行业
● 生物发酵液过滤除菌及下游分离纯化精制
● 树脂解析液的浓缩及解析剂回收
● 农药水剂、粉剂的生产应用
● 中药浸提液过滤除杂及浓缩
● 中药浸膏生产应用
● 合成药、原料药、中间体等的脱盐浓缩
● 结晶母液回收
2、食品行业
● 乳清废水处理
● 乳制品生产加工应用
● 果汁澄清脱色
● 食品添加剂纯化浓缩
● 茶饮料澄清浓缩
● 啤酒、葡萄酒、黄酒的精制加工
● 天然色素提取液的除杂及浓缩
● 氨基酸发酵液过滤澄清及精制
3、染料化工和助剂
● 水溶性染料反应液的脱盐浓缩
● 染料盐析母液废水回收
4、淀粉糖品
● 糖液分离纯化及浓缩
● 果葡糖浆色普分离纯化
● 糖醇色普分离纯化
● 单糖、低聚糖及多糖的分离纯化及浓缩
5、环保及水处理领域
● 纺织、染整、印染废水处理及回用
● 电镀工业废水零排放及资源回收
● 矿山及冶金废水处理回收
● 淀粉废水处理
● 造纸废水木质素回收及废水处理
● 电泳漆废水涂料回收
● 酸、碱废水处理回收
● 市政污水的处理及回用
● 洗车水、桑拿水、游泳池水、洗浴废水等循环处理
● 工业生产所用的各类软化水、纯水、超纯水制备
6、生物技术
● 生物蛋白、多肽、酶制剂等酵液过滤澄清及精制
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