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膜分离过程的原理是：膜片上具有一定孔径的孔，大于膜孔径的物质被膜截留住，而小于膜孔径的物质则渗透过去。膜的此项性质称为选择透过性。膜技术就是利用选择透过性达到分离不同物质的目的。
膜元件是膜技术应用中的核心部件，它可以看成是两相之间一个具有选择透过性的屏障，或看作两相之间的界面，膜分离过程可由下图示意，相1为原料或上游侧，相2为渗透物或下游侧。原料混合物中某一组分可以比其他组分更快或更容易通过膜而传递到下游侧，从而实现分离。
二、膜技术的优点
膜技术是一种新兴的技术，由于其多学科性特点，可以用于大量的分离过程。膜技术的特点是非常定性的，且不同过程及不同应用场合会有很大差别。其优点主要有以下几点：
1) 实现连续分离
2) 能耗通常较低
3）易与其它分离过程结合（联合过程）
4）可在温和条件下实现分离
5）易于放大
6）膜的性能可以调节
7）不需要填加化学药剂
