膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的成分進行選擇性分離的技術。用于廢水處理的膜分離技術包括擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、微濾等幾種。跟進膜的種類及其功能和推動力的不同，各種膜分離技術的特征和它們之間也是有區(qū)別的。

擴散分離推動力濃度差，用于回收酸、堿等。

電滲析推動力電位差，用于回收酸堿和苦咸水淡化。

超濾推動力壓力差（大），分離小分子溶質(zhì)，用于海水淡化，去除無機離子或有機物。

超濾推動力壓力差（較大），截留大分子，去除顏料、油漆、微生物等。

微濾推動力壓力差（小），去除微粒、亞微粒和細粒物質(zhì)。

膜分離法的特點是:在分離過程中，不發(fā)生相變化，能量的轉(zhuǎn)化效率高，一般不需要投加其他物質(zhì)，這可節(jié)省原材料和化學藥品;分離和濃縮同時進行，這樣能回收有價值的物質(zhì)，可在常溫下進行分離，不會破壞對熱敏感和對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，操作及維護方便，易于實現(xiàn)自動化控制。

擴散滲析：擴散滲析是使高濃度溶液中的溶質(zhì)透過滲析膜向低濃度溶液中遷移的過程。擴散滲析的推動力是滲析膜兩側(cè)的濃度差。當膜兩側(cè)的濃度達到平衡時，滲析過程即停止進行。簡單方便，能耗較低，但設備投資較高。適用于從高濃度酸液中回收游離酸。

電參析是在直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)，使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學過程。

反滲透是有一種半透膜，它只允許溶劑通過而不允許溶質(zhì)通過。如果用這種半透膜將鹽水和淡水或兩種濃度不同的溶液隔開。

超濾又稱超過濾。用于去除廢水中的大分子物質(zhì)和微粒。溶液被濃縮并以濃縮液形式排出。

微孔過濾是以壓力差為推動力，利用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的“篩分”作用進行分離的膜過程，其原理與普通過濾相類似，但過濾微粒的粒徑在0.05 ~15m之間，主要除去微粒、亞微粒和細粒物質(zhì)，因此又稱為精密過濾。