分離膜系指具有組分分離功能的半透膜，理想半透膜應能實現(xiàn)部分組分的絕對透過與其余組分的絕對截留、而現(xiàn)實世界中的半透膜均為能夠?qū)崿F(xiàn)組分相對分離而非絕對分離的非理想半透膜。
按物態(tài)劃分，物質(zhì)分為固態(tài)、液態(tài)與氣態(tài)，半透膜可以是固態(tài)膜、液態(tài)膜和氣態(tài)膜。從組分分離的觀點看、被分離物質(zhì)可以是單相的也可以是混相的，組分分離可分類為固固、固液、固氣、氣液、氣氣及液液分離六大類。分離膜水處理領域用膜僅為固態(tài)膜，分離過程涉及懸浮物與水的固液分離，溶解氣體與水的氣液分離，溶解固體與水（或溶劑與溶質(zhì)）的液液分離。
膜分離技術(shù)是多學科交叉的高技術(shù)，膜材料與膜制備屬于化工材料學科，膜分離過程屬于化工傳遞學科，膜分離設備屬于化工機械學科，膜分離的對象又涉及采掘工程、給水工程、化學工程、熱力工程、冶煉工程、環(huán)境工程、生物工程、制藥工程、食品工程等諸多相關工程領域。
按照物質(zhì)選擇透過膜的動力源劃分，膜過程可分為兩類一類的動力源于被分離物質(zhì)之內(nèi)在能量，物質(zhì)從高能位流向低能位另一類的動力源于被分離物質(zhì)之外的能量，物質(zhì)從低能位流向高能位。膜過程按推動力性質(zhì)也可以劃分為壓力梯度、濃度梯度與電勢梯度三類推動力，物質(zhì)總是從高梯度值處向低梯度值方向移動。
膜分離工藝與蒸餾、離心、混凝-沉淀、硅藻土、陶瓷玻璃及離子交換等其他過濾及分離工藝相比，具有常溫度環(huán)境、低工作壓力、無相變、無濾料溶出、高效、節(jié)能、環(huán)保、單元化、占地面積小等一系列特點，從而具有顯著的市場競爭優(yōu)勢。在國內(nèi)地價快速上漲形式下，膜工藝僅占地面積優(yōu)勢一項，就已大部抵消掉其價格偏高之劣勢。
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