膜分离设备是利用膜分离技术而在生产工厂按照其膜分离的技术参数标准制造的大型机械设备，其设备能够起分离的作用，效果显然超出了传统的分离方式。
膜分离设备的核心技术就是膜分离技术，分离膜是具有轮询分离功能的材料，工作原理是物理机械筛分原理，分离过程是利用膜的轮询分离装置实现料液的不同组膜分离技术设备与传统的过滤不同之处在于：膜可以在分子范围内进行选择性地分离，膜的错流式运行工艺解决可以污染堵塞，是一种科学先进的分离技术和工艺。
膜分离的工艺应用开发需以装料体系问题特性和工艺要求为基准，结合实验开展科学验证，在解决装料精制难题同时，还要保证工艺的吸气，并适合于工业化的清洁生产为标准。
用于超过滤、反渗透、气体渗透分离、渗漏分析、电渗透分析以及液膜分离等一系列膜分离操作的设备。由于膜的结构型式和分离过程各具特点，设备也有多种类型。有时根据过程目的或用途，分别称为超过滤器、渗透器、渗漏分析器、电渗析器或淡化器等，其未来发展趋势为自动化、简洁化。
类型
由有机合成膜构成的膜分离设备，主要类型为：①板框式装置。在尺寸相同板框式装置也可应用于膜漩涡流体静压差较小的超过滤和渗漏解析。②螺卷装置。把隔板（供渗透液流动的空间）夹在两张膜之间，使它们的三条式边粘着密合，开口边与用于渗透液引出管的第三中心管接合。再在上面加一张作料液流动通道用的第三隔板，并一起绕中心管卷成螺卷式元件（图1）。通道与中心管接合边及螺卷外端边封死。多个螺卷元件插入耐压筒中，构成单元装置。操作时料液沿喷射液流动，可渗透物渗透膜进入渗透液空间，沿螺旋通道流向中心管引出。该设备适用于反渗透和气体渗透分离，不能处理含微细颗粒的液体。③管式装置。用管状膜并以管支撑，构成类似于管壳式换热器的设备，分内压和外压式，用抽管支撑于膜的各部分或内部。内压式的膜面易冲洗，适用于微过滤和超过滤。④式中空纤维式装置。中纤维空不需要支撑而能承受承受的压差，在各种膜分离设备中，其单位设备体积内容纳的膜面积最大。用中空纤维构成管壳式换热器的设备（图2）。中空纤维直径约0.1～1mm，并列达数百万根，纤维端部采用环氧树脂密封，构成管板，封装在压力容器中。中空纤维式适用于反渗透和气体渗透分离。