فرآیند فیلتراسیون ممبرانی Membrane Filtration شامل تمام رویکردهای مهندسی برای جدا کردن ماده به دو بخش مجزا با کمک یک غشای نفوذپذیر است. فرآیندهای جداسازی غشایی بدون گرم کردن سیال انجام می شود و لذا نسبت به فرآیندهای جداسازی حرارتی معمول از جمله تقطیر، تصعید و تبلور انرژی کمتری مصرف می‌کند.

در این فرآیند سیال به دو بخش فیلتر شونده و باقیمانده جدا شده می شود. فرآیند جداسازی کاملا فیزیکی است و هر دو بخش جدا شده Permeate و Retentate می تواند به عنوان محصول مورد استفاده قرار گیرد.

میکروفیلتراسیون (MF)
میکروفیلتراسیون یک فرآیند فیلتراسیون ممبرانی با فشار کم است. این فرآیند بر پایه یک ممبران متخلخل است که اجزا حل شده در سیال را از خود عبور می‌دهد و اجزا حل نشده را پس می‌زند. در صنعت، فرآیند MF به طور گسترده ای برای حذف باکتری، حذف ذرات معلق، روغن، گریس، اکسیدهای آلی و تا حدی کربن آلی به کار می‌رود.

اولترافیلتراسیون (UF)
اولترافیلتراسیون (UF) یک فرآیند ممبرانی با فشار متوسط است. ساختار نیمه-متخلخل ممبران UF بیشتر اجزا حل شده در محلول و برخی از اجزا حل نشده را از خود عبور می‌دهد، و اجزا بزرگ تر را پس می‌زند. تفاوت ممبران های UF نسبت به ممبران های MF فشار بالاتر و اندازه حفرات( Pore size) کوچک‌تر است.

جریان متقاطع (Cross Flow)
فرآیندهای غشایی با توجه به آرایش ممبران و سیال به دو گروه کلی تقسیم می شوند: فیلتراسیون جریان-متقاطع یا جریان مماسی (Cross-Flow) و فیلتراسیون جریان عمودی .(Dead End) در فیلتراسیون جریان متقاطع، جریان سیال بر سطح ممبران مماس است، بخش فیلتر شونده یا permeate به طور عمود (یا متقاطع) بر جریان سیال ورودی از ممبران خارج می شود و retentate نیز همراه با جریان سیال ورودی از ممبران خارج می شود. در فیلتراسیون جریان عمودی، جریان سیال عمود بر سطح ممبران است. به طور کلی، فیلتراسیون عمودی برای مطالعات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. ساخت و راه اندازی فیلتراسیون عمودی نسبت به فیلتراسیون جریان متقاطع ارزان تر است اما مشکل اصلی آن پلاریزاسیون غلظتی(Concentration Polarization) و رسوب گذاری (Fouling) شدید در ممبران است. در مقابل، فیلتراسیون جریان متقاطع به دلیل اثرات برشی جریان مماسی سیال نسبت به رسوب گذاری و پلاریزاسیون غلظتی حساسیت کمتری دارد.

سیستم پالس برگشتی یا شستشوی معکوس
شستشوی معکوس (Backwashing)توسط اعمال جریان سیال برخلاف جهت جریان permeate (از سمت permeate به سمت سیال ورودی) انجام می شود. جریان معکوس رسوب ها را از حفره های ممبران بیرون کرده و لایه رسوب تشکیل شده روی سطح داخلی ممبران را نیز جدا می کند. شستشوی معکوس معمولا به شاری حداقل دو برابر شار فرآیند فیلتراسیون نیاز دارد. این فرآیند باید با دقت زیاد انجام شود تا از آسیب به ممبران جلوگیری شود. بنابراین، این فرآیند معمولا برای شستشوی ممبران های سرامیکی مورد استفاده قرار می گیرد و برای ممبران های پلیمری قابل استفاده نمی باشد. فرآیند شستشوی معکوس بسیار موثرتر از فرآیند شستشوی مستقیم است.