膜分离技术与传统过滤技术的区别在于：膜可以在分子范围内进行分离，并且此过程是一种物理过程，不发生相变化，也不用添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据孔径的不同（截留分子量的大小），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，可以把膜看成是两相之间一个具有透过选择性的屏障，或看做两相之间的界面，原料混合物中某一组分可以比其他分组更快地通过膜而传递到下游侧，从而实现分离。
物化处理工艺
1、格栅
格栅是用以截阻大块悬浮或漂浮的污染物（如塑料袋、树叶、菜渣等垃圾），保护水泵和后续工序不受损害的、由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条制成的框架，斜向或垂直置于污水流经的渠道上。
2、混凝
混凝就是水中胶体及微小悬浮物的聚集过程。处理的对象是废水中利用自然沉淀难以去除的细小悬浮物及胶体微粒，此工艺可降低废水中的浊度和色度，去除某些重金属、放射性及高分子物质。
3、沉淀
悬浮颗粒依靠重力的作用，从水中分离出来的过程叫作沉淀，这是最常用也是最节能的固液分离的净水方法。沉淀常与混凝连用，通常是先向污水中投加混凝剂，使之形成较大的悬浮颗粒，给这些颗粒提供空间和时间，让它们在重力的作用下从水中分离出来。
4、过滤
在污水的深度处理中，过滤是最普遍的一种技术。滤料层由大小不同的滤料颗粒组成，其间有很多空隙，废水流经时，比空隙大的悬浮颗粒被截留在空隙中，于是空隙越来越少，随后进入的较小的悬浮颗粒也能被截留下来，使废水得到净化。
过滤也常与混凝连用，在过滤前加絮凝剂以形成絮体，废水流经滤料层时，絮体被吸附和截留，效果更好。
5、活性炭吸附
所有的吸附剂中，活性炭的吸附能力是最强的，用活性炭吸附可脱除水中的微量污染物、重金属、溶解性有机物、放射性元素等，还可脱色，除臭味。对于感官要求较高的再生水，活性炭吸附是一种常用的处理技术。
6、消毒
为了保证使用的安全，对处理水还必须进行消毒，使再生水符合细菌数量的标准。目前，常用的消毒方法主要有氯消毒、臭氧消毒、氯胺消毒和二氧化氯消毒，同时还有紫外线消毒、臭氧-氯消毒、臭氧-氯胺消毒等结合的方法。
7、膜分离
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
