要建成膜分離體系，首先根據進水水質和出水水質要求，先用合適的膜過程、膜和膜元件，確定合理的操作引數，接下來進行模體系的工藝設計。根據膜的引數通量和要求的處理能力，計算所需膜面積和膜元件數。若為浸入式MBR，可由此設計曝氣池的幾何尺寸及曝氣量。

微濾使原水達到進入膜裝置的水質要求，減少膜汙染，延長膜的使用壽命，必須設計合理的預處理體系，最後應根據膜的汙染特性設計合理有效的清洗方法。

膜和膜元件的選用

膜

用於汙水處理的膜應特別具有抗汙染、化學性質穩定、耐生物降解的特性。在MBR中大多應用聚烯烴、聚碸。聚丙烯 腈、聚偏氟乙烯之類化學性子穩定的膜。如聚碸製成的UF膜可在PH=1~12範圍使用，最高使用溫度達120°C，同時具有良好的抗氧化、抗氯效能，但其抗汙染效能不如聚丙烯。PVDF化學效能穩定，汙染趨勢最小，日本三菱油化株式會社已開發了適用於大規模下水處的PVDF中空纖維，它比聚乙烯中空纖維MF膜透水性提高三倍，可承受臭氧、次氯酸鈉等氧化劑的反覆清洗，但要到2005年才能建立工業化生產裝置。以上這些膜材料化學性質穩定，但聚烯烴、聚碸表面疏水，不但水滲透通量低，且容易汙染。為了提高它的親水性，以提高膜的水通量和抗汙染能力，膜生產廠家多對其進行過親水化處理。另一方面，汙水中的膠體粒子大多帶負電，如前所述，選用帶負電荷的膜可減少膠體粒子汙染，管式陶瓷膜化學性質穩定，已用於分體式MBR，但大多還處於中試階段。

在MBR中，汙泥絮塊的尺寸大多在33μm左右，許多細菌和病毒的大小約為1μm左右，大多數MBR選用0。1~0。4μm孔徑的MF膜，可以保證將這些組分全部截留，且不容易進入膜孔。雖然UF膜比MF膜對溶解有機物的截留率更高，但MF和UF在廢水處理中應用的比較看，在MBR及RO進料的預處理中，MF膜似乎更經濟適用些。

RO膜材料仍大量使用醋酸纖維及芳香聚醯胺。在汙水處理中使用CA非對稱膜及聚醯胺複合膜的有點、缺點，按出水性質、預處理程度。費用、能耗等綜合考慮。近年透過表面改性等技術開發的耐汙染低壓RO膜LF10及耐微生物汙染的RO膜BW30-365FR，用於廢水處理可明顯提高膜通量，減少膜的清洗頻率。

膜元件

膜元件的選用應用考慮清洗方便、元件內流體力學條件好、不易形成沉積和堵塞，並應儘量減小裝置的死角和死空間間隙，以防止微生物變質，而擴大膜汙染，此外還應價格便宜。

因此在MBR中目前多實用浸入式膜元件，如Kubota浸入式微濾平板膜、Zenon浸入式中空纖維MF膜。這類浸入式元件因不需要承壓外殼，所以造價低、清洗方便，撿漏也方便。因為直接浸在曝氣池中，非常適用於原汙水處理廠的提升改造。分置式MBR多用管式膜及平板膜，因為這兩類膜元件料液側流動狀態較好，易於控制膜汙染，清洗也方便，但價格相對較高，一般處理量較小時採用。

在高活性汙泥濃度（15000~20000mg/L）下處理高濃度含氮汙水可考慮選用具有膜面自清洗能力的迴轉式平膜。

RO裝置的進水大多經嚴格的預處理，在大規模適用中仍以中空纖維及卷式膜元件為主，這些產品大多在技術上已比較成熟。