Η διήθηση με μεμβράνη είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό σωματιδίων από ένα υγρό με σκοπό τον καθαρισμό του. Αυτή η μέθοδος φιλτραρίσματος έχει πολλές εφαρμογές, που κυμαίνονται από την επεξεργασία λυμάτων έως το φιλτράρισμα του γάλακτος που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τυριού, και υπάρχουν πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις για τη διήθηση με μεμβράνη. Σε όλες τις περιπτώσεις, στόχος είναι η δημιουργία ενός φιλτραρισμένου διαλύτη. Ένας αριθμός διαφορετικών τύπων συστημάτων διατίθεται από εταιρείες που ειδικεύονται σε προϊόντα φιλτραρίσματος, μαζί με ανταλλακτικές μεμβράνες και άλλα εξαρτήματα και εξοπλισμό.
Στη διήθηση μεμβράνης, ένας διαλύτης διέρχεται από μια ημιπερατή μεμβράνη. Η διαπερατότητα της μεμβράνης καθορίζεται από το μέγεθος των πόρων στη μεμβράνη και θα λειτουργήσει ως φράγμα σε σωματίδια που είναι μεγαλύτερα από τους πόρους, ενώ ο υπόλοιπος διαλύτης μπορεί να περάσει ελεύθερα μέσα από τη μεμβράνη. Το αποτέλεσμα είναι ένα καθαρισμένο και φιλτραρισμένο υγρό στη μία πλευρά της μεμβράνης, με την αφαιρεθείσα διαλυμένη ουσία στην άλλη πλευρά.
Η νανοδιήθηση, η υπερδιήθηση, η μικροδιήθηση και η αντίστροφη όσμωση είναι όλες τεχνικές φιλτραρίσματος μεμβράνης. Σε όλες τις περιπτώσεις, το μέγεθος των πόρων πρέπει να υπολογίζεται προσεκτικά για να αποκλείονται τα ανεπιθύμητα σωματίδια και το μέγεθος της μεμβράνης πρέπει να είναι σχεδιασμένο για βέλτιστη λειτουργική απόδοση. Οι μεμβράνες είναι επίσης επιρρεπείς στο φράξιμο καθώς οι πόροι γεμίζουν αργά με παγιδευμένα σωματίδια, πράγμα που σημαίνει ότι το σύστημα πρέπει να παρέχει καταλύματα για εύκολο καθαρισμό και συντήρηση, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί σε καλή κατάσταση λειτουργίας.
Πολλά συστήματα φιλτραρίσματος μεμβράνης έχουν σχεδιαστεί για βιομηχανικές χρήσεις. Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα ενός τέτοιου συστήματος είναι ότι δεν απαιτεί τη χρήση χημικών ή προσθέτων, γεγονός που μειώνει το λειτουργικό κόστος. Επιπλέον, απαιτεί ελάχιστη ενέργεια και μπορεί στην πραγματικότητα να σχεδιαστεί για να λειτουργεί με σχεδόν καθόλου ενέργεια, με ένα σύστημα υπό πίεση που εκμεταλλεύεται τη βαρύτητα και αναγκάζει τον διαλύτη να περάσει από τη μεμβράνη με σταθερό ρυθμό.
Η διαδοχική διήθηση με μεμβράνη, κατά την οποία ο διαλύτης διέρχεται από μια σειρά μεμβρανών, είναι πολύ δημοφιλής. Σε αυτή την προσέγγιση, οι πόροι γίνονται προοδευτικά μικρότεροι, αφαιρώντας όλο και περισσότερες ακαθαρσίες από το υγρό. Αυτή η τεχνική μειώνει την απόφραξη του συστήματος καθώς ο διαλύτης φιλτράρεται αργά και έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα της προσαρμογής σε έναν συμπαγή χώρο, επειδή οι μεμβράνες μπορεί να είναι όλες πολύ μικρές και να εξακολουθούν να λειτουργούν αποτελεσματικά.
Η διαχείριση απορριμμάτων, ο χειρισμός βιομηχανικών τροφίμων, η ιατρική και η εργαστηριακή επιστήμη έχουν όλα χρήσεις για συστήματα φιλτραρίσματος μεμβράνης. Αυτά τα συστήματα είναι γενικά εύχρηστα, αν και πρέπει να συντηρούνται σωστά για να είναι αποτελεσματικά.