微孔疏水性MD膜，利用其透氣不透水特性，主要作用是將帶有非揮發物質的水溶液加熱蒸發，水蒸氣因分子小穿透膜後冷凝為純水，非揮發性物質溶液因表面張力無法透膜而逐漸濃縮，可用於海水淡化及高鹽水溶液提濃回收。

當一疏水性多微孔高分子薄膜將不同溫度的冷熱水流分隔開時，由於表面張力的作用，膜兩側的水溶液都不能透過膜孔進入另一側，但是熱流端的水蒸氣在膜兩側水蒸氣壓差驅動下，會透過膜孔進入冷流端、然後冷凝下來成為高純度蒸餾水。

薄膜蒸餾（MD）技術原理示意圖

直接接觸式薄膜蒸餾（Direct Contact Membrane Distillation, DCMD）

水蒸氣透過膜孔後直接與冷側水接觸，冷側水將冷凝水直接帶走，因此冷側水會不斷增加，此方式比空氣間隙式（AGMD）獲得更多冷凝水通量。然熱損失高，且溫度極化現象嚴重。

空氣間隙式薄膜蒸餾（Air Gap Membrane Distillation, AGMD）

水蒸氣透過膜孔後不直接與冷流端水接觸，中間以冷流端水之冷壁間隔成空氣間隙，此時水蒸氣透過膜孔後，擴散至冷壁表面被冷凝下來收集，此方式較直接接觸式（DCMD）獲取更高品質冷凝水，且薄膜較不易孔徑水塞（pore wetting）。然通量較低。

真空抽引式薄膜蒸餾（Vacuum Membrane Distillation, VMD)

水蒸氣透過膜孔後直接直接被真空抽走，並在膜器外實現水蒸氣冷凝。由於這時消除了膜孔內的不凝氣（空氣），使水蒸氣的傳遞由擴散變成流動，因此可以提高水的通量。然孔徑水塞（pore wetting）風險較高。

MD技術的特點

• 安全性高-設備簡單，常壓操作，程序簡便。
• 高品質純水-成為低成本製備純水的有效方法。
• 廢熱回收-容易設計成潛熱的回收型式，可有效利用其他設備廢熱。
• 節能環保-可利用太陽能、地熱、溫泉等環保熱量來源。