先利用孔径在20～2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜进行超滤，可截留蛋白质、各类酶、细菌等胶体物质和大分子物质在浓缩液中，而水、溶剂、小分子和形成盐的离子则可通过膜，进入透过水中。由于透过水水量减少，而盐量没变，所以透过水含盐浓度增加。这时再用孔径在1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜进行反渗透，无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等被截留在浓缩液中，只有水和溶剂进入透过水中，盐在浓缩液中浓度进一步增加，送去蒸发结晶除盐。

双膜法除盐的优势在于大幅度降低了蒸发结晶除盐的水量，从而明显降低蒸发结晶除盐的运行成本和投资。但要注意以下问题：

A.超滤前要调pH为中性、去硬度、去SS净化等；

B.原水含盐量在5000mg/L以下，否则透过水量就太低了，脱盐率也降低；

C.当含盐原水水量大时投资会很高；

D.由于膜要经常水洗、酸洗、碱洗保护，膜的使用寿命也有限，运行成本也是比较高的；

E.最大的问题是截留下的更高污染的浓缩液怎么办？！如能提取有价物质或有大量可生化废水稀释一起处理还好，否则，如回用会增加污染积累；如焚烧，则投资和运行成本极高；

F.对含盐量超过5000mg/L的废水可直接蒸发结晶除盐了，再用膜法没什么意义，但是要提醒的是：蒸发结晶除盐前还是要进行有效预处理的。