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卷式膜元件類似一個長信封狀的膜口袋，開口的一邊黏結在含有開孔的產品水中心管上。將多個膜口袋卷繞到同一個產品中心管上，使給水水流從膜的外側流過，在給水壓力下，使淡水通過膜進入膜口袋后匯流入產品水中心管內為了便于產品水在膜袋內流動，在信封狀的膜袋內夾有一層產品水導流的織物支撐層；為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動，在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網層。
卷式膜元件給水流動與傳統的過濾流方向不同，給水是從膜元件端部引入，給水沿著膜表面平行的方向流動，被分離的產品水是垂直于膜表面，透過膜進入產品水膜袋的，如此，形成一個垂直、橫向相互交叉的流向。水中的顆粒物仍留在給水（逐步地形成濃水）中，并被橫向水流帶走，如果膜元件的水通量過大，或回收率過高 （指超過制造廠導則規定），鹽分和膠體滯留在膜表面上的可能性就越大。濃度過高會形成濃差極化，膠體顆粒會污染膜表面。
卷式膜元件廣泛用于氣體和液體的分離過程，其主要工藝特點如下。
① 結構緊湊，單位體積內有效膜面積較大。
② 制作工藝相對簡單。
③ 安裝、操作比較方便。
它的缺點如下
① 適合在低流速，低壓下操作，高壓操作難度較大。
② 在使用過程中，膜一旦被污染，不易清洗，因而對原料的前處理要求高
