膜分离设备的原理是指利用一种或多种物理、化学和生物过程来将物质根据它们的大小、形状、电荷、极性等特性进行筛选和选择。这种技术在工业生产中被广泛应用于水处理、食品加工以及医药行业等领域。

分子筛作用是膜分离设备中的一个重要原理，它依赖于膜孔的尺寸来过滤出大、小颗粒物质。在这个过程中，较大的颗粒无法穿过膜孔，而小颗粒则可以自由通过，从而实现了物质的精确筛选。例如，在饮用水处理中，通常会使用具有不同孔径的大众式聚合物薄膜（UF）和逆渗透（RO）系统来去除悬浮固体、大型微生物、大部分溶解固体及细菌。

除了分子筛作用之外，电场驱动也是另一种常用的膜分离原理。这一方法基于对流动液体中的各种组分施加不同的电势差，以便使其以不同速度移动并被收集。此技术主要用于海水淡化和废水处理中。通过控制电位差，可以有效地去除含盐度高的成分，同时保留需要保存的低浓度成份，如纯净水。

此外，还有传感器阵列法，这是一种结合了化学与生物学特性的高效排序技术。它涉及到创建一个由许多单独检测单元构成的阵列，每个检测单元专门设计用于识别某一特定的目标分子。当样品经过这些检测单元时，只有那些与目标配偶子的亲和力最高的一些会被捕获并进一步分析。

总结来说，膜分离设备依靠多种复杂且精妙的科学原理，如物理吸附、凝胶色谱以及类似DNA测序这样的先进生物识别手段，并通过它们提供了一套强大的工具，使得工业界能够更有效地管理资源，并解决环境污染问题。随着新材料、新工艺不断涌现，我们预计未来几十年内，将会看到更多创新的应用出现，为人类社会带来更加可持续发展的地球生态系统。