La méthode la plus courante lors de l'étape de formation du matériau membranaire est la méthode d'inversion de phase (NIPS, séparation de phase induite par un non-solvant-). Cette méthode implique généralement la dissolution de matériaux polymères (tels que le PVDF, le PES, etc.) dans un solvant organique pour créer une solution de coulée, qui est ensuite formée par extrusion ou revêtement. La solution est ensuite placée dans un bain de coagulation aqueux pour subir une séparation de phases, ce qui donne une couche membranaire à structure microporeuse. Ce processus détermine la distribution de la taille des pores, la porosité et les performances initiales du flux de la membrane.
L'étape de conditionnement de la structure implique généralement l'ajout d'agents porogènes ou d'additifs modificateurs pour améliorer l'hydrophilie et les propriétés antisalissure de la membrane. Simultanément, en contrôlant la température du bain de coagulation, le taux d'évaporation du solvant et le processus d'étirement, la résistance mécanique et l'uniformité de la structure des pores des fibres ou des feuilles de la membrane peuvent être ajustées. Pour les membranes à fibres creuses, une structure à double-couche doit être formée simultanément pendant le filage pour améliorer la résistance à la pression et les performances de filtration.
L'étape d'encapsulation du module nécessite de regrouper et de fixer les fibres ou feuilles de membrane préparées pour former un module de membrane complet. Les méthodes courantes incluent l'enrobage en résine époxy ou l'encapsulation par fusion à chaud, la fixation des fibres de la membrane dans des plaques d'extrémité ou des tuyaux de collecte d'eau pour garantir une étanchéité fiable du canal de perméat. Enfin, après le nettoyage, le trempage et les tests de performances, le module à membrane peut être appliqué au système de bioréacteur à membrane pour obtenir une séparation solide-liquide stable.