利用半透膜或選擇透過(guò)性離子交換膜使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過(guò)膜向低濃度一側(cè)遷移的過(guò)程。這種過(guò)程是以濃度差為動(dòng)力，也稱之為濃差滲析或自然滲析。在環(huán)境工程方面主要用于有機(jī)和無(wú)機(jī)電解質(zhì)的分離、純化和酸、堿廢液的處理和回收。
1、高濃度溶液中的溶質(zhì)以濃度差為推動(dòng)力透過(guò)隔膜向低濃度溶液中遷移。
2、采用離子交換膜：陰膜、陽(yáng)膜。
3、主要用于：回收酸、堿，但不能將它們濃縮。
4、優(yōu)勢(shì)：消耗能量極少、運(yùn)行成本極低、膜壽命長(zhǎng)

擴(kuò)散滲析是指利用離子交換膜將濃度不同的進(jìn)料液和接受液隔開，溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過(guò)膜而擴(kuò)散到濃度低的一側(cè)，當(dāng)膜兩側(cè)的濃度達(dá)到平衡時(shí)，滲析過(guò)程即停止進(jìn)行。濃度差是滲析的推動(dòng)力。在滲析過(guò)程中進(jìn)料液和接受液一般是逆向流動(dòng)的。

溶液中回收廢酸為例進(jìn)一步闡述擴(kuò)散滲析的過(guò)程，擴(kuò)散滲析示意圖所示。回收酸需采用陰膜，陰膜帶正電，允許SO42-通過(guò)。在濃度差推動(dòng)下，原液室中的SO42-向回收室的水中擴(kuò)散滲析。除本身帶電外，離子交換膜孔道具有一定大小，因此還有“分子篩"的作用。當(dāng)SO42-向回收室遷移時(shí)，也會(huì)夾帶H+及Fe2+過(guò)去，但因?yàn)镠+小于Fe2+，H+隨SO42-滲析過(guò)去，而大部分Fe2+被阻擋。同時(shí)回收室中OH-離子濃度比原液室中的高，通過(guò)陰膜進(jìn)入原液室，與原液室中的H+離子結(jié)合成水。結(jié)果從回收室流出的是硫酸，從原液室流出的是FeSO42-殘液。用擴(kuò)散滲析法回收硫酸，只有原廢水硫酸濃度大于10%時(shí)，才有實(shí)用價(jià)值。