一个膜系统不仅仅包括膜本身。本节将看重讨论膜系统中的主要组件。
一、膜系统的加热/冷却和热交换器
在膜系统中常用多管(管式和壳形)热交换器用于加热和冷却。加热或冷却的介质在管子外面，而产品在内部。这种结构可以耐高压，因此可以耐压达70bar的设备还是比较常见的。
多管热交换器其工作方式不同于传统的盘式热交换器。主要不同点在于：
在一个信道内产品的温度变化很小，一般仅0.5℃或更小；
相比于热交换介质的流量，产品流量大。
由于产品的冷却需求不仅仅为了产品的加热或冷却还受水泵能耗的限制，因此一般选择多管热交换器。温度一般能保持一段较长时间。而通过一个多管热交换器的压降都比较低。
二、膜系统的阀门
在膜系统中不同行业需要不同类型的阀门，以下是一些例子：
乳制品行业：卫生级蝶阀和针式阀；
纯水行业：球阀和针式阀；
纸浆和造纸行业：任何型号，多数为球阀；
废水专案：任何型号，多数为球阀。
一些机械工程师声明，球阀和蝶阀不能用于流量或压力控制。理论上这可能是对的，但在模行业中实践同这种观点相矛盾。这些类型的阀门用于控制目的比较困难，但也不是不可能。球阀和蝶阀的一个有利的方面是，它们具有允许流量和压降有较大不同的性能，如此被用来获得生产和清洗的正确条件。
在膜系统设计中一个主要头痛的问题是高体积浓缩率的回流设备，这意味着系统必须根据小流量浓缩来控制。在这儿用的阀门是一种针式阀。如果浓液中不含有悬浮固体，这种类型一般能运行良好，但很少的悬浮固体却能通过针式阀，严重阻塞浓缩口而导致控制问题。
当在含有悬浮固体很多的液体中操作时，控制问题可以通过“止水浓缩阀”来解决。方法如下：膜系统中安装有两个定时器和一个自动阀，此阀一般情况下全关。定时器1控制阀门开启的周期长度，定时器2控制阀门开启的时间。当定时器1启动时，浓缩阀全开，浓缩快速进行。当定时器2启动时，浓缩阀完全关闭。用这种方法可以得到精确的浓缩控制。
用于浓缩的控制阀对在反冲洗过程(CIP)中所需的大水量来说太小。因此，需要平行于浓缩阀安装一个反冲洗阀门，反冲洗阀一般是一个3或4路蝶阀，如果从T形接头到阀门的管道的长度短于或等于管道内径的三倍，这种设计可以被认为是卫生级的。在RO膜系统中，可能可以使用一种大口径的低压活塞阀，虽然这有些违背原则。其诀窍是通过挤压出口的密封将高压引向活塞的一侧，换句话说将水流引向标准方向的相反，在生产过程中，压力使阀门保持关闭，阀门无法打开。在反冲洗和冲刷过程中，管线的压力很低以致阀门无法打开。