渗透侧富集，再经真空泵返回地下储油罐；脱除油气后的净化空气则直接排入大气，地下储油罐内的压力也随之下降；当地下储油罐内的压力降到设定的正常水平后，装置将自动停止运行。如此往复，完成油气回收过程。采用膜分离回收装置可以将油气回收泵的A／L值提高到1.5，油气回收效率增至93％以上。当对排放要求更高时，GKSS研究中心采用汇集了压缩／冷凝、吸收、膜分离、变压吸附等工艺原理的组合流程，以充分发挥各技术的优点而避其缺点。
目前，中石油上海灵广加油站和上中加油站采用了VACONOVENT膜法油气回收技术。灵广加油站共有地下汽油储罐4只，总容积为80m3，汽油加油枪6把，年汽油销售量约500t。油气浓度监测由在线油气分析仪间隔2s自动采样，安装膜分离油气回收装置后，排放气中的油气体积分数降至1.0％(约30g／m3)以下，可以满足欧洲标准。另据同济大学的现场测试，如果不采用膜法油气回收处理装置，从呼吸管直接排人大气的油气体积分数可达30.5％；经膜法油气回收处理装置后，可将排放气的油气体积分数降至0.92％，并将渗透气提浓到48.8％(体积分数)后返回地下储油罐，该装置的回收率达98％以上。