本实用新型提供了一种常压膜分离装置，涉及膜分离领域，解决了膜分离装置需加压反冲洗，结构复杂，需占用较大空间的问题；该装置包括污水箱、分离箱、臭氧装置和回流装置，污水箱内的污水能流入分离箱内，分离箱内设置有分离膜且箱壁上设置有出水口；臭氧装置与分离箱连接，臭氧装置包括相连接的臭氧发生器、臭氧管以及用于对分离膜进行曝气的曝气棒；回流装置与分离箱连接且用于将分离膜分离出的固体回流至污水箱内；本实用新型回流装置将分离完成的污泥回流至污水箱，减少膜所处理环境的污染物，实现膜的反冲洗；利用臭氧的强氧化作用清理分离膜孔，保持分离膜的通透性，对污水中的污染物具有消解作用。适合于空间紧凑的污水处理装置使用。