本发明属于空气分离技术领域，具体涉及一种膜分离供氧方法及系统。本发明是在现有膜分离供氧系统的基础上，增加一个与真空泵并联的调节回路，连续监测真空泵入口的压力；当温度降低时，可通过调节回路引入外部空气或循环返回真空泵出口的富氧，以调整真空泵入口的真空度，进而调整膜分离器跨膜压力比，从而取得稳定纯度或稳定流量的富氧；当温度升高时，可通过此调节回路放空；系统正常运行时，也可通过此调节回路实现低负荷启动，避免真空泵过流以稳定运行。本发明可有效的避免膜分离过程因应用环境温度变化而导致制取的富氧组分或流量的波动，从而使膜分离系统在较低制造成本下为炉窑富氧助燃提供稳定纯度或者稳定流量的富氧。