本发明涉及生物基材料聚羟基脂肪酸酯的制备领域，具体涉及利用膜过滤对聚羟基脂肪酸酯发酵液进行处理的方法和处理系统。该方法包括：将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行固液分离，得到发酵清液；然后将所述发酵清液进行膜过滤，以对其中的杂质进行脱除，得到处理后的发酵清液。该系统包括：第一固液分离单元，用于对聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行固液分离，得到发酵清液；膜过滤单元，用于对所述发酵清液进行膜过滤，以对所述发酵清液中的杂质进行脱除，得到处理后的发酵清液，并将处理后的发酵清液回用到下一次发酵中。该方法和系统能够有效地降低PHA的生产成本，且能够有效保障PHA发酵菌种的发酵效率和PHA得率。