水是生命不可缺少的宝贵资源，但随着社会工业的快速发展，未经处理的废水直接排入江河，水污染程度不断加重。废水回用和资源化回收已成为废水处理的新主题和趋势，也是环保工程中的核心问题之一。膜分离技术是在外界条件或化学势差的驱动下，利用混合物的粒径差异对混合物进行分离、净化和浓缩的技术。它主要利用膜的选择渗透性，具有能在常温下操作、无相变、无化学变化、选择性好、适应性强、能耗低的特点。目前在废水处理中常用的膜技术有：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。
1.微滤膜技术特点及应用
微滤膜技术利用微滤膜的筛分机理，在压力驱动作用下，使一些小于膜孔的颗粒或一些分子物质透过膜滤过，实现不同颗粒或分子物质的有效分离。微滤膜孔径一般在0.01~10μm之间，厚度在90~105μm之间，大多为对称多孔膜，孔径分布高度均匀，分离效率高，孔隙率高，微滤膜为均匀连续体。过滤过程中无介质脱落，不会造成二次污染。微滤膜技术主要应用于制药工业的过滤除菌、纯水制备等领域，在饮用水生产、工业废水处理方面也有潜在的市场，如从染料中分离溶剂、去除含油废水中的不溶性颗粒等。
2.超滤膜技术的特点及应用
超滤膜技术以压力差为推动力，根据物质的大小，利用筛选机理，将溶液中的大分子溶质截留，与溶剂或小分子溶质分离。超滤膜为非对称膜或复合膜，压力差通常为0.1~1MPa，截留分子量为500~，超滤膜对酸碱度不敏感，可在较宽的pH条件下使用。超滤膜技术主要用于高分子化合物、气溶胶或胶体溶液的分离、净化和浓缩；广泛应用于日常饮用水的净化、电镀工业废水、造纸废水、含油废水、海水淡化、城市污水回用等处理。
3.纳滤膜技术特点及应用
纳滤膜技术是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，它以压力差为推动力，截留直径为1nm左右的溶质离子，截留分子量为200~1000。纳滤膜大部分为带电膜，根据离子的大小或电荷的高低对液体进行进一步的分离净化。膜表面电荷越强，颗粒去除效果越好，而中性和不带电的颗粒则起到过滤作用。纳滤膜技术可实现高分子量与低分子量有机物的分离，有机物与无机物的分离浓缩，极大地促进和丰富了膜技术实现分子尺度分离的理论与应用研究。近年来，纳滤膜技术在工业废水、生活污水等废水的处理与回用方面也有着广阔的应用前景。
4.反渗透膜技术特点及应用
反渗透是渗透的逆过程，以压力差为推动力，利用反渗透膜只能通过水分子（或溶剂），而截留离子或小分子的特点，实现液体混合物的分离。反渗透膜为非对称膜或复合膜，压力差一般为0.5~10MPa。由于反渗透膜非常致密，孔径约为0.1nm，能有效去除水中的溶解盐、小分子有机物、病毒、细菌等。到目前为止，反渗透膜技术已广泛应用于城市污水、造纸工业废水、超纯水制造、海水淡化等许多领域。
5.电渗析技术的特点及应用
电渗析（ED）是在直流电场作用下，利用电位差为推动力，利用离子交换膜的选择性渗透性，将电解质溶液中的带电离子从溶液中分离出来的膜分离过程，从而实现溶液的浓缩、脱盐、精制和净化。电渗析技术主要用于处理废水中带电物质，因此可同时处理废水中的多种物质，简化废水处理工艺。
膜分离技术是近年来环境工程中应用最为广泛的技术之一，与其他传统技术相比，具有操作简便、分离效率高等优点，在废水处理领域有着良好的发展前景，可以有效防治废水等环境问题，对社会绿色可持续发展具有重要意义。