膜过滤可去除包括细菌、病毒和寄生生物在内的悬浮物。反渗透可以降低水的矿化度，并可除去总溶解固体。超滤已被用于除去大分子，如腐殖酸。由国外实践经验表明，用反渗透和超滤处理二级出水不仅能除去悬浮固体和有机物，而且能除去溶解的盐类和病原菌等。膜分离工艺装置紧凑，操作方便，占地小，出水水质稳定可靠，一般不需消毒，处理效率高。随着膜制造工艺的提高，膜材料价格下降，膜分离技术的应用在水处理行业中前景将十分广阔。