工業廢水成分復雜，除了含有常規污染物外，還存在難降解雜環類物質、重金屬離子等，其具有污染物濃度高、污染成分多樣、難降解、水質水量不穩定、危害性大等特點，主要來源于石化行業、紡織工業、造紙工業、鋼鐵工業和電鍍工業等。
隨著膜分離技術的不斷發展，膜技術成為工業廢水回用處理的重要研究方向。作為反滲透的預處理，超濾膜技術在電力、鋼鐵、化工等工業廢水處理領域得到廣泛應用。
膜分離法常用的有微濾、超濾、納濾和反滲透等技術。由于膜技術在處理過程中不引入其他雜質，可以實現大分子和小分子物質的分離，因此常用于各種大分子原料的回收。
超濾是一種加壓膜分離技術，以膜兩側的壓力差為驅動力，截留水中膠體、顆粒和分子粒徑相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。在超濾過程中，原液在壓力推動下，流經膜表面，小于膜孔的溶劑及小分子溶質透過膜壁上的微孔，成為凈化液，比膜孔大的溶質、膠體和顆粒等被截留，隨水流排出，成為濃縮液，從而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
采用超濾膜技術用于工業廢水回用處理，具有出水穩定、抗污染能力強、膜使用壽命長的優點，對大分子有機物有一定的物理截留作用。通過膜表面形成的沉積層對溶解的有機物進行過濾和吸附，進一步提高了COD的去除率。其技術特點如下：
與傳統的生化水處理技術相比，超濾膜技術可高效地進行固液分離，其分離效果遠好于傳統的沉淀池，出水水質良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現了污水資源化。在高濃度、有毒、難降解的工業廢水處理中，可以對這些常規處理工藝無法達標的廢水進行有效地處理，并實現回用。
