膜技术在工业废水处理和回用中的应用，一方面是为了从这些废水中回收一些有价值的成分，另一方面是将脱除了杂质的透过水重新回用到有关工序中去，既节约资源、水源，又避免污染环境。

  这方面应用最早、技术最成熟的是用反渗透RO或(电渗析ED)技术处理电镀废水，如镀镍、铬、铜、锌、福等的废水，从中回收这些金属离子，水则回用于漂洗。由于铬和镍的回用价值高，许多国家对电镀废水的处理重点放在含铬和含镍废水上。另一个是用UF技术处理电涂(泳)漆废水，从中回收电涂(泳)漆(高分子树脂)，水回用于冲洗。我国在20世纪70～80年代这两种技术都已有一定规模的工业应用，当时电泳漆废水处理中多采用国产醋酸纤维素管式UF膜装置，后来阴极电涂发展起来，我国荷电型UF膜的开发没有能跟上，很多汽车厂开始引进国外荷电型UF膜。镀镍、锌、福的废水多采用醋酸纤维素RO膜，镀铬废水偏酸性且呈强氧化性，国外多采用芳香聚酞胺膜材料，国内曾用过聚砜酰胺膜。 用UF技术处理纺织工业退浆废水，从中回收聚乙烯醇并回用水，国外在20世纪80年代开始有工业应用，已建有膜面积近万平方米的大型超滤退浆废水厂，经济和环保效益显著，我国虽也有应用研究报道，但至今未能推广应用。用膜技术处理染料废水，与传统的废水处理工艺比有明显的优点，国内外都从20世纪70年代既开始有关研究，但由于投资比较大。目前膜的抗污染能力低，处理成本高，所以膜法处理染料废水的世纪应用尚受到限制，有待于寻找一种技术上可行、经济上也可行的治理工艺，确保染料或透过水的回收利用，使废水治理产生经济效益，这将是膜法治理染料废水的研究方向。造纸工业是工业废水最大生产源之一，用膜过程处理这类废水的研究早在20世纪70年代就开始了，并在欧洲、美国、日本等地区和国家建立了一定规模的膜处理装置，以探讨膜技术在这些领域中应用的可行性。国外已有配套用于处理亚硫酸纸浆废液的UF和RO装置出售。用膜生物反应器处理含可降解有机物的工业废水，日本已有许多小规模的浸入式膜生物反应器用于各种食品加工、乳制品及酒厂等排水的处理，我国也已有用膜生物技术处理食品加工及化工废水的工程实例，规模大多在1000m3/d以下。