超濾膜又稱膜生物反應器，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。采用的膜結構型主要為平板膜和中空纖維膜，按膜孔徑可劃分為超濾技術。 超濾膜，是一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。超濾膜是早開發的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實現了工業化。

超濾膜的應用范圍極其廣泛，基本上涉及過濾的行業都可以用到過濾設備，基本過濾的行業如下：純水與超純水制備工藝中作為反滲透預處理以及超純水的終端處理；工業用水中用于分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物；飲用水、礦泉水凈化；發酵、酶制劑工業、制藥工業的濃縮、純化與澄清；果汁濃縮、分離；大豆、乳品、制糖工業、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清；工業廢水與生活污水的凈化和回收；電泳漆的回收。 超濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降，板框過濾，真空轉鼓，離心分離，溶媒萃取，樹脂提純，活性炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作，無相態變化，不產生二次污染。

超濾膜篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。