微过滤滤膜有几种不同设计。卷绕式滤膜是把扁平膜围绕中央管许多层，需要处理的水则由中央管提供。中空的细纤维配置使用数千个空的小管，这些小管本身就是以滤膜材料构成。如同超过滤器，微过滤器通常用中空的纤维配置。
因为微过滤膜是物理处理技术，所以会受到物理限制。充满颗粒或有机物质的水可能堵塞滤膜。有些水，特别是地表水，可能需要在通过滤膜系统前先要预处理。这些系统也会产生少量需要废弃的高度浓缩溶液。
滤膜是根据能够过滤的分子大小分类—标称分子量切割或MWCO。微过滤的MWCO最高，所以孔的大小也最大。
微过滤使用0.03到10微米（通常是0.1到2微米）的孔，一直到MWCO尺寸为100,000道尔顿以上的孔都有效。微过滤通常用来去除沙、泥沙、泥土、藻、细菌、贾第虫和隐孢子虫。
滤膜由许多不同材料制成，各有其优点和缺点。选择正确的滤膜对水系统管理员会是一种挑战。
与其他滤膜技术比较起来，微过滤在今日已经不常使用。
超过滤滤膜有几种不同设计。卷绕式滤膜是把扁平膜围绕中央管许多层，需要处理的水由中央管提供。中空的细纤维配置使用数千个空的小管，这些小管本身就是以滤膜材料构成。如同微过滤器，超过滤器通常用中空的纤维配置。
因为超过滤膜是物理处理技术，所以会受到物理限制。充满颗粒或有机物质的水可能堵塞滤膜。有些水，特别是地表水，可能需要在通过滤膜系统前先要预处理。这些系统也会产生少量需要废弃的高度浓缩溶液。
滤膜是根据能够过滤的分子大小分类—标称分子量切割或MWCO。超过滤使用0.01到0.03微米的孔，一直到MWCO尺寸为10,000道尔顿以上的孔都有效。超微过滤通常用来去除沙、泥沙、泥土、藻、细菌、贾第虫和隐孢子虫和病毒。
滤膜由许多不同材料制成，各有其优点和缺点。选择正确的滤膜对水系统管理员会是一种挑战。
纳滤滤膜有几种不同设计。卷绕式滤膜是把扁平膜围绕中央管许多层，需要处理的水由中央管提供。中空的细纤维配置使用数千个空的小管，这些小管本身就是以滤膜材料构成。如同反渗透，纳过滤器通常用卷绕式排列。因为滤膜是物理处理技术，所以会受到物理限制。充满颗粒或有机物质的水可能堵塞滤膜。有些水，特别是地表水，可能需要在通过滤膜系统前先要预处理。这些系统也会产生大量需要废弃的高度浓缩溶液。
滤膜是根据能够过滤的分子大小分类—标称分子量切割或MWCO。纳滤器的MWCO大约是1000道尔顿以下。该工序需要很高的水压，以便把原水强制通过极小的孔，孔的大小可以小到0.001微米或1纳米（这也是这项工序名称的由来）并去除污染物。
纳滤用于从水去除硬度、自然有机物质和合成的有机化学物质。
原水必须在纳滤之前先处理，如此颗粒不会堵塞滤膜而限制其效力。含有很多离子、氯和锰的水也需要预处理。即使在理想的状况，纳滤系统就像反渗透系统，需要常规清洗和定期更换滤膜。
纳滤滤膜由许多不同材料制成，各有其优点和缺点。选择正确的滤膜对水系统管理员会是一种挑战。
滤膜水处理系统原来只用于海水淡化项目。但是随着滤膜技术的改善，这种系统越来越受欢迎，作为移除使水发臭浑浊的微生物、颗粒、天然有机物质的首选方法使用。
这些系统由工艺上没有孔的薄片组成。滤膜让水分子通过，但是挡住并留住其他溶解或悬浮的物质。该系统的作用方式是把溶液加压，使水从浓度较高的溶液通过滤膜流到浓度较低的溶液—这与渗透时自然发生的流动相反。
反渗透滤膜有几种不同设计。卷绕式滤膜是把扁平膜围绕中央管许多层，需要处理的水由中央管提供。中空的细纤维配置使用数千个空的小管，这些小管本身就是以滤膜材料构成。如同纳滤，反渗透通常用卷绕式排列。
原水必须在反渗透以前先预处理，如此颗粒不会堵塞滤膜而限制其效力。含有很多离子、氯和锰的水也需要预处理。即使在理想的状况，反渗透系统就像纳滤系统，需要常规清洗和定期更换滤膜。
少了处理水的浓缩溶液变成含有污染物的苦咸废水。该浓缩液的量可以多达原水总量的一半—比常规膜过滤产出的量多。处置该废水是重大的管理问题，现今使用的许多方法，包括排放到下水道或深井，都造成环境影响。
反渗透装置很容易就可以调整大小，是小型，甚至是可携式系统的好选择，特别是在电流供给稳定可靠，可培训技术人员使用添加剂防止结垢。
反渗透膜由许多不同材料制成，各有其优点和缺点。选择正确的滤膜对水系统管理员会是一种挑战。
电渗析和电渗析反向处理系统使用电气和一系列的滤膜把盐类从原水分离，并浓缩到溶液中以便废弃。
把电流接通到原水时，氯离子被吸引到一边，钠离子则被吸引到另一边。这些矿物质向两个方向移动时会通过多层滤膜，并被捕集到用来收集高度浓缩溶液的管道内。该废水必须妥善废弃，产出的废水量可能达到原水总量的30%，通常是15到20%。
用这种处理法产出的水还必须处理有机化合物（若有）和微生物—可以在电渗析工序之前或之后处理。由于原水通常不会通过这些系统的滤膜，大多数的有机污染物不会被去除。
虽然原水不会通过滤膜，因此滤膜比较不容易被堵塞，但使用这些系统处理的原水仍然必须经过预过滤，以降低浑浊度。定期转换系统的极性可以保持滤膜清洁，系统极性引起离子向反方向流动并减少积累。
电渗析和电渗析反向处理需要大量能源产生持续的电流，以驱动净化程序并把水抽取通过系统。由于这一点和其他原因，电渗析和电渗析反向处理用在大型水处理设施的情形不如此处描述的其他技术多。它们较常用于需要超纯水的医院和实验室。
但是，它们很容易就可以调整大小而适用于小型系统，通常只要很少的维护和操作需要即可自动运作。电渗析比反渗透或纳滤较不适用于使用点或进入点系统。