近30年是超滤技术迅速发展的时期，超滤分离技术被广泛地应用于饮水设备、食品工厂、制药工业、工业废水处理、放射性废水处理、金属加工涂料、生物产品加工、石油加工等领域。大规模的水处理通常集中在以下几个方面：饮用水供水终端、地表水处理、海水处理和流体的回用。
饮用水处理：由于对饮用水的质量要求越来越严格，水处理设备投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点，因此一种方法是进行昂贵、频繁的水质检验，或者在供水终端设置防止细菌和病毒进入的屏障。


地表水处理：UF系统非常多的应用在地表水处理上，处理后的水用于灌溉或作为反渗透的入水，来制备工业用水。在荷兰，出现了越来越多的这类工厂。这种技术提供了一种新型的工业用水的方式，即不必再购买越来越贵的饮用水，而是就近取地表水处理后使用。

海水淡化：中东地区是水资源缺乏最严重的地方。为了解决这个问题，最早人们通常采用蒸馏技术。从十九世纪60年代，膜技术被用于解决这些国家的缺水问题。但是，许多反渗透海水淡化系统面临着膜污染严重的问题。主要因为反渗透系统的传统的预处理方法无法提供可靠地入水水质。因此绝大多数淡化工厂，在远远低于其设计出水量的情况下工作，甚至有些工厂的出水量达不到最初设计的百分之三十。

污水回用：从城市污水处理厂和工厂中排出的废水，是作为工业用水，甚至是饮用水最好的水资源。这在技术上是完全可以实现的，但西方用户确非常难以相信这种做法。与其说这是技术上的难题，不如说是一个心理的难题。