1微滤技术：微滤技术主要用于简单的粗过滤，去除颗粒性物质，还可以截留小部分的细菌、病毒等微生物，但对溶解性有机物的去除作用较小，常用于膜法组合工艺的预处理单元。微滤在城市生活污水回用方面，徐元勤等采用了浸入式连续微滤膜装置对城市污水进行深度处理并回用，结果表明，其出水水质中对SS平均去除率较高，出水稳定在0.7mg/L以下，对有机物的去除率较低，在氨氮和总磷的处理上几乎没有变化，出水消毒后仅限用于绿化、浇洒等方面。
2超滤技术：超滤技术可截留溶液中溶解性的大分子溶质，透过小分子溶质，对溶解性有机物起到部分截留的作用。UF膜技术在城市污水深度处理中，可以有效去除二级出水中的细菌总数和大肠杆菌，降低出水浊度，对有机物、总氮和总磷等污染物有一定程度的截留作用，可以获得稳定的出水水质。在超滤技术污水回用的应用上，目前国内供水规模最大、品质最高的清河再生水厂在全面升级后，采用超滤+臭氧氧化的工艺对该污水厂二级出水进行处理后作为奥运公园水景及补充水源。由于二级出水组分复杂，超滤技术在二级出水的处理上仍存在着部分指标超标的问题，以微滤作为预处理单元方面则可以大大提高回用系统运行的稳定性。新加坡充分利用了膜法深度处理的优势，对二级出水进行再生处理，目的是生产出高质量水源，来缓解水资源的日益紧缺。其中处理工艺主要采用的是UF+RO处理技术，目前，已建NEWater处理厂处理规模也在逐年提高。
3纳滤技术：纳滤技术在饮用水净化、工业废水处理及苦咸水脱盐等方面应用较多。由于纳滤膜的孔径介于超滤和反渗透之间，操作压力低于反渗透节省了能耗，而且纳滤的截留效果又明显优于超滤技术，在污水再生回用方面将着较好的发展前景。综合以压力为驱动的膜分离技术，Nghiem等研究表明，当膜孔径较大时污染物会更容易吸附在膜孔内，造成膜孔窄化和堵塞，产生更严重的膜污染。故近年来在污水回用或二级污水的深度处理方面NF膜的应用受到了广泛的关注。在纳滤的污水深度回用研究中，通常需要在前端增设预处理措施来保障纳滤单元的稳定运行以达到较优的处理效果和防治膜污染的影响。传统的预处理方式包括混凝沉淀、多介质过滤或活性炭吸附等，近年来，随着大孔径膜技术的发展，微滤或超滤将作为预处理单元与纳滤或反渗透组成双膜法处理工艺。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
在纳滤的工程应用上，中国石油克拉玛依石化分公司的污水处理场在A/O工艺的基础上，增加了“混凝气浮+BAC+纳滤”以纳滤为主体的深度处理阶段，出水可以满足除盐的目的，又具有场内循环水补充、绿化用水、冷却水循环及杂用水的使用用途。
4反渗透技术：反渗透被广泛应用于海水及苦咸水淡化，工业纯水制备，饮用纯净水生产，特种废水分离等过程。随着污水回用技术的发展，通过反渗透技术可以解决回用水中含盐量的问题和对高品质水质的要求。
在再生水回用工程中常以反渗透为主体结合微滤/超滤的双膜法，代替传统“老三段”的预处理方式(混凝、沉淀、过滤)，避免了工艺流程复杂、出水水质波动以及消毒副产物产生的污染。以反渗透为主体对污水厂出水进行再生回用在工程上已有应用，目的在于生产优于再生水的水质，满足大规模生活、生产的要求。新加坡BEDOK再生水厂，2002年开始运行，处理水量为32000t/d，采用的为超滤-反渗透-UV系统工艺。所以，反渗透技术在污水回用工程中生产高品质再生水有着潜在的发展优势。