近年來，我國工業經濟的持續高速發展加大了工業用水的需求，從而也產生了大量工業廢水。為應對環境污染的嚴峻局面，國家加大工業廢水的處理力度。環保部的數據顯示，2016年，全國工業廢水排放總量達到186.4億噸。2008年至2016年我國工業廢水排放總量情況如下圖所示：

 圖表：2008-2016年中國工業廢水排放總量趨勢（單位：億噸）

   數據來源：環保部、韋伯咨詢整理

   為應對環境污染的嚴峻局面，國家加大工業廢水的處理力度。盡管我國工業廢水排放量逐年減少，但現階段工業污水排放量依然十分巨大。根據環保部發布的《2015年環境統計年報》，2015年在調查統計的41個工業行業中，廢水排放量位于前4位的行業依次為化學原料和化學制品制造業，造紙和紙制品業，紡織業，煤炭開采和洗選業。前述4個行業的廢水排放量為82.6億噸，占重點調查工業企業廢水排放總量的45.5%。
   1、造紙工業廢水領域
   在造紙工業廢水領域，運用膜技術處理造紙工業廢水可以對廢水中某些有用成分進行濃縮、回收，并將脫除了各種雜質的透過水回用，以節約資源、避免環境污染。在造紙廢水處理中，微濾膜可以回收其中的纖維，較好的去除COD和BOD，超濾膜可以回收廢水中的木質素和紙漿纖維，納濾膜和反滲透膜用于去除廢水中的鹽分，電滲析應用于制漿廢水黑液的堿回收。
   2、石油、石化行業廢水領域
   在石油、石化行業廢水領域，含油廢水處理難度較大，尤其是要去除水中的乳化油需要使用電解或化學法，費用較高。超濾膜技術可用于含油廢水處理，以超濾+反滲透方法處理含油廢水為例，超濾膜可以有效地使油分濃縮，再結合反滲透膜可以有效的凈化含油廢水，并將廢油資源化利用，整個過程只需壓力循環廢水，設備費和運行費非常低。隨著這些石油、石化行業規模不斷擴大以及循環經濟的推廣，膜法水處理在石油石化行業應用潛力巨大。
   3、紡織、印染廢水領域
   在紡織、印染廢水領域，紡織印染工業產生的廢水中含有各種鹽、漿料、染料、脂肪酸等物質，且水溫和pH值變化范圍都很大。超濾膜可用于紡織廢水處理中退漿液中上漿劑，如聚乙烯醇、羚甲基纖維素等回收和滌綸纖維生產中油劑廢水等的處理。納濾膜和反滲透膜可用于印染廢水的處理。隨著技術的成熟，膜技術廣泛應用于其他紡織印染廢水處理中，如羊毛清洗廢水、PVA退漿排放液等。鑒于膜技術對工業廢水處理能夠從源頭上解決工業廢水對環境造成的危害；其次，膜技術可以回收工業廢水中的化學藥劑、生產階段所損失的原料，同時也能將廢水循環利用，顯著地降低生產成本，應用前景廣闊。