常應用于采油廢水處理的五種膜分離技術為反滲透（Osmosis)、超濾、微濾、電滲析和納濾。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理，應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側，溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液，而大分子溶質被膜截留，達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程，大分子溶質被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續長期使用。微濾由于所需壓力小、易清洗、操作費用(expense)低等特點，因而應用最為廣泛(extensive)。微濾法處理含油廢水時，主要濾掉廢水中大顆粒物質及固體懸浮物，也可作為超濾和反滲透的前處理。
超濾膜技術目前在含油廢水處理(chǔ lǐ)中應用最多，美國在1991年前后研究（research)了一種陶瓷(原料:非金屬礦物)超濾膜處理采出水用于油田回注。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理，應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側，溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液，而大分子溶質被膜截留，達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程，大分子溶質被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續長期使用。國內華北油田、江漢油田、勝利油田都有應用超濾膜技術的報道。與傳統的絮凝分離方法相比，超濾膜處理綜合費用(expense)更低。但是，用超濾膜處理含油廢水時，由于低分子能夠穿透濾膜，所以BOD和COD篩除率不高，常將超濾透過水再經反滲透進行深度處理。
超濾膜的污染與清洗是目前超濾膜技術研究的重點(zhòng diǎn)問題(Emerson)之一。中科院原子核研究所通過使用表面活性劑對超濾膜進行膜表面改性，來改善膜表面的親水性，從而有效地降低（reduce)膜表面的污染。反滲透裝置第一次大規模應用于油田采出水處理的是加利福尼亞的圣泡斯廢熱電站。其水處理裝置包括(bāo kuò)除油、澄清、過濾、反滲透脫鹽裝置，處理后的水用于電站鍋爐給水。這套水處理裝置成功地將含鹽3000mg/L，硅6263mg/L，油3.5mg/L，總有機碳16"-一23mg/L的采出水處理到鍋爐用水水質。國內有專利（意為：公開的信件或公共文獻）報道，將鹽析和反滲透結合起來處理乳化油廢水，效果良好。加拿大(Canada)環境廢水中心自1990年開始，采用電滲析處理油田采出水，進行了一系列的小型試驗，并解決了擴大規模中試中的膜污染和處理高溫采出水兩大問題。
