膜分離法是處理印染廢水最常用的方法之一，它是指在水處理過程(guò chéng)中，不同粒徑的分子通過(tōng guò)半透膜，從而達到選擇(xuanze)性分離的目的。膜生物反應器膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。目前，根據常用的膜的孔徑(aperture)可分為:微濾、超濾、納濾和反滲透等。通過特定的條件來選擇合適的濾膜，膜分離可獲得較好的染料廢水處理效果。膜分離技術是一個純物理性的過程，膜不會發生相的變化，不需要添加其他的催化物質，運行費用低。但該法的不好的地方是一次性造價高，膜感染嚴重，需要根據廢水的類型選擇不同的預處理方法，在預處理單元中適當的去除懸浮性固體可以增加膜的壽命(lifetime)，但這些操作控制都會增加成本預算，限制（limit）膜技術的推廣應用。焦濤采用超濾+納濾工藝處理印染廢水，調節pH值后色度總去除率可達98.4%;叢緯等研究了超濾/納濾雙膜集成工藝對印染廢水的處理，研究結果表明，能去除90%濁度和部分COD，出水水質可以基本達到國家要求。朱薛妍采用中空纖維復合納濾膜對含甲基藍的印染廢水進行深度處理，處理后脫色率大于99%以上，COD去除率也大于90%。
　　超聲波空化法是指利用超聲波的能量，當它足夠大以至于水中的微小氣泡在它的作用下可以激化，這項技術利用聲波將水中存在的有機物降解為CO2、H2
　　O、小分子有機物等。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內表面或外表面均可。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。該技術主要優點是感染較少甚至不存在污染、操作儀器設備簡單，同時對水還具有殺菌（fungus)消毒的功效;缺點是到目前為止該技術主要只是處于試驗室探索研究（research)階段，尚未在生產實踐中采用，因此可以看作是未來水深度處理(chǔ lǐ)的一種前沿性技術。利用超聲波（是一種頻率高于20000赫茲的聲波）研究印染廢水中COD的去除，去除效果顯著（striking），去除率可達90.74%，且去除率隨溫度的升高而降低（reduce)。程建萍等利用超聲波技術作為印染廢水處理的預處理步驟（procedure)，結果表明，出水水質的COD去除率可達96%以上。劉越男等利用超聲波內環流氣升式反應器對印染廢水進行處理，研究結果表明脫色率和COD去除率分別提高了23.0%和6.5%。