膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術，60年代反滲透成功地應用于海水脫鹽及廢水處理中。膜分離技術是一種使用半透膜的分離方法，是在常溫下以膜兩側的壓力差或電位差為動力對溶質和溶劑進行分離、濃縮、純化，它在水處理、工業分離，廢水處理、食品和發酵工業等方面的應用都取得了重大突破。由于膜分離系統具有許多其他分離方法所沒有的優點，如濃縮時不需相變，因此節約了能源，而且不需要蒸發器活冷凍設備，所以投資成本低，由于分離過程中不受熱，容易保持食品的某些功效和風味，近年來隨著食品工業的發展，膜技術在食品工業上得到了越來越廣泛的應用。
1、飲用水方面的應用
膜分離技術能與砂濾、活性炭吸附、離子交換、臭氧等組合，使其出水達到飲用標準，故膜分離技術在飲用水處理中的位置越來越重要。用無機膜生產低濁度（0.1-0.2NTU）飲用水的裝置始建于1984年，目前已經有十幾套裝置在歐洲運轉，產水量從7-120立方米每小時不等，采用0.2um的陶瓷膜可以將地表水和礦泉水處理成飲用水，，法國Moulin等將無機膜與臭氧/絮凝劑結合進行地表水處理，出水中有機物含量顯著降低，濁度由14NUT降到0.18NUT，出水水質達到飲用水標準。
南京化工大學膜科學技術研究所將活性炭纖維與陶瓷微濾膜相結合，用于除去水中低分子有機物，對低分子有機物，對低分子有機物如苯、苯酚、氯仿等的去除率大于95%，細菌的截留率大于99.99%，可以解決化工類廠區和油田附近的居民飲水問題。
用粉末活性炭與陶瓷膜技術相結合，亦可獲得同樣的效果。
2、在果汁、制糖工業中的應用
2.1天然果汁凈化
在果汁澄清方面的應用是無機膜最為成功的例子之一。由于無機膜所具有的特點，可以采用蒸汽對設備進行消毒，進行高壓反向沖洗，且其抗微生物能力強，比高分子膜更適用于果汁澄清。80年代初期，多孔陶瓷膜成功在法國果汁業推廣應用，得到果汁品質優良，比傳統的過濾巴氏滅菌生產的果汁更具芳香味道。陶瓷膜用于果汁澄清主要是除掉其中很容易引起果汁變質的細菌、果膠及粗蛋白質。邢偉紅等基于開發成功的陶瓷膜微濾膜工業化生產技術，成功地應用于甘蔗汁及南瓜汁澄清過濾中，探索出比較合適的工藝操作參數及膜的再生方法。
2.2在制糖領域中的應用
對于蔗糖的提純，有一種方法是采用離心洗糖和錯流微濾法相結合，由于微濾滲透能量較小能滿足制糖工業的需要而使其應用受到限制，為了提高過濾通量，德國M.Dornier研究了制糖原液微濾的操作條件，認為微濾的初始工作條件對膜的污染影響較大。Decloux等也研究了制糖原液微濾的操作條件，并用計算機控制微濾操作及考察瞬時反沖壓力，反沖時間及反沖量的影響，他們得到的過濾通量為200L/m2.h。邢偉紅等也用1.15um的陶瓷微濾膜對甘蔗原汁進行澄清過濾，過濾通量為50L/m2.H左右，如果輔以適當的反沖措施可以講滲透通量進一步提高。
3在制酒中的應用
3.1在啤酒業中的應用
在錯流微濾澄清啤酒除去細菌，無需熱源，可以提高澄清啤酒的質量，Tragardh等用氧化鋁陶瓷膜進行啤酒除菌研究，孔徑為0.5um的膜色素截留率為3%，無顯著蛋白截留，澄清液中未發現細菌。
另外無機膜在扎啤的生產中應用前景也是非常顯著的。我國扎啤的生產工藝主要有兩種：一種是經硅藻土或紙板過濾，其缺點是除菌不徹底，保質期短，容易出現衛生上的問題；另一種是經過高溫瞬間滅菌，雖然延長了保質期，但是實際上是一種熟啤酒，而且由于滅菌溫度高，啤酒風味改變更大。無機膜過濾是一種新型的分離技術，一般接在硅藻土過濾之后。由于無機膜具有耐高溫、耐低溫、耐高壓反沖和孔徑分布窄等特點，既可以在低溫下過濾，設備也可以用蒸汽進行消毒，十分適合無菌扎啤生產，它不僅可以充分保留啤酒鮮度和營養，而且可以提高啤酒的澄清度。
3.2在葡萄酒中的應用
每年大約有38億L葡萄酒使用膜進行過濾的，主要是除去酵母和細菌。微生物的去除可以有效地降低葡萄酒二氧化硫的含量。