超濾介于微濾和納濾之間，膜孔徑為1～50 nm，大都為非對稱膜，由一層極薄（一般僅0.1～1 μm）具有必定孔徑的表皮層和一層較厚（一般為125 μm）具有海綿狀布局的多孔層組成。它可別離液相中直徑在0.05～0.2 μm 的分子和大分子（相對分子質量1～10 萬）。超濾膜是一種高效、節能、占地面積小的廢水處置設備，能夠在堿性條件下有用去掉廢水中的重金屬物質。 
H. Gecol 等研討了再生纖維素膜（RC）和多鈦砜膜（PES）對水體中As（Ⅴ）的去掉作用。當砷質量濃度為22～43 μg/L，pH 為5.5 時， 運用5 ku 的PES 膜和pH 為8 時，運用10 ku 的RC 膜，對砷的去掉率可到達98%以上。而當pH 為8 時，運用5 ku的PES 膜，則不受初始水中砷濃度的影響，砷的去掉率也可達98%以上。F. Ferella 等選用外表活性劑強化超濾法一起去掉水體中的鉛和砷。運用孔徑為10 nm 的單管陶瓷超濾膜， 以十六烷基苯磺酸（DSA）作為陰離子外表活性劑，十二烷胺作為陽離子外表活性劑， 當水中的砷質量濃度在0.1～0.4 mg/L，一起DSA 和十二烷胺濃度分別為1×10-5、1×10-6mol/L（均低于它們的臨界膠束濃度），在As/DSA 和As/十二烷胺的兩個系統中，As（Ⅴ）去掉率分別為68%和21%。