在純化水系統中，預處理超濾裝置屬于膜過濾法，其過濾截留分子質量約為80000~150000Da，它可取代傳統的預處理中的機械過濾，且產水水質明顯優于機械過濾，也可有效截留一部分的有機物和微生物，對于微生物的去除能力可以達到10⁴以上。

圖一　凈得瑞純化水設備

當原水濁度小于100NTU，水系統均可以使用超濾裝置，經過超濾技術的預處理后，產水濁度小于0.1NTU。另外，在反滲透之前使用超濾裝置，也是保護反滲透裝置的有效方式之一，使得反滲透膜免受污染。通常情況下使用壽命可從3年延長至5年甚至更長時間；同時可提高反滲透膜的回收率，在同等進水流量下產出更多的純化水，提高了水的利用率。

與反滲透水類似，超濾采用錯流工藝，進水通過加壓平行流向多空的膜過濾表面。在壓差的驅動下，水透過膜而其他微粒及有機物等污物不能通過。進入濃縮水流中（通常是給水的5%~10%）并排放，著使過濾器可以進行自清潔，并減少更換過濾器的頻率。與反滲透一樣，超濾不能抑制低分子量的離子污染。超濾對離子和有機物的去除效果根據超濾膜材料結構和孔隙率的不同而有所差異，雖然可以有效去除許多不同的有機物分子，但是不能將這些污物*去除。另外，超濾無法阻隔溶解的氣體，也是缺點之一。大多數超濾通過連續的廢水流來除去污物，由于進水的水質和預處理的不同，超濾流通量和清潔頻率也會發生變化。很多超濾膜是耐氯的，短期可以耐受100mg/L，故不需要從進水中去除余氯，亦可實現次氯酸鈉消毒的功能。

超濾系統的設備主要包括原水箱、原水泵、盤式過濾器（或50-100μm過濾器）、超濾裝置、超濾產水箱、反洗泵、氧化劑加藥裝置等。超濾膜的材質是聚合體或陶瓷物質，其中，聚合膜元件可以是卷式和中空纖維的結構，陶瓷的模塊可以是單通路或多通路結構。消毒超濾膜的方式很多，大多數情形下，聚合膜可以承受多種化學藥劑清洗比如使用次氯酸鹽進行清洗，有些聚合膜可以使用熱水進行消毒，甚至可以承受蒸汽消毒。陶瓷超濾材料則可以承受所有普通的化學消毒劑、熱水、蒸汽消毒或者除菌工藝中的臭氧消毒。