含油廢水的來源很多，石油工業的采油、煉油、油運輸及石油化學工業部產生含油廢水，油輪洗滌水、機械加工業的金屬切削液、脫脂液、冷卻潤滑液、鋼鐵軋鋼水、食品工業和農藥工業等的廢水中都含有大量的油。含油廢水以四種狀態存在，即游離油、分散油、乳狀油和溶解油。
乳化油含有表面活性劑和起同樣作用的有機物，油份以微米數量級大小的粒子存在，所以難以分離。同時，分散油和乳狀油在動力學上具有一定穩定性，所以較難處理。微濾膜的孔徑50-400nm、超濾膜的孔徑10-50nm、反滲透膜的孔徑<1nm和納濾膜的孔徑介于反滲透膜和超濾膜之間，它們可使油份濃縮，使水和低分子有機物透過，實現油水分離。對廢水中分散油和乳狀油的處理，國外均作了大量研究。通常，油/水乳狀液0.1-10%的油。根據油滴分散在水相中組成、尺寸、物理性能和穩定性，油/水乳狀液分散成兩種乳狀液：微乳狀液和宏觀乳狀液。宏觀乳狀液是一種牛奶狀不透明的物質，以及含直徑0.2-10mm的油滴。
微乳狀液含微量油和相對于油含量較高的表面活性劑。微乳狀液是透明的，油滴的尺寸非常小，尺寸約10-150nm。膜分離方法已廣泛應用于分散油和乳狀油的分離，尤其是微濾(MF)和超濾(UF)，反滲透和納濾用于乳狀油和溶解油的分離和濃縮回用。目前含油廢水膜處理技術使用的大多是有機膜，多年使用實踐證明其性能隨使用時間增長而降低，會因膜的溶脹而報廢：而無機膜具有耐高溫、耐化學侵蝕、機械強度好、抗生物能力強、滲透量大、可清洗性強和使用壽命長等特點。
