含油废水的来源很多，石油工业的采油、炼油、油运输及石油化学工业部产生含油废水，油轮洗涤水、机械加工业的金属切削液、脱脂液、冷却润滑液、钢铁轧钢水、食品工业和农药工业等的废水中都含有大量的油。含油废水以四种状态存在，即游离油、分散油、乳状油和溶解油。

乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物，油份以微米数量级大小的粒子存在，所以难以分离。同时，分散油和乳状油在动力学上具有一定稳定性，所以较难处理。微滤膜的孔径50-400nm、超滤膜的孔径10-50nm、反渗透膜的孔径<1nm和纳滤膜的孔径介于反渗透膜和超滤膜之间，它们可使油份浓缩，使水和低分子有机物透过，实现油水分离。对废水中分散油和乳状油的处理，国外均作了大量研究。通常，油/水乳状液0.1-10%的油。根据油滴分散在水相中组成、尺寸、物理性能和稳定性，油/水乳状液分散成两种乳状液：微乳状液和宏观乳状液。宏观乳状液是一种牛奶状不透明的物质，以及含直径0.2-10mm的油滴。

微乳状液含微量油和相对于油含量较高的表面活性剂。微乳状液是透明的，油滴的尺寸非常小，尺寸约10-150nm。膜分离方法已广泛应用于分散油和乳状油的分离，尤其是微滤(MF)和超滤(UF)，反渗透和纳滤用于乳状油和溶解油的分离和浓缩回用。目前含油废水膜处理技术使用的大多是有机膜，多年使用实践证明其性能随使用时间增长而降低，会因膜的溶胀而报废：而无机膜具有耐高温、耐化学侵蚀、机械强度好、抗生物能力强、渗透量大、可清洗性强和使用寿命长等特点。