在過濾深度處理工藝中較常用的是膜分離法。該工藝利用隔膜使溶劑(通常是水)同溶質或微粒分離。根據通過膜的物質不同，又可以將其分為滲析和滲透，若通過膜的是溶質則稱為滲析，若通過的是溶劑則稱為滲透。而根據溶質或溶劑透過膜的推動力不同，又可以分為電滲析或電滲透，擴散滲析或自然滲透以及應用z多的反滲透、超濾和微孔過濾。
采用混凝-砂濾-微濾-反滲透集成技術對抗生素制藥廢水進行深度處理。該工藝對廢水中的懸浮物、濁度、氨氮和COD都有良好的去除效果，能有效降低廢水的SDI15值，z終的反滲透出水中絕大部分無機鹽、色度和COD被去除，可以被企業回用為冷卻補充水。采用陶粒過-陶瓷膜組合工藝對經生物接觸氧化一體化廢水處理裝置處理后未能達標的止咳糖漿制藥廢水進行深度處理實驗。廢水經該裝置處理后BOD、COD、SS和氨氮指標均能穩定達標。對東北制藥總廠經處理后的二級出水采用混凝-超濾-反滲透膜工藝進行中試處理研究。實驗結果表明超濾和反滲透工藝對水中的濁度和COD有較好去除率，脫鹽率在97.6%以上.
吸附法也是深度處理中較常用的工藝。活性炭是目前研究和應用較多的一種吸附介質，因為活性炭是一種多孔性物質，表面布滿微細的小孔，在所有的吸附劑中的吸附能力。根據活性炭上微孔的大小，可分為微孔(孔半徑≤2nm)、巨孔(孔半徑100~1000nm)和過渡孔(孔半徑為2~100nm)。常用的活性炭主要包括粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性炭(BAC)三大。活性炭吸附以物理吸附為主，對水質、水量和水溫的變化有很強的適應性，對水中相對分子量在500~3000的有機物如消毒副產物、農藥、放射性有機物以及重金屬等具有明顯的去除效果。此外，還可以有效去除污水中的臭味、色度等，具有廣闊的應用前景。
上流式厭氧污泥床反應器的特點是：
（1）通過污泥回流，保持反應器內污泥濃度很高，故，耐沖擊能力強。
（2）容積負荷高，一般可達2～10kg（m³.d）。
（3）可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，不存在堵塞問題。
（4）混合液經沉淀后，出水水質好。
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