盡管已經采取了上述的維護與預防控制措施，但是膜污染還是不同程度地客觀存在。因此，必須不斷地及時地進行對污染膜的處理，才能保證超濾器正常地工作和取得預期的效果。所以，應該較好地掌握處理技術，包括物理的和化學的方法。
等壓沖洗
適用于中空纖維膜超濾器。沖洗時首先降壓運行、關閉超濾液出口并增加原水（料液）進入速率。此時中空纖維內腔壓力隨之上升，直至達到與中空纖維外側腔體操作壓力相等，使膜兩側壓差為零，滯留于膜表面的溶質分子，即會懸浮于溶液中并隨濃縮液排出。
反沖洗
一般采用兩個超濾器并聯運行，用一個超濾器的出水對另一個超濾器進行反沖洗。這應在較低的操作壓力下進行（約132kPa左右），以免引起膜破裂。反沖洗時間一般需要20～30min。對于卷式超濾器，定時反沖洗是穩定其產水量的必要手段。
水力反沖洗
研究結果表明，對于因長期連續運轉透水量下降而再生又有困難的超濾裝置，在停止運轉時用高純水浸泡靜置10h以上，然后再進行水力反沖洗是提高超濾透水量的有效方法。
采用混合流體
混合流體在低壓下沖洗膜表面15min。這種處理方法簡單，對于初期受有機物污染的膜的清洗是有效的。
去除污染物
對管式超濾器可采用軟質泡沫塑料球、海綿球（直徑略大膜管內徑），對內壓管膜進行清洗。在管內用水力讓泡沫、海綿球反復經過膜表面，對污染物進行機械性 的去除。這種方法對軟質垢幾乎能全部去除，但對硬質垢則不但不易去除，且容易損傷膜表面。因此，該法特別適用于以有機膠體為主要成分的污染膜表面的清洗。
蒸汽消毒
蒸汽消毒可用于無機膜和聚砜膜組件。
化學清洗方法
超濾器化學清洗所采用的清洗劑種類，一般與反滲透器所用相同。但是，在具體選擇的時候，應根據污染的類型和程度、膜的物理和化學性能來選擇和確定清洗 劑。清洗劑可以單獨使用，但更多的情況下是復合使用。例如污垢的主要組成是無機物質像水垢、鐵鹽、鋁鹽等，則可用酸類、螯合劑、非離子型表面活性劑以及分 散劑的復合配方。如果污垢主要是有機污垢，包括粘泥和油類，則通常采用陰離子型或非離子型表面活性劑、堿類、氧化劑或還原劑、分散劑和酶洗滌劑的復合配方。