Membraniniai moduliai plačiai naudojami šiuolaikinėje pramonėje ir aplinkosaugoje. Pagrindinė jų vertė yra naudojant selektyvaus prasiskverbimo principą, kad būtų galima atskirti, išvalyti ir sukoncentruoti medžiagas. Priklausomai nuo membranos medžiagos ir porų dydžio, galima pasiekti įvairius atskyrimo procesus, tokius kaip mikrofiltravimas, ultrafiltravimas, nanofiltravimas ir atvirkštinis osmosas, taip prisitaikant prie įvairiausių panaudojimo scenarijų.
Vandens valymas: membraniniai moduliai yra vienas iš labiausiai brandžių pritaikymų. Atvirkštinio osmoso ir ultrafiltravimo membraninės sistemos plačiai naudojamos komunaliniam vandens valymui, jūros vandens gėlinimui ir pakartotiniam pramoninių nuotekų naudojimui. Membraninio atskyrimo technologija gali veiksmingai pašalinti iš vandens skendinčias kietąsias medžiagas, koloidus, organines medžiagas ir net druskas, taip pagerindama vandens kokybės saugą ir sudarydama galimybę perdirbti vandens išteklius, o tai ypač svarbu ribotose vandens{2} vietose.
Maistas ir biofarmacija: Membraniniai moduliai dažniausiai naudojami atskyrimo ir gryninimo procesuose. Pavyzdžiui, jie naudojami baltymams koncentruoti perdirbant pieno produktus, skaidrinamajam filtravimui sulčių gamyboje ir baltymų atskyrimui, fermentacijos sultinio apdorojimui ir aseptiniam filtravimui biofarmacijoje. Šioms programoms reikalingas didelis atskyrimo tikslumas, o membranos technologija gali veikti žemoje temperatūroje, kad būtų geriau išsaugotos veikliosios medžiagos.
Pramonėje ir aplinkosaugoje membraniniai moduliai taip pat atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį. Pavyzdžiui, jie naudojami chemijos gamyboje tirpiklių regeneravimui ir medžiagų atskyrimui, galvanizavimui ir metalurgijos nuotekų valymui sunkiųjų metalų šalinimui ir dujų atskyrimui anglies dioksidui surinkti arba azoto oksido atskyrimui. Didėjant energijos taupymo ir emisijų mažinimo poreikiams, membranų technologija palaipsniui tampa viena iš svarbių priemonių, pakeičiančių tradicinius atskyrimo procesus.