Kelebihan membran ultraturasan terutamanya ditunjukkan dalam ketepatan penapisan yang tinggi, operasi yang stabil, kebolehsuaian yang kuat, dan penyelenggaraan yang agak mudah, menjadikannya digunakan secara meluas dalam rawatan air dan pengasingan industri.
Membran ultrafiltrasi biasanya mempunyai saiz liang dalam julat nanometer hingga submikron, dengan berkesan mengeluarkan pepejal terampai, koloid, bakteria, dan beberapa molekul organik yang besar daripada air, mengurangkan kekeruhan dengan ketara dan menstabilkan kualiti air. Keupayaan pengekalan fizikal yang stabil ini memberi mereka kelebihan yang jelas dalam pembersihan air minuman dan penapisan ketepatan.
Sistem penapisan ultra biasanya beroperasi di bawah tekanan malar atau aliran malar, digabungkan dengan cucian belakang dan penyentalan air-udara untuk mengawal kekotoran membran. Oleh itu, operasi keseluruhan adalah sangat automatik dengan campur tangan manusia yang minimum, menjadikannya sesuai untuk-operasi berterusan jangka panjang. Tambahan pula, berbanding dengan proses penapisan tradisional, mereka memerlukan ruang lantai yang lebih sedikit dan mempunyai integrasi sistem yang lebih tinggi.
Ultrafiltrasi juga mempamerkan rintangan yang kuat terhadap beban kejutan. Ia menyesuaikan diri dengan baik kepada perubahan dalam kualiti air, mengekalkan efluen yang stabil walaupun dengan turun naik yang ketara dalam kualiti air influen, sekali gus menunjukkan prestasi yang stabil dalam bekalan air perbandaran, air beredar industri dan sistem guna semula air sisa.
Membran ultrafiltrasi boleh digunakan sebagai unit penulenan air kendiri atau digabungkan dengan osmosis songsang, penapisan karbon teraktif atau proses rawatan biologi untuk berfungsi sebagai prarawatan atau rawatan lanjutan. Fleksibiliti ini membolehkan mereka memainkan peranan penting dalam pelbagai sistem rawatan air.