雙膜法又稱CMF+RO技術。雙膜法污水處理技術主要采用物理手段，利用具有高隔絕能力的膜，將水中的污物隔絕。污水通過絮凝沉淀后進入超濾裝置，超濾采用外面包有強隔絕能力膜的中空管，水通過膜進入中空管，而水中的懸浮物卻不能進入。再將管內的水抽出進行減壓，就有更多的水進入中空管內，達到去污的目的。經超濾的水加入殺菌劑、阻垢劑等藥劑后進入反滲透裝置。反滲透的原理和超濾基本一樣，但反滲透的膜是多層的卷式膜，采取的不是抽水加壓的辦法，而是給中空管外的水加壓。

一般 的雙膜法包含反加入裝置（UF）或微濾（CMF）+反加入（RO）兩條加工過程。

在超濾+反滲透工藝中，污水通過絮凝沉淀后進入超濾裝置，超濾采用外面包有強隔絕能力膜的中空管，水通過膜進入中空管，而水中的懸浮物卻不能進入。再將管內的水抽出進行減壓，就有更多的水進入中空管內，達到去污的目的。經超濾的水加入殺菌劑、阻垢劑等藥劑后進入反滲透裝置。反滲透的原理和超濾基本一樣，但反滲透的膜是多層的卷式膜，采取的不是抽水加壓的辦法，而是給中空管外的水加壓。處理后的水無菌無害，PH值為7，完全可以飲用，更符合工業用水要求。 

燕山石化3萬砘石化污水再生回用工程采用浸入式雙膜法進行工業廢水回用處理，是當今國際最先進的水處理工藝技術。這種技術和外置式雙膜法區別在于不用把廢水進行化學絮凝、砂石過濾兩道工序，而是直接把超濾膜浸入工業廢水中，經過一級處理后，再利用反滲透膜進行二級處理，最后制成純水。這種技術的特點是工藝流程短、運行成本低、系統使用壽命長、維護方便、運行安全。