Teknologi Ultrafiltrasi digunakan untuk aplikasi air minum di perkotaan adalah konsep yang relatif baru, meskipun awalnya sudah umum digunakan pada industri makanan ataupun farmasi. Teknologi Ultrafiltrasi ini sudah terbukti menjadi solusi yang kompetitif dibandingkan dengan yang konvensional. Beberapa kasus, kombinasi ultrafiltrasi dengan proses konvensional dapat dimungkinkan terutama untuk air umpan fouling yang tinggi atau untuk menghilangkan kontaminan tertentu. Ultrafiltrasi baru baru ini telah dikenal sebagai pra perawatan yang kompetitif untuk sistem reverse osmosis. Intergated Membrane System ( IMS ) adalah suatu sistem yang dirancang dengan Ultrafiltrasi sebagai pra perawatan sebelum sistem reverse osmosis. Penerapan IMS ( Intergated Membrane System ) yaitu keharusan untuk lokasi memerlukan suatu perawatan konvensional yang sangat ekstensif atau jika flukuasi kualitas air baku yang luas diharapkan terjadi. Tetapi desain UF yang umumnya dianggap sebagai alternatif komersial untuk filtrasi konvensional karena biayanya yang tinggi. Namun, untuk saat ini harga membran telah turun jauh,bahkan di bawah sistem perawatan konvensional dengan industri membran Asia yang baru datang. Maka dari itu, tidak ada keraguan, UF menjadi sistem pre treatment kompetitif untuk RO dalam berbagai kualitas air baku.
Pada akhir tahun 1950an tercatat terobosan dalam teknologi pengembangan membran. Namun, aplikasi industri baru dimulai sejak sepuluh tahun kemudian, dengan penerapan membran lapisan tipis asimetris selulosa asetat reverse osmosis untuk air laut. Proses Membran diklarifikasikan dalam beberapa hal yakni berdasarkan sifat, struktur, atau tekanan pendorongnya. Perbedaan tekanan hidrostatik digunakan pada Mikrofiltrasi (MF) dan Nanofiltrasi (NF) serta Reverse Osmosis (RO) dan Pemisahan Gas (GS) sebagai tekanan pendorong untuk transportasi massal melalui membran.
Ultrafiltrasi ( UF ) yaitu salah satu proses membran berdasarkan perbedaan tekanan sebagai daya pendorongnya. Menurut Cheryan ( 1986 ) definisi Ultrafiltrasi yaitu teknik fraksinasi yang secara simultan dapat memusatkan makromolekul atau zat koloid dalam aliran proses. Ultrafiltrasi bisa di anggap sebagai cara untuk memurnikan , mengkonsentrasikan, dan fraksinasi makromolekul atau suspensi koloid secara serentak dan bersamaan. Pada saat ini, Ultrafiltrasi diterapkan dalam berbagai bidang seperti bidang industri makanan dan minuman sampai dengan industri kimia. Menurut Laine et al ( 2000 ) penggunaan teknologi UF untuk aplikasi air minum di perkotaan merupakan konsep yang relatif baru walaupun umumnya digunakan di berbagai aplikasi industri makanan ataupun farmasi.Sedangkan menurut Mallevialle et al ( 1996 ) dalam penggunaan membran di aplikasi air disebabkan oleh beberapa faktor yakni meningkatnya tekanan dari pemerintah mengenai peraturan untuk memberikan perawatan air yang lebih baik, meningkatnya permintaan akan air yang membutuhkan eksploitasi sumber daya air dengan kualitas yang lebih rendah dari pada yang sebelumnya, dan pasar kekuatan seputar pengembangan dan komersialisasi teknologi membran serta industri air itu sendiri.
Membran Ultrafiltrasi dapat terbuat dari bahan organik dan non organik. Untuk membuat membran ada beberapa polimer dan bahan lain yang digunakan. Menurut Mulder ( 1996 ) Pilihan polimer yang diberikan untuk bahan membran di dadasarkan pada sifat spesifik seperti berat molekul, fleksibilitas rantai, interaksi rantai dan lain – lain. Beberapa dari bahan tersebut adalah polisulfon, polietersulfon, polisulfon tersulfonasi, fluorida polivinilidena, poliakrilonitril, selulosa, polimida, polieterimida, poliamida alifatik, polyetherketone dan bahan anorganik yang sudah digunakan seperti alumnia dan zirkonia.
Tujuan pembuatan membran adalah memodifikasi material dengan menggunakan teknik yang sesuai untuk mendapatkan struktur membran dengan morfologi yang sesuai untuk pemisahan tertentu.Teknik yang paling penting adalah Sintering, Stretching, Track-etching, Fase Inversi, Proses Sol Gel, Deposisi Uap, dan Pelapisan larutan. Namun, biasanya menggunakan teknik untuk membuat membran UF terutama adalah proses pembalikan fasa dan sol-gel. Mulder 1996 mengatakan Metode Karakterisasi membran berpori dapat dilakukan berdasarkan parameter struktur ( Penentuan ukuran pori, distribusi ukuran pori, ketebalan lapisan atas, porositas permukaan ) dan parameter permeasi ( pengukuran cut – off ). Anselme & Jacobs 1996 bahwa Berat molekul cut – off ( MWCO) adalah spesifikasi yang digunakan oleh pemasok membran untuk menggambarkan kemampuan retensi membran UF, dan mengacu pada massa molekul makro ( biasanya politielina glikol, desktran, atau protein ) dimana membran memiliki kemampuan retensi lebih besar 90%. MWCO oleh karena itu dapat dianggap dengan ukuran dimensi pori membran. UF mencakup partikel dan molekul yang berkisar dari sekitar 1000 dengan berat molekul sampai dengan sekitar 500.000 Dalton ( Cheryan,1996 ). Selain teknik pengukuran cut-off untuk mengkarakterisasi membran UF adalah dengan thermoporometry, perpindahan cairan, dan permporometri.
