Dalam proyek pemisahan khusus, teknologi membran pengolahan air terutama digunakan untuk konsentrasi bahan, pengolahan air limbah pewarna, dan pemisahan protein dalam biofarmasi. Teknologi membran nanofiltrasi dan elektrodialisis berperan dalam pemisahan selektif di bidang tersebut, seperti nanofiltrasi untuk pemisahan zat dengan perbedaan berat molekul dan elektrodialisis untuk menangani perolehan asam dan alkali. Pemurnian hilir dalam biofarmasi memerlukan ultrafiltrasi dan mikrofiltrasi untuk menghilangkan virus atau kotoran seluler guna memastikan kemurnian dan keamanan produk.