本实用新型公开了一种超滤膜分离装置，涉及一种污水处理领域，包括管路系统，管路系统上依次设置有进水组件、预过滤处理组件、清洗进水组件、第一产水组件、反洗组件和第二产水组件，管路系统上位于预过滤处理组件和清洗组件之间设置有清洗进液组件，管路系统上位于清洗组件的一侧设置有用于将清洗后的水排出的清洗排水组件，管路系统上位于反洗组件的一侧设置有用于将反洗后的水排出的反洗排水组件，还包括用于控制超滤膜分离装置的控制组件，本实用新型筛分孔径小、能截留溶液中几乎所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物且设备及工艺流程简单、易于操作、管理和维护，清洗组件用于清洗去除水中的细菌、病毒及胶体微粒。