本实用新型提供了一种膜组件及使用其的烟气水分回收和污水处理装置，膜组件包括平板膜片、集配水室、外壳、连接法兰及进出水管，集配水室包括两组，平板膜片两端分别通过集配水室侧面开槽开槽置于其内部；外壳位于集配水室的远离平板膜片一侧，将集配水室围于其内侧；集配水室的两端设有连接法兰，进出水管一端穿过外壳与集配水室连通；烟气水分回收装置包括串联的多级膜组件，最上端膜组件的一进出水管与一进水泵相接；污水处理装置包括串联的多级膜组件污水处理池，底部设有沉泥区，其内设有进水管。本实用新型膜组件集水和配水更加均匀，解决了层流问题，降低了膜污染不均匀的程度，可用于烟气水分回收和污水处理，效率高。