As indústrias de laticínios são responsáveis por elevado consumo de água e elevada geração de efluentes. Com a escassez de recursos hídricos e a cobrança pelo uso da água, a minimização do consumo deste recurso nas indústrias é de suma importância para manter sua competitividade no mercado. O reúso industrial de efluentes torna-se importante, pois permite a utilização de águas de menor qualidade em processos que não exijam qualidade muito alta, reduzindo, consequentemente, o consumo nas indústrias. Nesse sentido, os processos de separação por membranas têm ganhado relevância no tratamento de efluentes e geração de águas de reúso. O presente estudo teve como objetivo estudar a eficiência dos processos de separação por membranas no tratamento de efluente de laticínio. Os resultados demonstraram que, os processos de MF e UF têm considerável capacidade de tratamento do efluente da indústria de laticínio, com eficiências que chegaram a 36,57% para nitrogênio total, 98,39% para óleos e graxas, 92,39% para DQO e 90,53% para DBO5. A membrana de MF demonstrou eficiência máxima na remoção de DQO, DBO5, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas, sólidos totais voláteis e coliformes termotolerantes de 88,96, 90,53, 73,96, 38,46, 100, 95,89, 71,44 e 100%, respectivamente. A membrana de UF teve eficiência na remoção DQO, DBO5, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas, sólidos totais voláteis e coliformes termotolerantes de 92,39, 90,29, 70,81, 20,51, 100, 97,26, 72,14 e 100%, respectivamente.