Bu çalışmada, ticari ve laboratuvar ortamında üretilen farklı özelliklere sahip polimerik membranlarla evsel atıksuların arıtılabilirliği araştırılmıştır. Çalışma dikey akışlı düz plaka membran modülünde 4 adet ticari membran (UP005, UP020, US100 ve NF270) ve 5 adet farklı oranlarda hazırlanmış kitosan (Ct) ve Fe3O4 katkılı poliakrilonitril (PAN) membranlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Evsel atıksu içerisindeki organik madde gideriminde en yüksek verim (%70, KOİ) %2 Fe3O4/PAN membranı ile elde edilmiştir. Membranların filtrasyon akılarına göre, kitosan ve Fe3O4 nanopartiküllerinin akı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığını belirlenmiştir. Filtrasyon akısının azalması, büyük oranda atıksu içerisindeki organik ve inorganik askıda katı maddelerin membran yüzeyinde birikmesi sebebiyle meydana gelmiştir. Bu çalışmada ayrıca, taramalı elektron mikroskobu (SEM), zayıflatılmış toplam yansıma fourier dönüşümü kızılötesi (ATR-FTIR) spektroskopisi ve temas açısı cihazları kullanılarak kirlenmiş membranların karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon çalışmalarının sonuçlarına göre, kirlenmiş membranların yüzeyinde %57.54 karbon (C), %38.23 oksijen (O) ve eser miktarda, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Fe elementleri tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, evsel atıksuların arıtılmasında membran özelliklerini iyileştirici katkı maddeleri ile geliştirilmiş polimerik membranların kullanılmasıyla etkili bir arıtımın sağlanacağı sonucuna ulaşılmıştır.