纤维球过滤时，滤层孔沿水流方向逐渐减小，比较符合空隙分布的理想滤料，效率高、滤速快、截污量大、可再生性好，适合各种水质的过滤。应用于污水回用污水回用，是对生活或工业生产废水进行深度处理，既减少了新鲜水量，又减少了总排污量。废水回用可以根据不同的用途采取不同的工艺流程。对市政杂用水，由于对水质要求不高，可以采用以下工艺：二次处理出水→二级生物陶粒→纤维球滤池→循环使用。
针对工业循环水和工艺用水，要求水中杂质含量低，可以采用以下工艺：二级水处理出水→混凝→纤维球滤料→纤维球滤料→应用反渗透系统回用反渗透预处理系统，对进水水质要求很高，因此需要进行预处理。常见的预处理方法有混凝沉淀、多介质过滤、微滤、超滤等。还可以利用纤维球过滤系统，对来水进行预处理：二次处理→混凝→纤维球滤料→纤维球精滤器→防污染反渗透系统→循环使用。
在油田回注水处理中，好在油田含油污水处理后使用回注，这是一种更好的处理方法。纤维球过滤系统对回注水中的油、悬浮物和颗粒粒径的控制有良好的效果。其典型工艺为：含油污水接收罐→加入系统压力除油器（或混凝油罐）→改性纤维球过滤器→改性纤维球过滤器→注水。