As indústrias de alimentos consomem grande volume de água e geram um efluente com elevada carga orgânica. Com as crescentes exigências no controle da poluição lançada e uso de recursos hídricos, são necessários investimentos em reuso de águas. A osmose inversa e nanofiltração são processos de filtração a nível molecular, e podem ser usadas para tal fim. O objetivo do trabalho foi utilizar a nanofiltração e osmose inversa para recuperar sólidos do leite presentes em águas de primeiro enxágüe de laticínios, concentrando-os sólidos para a produção de doce de leite, e obter um permeado com qualidade para reuso. Na primeira etapa, simulou-se um efluente na proporção de 2 g/L de leite em pó diluído em água e realizou-se testes em diferentes condições experimentais, alterando o tipo de membrana, a pressão e a velocidade tangencial. Em todas as condições testadas coletou-se amostras da alimentação, permeado inicial e final,e rejeito. Avaliou-se os seguintes parâmetros: pH, condutividade, demanda química de oxigênio, lactose, fósforo, nitrogênio, proteína, cinzas, sólidos totais, matéria orgânica, óleos e graxas e o fluxo inicial e final da filtração. Na segunda etapa, foi realizada a concentração do rejeito até 6 % de sólidos totais, realizou-se o experimento com a condição e membrana que apresentaram melhores índices de rejeição. A terceira etapa foi submeter o permeado gerado através da membrana de OI na busca da qualidade de água potável. A partir dos resultados obtidos, permite-se afirmar que o processo é viável e apresenta resultados de rejeição superior a 70%.