納濾(Nanofiltration, NF)膜是20 世紀80 年代末期問世的一種新型分離膜，它一問世就受到了極大關注，並得到了廣泛應用。其膜材料可採用多種材料,如醋酸纖維素、醋酸- 三醋酸纖維素、磺化聚碸、磺化聚醚碸、芳香聚酰胺複合材料和無機材料等, 孔徑約在1nm 左右,有一些芳香聚酰胺複合膜孔徑小到0.5nm[1]。由於其特殊的孔徑範圍和製備的特殊處理化（如複合化、荷電化)使得納濾膜具有較特殊的分離性能，對二價和多價離子及分子量在200 ~ 1000 之間的有機物有較高的截留率，而對單價離子和小分子的截留率則相對較低。納濾膜對中性分子的截留特性主要取決於膜孔尺寸，是以篩分機理為基礎的，但多數NF 膜為荷電膜，所以對於荷電離子，還存在與膜之間的靜電作用。海水中二價離子的分離或去除基於電荷排斥機理，所用的膜為壓力驅動的荷電納濾膜，是介於反滲透和超濾之間的一種新型膜分離過程，利用荷電納濾膜特殊離子的分離性能可以實現二價離子和一價離子的相對分離。對於非荷電分子，篩濾或粒徑排斥是分離的主要原因，如糖類一般有90 % ～98 % 的截留率；對於離子，篩濾和靜電排斥均是分離的原因。在所有的應用中，膜面和孔電荷性在水和溶質分子穿過膜的過程中起了相當重要的作用。而且，膠體和荷電大分子與膜的相互作用也依賴於表面和孔電荷性。膜本體帶有電荷,這也使它在很低操作壓力（僅為0.5 MPa）下仍具有較高的脫鹽率。另外,NF 膜還對無機離子進行選擇性分離,使得它特別適合於海水的脫鹽處理。有研究表明,NF 膜對細菌和病毒等也具有很好的去除性能,且不需添加劑,對色度的去除也非常有效。
納濾的過濾機理：
a) 孔徑過濾。利用中性不帶電的電荷粒子通過孔徑來過濾，其相對應膜的孔徑尺寸達到1 nm，故其得名為納濾膜；
b) 電荷排斥。(1)都帶正電。正電荷周圍的電場線是發散的，正電荷受力和電場線一致，所以排斥；(2)都帶負電。負電荷周圍的電場線是匯聚的，負電荷受力和電場線相反，所以排斥，過濾重金屬就是利用這個原理。
納濾膜的一個重要的特性便是荷電性，膜上粒子的電荷性間接影響形成道南效應，即電荷可以影響濾膜篩選粒子，膜表面帶電性越強，對粒子的去除效果越好，而中性不帶電的粒子則起的是過濾作用。篩選粒子離不開納濾膜的篩分作用，而這個作用與膜本身的孔徑大小有關。粒徑小於孔徑的粒子可以通過，否則會被截留下來，納濾膜孔徑直徑大概在1 nm左右，其截留效果大大高於傳統反滲透膜。而就一般來說，膜孔徑大小與不帶電的小分子有機物有關，越小的孔徑對小分子有機物的截留效果越好。含重金屬等汙水經過納濾膜處理後，可以分離回收有用物質，實現經濟效益、環保效益雙達標。在處理過程中，不添加任何化學試劑，僅依靠物理作用（電荷互斥和孔徑過濾），節省處理費用，便於推行。納濾技術在一定程度截留了可以重複利用的大分子，而對一些需要處理的如Cl-等進行回收處理，減少隨處排放未處理過的汙水所造成的土壤、海洋等二次汙染。中國水資源分佈不均勻，利用納濾膜技術可以節省更多水，從這個方面來說，納濾膜技術值得推行。
納濾膜的應用：
1、重金屬廢水處理：重金屬汙染指水中所含的Mn、Cr等重金屬元素遠高於日常用水量，導致水汙染的一種現象。許多行業排放的汙水都有可以造成重金屬汙染，如合金生產、金屬加工、電鍍等行業。重金屬汙染水資源一是對水資源的浪費與破壞，被汙染的水資源需要長達幾十年甚至百年的時間來複原；二是浪費金錢與精力。而納濾技術可以對重金屬汙染進行處理，保護環境的同時回收重金屬，也節約了人力與物力。
有關學者的研究表明，利用納濾膜的孔徑大小將大分子金屬截留，在含Ni的汙染溶液中，Ni可以達到93%的去除率。而納濾膜對電鍍含Ni廢水的處理過程中，去除率達到97%。
2、造紙廢水處理：造紙廠所產生的廢水是目前來說產生量較大、處理難度也較大的廢水之一。部分造紙廠靠近河海，未經處理的汙水直接排放，汙染生活用水。更有甚者，直接將含有對人體有害的汙水未經處理直接排放，給後期處理帶來極大困難，如在江蘇啟東等地，造紙廠對人們的生活造成極大的威脅。這就需要政府部門制定相關條文，加大管理力度；企業需要採用更先進的處理方法，如納濾處理技術，減輕汙染。納濾膜的孔徑和膜的電荷是影響汙水處理結果的一個方面，另一個方面則與汙水溶液的酸鹼值、膜的穩定性、流速、壓強等因素都有關係。與反滲透膜相比，納濾膜的處理結果還是穩定上升中，在其他更有效技術的輔助上，納濾膜會更大地發揮作用。
3、在食品工業中，已經可以利用納濾技術較成功地處理乳清。在乳清濃縮脫鹽過程中，大分子有機物乳清被截留返回，繼續稀釋、脫鹽、濃縮，直到大部分溶液都可以通過納濾膜，此時溶液再進行二次處理，而稀釋後的乳清中的含鹽量被降到極低。魚肉加工廠的汙水處理相比要更麻煩一些，利用微濾膜和納濾膜處理排放後的水，濃縮脫鹽。可以通過納濾膜的溶液進行二次處理後用來加工魚肉，二次利用；不可以通過的汙水在高壓情況下不斷稀釋，降低含鹽量。這種處理方式不僅保護環境，而且可以二次利用，減少資金的投入。用超濾膜和納濾膜結合，處理橘子汁的酸性浸液，濃縮脫鹽後，脫鹽率達到54.5%，自身濃縮到10倍以上，有機酸去除率達到80%以上，結合數據分析來看，納濾膜在食品行業的脫鹽率達到很高的水準。
4、在染料工業中的應用：染料行業的廢水不僅汙染物含量多、含鹽率高、色度高等，而且極難處理，其處理過程相當量的反應物和副產品需要二次處理，因此，需將溶液進行精製處理。首先要稀釋溶液，將溶液鹽分降低之後利用納濾膜進行過濾，截留其中的大分子有機物，進行不斷的稀釋處理，直到處理後的溶液可通過納濾膜。在此過程中，無機鹽、水等小分子物質由於孔徑等問題極易被除去，截留剩下的大分子物質在純化和濃縮之後，方可以排放[2]。納濾技術不僅提高了染料的強度，而且提高染料的色光，使其更加光彩奪目。國內外進行多次嘗試後證明，用納濾膜處理染料汙水是可行的，其前景十分光明，在經濟效益和環保因素等多原因疊加之後，可以在染料廢水處理方面推行納濾膜。垃圾滲濾液處理一直是世界性難題，目前，主要採用為厭氧好氧等生物處理法，但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質，導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比，膜分離技術受原水水質的變化影響小，在難降解廢水的處理中具有明顯優勢。納濾系統經過2 a的穩定運行表明，垃圾滲瀝液經過生化處理後，再經過納濾處理，85％～90％的透過液達標排放，僅10％～15％的濃縮汙液和泥漿返回垃圾池，這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次汙染問題。
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