纳滤膜的这些性能决定了其在饮水处理中特有的广阔的应用，简述如下。
① 软化：膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。 膜软化在美国已很普遍，佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化，代替常规的石灰软化和离子交换过程。如今，随着纳滤性能的不断提高，纳滤膜组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
② 用于去除水中有机物：纳滤膜在饮水处理中除了软化之外，多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物（如农药等）、三致物质、消毒副产物（三卤甲烷和卤乙酸）及其前体和挥发性有机物，饮用水的生物稳定性等。
纳米膜分离技术是近年来发展起来的膜分离技术，是指膜的纳米级分离过程。其通过截留相对分子量为300~100000(被分离物料粒径相当于0.3~100纳米)的膜进行分离、纯化，包括了纳滤和部分超滤技术所能分离的量程范围，也是一种以压力为驱动的膜分离过程。由于纳米膜分离技术的截断物质相对分子量范围比反渗透大，而比部分超滤小，因此，纳米膜分离技术可以截留能通过超滤膜的部分溶质，而让不能通过反渗透膜的物质通过，从而有助于降低目的截留溶质的损失。这种技术具有操作方便、处理、、安全和节能等诸多优点。
纳米膜发酵有机肥技术早出现于20世纪80年代的德国，是由Baden-Baden推出了一种利用功能膜作为覆盖层，将堆体与外界空气相隔绝进行好氧发酵的静态条垛堆肥方法，后期中海环境同中科院兰化所共建“固废及水环境青岛研发中心”潜心研究中国不同地区发酵条件下所需要膜材特性，将纳米膜发酵技术不断完善，终研发出NCS智能分子膜发酵系统！如今掌握成熟技术的是德国UTVAG公司，该公司成立于1996年，其核心产品名为“GoreCover(戈尔膜覆盖系统)”，设备的年生产肥能力在102～106t之间。国内对纳米膜发酵有机肥技术的研究起步较晚，但近年来，纳米膜发酵有机肥技术逐渐成为国内有机物好氧处理方向的研究热点。
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