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重金属废水的处理：随着工业的迅速发展，重金属废水大量排放，同时重金属易在生物体内富集、很难降解的特点，对生态系统和人类身体健康造成重大的危害。膜分离技术对低浓度重金属具有较好的分离浓缩作用，不仅能使废水达到排放标准，还能回收有价值的重金属资源。王立国等开发了超滤-反渗透-离子交换膜集成技术系统对含胶体重金属(Cu2+)的工业废水进行深度处理和资源化利用。经过处理后水中Cu2+浓度由140.1mg/L降到1.58mg/L，电导率降为5.9μS/cm，滤出液出水水质达到生产用水标准;而浓缩液经回收浓缩系统(RO)后再进行萃取，zui后通过电解回收获得铜，实现废水资源化。系统经过4a运行表明，该工艺能实现含Cu工业废水的资源化利用，每年可回收电解铜100t，产生良好的经济效应。
食品废水的处理：食品行业产生的废水量大、成分复杂、黏度大、色度深等特点，对环境的污染较严重。而膜分离技术因高效、环保、节能等特点，广泛应用于食品生产加工领域。味精生产过程中的废水中COD、氨氮及SO42-值浓度较高及pH低、处理难度大的特点。史志琴等以超滤/反渗透双膜集成法处理味精废水，结果表明：废水经处理后，COD浓度约为10mg/L，氨氮浓度小于50mg/L，SO42-浓度小于100mg/L，水回收率达80%，且回收的水可再次用于生产过程或锅炉给水。
重金属废水处理：重金属污染指水中所含的Mn、Cr等重金属元素远高于日常用水量，导致水污染的一种现象。许多行业排放的污水都有可以造成重金属污染，如合金生产、金属加工、电镀等行业。重金属污染水资源一是对水资源的浪费与破坏，被污染的水资源需要长达几十年甚至百年的时间来复原;二是浪费金钱与精力。而纳滤技术可以对重金属污染进行处理，保护环境的同时回收重金属，也节约了人力与物力。
有关学者的研究表明，利用纳滤膜的孔径大小将大分子金属截留，在含Ni的污染溶液中，Ni可以达到93%的去除率。而纳滤膜对电镀含Ni废水的处理过程中，去除率达到97%。
造纸废水处理：造纸厂所产生的废水是目前来说产生量较大、处理难度也较大的废水之一。部分造纸厂靠近河海，未经处理的污水直接排放，污染生活用水。更有甚者，直接将含有对人体有害的污水未经处理直接排放，给后期处理带来极大困难，如在江苏启东等地，造纸厂对人们的生活造成极大的威胁。这就需要政府部门制定相关条文，加大管理力度;企业需要采用更先进的处理方法，如纳滤处理技术，减轻污染。纳滤膜的孔径和膜的电荷是影响污水处理结果的一个方面，另一个方面则与污水溶液的酸碱值、膜的稳定性、流速、压强等因素都有关系。与反渗透膜相比，纳滤膜的处理结果还是稳定上升中，在其他更有效技术的辅助上，纳滤膜会更大地发挥作用。
地表水和污水中普遍存在DOM，一般通过检测溶解性有机碳来表征水中DOM的量。从来源可将DOM分为3类：①原水中的天然有机物;②人类排入的合成有机物(syntheticorganiccompound，SOC)和给排水工艺消毒处理中产生的消毒副产物(disinfectionby?products，DBPs);③生物处理过程中有机物降解形成的溶解性生物物质(solublemicrobialproducts，SMP。其中，NOM是利用MF/UF进行给水处理时膜污染的主要来源。试验证明腐植酸(humicacid，HA)、富里酸(fulvicacid，FA)和单宁酸(Tannicacid，TA)溶液会导致快速的膜污染。从有机物分子尺寸角度来看，小尺寸有机分子对膜的污染很小，小于3nm的有机物引起的膜污染较轻，而3~20nm的有机物是引起膜污染的主要组成部分。从有机物亲水性和疏水性角度来看，亲水性有机胶体如多糖和氨基糖类会引起通量显著下降，疏水性和过渡性物质引起的膜污染较小。从分子带电性质角度来看，由于许多MF和UF膜在运行过程中略带负电荷，大部分带负电荷的DOM不易引起膜污染。DOC浓度相当时，NOM中不同部分引起膜污染的潜能顺序为亲水中性物质>疏水酸性物质>过渡酸性物质>亲水带电物。
进水水质纳滤膜的污染类型与废水水质：组成密切相关，在不同废水的二级生化处理出水中，主要污染物质是残留有机物及无机盐类，但是其浓度和种类有较大差异.城市污水二级生化出水的有机物的浓度较低，TOC为5～20mg·L-1;工业废水二级生化出水的有机物浓度较高，TOC从几十到上百mg·L-1不等。所含无机盐浓度和种类也存在较大差异，在二级生化出水中，Ca2+、Na+、K+、Mg2+是普遍存在的金属离子，另有一些废水还含有SiO2及Fe2+、Fe3+、Cl-、SO2-4、PO3-4等阴阳离子，这些物质的存在是膜污染产生的主要因素.进水水质不同，不仅造成膜污染的特征有较大差异，而且对膜污染的形成过程也有影响.Xu等(2006)采用纳滤膜处理城市污水二级出水时发现，产生膜污染的主要物质是多糖、有机磺酸、胶体Si以及Si、Cu、Fe、Zn和Ca.Li等(2016)采用纳滤膜处理北京昌平区某城市污水处理厂氧化沟出水时得出，大分子蛋白质是膜污染的主要物质，无机盐对膜污染的影响较小。Chon等(2013)采用MBR-NF工艺处理韩国光州污水处理厂的城市污水时指出，纳滤膜污染主要由二级生化出水中的有机物造成，其中多糖类物质是膜污染的主要物质.Azais等(2014)研究了纳滤膜深度处理法国南部市政污水的膜污染状况，指出膜通量的下降主要由有机物引起的膜污染造成的，其中多糖类物质和腐殖酸类物质是造成有机污染的主要物质.水质特征的不同是造成纳滤膜污染差异的主要原因之一。
进水成分的不同对膜污染的形成过程也有影响.罗敏等对淋浴污水的膜污染分析及清洗方案研究发现，在膜污染产生过程中，胶体粒子和有机污染物zui先在膜上沉积和吸附，形成膜表面的层垢;碳酸盐及金属氧化物垢是逐渐形成的，沉积于胶体垢之上(罗敏等，1998).总之，纳滤进水中有机物及无机物的成分和含量会对膜污染的形成及类型产生影响，而目前国内外对该方面的研究尚无统一结论。