納濾膜對水中雙價離子和多價離子的去除率在95%以上，而對單價離子去除率卻在85%以下，主要應用於水的軟化、脫色、有機物去除等方面。工業上採用的納濾膜組件中大多為卷式組件，此外也有採用管式和中空纖維式的納濾膜組件。
1.水的軟化
納濾膜適用於下述三種情況下的物質分離:①對單價鹽分離的截留率要求不高;②要求進行不同價態離子的分離;③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離。
在水處理領域中的應用有水的軟化(包括飲用水)。鈣、鎂、碳酸根和硫酸根等兩價離子是形成水硬度的主要原因。採用膜法軟化代替傳統的石灰軟化和離子交換法軟化的優點是無污泥，不需要再生，並且還可以完全除去懸濁物和有機物，設備操作簡便，佔地少。有很多地方的天然水含氟量高，不適宜飲用，需要除氟處理，經納濾處理后可以降到飲用水的水平。地下水中的硝酸鹽含量很高，不符合飲用水標準。可將原水先用納濾膜處理除去二價離子，膜透過水再進行離子交換處理除去硝酸鹽，使離子交換樹脂的再生周期延長2-3倍。納濾膜的透過液中含有較高含量的硝酸鈉(同時還有氯化鈉)。當透過液經過離子交換柱時，硝酸離子被氯離子交換，處理后的液液體(無硝酸)再與納濾濃縮液混合，得到硝酸鹽含量符合飲用標準的飲用水。
2.海水淡化
海水經納濾膜處理后，可以除去50%以上的TDS，對SO2-4、Mg2+、Ca2+、HC0-3等離子和總硬度的脫除率分別大於98%, 95%, 89%, 77%和94%，幾乎可以完全脫除濁度和微生物。海水淡化與納濾結合不僅可以減少海水高硬度和含各種雜質帶來的許多問題，而且還可以降低進入反滲透膜組件的海水鹽度，為提高海水淡化回收率創造了條件。
3.納濾一反滲透組合工藝
受滲透壓影響，反滲透海水淡化回收率只有40%，納濾一反滲透組合工藝可使回收率大幅度提高。高回收率海水淡化工藝模擬設計計算基礎數據如下:海水濃度35000mg/L，反滲透膜的脫鹽率為99%，納濾膜的截留率為50 %，反滲透採用同樣的操作壓力，當反滲透回收率為40%時，總的產水回收率可提高到60%。工藝流程見圖4-8,,
(1)納濾系統。在水質資料確定並進行了正確分析后，對於不同處理水量，預處理方式有所不同。一般而言，在納濾膜制水系統中，預處理的水質軟化，通常採用阻垢劑注人方式。但當出力小於5t/h時，也可採用陽離子交換法進行水質軟化。對於地下水中不存在氧化性物質，如遊離氯、臭氧、二氧化氯等的情況下水中不存在氧化性物質，如遊離氯、臭氧、二氧化氯等的情況下，可不考慮活性炭過濾器。在水中有機物、膠體含量較高時，可考慮絮凝劑注人加過濾的方式，降低水中膠體含量，一般要求進入納濾設備前的SDI值小於5，最好小於3。
(2)納濾基本流程。採用如下方式:原水箱→原水泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟化器或阻垢劑注人→精濾(1µm或5µm)→納濾膜組件→應用。
(3)系統設備功能。
1)原水箱。儲水，緩衝水壓、水量，為整個水處理系統的穩定運行創造條件。
2)原水泵。提高水壓，提供克服過濾設備阻力的壓力。
3)多介質過濾器。過濾去除水中的懸浮物，部分膠體，使SDI值降至3以下。
4)活性炭過濾器。去除水中遊離氯和部分有機物。
5)軟化器。去除水中鈣、鎂，使水質軟化，同時由於鈣、鎂離子濃度的降低，改變了膠體的性質，使膠體不易沉澱，在某種程度上，減輕了膠體對納濾膜的堵塞。
6) lµm或5µm的精濾。可有效降低膜前水的濁度，去除細小顆粒或懸浮物。設計膜組件的水回收率為50%。由於原水水質的差異，納濾膜實際運行壓力在0. 5-0. 9Mpa之間不等。
