膜分离技术作为现代水处理领域的核心技术之一，凭借其高效、节能、环保等优势，在饮用水净化、工业废水处理、海水淡化等领域发挥着重要作用。

一、微滤（MF）：基础屏障的物理过滤

微滤膜的孔径范围为0.1-10微米，主要依赖筛分机制截留悬浮物、细菌（如大肠杆菌等）及大颗粒胶体。其运行压差通常为0.7bar，能耗较低，适合作为预处理工艺。 

截留效率：微滤对粒径>0.1微米的颗粒截留率可达99%以上，但对病毒（如20-300nm的诺如病毒）截留能力有限。   

应用场景：微滤在饮用水处理中可降低浊度至0.1NTU以下，细菌去除率超过95%；在食品工业中用于果汁澄清时，可保留90%以上的风味物质。 

局限性：无法去除溶解性有机物（DOM）及离子态污染物（如钙、镁离子），需配合后续工艺实现深度净化。

二、超滤（UF）：精准分离大分子物质

超滤膜孔径缩小至0.002-0.1微米（对应分子量1000-100000道尔顿），通过物理筛分和表面吸附双重作用截留蛋白质、胶体及部分病毒。其操作压差提升至1-7bar，需更高能耗。 

截留性能：对分子量>10kDa的大分子有机物（如腐殖酸）截留率超过90%，但对单价离子（Na⁺、Cl⁻）几乎无截留作用。   

经济性：超滤系统在市政供水中的吨水处理成本约为0.3-0.5元，较传统砂滤工艺降低20%。 

典型应用：医疗废水处理可去除90%以上的病原微生物，符合《医疗机构水污染物排放标准》。 海水预处理与反渗透联用时，可延长RO膜寿命30%-40%。

三、纳滤（NF）：选择性分离的多功能膜

纳滤膜孔径约1nm（对应分子量200-400Da），兼具筛分和电荷排斥效应，对二价离子（如Ca²⁺、SO₄²⁻）截留率高达90%-98%，但对单价离子（如Na⁺）脱除率仅为20%-80%。运行压力提升至3.5-16bar，需中高压驱动。 

脱盐效率：对硫酸镁（MgSO₄）的截留率可达95%以上，而对氯化钠（NaCl）仅为40%-70%，这一特性使其在硬水软化中极具优势。 

能耗对比：纳滤的能耗约为反渗透的50%-70%，例如处理苦咸水时，纳滤吨水电耗为1.2-2.5kWh，而反渗透需2.5-4kWh。 

色度去除：某地表水厂采用纳滤后，色度由30 Pt-Co降至5 Pt-Co以下，且无需添加化学氧化剂。   

放射性物质处理：对镭（Ra²⁺）的截留率超98%，显著降低地下水放射性风险。

四、反渗透（RO）：极致精密的脱盐技术

反渗透膜孔径<0.1nm，仅允许水分子通过，几乎完全阻挡溶解性盐（脱盐率>95%）及分子量>100Da的有机物。其运行压力随进水盐度变化，苦咸水处理需5-20bar，海水淡化则高达50-84bar。 

脱盐能力：复合RO膜对海水（TDS 35000mg/L）的脱盐率可达99.7%，产水TDS<500mg/L，满足WHO饮用水标准。   

成本分析：全球海水淡化项目中，RO技术占比超65%，吨水成本已降至3.5-6元，较蒸馏法降低60%。