膜技术作为21世纪水处理领域的核心工艺，凭借“物理筛分+化学选择性”的特性，已成为污水回用、饮用水净化及资源回收的关键支撑。其中，超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）因分离精度递进，构成了从“粗筛”到“精滤”的完整技术链，但也各自面临独特挑战。
超滤（UF）以1-100 kDa的截留分子量为界，通过孔径筛分去除悬浮物、胶体、细菌及部分大分子有机物（如蛋白质、病毒）。其操作压力仅0.1-0.5 MPa，能耗低、通量高，广泛用于饮用水预处理（去除藻类）、中水回用（拦截工业废水胶体）及污水深度处理（减轻后续工艺负荷）。但UF无法截留小分子盐类（如NaCl）及单价离子，需与其它工艺联用才能实现深度净化。
纳滤（NF）截留分子量约200-1000 Da，孔径更小，可选择性去除二价离子（如Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻）及部分小分子有机物（如农药、色素），但对一价离子（如Na⁺、Cl⁻）截留率仅50%-90%。其操作压力0.5-1.5 MPa，兼顾“软化”与“部分脱盐”，适用于地下水除硬、印染废水脱色及饮用水中微量有机物控制。然而，NF的浓差极化现象显著，膜污染（有机胶体与结垢）频发，且浓缩倍数受限（通常≤3倍），限制了其在高盐废水中的应用。
反渗透（RO）以<100 Da的截留精度近乎“全过滤”，可去除95%以上溶解盐及小分子有机物（如抗生素、微塑料），操作压力1-10 MPa（高压RO可达12 MPa）。其技术优势使其成为海水淡化（占全球产量60%）、电子超纯水制备及垃圾渗滤液处理的“刚需”。但RO的高能耗（占成本30%-50%）、膜污染（有机/生物污染难清洗）及浓水排放（盐度是原水的2-3倍）问题突出，尤其在缺水地区，浓水回用难度极大。
挑战与趋势：三者共性难题是膜污染（需开发抗污染材料，如两性离子涂层）与能耗优化（低压膜材料、能量回收装置）；差异在于UF需提升对小分子的拦截能力，NF需平衡脱盐与软化效率，RO则亟待降低浓水排放（如闭式循环工艺）。未来，“UF-NF-RO”组合工艺与智能运维（在线清洗、膜寿命预测）将成为主流，推动膜技术向高效、低碳方向演进。
