膜分離工藝效率高，而且節省空間，因此膜分離在重金屬廢水處理領域具有很好的應用前景。常見的膜分離工藝包括微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾和超濾是膜分離中最常用的兩種工藝。微濾和超濾是基于膜孔大小，通過篩濾作用，去除水中懸浮物或膠體顆粒。微濾膜的孔徑一般為0.1～0.2μm，而超濾膜的孔徑為5～50nm。Juang和Shiau等研究了采用殼聚糖對膜進行改性，去除廢水中的Cu和Zn，結果表明改性后的膜能夠去除水中100%的Cu和95%的Zn。

　　納濾和反滲透被廣泛應用于去除水中溶解性污染物，例如軟化水或脫鹽。納濾膜適用于去除分子量為200～1000Da的顆粒，而反滲透膜則適用于去除分子量小于100Da的顆粒。納濾膜常用于處理金屬濃度為2000mg/L的無機廢水。Figoli等利用兩種商業納濾膜(NF90和NF30)去除模擬廢水中的As(Ⅴ)，研究結果發現，通過增加溶液的pH，降低反應溫度和進水砷的濃度，都能提高納濾膜對水中砷的去除率。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　反滲透膜可以去除水中一系列的溶解態污染物。Ozaki研究發現超低壓反滲透可以有效去除模擬和實際電鍍廢水中的Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)離子。Qdais等發現通過采用反滲透技術可以去除水中98%的Cu(Ⅱ)和99%的Cd(Ⅱ)離子[21]。雖然納濾對水中重金屬的去除率并沒有反滲透高，但納濾所需壓力比反滲透膜低，使其在實際水處理工藝中更受歡迎。膜分離(微濾、超濾、納濾、反滲透)能夠高效去除水中的重金屬離子，同時也存在一些局限性，例如膜易污染、堵塞和透過率比較低等。