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饮用水中硫酸盐过高易引起轻泻、脱水和胃肠道紊乱，氟、砷等有毒、有害离子可造成人体内脏器官的病变和损坏，硬度过高易引起结石等病变。虽然盐分是健康饮用水的重要成分，但盐分过高的水不适宜饮用，例如内陆地区的苦咸水。由于纳滤膜能够有效地去除硬度、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、氟和砷，因此纳滤膜在饮用水深度处理的应用规模急剧上升。
1.地下苦咸原水处理
苦咸水地区的地下水中硫酸盐、重金属、总硬度、氟等含量一般偏高，以此作为原水的供水厂出厂水水质较难达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）的要求。尽管部分地区出厂水水质没有超出生活饮用水卫生标准的规定要求，但饮用水中的硬度（以碳酸钙计）接近国标限值的450mg/L，当地居民反映水烧开后容器内有白色沉淀，洗脸毛巾使用后易变黄、变硬、管网系统结垢严重，影响人民生活质量和身体健康。随着生活水平的不断提高，安全供水的刚性需求会促使大量的苦咸水地区市政水厂实施水质提标改造。鉴于纳滤技术优良的脱盐效果，该技术已逐渐成为苦咸水脱盐软化的首选，并得到了大规模的工程应用。
2.受咸潮影响的地表水处理
对于靠近海洋地表水源，受冬季过程中随着海水倒灌的影响而发生咸潮，原水中氯离子含量超标，常规的净水工艺不能有效去除氯离子，导致咸潮期间水厂出厂水水质达不到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）的相关要求。为了解决地表水源的咸潮问题，相关河流入海口城市建设了大型避咸水库，如上海的青草沙和陈行水库。由于纳滤膜工艺对氯离子具有较好的去除效果，能有效保障受咸潮影响区域的饮用水水质安全，在某些地区可考虑作为建设避咸水库替代技术方案。
南四湖作为南水北调东线工程的重要调蓄水库，同时也是山东受水区的重要地表水源地，其水质状况对当地居民以及后续其他受水区有着深刻的影响，对净水厂选择处理工艺也影响重大。南四湖水中较高的有机物和溶解性无机盐等问题，容易导致受水区域饮用水水质不稳定的情况。寻找经济有效、保证用水安全的解决方法一直是南水北调工程的工作重点之一。纳滤工艺可以有效去除硬度、硫酸盐和氯化物，在南水北调东线山东半岛受水区域具有广阔的应用市场。目前山东半岛区域的潍坊、济宁和东营等采用南水北调东线原水的某些水厂，在工艺方案设计阶段选用了纳滤处理工艺，设施分阶段建设或预留建设条件。
为了提升供水系统的安全保障性能和供水水质，多地实施优质原水的引水工程。如果优质的外引水规模不能完全满足城市的供水量需求，就会造成同一城市不同的净水厂原水水质有所差别，在相同的净水工艺情况下就会出现同城不同质的供水情况。对同一座城市不同地区的民众而言，最终实现自来水的同城同质，是迫切而现实的需求。因此，对采用当地水水源的水厂采用纳滤膜工艺进行深度处理改造，主要聚焦硬度、氯化物及硫酸盐等无机盐的去除，使得相关水厂出厂水质对标外引水为水源的水厂，实现同城同质供水的目标。
随着公众对高品质饮用水的需求日趋提高，居民对饮用水健康安全问题十分关注，原水水质相对较好的部分经济发达地区陆续发布了更加严格地方饮用水水质控制标准，相关水司在满足地方标准的前提下追求更高品质的供水水质，实现供水行业的高质量发展。纳滤膜可在高效去除水中微量有毒有害有机物和致嗅味物质的同时，保留水中对人体有益的矿物元素（部分Ca 2+ 、Mg 2+ 与一价离子），实现饮用水从“安全性阶段”进阶到“健康学阶段”的高品质饮用水目标。有研究表明，纳滤技术在去除消毒副产物前体物方面具有去除率高、去除效果稳定等优点，同时由于纳滤产水中NOM浓度很低（TOC≤0.5mg/L），可减少消毒剂的投加剂量，进一步降低消毒副产物的生成。
随着城市化进程的加快及工业化的迅猛发展，新的人工合成物质和病原微生物不断出现，导致饮用水中污染物的种类和数量增加，各地饮用水受到了不同程度且日益严重的污染，饮用水处理的难度加大。此外，随着生活质量的改善，人们对饮用水水质的要求不断提高，对口感和安全性也提出了更多的要求，水质标准也在不断完善和发展，目前我国强制实施了《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022），对饮用水安全的要求更严格。同时，各地也纷纷制订了严于国家标准的地方饮用水水质标准。比如，2018年上海市率先实施了全国第一个地方饮用水标准《上海市生活饮用水水质标准》（DB 31/T 1091—2018），该标准重点参考了世界卫生组织、欧盟等国际先进组织机构的标准，对40项指标的限值进行了大幅提升，其中常规指标17项，非常规指标23项，与现行国家标准相比，多项水质指标更为严格，不少指标甚至严格了一倍以上。2020年深圳市发布了《生活饮用水水质标准》（DB 4403/T60—2020），116项指标中有84项对标或者严于国际最严标准，该标准在水质指标数量及指标限值方面均严于或已对标国际标准。随着国内饮用水水质标准的提升进度加快，纳滤膜在国内饮用水领域深度处理的应用也由最初的“软化”需求逐渐拓展到为高品质制水需求，处理的原水除了传统的高硬度、高TDS、重金属污染等类型外，微有机污染地表原水的深度处理近年来发展势头迅猛。