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對于液體膜分離過程，其傳質現象通常用非平衡熱力學模型來表征。納濾膜分離過程與微濾、超濾、反滲透膜分離過程一樣，以壓力差為驅動力，其通量可以由非平衡熱力學模型建立的現象論方程式來表征，方程式中的系數被稱為膜的特征參數，膜特征參數可以通過關聯膜過濾實驗數據求得，如可根據純水透過實驗數據確定膜的純水透過系數。根據膜對單組分溶質的截留率隨溶劑透過通量變化的實驗數據關聯得到膜的反射系數和溶質透過系數。如果已知膜的結構特性，上述膜特征參數則可以根據數學模型來確定，從而無需進行實驗即可表征膜的傳遞分離機理。表述膜的結構特性與特征參數之間關系的數學模型有電荷模型、細孔模型等。
納濾技術超濾和反滲透之間的空白，它能截留透過超濾膜的小分子量有機物，透過被反滲透膜所截留的無機鹽。納濾與電滲析、離子交換和傳統熱蒸發技術相比，它可以同時脫鹽兼濃縮，在有機物與無機物混合液的濃縮與分離方面具有的優點。
納濾與超濾、反滲透一樣，均是以壓力差為驅動力的膜過程，但其傳質機理有所不同。一般認為，超濾膜由于孔徑較大，傳質過程主要為孔流形式(篩分效應);反滲透膜屬于無孔膜，其傳質過程為溶解-擴散過程(靜電效應);納濾膜存在納米級微孔，且大部分荷負電，對無機鹽的分離行為不僅受化學勢控制，同時也受電勢梯度的影響。
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