依据膜孔径的不同，可将膜分为、、纳滤膜和膜。膜分离主要依靠，它是以选择性透过膜为分离介质。当膜两侧存在推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分可选择性地透过膜，以达到分离、提纯、浓缩的目的。膜材料的选择性分离与传统的过滤不同，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种纯物理过程，不发生相的变化也不需添加任何助剂。
由于膜分离技术具有低能耗、高效率、、分子级过滤、操作方便等特性，膜分离技术越来越得到广泛应用，而且带来了巨大的经济效益和社会效益。
常用的膜元件中，微滤膜主要利用机械筛分原理，有效分离范围为0.1~10 μm 的粒子，微滤膜允许溶液中的大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过，能截留悬浮物、细菌、部分病毒及大尺寸的胶体等。
超滤膜也是利用机械筛分原理，但有效分离范围为0.01~0.1μm 的粒子或大分子。超滤膜允许溶液中的溶剂和低分子量物质、无机离子等通过，可截留溶液中高分子物质、蛋白质、胶体微粒及微生物等。
纳滤膜的原理，介于反渗透与超滤之间，通过膜的渗透作用，借助压力或化学位差的推动使液体进行分离、分级、提纯和富集，填补了由超滤和反渗透所留下的空白部分。纳滤膜主要适用于：(1)对单价盐分离的截留率要求不高；(2)要求进行不同价态离子的分离；(3)需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离。
的分离机理主要是溶解扩散原理，溶剂与溶质在压力差、浓度差、电位差等的推动力下，从膜的一侧向另一侧进行扩散，直至透过膜。借助于膜对溶液中溶质的截留，在高于溶液渗透压的压差的推动力下，使溶剂渗透过膜，达到脱除溶质的目的。反渗透膜的孔径仅为10 埃，在高压的情况下，只有水分子能够通过反渗透膜，水中的细菌、病毒、无机化合物、有机化合物等都被拒绝通过。
我们研究的技术及工艺的目的是利用膜分离技术从进料淡盐水中脱除so42-，同时保留淡盐水中的na ，cl-。我们选取几种不同的膜元件进行实验，通过比较分析，发现：在所有的氯化钠和硫酸盐的溶液中，纳滤膜对硫酸盐的排斥率很高(在98 %以上)，而对氯化钠溶液的排斥率很低。当淡盐水经过膜工序时，绝大部分的氯化钠溶液可通过膜渗透进入产水侧，再到化盐，硫酸钠则被膜排斥而被浓缩分离出来。因此我们认为纳滤膜是最合适的膜元件，并进一步进行中试试验。以下是中试的数据和分析说明。
氯碱厂实际淡盐水进水时的硫酸钠浓度范围在7~10.5 g·l-1之间，氯化钠浓度在~200 g·l-1 左右，另含有微量的钙、镁离子。试验结果如表1 所示。
表1 一、二级分离后浓度
tab.1 the concentrations after one or two grades separated (g·l-1)
分析说明：(1)如果将一级膜分离产生的浓度为50~60 g·l-1 硫酸钠的浓缩液直接送冷却结晶分离芒硝，则脱硝效率很低，而且脱硝的冷却温度要降低到-5 ℃，冷冻能耗高。(2)如果将一级膜分离产生的浓缩液经过第二级膜分离系统进一步浓缩，浓缩液中的硫酸钠浓度将提高到100~120 g·l-1，接近硫酸钠的饱和度。脱硝的结晶温度可选择在5 ℃或以上。(3)一、二级膜分离后的稀释液中氯化钠浓度差异不大，满足试验目的。(4)在冷却结晶分离芒硝工序，高浓硝液与低硝液对比有明显的节能优势，脱硝效率高，同时需处理的溶液的质量减少接近一半，冷冻的能耗费用减少近30 %。
膜法脱硝工艺流程共分为三个单元：盐水单元、膜分离单元、冷冻脱硝单元。其中膜分离单元为工艺的核心部分。
预处理单元
氯碱工业离子膜工段输送的60～80 ℃脱氯淡盐水先进入储水槽，经淡盐水输送泵送到预处理单元的入口。
进料淡盐水经一级换热器后投加和调节ph，再经二级换热器降温到30～40 ℃后进入缓冲水槽。然后再经打入过滤，最后进入保安过滤器，完成预处理工序。
预处理单元的目的是确保淡盐水满足进膜处理的要求。必须使温度<40 ℃，游离氯为零，ph 满足要求等。
设备和工艺的控制系统
根据已确定的工艺对各设备进行设计、制造和选型。为确保系统和设备全自动、安全、高效地运行。系统由高可靠性的可编程(plc)全自动控制。为保障膜元件的运行寿命，还设置多处报警点以及膜元件的维护操作控制。中央控制柜面板上还配备整套系统设备运行的模拟板，显示各设备的运行情况，可直接地监控系统运行情况。同时预留的通讯接口可与整套氯碱生产系统的中央控制系统连接，集中控制。