纳滤水处理设备的纳滤膜在水处理中展现出显著的应用效果。首先，膜软化技术凭借其选择性透过不同价态离子的能力，实现了对水的软化，同时能有效去除水中的浊度、色度、有机物，出水水质优于传统工艺，具有无再生、无污染、操作简便和节省空间的优点，已在佛罗里达州等地区广泛应用，且随着技术进步和成本下降，其经济性逐渐优于常规方法。
纳滤膜在有机物去除方面也表现出色，用于饮水处理时，能脱色并滤除天然与合成有机物、三致物质、消毒副产物及其前体和挥发性有机物，确保饮用水的生物稳定性。研究显示，纳滤膜能有效去除大部分有害有机物，如Ames致突变物，有望降低内分泌干扰物质的风险，提高饮水安全标准。
纳滤膜对消毒副产物如THMs、HAAs和CH的前体物有高截留率，能达到高标准的饮水水质。此外，纳滤出水对管道的腐蚀性低，有助于延长管网使用寿命，减少金属离子溶出，保护供水系统的材料。
对于挥发性有机物，纳滤表现出高去除率，尤其在直饮水生产中，能保留一定离子，降低了处理成本，提高了直饮水的质量。
八十年代初期，随着新制膜方法的出现和制膜工艺的不断改进，一个膜家族中的新成员纳滤膜（ Nanofiltration membrane,NF ）得以问世。因其透过物大小在1～ 10nm ，能使90%的NaCl透析，而99%的蔗糖被截留。显然，这种膜既不能称为反渗透膜（因为不能截留无机盐），也不属于超滤膜范畴（因为不能透析低分子量的有机物）。由于这种膜在渗透过程中截留率大于95%的分子约为1纳米，因而它被命名为“纳滤膜（Nanofiltration）”。在上世纪90年代以来，才有了商品纳滤膜的生产，且其应用范围日益广泛，被广泛应用于行业中各种分离和浓缩提纯过程。