La nanofiltration est la plus récente application des membranes. En tant que système de pression contrôlé, elle se situe entre l'osmose inverse et l'ultrafiltration. La nanofiltration se caractérise par une faible rejection d'anions monovalents et par de grandes rejections de matières organiques, de poids moléculaire autour de 200. Les applications les plus fréquentes en sont la séparation de la couleur, le contrôle des THM (trihalométhanes) et l'adoucissement des eaux profondes ou de surface. Outre la production d'eau potable, les applications de la nanofiltration comprennent la séparation des sulfates de l'eau de mer et les séparations industrielles.
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