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本文讨论了难处理废水特种膜组合工艺的技术特点及设计策略，以膜单元为核心来设计配套系统工艺，依靠膜单元的分离功能打破常规工艺的瓶颈，在整体系统工艺的配合下完成常规技术无法替代的分离任务。其膜单元的配置和运行方式往往是按照膜技术的极限应用条件来特别设计的，一般采用工业应用等级的特殊膜元件，膜单元的系统工艺配置要满足运行温度、有机物浓度、pH范围、浓缩比和错流速率等极端应用条件的要求。具体分析了特种膜组合工艺处理常规生化及物化工艺难以处理的工业废水或市政废水的一些典型应用：(1)以纳滤为核心的组合工艺系统处理难降解高浓度有机废水，包括煤化工废水、垃圾渗沥液和印染废水等，回收率高、运行稳定；(2)专有的膜组合工艺方案NTBCTM及MBR+RO+NF的ZLD预浓缩工艺用于除盐水浓水，冷却循环水排污水和回用水RO系统浓水等高浓度无机、有机废水的极限回收和零排放处理；(3)耐酸纳滤膜及工业反渗透膜组合工艺用于重金属废水和酸性废水的应用，酸得到净化、金属成分和水都被回收。