در این تحقیق کارایی فرآیند نانوفیلتراسیون در حذف یون سولفات از پساب صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تأثیر پارامترهای فشار، دما، دبی حجمی و غلظت خوراک مطالعه شدند. برای شبیه سازی پساب از نمک سولفات سدیم، و برای تنظیم ph از سود سوزآور 25% و اسید استیک 1/0 نرمال استفاده شد. محدوده غلظت سولفات بین ppm 500 - 400 (محدوده غلظتی پساب شرکت پالایش نفت شهید تندگویان تهران)، و محدوده فشار psi 80 - 20 انتخاب گردید. برای هدفمندتر کردن آزمایش-های تجربی و ایجاد رویه مشخص در انجام آن ها از روش طراحی آزمایش استفاده شد، که پس از آماده سازی دستگاه، آزمایش ها با روش طراحی شده انجام شد. نتایج نشان داد حذف یون سولفات، که 2 ظرفیتی بوده و اندازه بزرگی نیز دارد، در حد بالایی امکان پذیر است. این میزان حذف بین 99 - 96% بود. با افزایش فشار و دما میزان حذف افزایش، و در غلظت های بالا این میزان کاهش یافت. شرایط بهینه با توجه به راندمان و هزینه های عملیاتی، در فشار psi 50 و دمای ?c 25 با دبی حجمی خوراک 4 ، که در این شرایط و با آزمایش روی پساب صنعتی راندمان حذف 72/97% بدست آمد. با توجه به تعداد زیاد عوامل موثر در میزان حذف سولفات در این تحقیق، یک مدل شبکه عصبی برای پیش بینی این میزان حذف طراحی شد، که خطای کلی پیش بینی درصد حذف و فلاکس در این شبکه به ترتیب 011/0 و 1604/0 بود.