در پژوهش حاضر، حذف یون های فلزهای سنگین و به طور خاص نیکل و سرب از آب آشامیدنی به وسیله فنآوری غشایی نانوفیلتراسیون بررسی شده است. از مشخصه های شدت جریان حجمی محصول، میزان بازیابی، میزان حذف نمک و ضریب اشباع شدگی جریان پساب به عنوان شاخص تعیین بازدهی غشا استفاده گردید؛ ph، شدت جریان حجمی خوراک و فشار نیز به عنوان متغیرهای فرآیندی سامانه به کار رفته اند. در ابتدا اثر متغیرهای فرآیندی بر بازدهی حذف نیکل به صورت نمک نیکل(ii) سولفات مورد بررسی قرار گرفت. بر مبنای نتایج به دست آمده، میزان حذف نیکل با افزایش فشار و افزایش شدت جریان حجمی خوراک افزایش می یابد اما با تغییر ph تغییری نمی کند. بیشینه و کمینه حذف نیکل به دست آمده 91 و 98 بود. ضریب اشباع شدگی با افزایش فشار و کاهش شدت جریان حجمی محصول افزایش می یابد. این عامل با افزایش ph افزایش شدیدی را نشان می دهد. شدت جریان حجمی محصول به دست آمده تنها تابع فشار فرآیند می باشد. در ادامه بهینه سازی مشخصه های فرآیندی به منظور بیشینه کردن کارایی حذف نیکل توسط غشا صورت گرفت. بر مبنای نتایج به دست آمده، شرایط بهینه در ph=5.5، qf=75.6l/hr و p=5.8bar اتفاق افتاد. در این شرایط شدت جریان حجمی محصول l/hr22/5، بازیابی 30% و حذف نیکل 93/5 % بود. در ادامه اثر غلظت یون نیکل بر کارایی غشا بررسی شد. در ادامه پژوهش، اثر عوامل فرآیندی بر کارایی غشا نانوفیلتراسیون در حذف سرب به صورت نمک سرب(ii) نیترات، بررسی شد. نتایج نشان دادند که روند تغییرات پاسخ های خروجی از سامانه مشابه حالت حذف نیکل می باشد؛ با این تفاوت که در این حالت با افزایش ph میزان حذف سرب کاهش یافت؛ علت، تفاوت ظرفیت الکتریکی آنیون و کاتیون می باشد. در ادامه بهینه سازی شرایط به منظور حذف سرب صورت گرفت. شرایط فرآیندی در این حالت تقریبا مشابه حالت حذف نیکل بود. در شرایط بهینه شدت جریان حجمی محصول l/hr 22/5، بازیابی 30% و حذف سرب 86% حاصل شد. در ادامه اثر غلظت سرب بر کارایی غشا بررسی شد. در انتهای پژوهش نیز اثر هم افزایی سرب و نیکل بررسی شد؛ در حالت بهینه 90% سرب و 92% نیکل به وسیله غشا حذف گردید.