本文采用浸没沉淀相转化法制备聚醚砜（PES）超滤膜。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为致孔剂、N,N-二甲乙酰胺（DMAc）为溶剂,分别将ZSM-5型纳米分子筛和碳纳米管（MWCNTs）及功能化碳纳米管（M-NH₂、M-OH和M-COOH）作为改性材料。对聚醚砜膜进行改性,旨在改良聚醚砜膜的性能,让有机高分子膜拥有无机材料的优势,拓宽超滤膜的应用范围。利用X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）对膜组分进行了表征;利用原子力显微镜（AFM）对膜三维形貌图像和粗糙度进行了分析;利用扫描电子显微镜（SEM）对膜的表面和横断面的形态进行了表征;测定了改性膜的纯水通量、截留率和通量恢复率等性能。利用制备的改性膜对模拟染料废水进行了膜过滤净化试验。通过试验分析,得到如下结果:（1）ZSM-5负载于PES膜中,与PES分子之间发生物理作用,未对各自的分子结构造成破坏,使得ZSM-5能够发挥其无机材料的独特优势;并且随着ZSM-5分子筛含量从0 wt%增加到0.4 wt%,PES/ZSM-5膜截留率保持在98.0%左右。同时粗糙度降低,减少污染物在膜表面堆积,通量恢复率（FRR）提升了1.2倍。（2）功能化碳纳米管对膜的通量及其恢复率均有促进作用。其中羟基化碳纳米管改性膜（PES/M-OH）的水通量最大（达到439.8 L/m²h）,比纯PES膜和未功能化的碳纳米管改性膜（PES/M）的通量分别提升了1.3倍和1.2倍。通量恢复率从46.3%提升到70.2%。这表明碳纳米管对PES改性有促进作用,渗透性能改善效果优劣是PES/M-OH>PES/M-COOH>PES/M-NH₂>PES。（3）将PES膜、0.4 wt%PES/ZSM-5膜和0.36 wt%PES/M-OH膜分别应用于模拟染料废水处理,对比发现改性PES膜的净水效果明显优于PES膜,不仅通量稳定,而且COD和浊度去除效率明显改善。