本发明提供了一种同时去除水体中三价砷和五价砷的中空纤维纳滤膜的应用。本发明的中空纤维纳滤膜为采用涂层法制得的低压中空纤维磺化高分子涂层复合纳滤膜，包括中空纤维超滤基膜和其内表面上涂有的有效分离层；有效分离层为含有可氧化三价砷的二氧化锰微纳米粒子的磺化高分子涂层。本发明中空纤维纳滤膜可有效的截留水体中的砷，处理的水体中砷含量为10～10000μg/L。本发明水体除砷在操作压力仅为3～10bar的情况下，其砷截留率在95%以上，渗透出水量大，达10L/m²·h·bar以上，相对于商业平板纳滤膜来说，能在较低的操作压力下获得较高的渗透水通量，同时获得与商业纳滤膜相当的砷截留率。