本发明公开了基于多孔聚合物修饰的金属碳纳米管复合膜分离含染料废水的方法，将酸化后的碳纳米管膜与修饰液混合后加热反应，得到修饰碳纳米管膜；然后在修饰碳纳米管膜表面涂覆聚乙二醇后再涂覆多孔聚合物溶液，加热处理，得到多孔聚合物修饰的金属碳纳米管复合膜；将含染料废水通过多孔聚合物修饰的金属碳纳米管复合膜，完成含染料废水的分离。本发明成功地制备了涂覆多孔聚合物的金属碳纳米管复合膜，复合膜可提供染料分离所需的合适孔径和孔隙率，其中聚合物涂层主要起到增强膜的稳定性和耐久性的作用，并解决了金属生长过程中可能出现的晶体缺陷，测试的多种染料的分离效率达到90％以上，具有很大的应用潜力。