本发明公开一种抑菌防污高效油水分离膜的制备方法及应用。本发明所述制备方法，包括：将质量比为1.1~1.5:1.3~1.7的聚醚酰亚胺和甲基丙烯酸磺基甜菜碱溶解于水和异丙醇的混合溶液中，反应得到改性甲基丙烯酸磺基甜菜碱；将PVDF膜浸泡于单宁酸水溶液中，取出，再浸泡于FeCl3水溶液中，然后取出将其浸泡在浓度为8~13mg/mL的改性甲基丙烯酸磺基甜菜碱溶液中，得到润湿膜；将润湿膜置于氢氧化钠和二水合醋酸锌混合溶液加热，反应得到油水分离膜。本发明的改性膜具有防污和抑菌双功能，可以有效缓解在油水分离过程中严重的膜污染问题。