自从20世纪50 年代末至60 年代初期，反渗透 (Reverse 0smosis，RO)技术产品开始商业化并投放市场。反渗透是最精密的膜法液体分离技术，它是一种只允许水分子通过而不允许溶质透过的半透膜，能阻挡所有溶解性盐及分子质量大于 100Da 的有机物。醋酸纤维素反渗透膜脱盐率一般可大于95%，反渗透复合膜脱盐率一般大于 98%。它们广泛用于海水及苦咸水淡化、锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理及特种分离等过程。反渗透膜的结构有非对称膜和均相膜两类。当前，纯化水制备工艺中使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酷胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。
典型的反渗透系统包括反渗透给水泵、阻垢剂加药装置、还原剂加药装置、保安过滤装置、换热器、高压泵、反渗透装置、CO2脱气装置或 NaOH 加药装置以及反渗透清洗装置等。当预处理水进入反渗透系统后，可以除去大部分离子与细菌，同时有效去除微生物与 TOC 等，达到持续、稳定的低电导率、低细菌含量的高标准水质要求。
纯化水制备系统中是否需要安装阻垢剂和还原剂加药装置，取决于原水水质、预处理的工艺洗择与使用者要求等实际情况。对于产水量较大的系统，单纯依靠软化装置来降低硬度，软化装置体积会很大，日常的耗盐量和维护成本很高，所以可考虑添加阻垢剂的方法来降低钙离子、镁离子在 RO膜浓水侧结垢的风险。
反渗透膜对各种离子的过滤性能具有如下特征:一价离子透过率大于二价离子，二价离子大于三价离子;同价离子的元素半径越小，其透过性就会越强，例如：K+>Na+>Ca2+ >Mg2+>Fe3+>Al3+;而CO2等不凝性气体分子在反渗透膜的透过率几乎为 100%，所以一旦原水中的二氧化碳含量过高，最终反渗透产水水质的电导率也会相对较高。反渗透技术除了应用反渗透的原理外，还利用了反渗透膜的选择性吸附和针对有机物的筛分机制。反渗透不能完全去除水中的污物，很难甚至不能去除极小分子量的溶解有机物，但是反渗透能大量去除水中细菌、内毒素、胶体和有机大分子。由于反渗透的操作工艺简单、除盐效率高同时，它还具有较高的除热原能力，技术成熟且经济实用，现已成为制药用水工艺中首选的水处理单元。
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