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RO膜分离技术是以膜两侧静压差为推动力，以水分子为代表的小分子溶剂在克服渗透压的情况下通过RO膜从而实现与杂质分离的膜过程。操作压力一般在1.5～10.5MPa，可截留1～10A的小分子杂质。在水处理中，RO作为关键性设备，可以去除水中97%以上溶解性无机物、99%相对分子量300及以上的有机物、99%以上包括细菌在内的各种微粒及95%SiO2。
然而，在实际应用中过高的运行成本制约了RO膜分离技术的广泛应用。一方面是由于RO系统操作压力高、能耗大，更重要的是伴随整个运行过程的膜污染不仅导致操作压力进一步加大、脱盐率下降，甚至需要频繁更换价格昂贵的RO膜元件。RO系统在高压下运行时，进水中的悬浮物（SS）易堆积在RO膜表面形成滤饼层，溶解性有机物则可能吸附于膜面形成凝胶层，微生物或者其它胶体类物质等会依附于膜面，因水分子不断透过导致浓水中的无机离子浓度过高则将在膜表面沉淀析出，从而产生一系列有机污染、微生物污染和无机污染。以水回收率50%～75%为例，其RO浓水中盐离子含量约为进水的2～4倍，膜表面产生的凝胶层或滤饼层还会大大降低Ca2+、Mg2+等难溶无机离子的溶度积。可见，对于污废水深度处理而言，RO系统将面临多种污染的交互作用，运行和管理难度进一步加大。
为了充分发挥RO可以脱出原水中绝大部分一价盐离子和小分子有机物的技术优势，进水必须经过严格的预处理。在工程中，一般控制RO进水的浊度＜1NTU、污泥污染指数（SDI）＜5。SDI是用来衡量水中胶体、淤泥、铁锰氧化物和腐殖质等含量。通常认为SDI＜3为极微量污染，SDI＞5为中等污染。此外，在运行中还要通过调节进水pH或投加阻垢剂等方法以防止膜表面产生结垢污染。
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