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膜处理技术在回用及零排放技术、海水淡化中应用广泛，其中以反渗透去除效果较好，能够出去水中的细菌、病毒及绝大部分盐分，产水质量高。
虽然有许多溶剂都能由反渗透膜，但主要还是在水溶液中应用。反渗透进水污染物浓度不宜太高，特别是悬浮物、易结垢的碳酸盐及硫酸盐类等垢类、重金属等影响膜元件运行性能的污染物，一般需对其做相应的预处理，进水主要指标控制如下：
| 控制指标 | 温度 | ph | 浊度 | sdi | 油类 | cod | 余氯 |
| 控制标准 | 1～45℃ | 2～11 | ＜0.2ntu | ＜4 | 未检出 | ＜1.5mg/l | 未检出 |
反渗透膜元件非常的脆弱，不仅体现在上述严格的进水指标控制中，其在保存、运输、安装、操作中都需格外注意。即使正常对反渗透膜进行维护，其使用寿命也只有3年左右。预处理流程长、膜元件更换速度快，使反渗透膜的成本较高。
反渗透膜可分为两大类，一是苦咸水膜，一是海水淡化膜，当含盐量高于10000mg/l时使用海水淡化膜，反之，则采用苦咸水膜，具体应根据原水水质及出水要求来进行选择。
由于单独的采用反渗透膜处理技术有限，因此一般需与其它膜处理技术联合运用。每种膜都有其独特的作用，如超滤、微滤对细菌的去除效果不佳，但可去除水中大部分悬浮物等杂质，可作为要求严格的反渗透膜的预处理。纳滤膜可软化水至去除病毒细菌的同时保留适量对人体有益的微量元素。
水质较差的原水还需配合过滤器进行预处理，常用的有活性炭过滤器、石英砂过滤器等
