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在淡化濃鹽水等方面，主要用到的是反滲透工藝，反滲透(RO,Reverse Osmosis)又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。通過反滲透方法，對溶液實現分離、提取、純化和濃縮的目的。
在反滲透膜的原水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力，反滲透膜只允許水分子及少數一價離子透過，其他物質不能透過而被截留在膜表面一側。因此一般一級反滲透產水電導率＜15μs/cm，二級反滲透產水電導率＜5μs/cm。反滲透除鹽是目前最主要的一種脫鹽手段，應用于各行各業，發展前景較為樂觀。
反滲透組件分為碟管式反滲透膜DTRO（Disc Tube Reverse Osmosis）和管網式反滲透膜STRO（Space Tube Reverse Osmosis）：其中碟管式反滲透膜DTRO（Disc Tube Reverse Osmosis）的膜組件構造與傳統的卷式膜截然不同，對于含鹽、含有機物進水不需要復雜的預處理。DT 采用開放式流道，膜片之間的通道為1,5-2mm。料液通過入口進入壓力容器，被處理液體以最短距離流入導流盤，從膜的一面逆轉180度流入膜的另一面，再進入下一個導流盤，最后從出口流出。這種特殊的設計使液體流經膜表面時與板面凸點碰撞時形成高速湍流，在高速湍流的沖刷下，降低了濃差極化，因此膜表面不易形成污堵和結垢，增加透過速率和自清洗功能，延長膜使用壽命。目前DTRO大量應用于垃圾滲濾液處理及高鹽工業廢水中。另外還有管網式反滲透膜STRO（Space Tube Reverse Osmosis）ST膜組件的格網采用梯形結構，廢水/料液在格網形成的通道內流動，如同在管式膜內流動，阻力菱形格網要小很多，同時，內部橫向的加強筋可以增加料液流動時候的紊流，降低膜的濃差極化作用，從而使得ST膜組件的耐污染能力得到極大的提高。
傳統的卷式膜組件由膜片卷繞在中心透析管上，并通過格網形成間隔，傳統的格網為菱形結構，廢水/料液通過格網進行流動是并不是非常通暢的，特別是帶有一定SS的廢水，因此傳統的卷式膜組件需要嚴格的預處理，并避免SS進入到膜組件內部，以免發生物理堵塞現象。
當傳統其他類型RO系統的性能（經常）受到膜污染和結垢問題限制時，ST膜系統依靠自身獨一無二的流體動力學系統，很好地消減了這些問題?？蓮V泛應用于含鹽工業廢水處理。
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