基于下列原因，設計多級反滲透膜法處理系統： 

? 常規的產(chǎn)水出水品質(zhì)不夠理想； 

? 不允許采用離子交換作為后處理(不允許采用再生藥品)； 

? 脫除病毒、細菌、熱源和有機物特別重要； 

? 需要非常高的反滲透膜系統可靠性。

制藥和醫藥生產(chǎn)工藝用水一般設計成產(chǎn)水多級系統，多級膜處理系統實(shí)際上是兩個(gè)傳統反滲透膜系統的組合，首級的產(chǎn)品水作為次級的進(jìn)水，兩級既可以是單段式，也可以是多段式，既可以是一次通過(guò)式，也可以有濃水再循環(huán)運行模式。

下圖為多級反滲透膜系統的示意圖，二級（RO2）的濃水回流到RO1的進(jìn)水端，這是因為其品質(zhì)仍比進(jìn)入反滲透膜系統原水水質(zhì)好，同時(shí)RO2的進(jìn)水水質(zhì)高（RO1的產(chǎn)水），因此RO2可比RO1有更高的水回收率，就可以使用較少的反滲透膜元件。

二級反滲透膜系統

只要不超過(guò)反滲透膜元件允許進(jìn)水壓力范圍（對于陶氏膜BW系列元件，41bar），整個(gè)系統可以只設置一臺高壓泵，而不需要每一級單獨設泵，此時(shí)，二級由RO1的產(chǎn)水壓力來(lái)推動(dòng)，但是在任何時(shí)間和條件下，同一段的產(chǎn)水壓力與同一段的進(jìn)水或濃水壓力的差值（即背壓）不得大于0.3bar。也可以設置一個(gè)中間過(guò)渡水箱以收集RO1反滲透膜的產(chǎn)水，然后再利用高壓泵向二級反滲透膜裝置供水，但該水箱要采取細致的措施防止受灰塵和微生物的污染。 

產(chǎn)水電導率在多數情況下是產(chǎn)水品質(zhì)較重要的參數，由于二氧化碳無(wú)法被反滲透膜所脫除，它會(huì )存在于成品水中，形成碳酸引起電導率的上升，通過(guò)將進(jìn)水pH加堿調節到8.2左右，就可以阻止CO2透過(guò)反滲透膜，在此pH條件下，所有的二氧化碳會(huì )轉化成碳酸，而碳酸能被膜很好地除去，在RO1的進(jìn)水或產(chǎn)水中均可以加入NaOH，在產(chǎn)水中加NaOH時(shí)，加入量非常小，這是因為RO1產(chǎn)水幾乎不存在緩沖能力，但在RO1的進(jìn)水中加堿要千萬(wàn)小心，防止碳酸鈣沉淀，在pH8.2左右容易發(fā)生碳酸鈣沉淀。采用加堿處理方法，一般情況下，原水含鹽量不高時(shí)采用二級反滲透膜工藝，系統產(chǎn)水電導率可達<1μs/cm（25℃）。