完整的反渗透（RO）水处理系统一般由预处理部分、膜处理部分和后处理部分组成。

具体的设计流程如下：

☆原水的水质全分析；

☆合理有效的预处理方案；

☆设计反渗透膜系统流程；

☆后处理部分设计；

☆合理的化学清洗系统；

注意：对于大型系统，必须设计中试试验系统校验设计参数。

一、原水的水质全分析

一旦确定了所选用的进水水源，就须进行全面而准确的原水全分析。它是确立合适预处理方案和RO系统排列设计最关键的依据。

反渗透系统的原水类型，可以按照总溶解固体含量（TDS）和有机物含量来划分：

• RO产水，TDS一般小于50mg/L；
• 自来水，TDS一般小于500mg/L；
• 苦咸水，TDS一般小于5000mg/L，按照有机物含量可分为地表水和地下水；
• 亚海水，TDS一般介于5000mg/L与15000mg/L之间；
• 海水，TDS一般在35000mg/L左右；
• 三级废水（中水），有机物含量较高（TOC和BOD值高）。

不同类型的水源，对应不同工艺的预处理和不同型号的膜元件，对于不具备水质分析或试验条件的小型工程项目，可参照相同类型水源的已投入运行的项目的预处理进行设计；但对于大型的工程项目必须进行水质全分析。

水质各分析项目如下图：

二、预处理方案

适宜的预处理方案取决于水源、原水组成和应用条件，而且主要取决于原水的水源，例如对井水、地表水和市政废水要区别对待。

通常情况下，井水水质稳定，污染可能性低，仅需简单的预处理，如设置加酸或加阻垢剂和5μm保安滤器即可。相反，地表水是一种直接受季节影响的水源，所需的预处理应比井水复杂，需要包括氯消毒、絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、脱氯、加酸或加阻垢剂等。

工业和市政废水含有更加复杂的有机和无机成份，某些有机物可能会严重影响ROINF 膜引起产水量严重下降或膜的降解，因而必须有设计更加周全的预处理。因此，行业的不同，往往决定了 RO预处理的类型或复杂程度，例如在电子行业，其预处理要比以市政膜法水处理行业复杂和严格得多。

当然，不同的地理条件，不同的季节气候导致水体的特性及其所含的杂质有所不同，因此反渗透预处理工艺也会有所不同，合理地预处理应该能满足如下要求：

1. 必须能够去除原水中的对膜产生污染的物质，达到膜元件的进水要求；
2. 必须考虑水质的变化（如季节性的水量、水温等），防止原水水质波动时影响整个系统的稳定运行；
3. 必须能够高效、稳定的运行，同时尽量简化流程，降低投资和运行成本。

三、反渗透膜系统流程

完整的反渗透膜系统包括膜元件、以一定方式排列的含膜元件的压力外壳、给膜压力外壳供水的高压泵、仪表、管道、阀门和装置支架等。

基本设计步骤如下：

1.了解水源水质及诉求：

考虑进水水源、水质，进水，以及客户所需要的产水流量、产水水质、回收率等。其中，水量决定了系统的大小，回收率决定RO系统串联长度。

2.选择系统排列结构和级数：

常规的有进水一次通过式，也有多数的商用水处理系统采用浓水循环排列结构；还有多级处理系统，比如制药和医药用水的生产常选用产水多级处理工艺。

3.选择膜元件：

根据进水含盐量、进水污染可能、所需系统脱盐率、产水量和能耗要求来选择。

4.确定膜平均通量：

该数据可基于现场试验数据、以往的经验或参照设计导则所推荐的典型设计通量值选取。

         5.计算所需的元件数量

6.计算所需的压力容器数

7.确定段数：

段的数量是系终设计回收率、每一支压力容器所含元件数量和进水水质的函数。

8.确定排列比：

相邻段压力容器的数量之比称为排列比；其中，常规反渗透系统排列比接近2:1。注:当来水含盐量很高时，比值小于2:1；当来水含盐量很低时，比值大于2:1。

9.分析和优化膜系统：

所确立的膜系统结构可以采用FILMTEC ROSA计算机系统分析软件进行分析和调整。

四、后处理部分

为达到最终产品水的水质要求，有时还需要采用后处理步骤，例如杀菌消毒等手段。

比如进行海水淡化时，后处理通常是进行pH调节、重新调整水中的硬度含量并进行杀菌处理；在超纯水制备过程中，膜系统的产水后处理通常是采用离子交换深度除盐或者EDI处理系统。

五、化学清洗系统

在正常操作过程中，反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染，很容易导致标准化的产水流量、系统脱盐率分别下降或同时恶化。因此，设计合理的化学清洗系统非常有必要！

典型反渗透清洗系统工艺流程如下图：

注意事项：

1. 设计清洗系统时应考虑加热和冷却要求；
2. 清洗系统中应设有必要的阀门、流量计和压力表以控制清洗流量；
3. 清洗水箱应设有可移动的盖子和温度表计，提高清洗温度有利于提高清洗效率；
4. 清洗泵的大小应根据流量和压力再加上管路和滤芯的压力损失来选择；
5. 水泵的材质至少必须是 316不锈钢或非金属聚酯复合材料。

针对不同的进水水源及不同要求产水水质，设计合理的反渗透系统，能降低系统污染速度，延长系统清洗周期，降低清洗频率，提高系统的长期稳定性，降低系统运行的成本。