在整个反渗透处理系统中，除反渗透器和高压泵等主体设备外，为了保证膜性能稳定，防止膜表面结垢和水流道堵塞等，除了设置合理的预处理装置，还需配置必要的附加设备，如pH 调节、消毒和微孔过滤等。一级反渗透工艺基本流程如图9-16所示。
预处理系统依原水水质设计。为了防止膜表面产生碳酸钙结垢并控制水解，一般都要对原水的 pH值进行调整，可加H2SO4或HCI，国内大都加 HCI。用pH 计控制实现自动加酸。
铁锰及管道锈蚀物可用凝聚过滤除去，为防止空气进入系统增加铁的氧化，系统应严密，也可加还原剂（如Na2SO3）除氧和余氯。
细菌、藻类及其分泌物易使膜表面产生软垢，可加氯（0.5mg/L）抑制，对不耐氯的膜可加臭氧等。超滤法可作为反渗透的前处理以除去油、胶体、微生物、有机物等。
井水中存在的H2S如被氧化成硫黄会污染膜表面，可用过滤预处理除去。
在反渗透装置前一般都装设5~20μm的过滤器（或称保安过滤器），用以阻截粒径＞20μm的颗粒。
进水需要加温时，可在微孔过滤器前设置加热器，并配备必要的仪表对水温进行控制。给水加热温度通常考虑为25℃。
为防止水垢在膜表面上析出，除加酸外，也可加石灰进行软化或加阻垢剂，如六偏磷酸钠，以提高成垢盐的溶度积。通常阻垢剂的加注量是5~20mg/L。
经反渗透处理后的水质有三个特点：①阴离子多于阳离子；②形成以Na+、Cl-、HCO3-为主要成分的水；③具有腐蚀倾向。因此，通常设除气塔脱除CO₂或加碱调整pH值，采用混床或复床﹣混床组合除盐。
高压泵可以采用多级离心泵或往复泵，管式和小型反渗透装置常采用往复泵，此时为了防止压力脉动，须设稳压装置。高压泵宜设置旁路调节阀门以便调节供水量。为了防止高压泵启动时膜组件受到高压给水的突然冲击，在高压水出口阀门上装控制阀门开启速度的装置，使阀门能徐徐开启（通常控制在2~3min)。
在实际生产中，可以通过膜组件的不同配置方式来满足对溶液分离的不同要求，而且膜组件的合理排列组合对膜组件的使用寿命也有很大影响。如果排列组合不合理，则将造成某一段内的膜组件的溶剂通量过大或过小，不能充分发挥作用，或使膜组件污染速度加快，膜组件频繁清洗和更换，造成经济损失。
根据料液的情况、分离要求以及所有膜器一次分离的分离效率高低等的不同，反渗透过程可以采用不同的工艺过程，下面简要介绍几种常见的工艺流程。
(1）一级一段连续式
图9-17所示为典型的一级一段连续式工艺流程。料液一次通过膜组件即为浓缩液而排出。这种方式透过液的回收率不高，在工业中较少应用。
(2）一级一段循环式
图9-18所示。为提高透过液的回收率，将部分浓缩液返回进料贮槽与原有的料液混合后，再次通过膜组件进行离。这种方式可提高透过液的回收率，但因为浓缩液中溶质的浓度比原料液要高，透过液的质量有所下降。
(3）一级多段连续式
图9-19所示为最简单的一级多段连续式流程，将第一段的浓缩液作为第二段的进料液，再把第二段的浓缩液作为下一段的进料液，而各段的透过液连续排出。这种方式的透过液回收率高，浓缩液的量较少，但其溶质浓度较高，同时可以增加产水量。膜组件逐渐减少是为了保持一定流速以减轻膜表面浓差极化现象。
在反渗透的应用中，还采用多级多段连续式和循环式工艺流程，操作方式与上述三种工艺流程相似。
(4）两级一段式
图9-20所示为两级一段式反渗透工艺流程。当海水脱盐要求把NaCl从35000mg/L降至500mg/L时，要求脱盐率达98.6%。如一级反渗透达不到要求，可分两级进行，即在第一级先除去90％的NaCl，再在第二级从第一级出水中去除89％的Nacl，即可达到要求。
(5）多级多段式
如图9-21所示，以第一级的淡水作为第二级的进水，后一级的浓水回收作为前一级的进水，目的是提高出水质量。一般需设中间贮水箱和高压水泵。
(6）多段反渗透﹣离子交换组合
如图9-22所示，对第一段的浓水用离子交换软化，防止第二段膜面结垢，第二段、第三段用高压膜组件，以满足对高浓度水除盐的反渗透压力需要。该组合适用于水源缺乏，即使原水含盐量较高，也要求较高的水回收率的场合。
(7）国外常用的反渗透除盐系统
①海水或苦咸水→预处理→必要的水质调整→精密过滤器→高压泵→反渗透装置（海水级或苦咸水级膜组件）→贮水箱（产水的含盐量500mg/L，经消毒可作为饮用水）。
②井水→砂过滤器→必要的水质调整→除CO₂器→精密过滤器→高压泵→反渗透装置（苦咸水级膜组件）→混床。
③城市自来水→预处理→必要的水质调整→精密过滤器→高压泵→反渗装置→阳离子交换柱→除CO₂器→阴离子交换柱→紫外线杀菌→混床→后处理系统（制取高纯水）。
