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RO反滲透膜是一種根據壓差作用實現溶液中物質分離的物理技術。相傳它的設計靈感來自海鷗喝水。海鷗體內有一層薄膜，海水進入海鷗體內后加壓，再經由壓力作用將水分子貫穿滲透這層薄膜，就可以轉化為淡水，含有雜質和鹽分的水則會被海鷗吐出。這個原理也就是RO反滲透膜在進行水處理時所用到的原理。
在RO反滲透膜的一側施加壓力，驅動原水進入到膜通道中，經過RO反滲透膜納米級的膜孔徑過濾，可以充分去除水中含有的各種有機物、無機物、酸、堿、離子等，出水水質穩定且質量高。這個過程不需要化學反應，過濾中無相變發生，產生的污染也很小。
RO反滲透膜擁有特殊的抗污染能力，化學性質十分穩定。它的表面光滑、通量大，水滲透效果很好，不易被各種雜質堵塞，能耐腐蝕。因此，它的清洗保養方便，維護成本比較低。此外，它的占地面積也比較小，還具有比較高的自動化作業能力，投資成本低。
根據RO反滲透膜的運行原理和技術優勢，它可以應用在海水淡化、工業廢水處理和純水凈化等領域。在海水淡化中，利用RO反滲透膜較高的脫鹽率，可以實現海水中大量鹽分、金屬離子、膠體、有機物、懸浮物和微生物等物質的分離去除，對緩解淡水資源短缺問題有很大價值。
在工業廢水處理和純水凈化中，RO反滲透膜可以實現金屬離子以及銅、汞、鉛、砷等有害離子的分離過濾，并去除其他污染物和有害物質，提高出水水質。它的運行不依賴高溫，能在較低的操作壓力下發揮作用，受pH值和溫度因素的影響小，性能十分穩定。
