基于下列原因，設(shè)計(jì)多級(jí)膜法處理系統(tǒng):
      常規(guī)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(xì)菌、熱源和有機(jī)物特別重要;
      需要極高的系統(tǒng)可靠性。
      制藥和醫(yī)藥生產(chǎn)工藝用水一般設(shè)計(jì)成產(chǎn)水多級(jí)系統(tǒng)，多級(jí)膜處理系統(tǒng)實(shí)際上是兩個(gè)傳統(tǒng)RO/NF系統(tǒng)的組合，第一級(jí)的產(chǎn)水作為第二級(jí)的進(jìn)水，兩級(jí)既可以是單段式，也可以是多段式，既可以是一次通過式，也可以有濃水再循環(huán)運(yùn)行模式 。
      圖5-9為多級(jí)RO系統(tǒng)的示意圖，第二級(jí)(R02)的濃水回流到第一級(jí)(R01)的進(jìn)水端，這是因?yàn)?，其品質(zhì)仍比進(jìn)入系統(tǒng)原水水質(zhì)好，同時(shí)R02的進(jìn)水水質(zhì)高(R01的產(chǎn)水)，因此R02比R01有更高的水回收率，就可以使用較少的膜元件。
                                                            圖5-9 二級(jí)反滲透系統(tǒng)
           
      只要不超過膜元件最高允許進(jìn)水壓力(對(duì)于BW系列元件，41bar)，整個(gè)系統(tǒng)可以只設(shè)置一臺(tái)高壓泵，而不需要每一級(jí)單獨(dú)設(shè)泵，此時(shí)，第二級(jí)由第一級(jí)R01的產(chǎn)水壓力來推動(dòng)，但是在任何時(shí)間和條件下，同一級(jí)的產(chǎn)水壓力與同一級(jí)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(shè)置一個(gè)中間過渡水箱以收集第一級(jí)的產(chǎn)水，然后再利用高壓泵向第二級(jí)反滲透裝置供水，但該水箱要采取細(xì)致的措施防止受灰塵和微生物的污染。
      產(chǎn)水電導(dǎo)率在多數(shù)情況下是產(chǎn)水品質(zhì)最重要的參數(shù)，由于二氧化碳無法被膜所脫除，它會(huì)存在于成品水中，形成碳酸引起電導(dǎo)率的上升，通過將進(jìn)水pH加堿調(diào)節(jié)到8.2左右，就可以阻止CO₂透過反滲透膜，在此pH條件下，所有二氧化碳會(huì)轉(zhuǎn)化成碳酸，而碳酸能被膜很好地除去，在R01 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?yàn)镽01產(chǎn)水幾乎不存在緩沖能力，但在第一級(jí)R01的進(jìn)水中加堿要干萬小心，防止碳酸鈣沉淀，在pH8.2左右最容易發(fā)聲碳酸鈣沉淀。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(jí)反滲透工藝，系統(tǒng)產(chǎn)水電導(dǎo)率可達(dá)<1μs/cm(25℃)。