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是一种以压力差为驱动力的膜分离过程。通过在膜的一侧施加压力，当这个压力超过溶液的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向进行反向渗透。这样，在膜的低压侧就能得到透过的溶剂，即渗透液；而在高压侧则得到浓缩的溶液，即浓缩液。例如，当用反渗透处理海水时，低压侧得到的是淡水，而高压侧则得到卤水。
反渗透过程中，溶剂的渗透速率或液流能量N可以用以下公式表示：N=Kh(Δp－Δπ)。其中，Kh是水力渗透系数，它会随着温度的升高而略有增加；Δp是膜两侧的静压差；而Δπ则是膜两侧溶液的渗透压差。对于稀溶液，其渗透压π可以用公式π=iCRT来计算，其中i是溶质分子电离生成的离子数，C是溶质的摩尔浓度，R是摩尔气体常数，T是绝对温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜，并且主要采用中空纤维式或卷式的膜分离设备。这种膜能够截留水中的各种无机离子、胶体物质以及大分子溶质，从而获得纯净的水。同时，它也可以用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单且能耗低，它在近20年来得到了迅速的发展，并被广泛应用于海水和苦咸水淡化、锅炉用水软化、废水处理以及高纯水的制备等多个领域。此外，反渗透膜的过滤精度极高，能够截留大于0.0001微米的物质，是最精细的膜分离产品之一。
饮用水处理：反渗透膜用于家庭和社区的饮用水净化，去除水中的杂质和污染物，提供安全健康的饮用水。
工业用水：在电力、化工、制药、电子等行业，反渗透膜用于制备高纯度的工业用水，满足特定生产工艺的需求。
海水淡化：反渗透膜是海水淡化的关键技术，能够将海水转化为淡水，解决沿海地区的水资源短缺问题。
污水处理与回用：反渗透膜用于处理工业废水和市政污水，实现水资源的循环利用，减少环境污染。
食品和饮料行业：在食品和饮料生产中，反渗透膜用于水的净化和产品的浓缩，如果汁、乳制品的加工。
医药行业：反渗透膜在医药领域用于制备高纯度的制药用水，以及药物的分离和纯化过程。
农业灌溉：在农业领域，反渗透膜用于处理地下水，去除盐分和有害物质，提高灌溉水质。
特殊应用：反渗透膜还用于一些特殊领域，如船舶、海岛的水资源供应，以及军事和航天领域的水处理。
