上式中的膜元件本身透盐率定义为产水浓度(Cp)与进水－浓水侧平均浓度(Cfc)之比：
在有浓水内循环的系统中，还应考虑另一个参数?数，其定义为：
?=离开组件的产水流量/离开组件的浓水流量 图7 进水一次通过式与浓水内循环式膜系统
对于浓水部分回流到进水侧的系统，系统透盐率为
特别对于高回收率的系统，带循环的系统透盐率会远远高于一次通过式的系统透盐率，如图7所示的模拟计算。对于带有浓水循环的多段系统（如图6），必须按照方程(5)进行每
一段的计算。
当循环流量接近0时，B就接近1/[(1/Y)–1]，浓水循环系统就成为原水一次通过式系统。图5-8所示的渐减式循环系统介于进水一次通过式与浓水循环之间的一种系统，从进水方向看，每一段比前一段递减所并联的组件数量。
在选择循环水泵时，可以仅让离开该段一小部分的浓水回流循环而大部分进入下一级，这样系统非常接近一次通过式的运行模式但是仍具有回流循环的优势。 7 多级系统
* 基于下列原因，设计多级膜法处理系统 * 常规的产水出水品质不够理想
* 不允许采用离子交换作为后处理(不允许采用再生药品) * 脱除病毒、细菌、热源和有机物特别重要
* 需要极高的系统可靠性
制药和医药生产工艺用水一般设计成产水多级系统，多级膜处理系统实际上是两个传统RO/NF系统的组合，第一级的产品水作为第二级的进水，两级既可以是单段式，也可以是多段式，既可以是一次通过式，也可以有浓水再循环运行模式。
图9为多级RO系统的示意图，第二级（RO2）的浓水回流到第一级（RO1）的进水端，这是因为，其品质仍比进入系统原水水质好，同时RO2的进水水质高（RO1的产水），因此RO2可比RO1有更高的水回收率，就可以使用较少的膜元件。
图9 二级反渗透系统
只要不超过膜元件最高允许进水压力（对于BW系列元件，41bar），整个系统可以只设置一台高压泵，而不需要每一级单独设泵，此时，第二级由第一级RO1的产水压力来推动，但是在任何时间和条件下，同一级的产水压力与同一级的进水或浓水压力的差值（即背压）不得大于0.3bar。也可以设置一个中间过渡水箱以收集第一级的产水，然后再利用高压泵向第二级反渗透装置供水，但该水箱要采取细致的措施防止受灰尘和微生物的污染。 产水电导率在多数情况下是产水品质最重要的参数，由于二氧化碳无法被膜所脱除，它会存在于成品水中，形成碳酸引起电导率的上升，通过将进水pH加碱调节到8.2左右，就可以阻止CO2透过反渗透膜，在此pH条件下，所有的二氧化碳会转化成碳酸，而碳酸能被膜很好地除去，在RO1的进水或产水中均可以加入NaOH，在产水中加NaOH时，加入量非常小，这是因为RO1产水几乎不存在缓冲能力，但在第一级RO1的进水中加碱要千万小心，防止碳酸钙沉淀，在pH8.2左右最容易发生碳酸钙沉淀。采用加碱处理方法，一般情况下，原水含盐量不高时采用二级反渗透工艺，系统产水电导率可达1<μs/cm（25oC）。 8 特殊设计的可能性
根据特殊要求，有几种特殊设计可供选择： * 提高产品质量
— 针对苦咸水水源，部份或全部选用海水元件
— 在多级处理系统中的某一级选用海水元件或全部采用海水元件 — 将最后一段的产水回流到进水中
* 提高系统的回收率
— 经过特殊预处理后，将浓水作为第二个系统的进水，即增设浓水回收系统 * 针对中等含盐量的原水，实现系统高回收率和均衡一致的元件产水量 — 在段间设置段间提升泵以抵消后段渗透压的增加 — 从第一段到最后一段采用渐减方式对每段产水设置背压 — 在第一段使用SW或SWHR膜元件
* 制取不同品质的产水
— 将不同段的产水分别收集，第一段的产水水质最好，尤其时当第一段选用海水淡化膜元件时
* 降低系统产水量，以便正好获得所需的产水水质 — 产水与部分原水混合
* 提供系统将来可扩充的机会
— 在压力容器中使用空白元件（即用产水管取代元件）
— 膜组件支架采用模块化设计，以便今后能安装额外的压力容器 9 膜系统设计导则
膜系统设计的最大影响因素是原水的潜在污染趋势，原水中存在的颗粒和胶体会引起膜元件的污堵，并随着进水的逐渐浓缩而累积在反渗透膜表面，预处理后的产水其淤积密度指数（SDI，又称污堵指数）与水中上述残留污堵物质的含量有相当好的对应关系，膜表面这
些污堵物的浓度与膜系统的通量和回收率成正比，通量设计得越高的系统，将会出现更快速的污堵并需要更频繁的化学清洗措施。
设计膜系统时应该保证系统内每支膜元件都处于推荐的运行范围内，以便减少污堵，杜绝膜元件的机械损坏，膜元件的运行条件范围包括：膜元件的最高回收率、最大通量、最小浓水流量和最高进水流量，原水潜在污染越高，就应该越严格执行上述运行参数，设计导则所推荐的运行极限是基于许多年陶氏FILMTEC 膜元件的运行经验。整个膜元件平均通量与系统内膜元件的总有效膜面积有关，是设计的特征参数，便于设计者快速的估算出某一新系统所需膜元件的数量，原水水质好可以采用较高的设计通量而原水水质差则应该采用较低的设计通量，当然，即使是在同一类的水质条件下，关注重点在初期投资的话，可以选择较高的设计通量值，而关注长期运行成本的话，应该尽量选择较低的设计通量值，设计导则中所列的通量值及其范围，是绝大多数系统设计时所选的典型取值，但并不代表不能超过该范围。 这些设计导则中的建议参数是基于设计考虑周全、运行管理良好、每年进行4次化学清洗且为连续运行模式这样的假设，如果超过所建议的参数极限将会产生更频繁的化学清洗，产水量会快速下降，进水压力会增加，膜的寿命会缩短，进而增加系统的故障率和运行成本。只要最大压差和最高压力不超过极限，短时间内稍微超极限一点运行是可以接受的，反之，较高的估计发生污堵的可能性，即选择了保守的设计方式，就会获得长久无故障运行和更长膜寿命的效果。系统设计者应根据项目特点进行设计优化，在设计之前必须充分收集原水水质分析报告等系统设计资料，资料越齐全，系统的设计就越有针对性，也就越能满足用户的需要。
9.1 陶氏FILMTECtm8 英寸膜元件系统设计导则
使用FILMTEC8英寸膜元件设计RO/NF系统时，根据进水类型推荐设计导则如下
表4 8英寸FILMTEC元件在水处理应用中的设计导则
废水 （过滤后的市政污水） 反渗透产水作进水 SDI<1 21-25 36-43 30 井水 地表水 MF1 SDI<3 10-14 17-24 14 给水类型 给水SDI 平均系统通量gfd l/m2h 元件最大回收率% 有限膜面积 320ft海水 表面取水 SDI<5 7-10 11-17 13 传统过滤 沉井/MF1 SDI<5 8-12 14-20 12 SDI<3 8-12 13-20 15 SDI 注：上述限制值已引入反渗透系统分析设计软件ROSA（Reverse Osmosis System Analysis）中。当系统设计超过导则允许值时，在ROSA的计算结果中就 会有报警信息。 9.2 陶氏FILMTECtm中等尺寸膜元件系统设计导则 在轻工业和小型商业水处理系统中，选用2.5英寸或4英寸FILMTEC膜元件时，由于对系统的要求有所不同。请按照所推荐的相应RO/NF系统设计导则设计膜系统。 【轻工业和小型海水淡化系统】表5建议的轻工业和小型海水淡化系统的系统设计导则基于这类系统与大型系统有着同样的要求，即要求系统性能的稳定性数年以上。在建造大型系统之前通常将它用作连续中试或小试，并配有CIP 就地清洗设备，不设或很少量的浓水循环。预期膜元件的寿命超过3年。轻工业和小型海水淡化系统设计导则推荐如下：