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反渗透膜的孔隙结构对其分离性能至关重要。孔隙一般分为微孔和超微孔两种：
- 微孔结构：孔径一般在0.1纳米至10纳米之间，适用于大分子物质的分离。
- 超微孔结构：孔径小于0.1纳米，具有较高的拒绝性能，适用于小分子物质的分离。
孔隙结构的调控方法包括相分离、拉伸、交联等，这些方法可以进一步优化膜的分离性能。
为了提高反渗透膜的性能，膜结构的优化是关键。以下是几种优化膜结构的方法：
- 孔隙结构调控：通过相分离、拉伸、交联等方法，可以调整膜的孔隙大小和分布，从而优化其分离性能。例如，超微孔结构的膜具有更小的孔径，能够提供更高的脱盐率。
- 材料选择：不同的膜基质材料具有不同的化学和物理特性。例如，PEEK具有的耐化学性和耐温性，而PVC则具有良好的成本效益。根据应用需求选择合适的材料，可以提高膜的性和经济性。
- 功能改性层：在某些膜元件的表层涂覆功能改性层，可以增强膜的抗污染能力、提高水通量或增强化学稳定性。
反渗透膜的物理特性对其性能有着直接影响。以下是一些关键的物理特性：
- 厚度：不同层次的厚度直接影响膜的机械强度和水通量。例如，脱盐层的厚度直接影响其过滤效果，而支撑层的厚度则影响整体的机械稳定性。
- 孔径和孔隙率：孔径的大小和孔隙率的高低决定了膜的过滤精度和水通量。微孔结构和超微孔结构的膜适用于不同大小分子的分离。
- 表面特性：膜表面的亲水性或疏水性影响其抗污染能力和水分子的扩散速率。亲水性表面可以减少膜污染，提高水通量。
反渗透技术的核心在于渗透与反渗透现象的利用。在自然状态下，水分子会从低浓度区域（如淡水）透过半透膜，自发地流向高浓度区域（如盐水），这一过程称为渗透。反渗透则是在高浓度区域施加额外的压力，使得水分子逆向流动，即从高浓度区域流向低浓度区域，这一过程与自然渗透方向相反，因此得名反渗透。
反渗透膜的工作原理基于压力驱动的分离机制。在实际操作中，进水被施加以其渗透压的压力，使得水分子能够克服自然渗透趋势，从高浓度区域（盐水侧）逆向流动到低浓度区域（淡水侧）。这一过程需要的压力通常在1.5至10.5MPa之间，具体值取决于进水溶液的浓度和膜的特性。
膜压降是指反渗透膜在运行过程中，进水侧和产水侧之间的压力差。膜压降的大小直接影响系统的能耗和膜的使用寿命。过高的膜压降会导致能耗增加和膜的过早损坏。根据技术规范，高压降应控制在15 psi (1.0 bar)以内。
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