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1反滲透水化學
溫度溫度是乙個十分關鍵的設計引數。給水幫浦壓力、各段產水量平衡、淡水水質及難溶鹽的溶解度等各個設計引數均與溫度密切相關。作為一種粗略演算法：
給水溫度每降低10華氏度，給水幫浦壓力則需增加15%。各段產水量也受到溫度的影響。水溫增加時，位於ro系統前端的膜元件產水量增加，而後端的膜元件產水量下降。
而水溫較低時，各段產水量較為均衡。水溫較高時，離子透過膜體的動能增加，因而系統透鹽率增加。水溫增高時，碳酸鈣的溶解度下降。
水溫降低時，硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶及二氧化矽的溶解度下降。
ph值給水的ph值定義了它的酸鹼性。ph值為7時是中性；為0－7時呈酸性；為7－14時呈鹼性。在分析化學中，ph值是氫離子濃度負對數。
在水化學中，ph值用於定義二氧化碳、碳酸氫根、碳酸根、氫氧根離子的鹼度平衡是十分重要的。濃水的ph值一般較給水ph值偏高，這是由於碳酸氫根、碳酸根離子濃度高於二氧化碳濃度。【rodesign】軟體允許使用者用鹽酸與硫酸調整給水的ph值，用酸降低給水ph值將lsi（朗格里爾）指數下降，且降低碳酸鈣沉澱的可能。
給水與濃水的ph值也影響著矽、鋁、有機物與油脂的溶解度與汙染程度。給水ph值的變化還影響了離子的脫除率，ph值下降時氟、硼與矽的脫除率隨之下降。
電導率電導率是表示水中溶解離子導電能力的指標。沒有離子的理想純水，不會產生電流。電導率用電導率儀測量，其單位為微西門子/厘公尺(μs/cm)。
電導率也是測量水中離子濃度的簡便方法，但不能精確反映離子種類。離子構成不同，電導值也不同；但電導的數值隨離子濃度增加而增加。tds（溶解固體總量）儀是利用變換因子將電導率值轉換為tds值。
在水質分析中，可用不同離子對應的不同轉換係數或溶解固體總量（tds）對應的單一轉換係數，估算電導率的數值。可用二氧化碳的ppm濃度的平方根乘以0.6求得其電導率；矽離子對電導率變化不產生影響。
ro高純水最精確的電導率數值是**測量的。否則，高純水暴露於空氣之中，將改變其二氧化碳含量。
tds（溶解固體總量）
在水處理工藝中，tds是濾除懸浮物與膠體並蒸發掉全部水分後的剩餘無機物。tds以ppm或mg/l為單位，在【imsdesign】軟體中tds是全部正負離子與二氧化矽的合計。【imsdesign】軟體中給水與淡水的tds可以通過各自電導率折算出來。
也可以在現場用tds儀測量tds，tds儀測量水的電導率並乘以轉換因子即得出已知參考溶液（如氯化鈉、氯化鉀）的tds值。值得注意的是：通過電導率數值間接測出的各類離子混合而成水溶液的tds值，與通過總加各類離子濃度得出的tds值並不相同。
乙個粗略演算法是：對於氯化鈉參考溶液，每1 ppm的tds值對應2ms/cm的電導率。
鹼度鹼度主要是指二氧化碳、碳酸氫鹽、碳酸鹽與氫氧化物。在自然界中土地是鹼性體，在中和酸雨過程中其ph值變化不大。二氧化碳與碳酸氫鹽溶液的ph值為4至8.
2；ph值為4或更低時，鹼度以二氧化碳形式存在；ph值8.2時，不存在二氧化碳，全部鹼度均為碳酸氫鹽。在ph值為8.
2至9.6時碳酸氫鹽與碳酸鹽溶液相互平衡。ph值為9.
6時，不存在二氧化碳與碳酸氫鹽，全部鹼度為碳酸鹽。當ph值在9.6以上時，由於氫氧根離子的存在，出現了氫氧基鹼度。
大部分自然界中水源的ph值為6.0至8.4，所以氫氧化物的出現是人為的。
鹼度（特別對於鍋爐水化學）可表示為m鹼度與p鹼度。m鹼度是指以碳酸鈣計的ppm值表示的水的總鹼度（用甲基橙作指示劑，酸滴定終點為ph=2）。p鹼度測量碳酸氫鹽、碳酸鹽及氫氧化物的量（用酚酞作指示劑，酸滴定終點為ph=8.
2）。濁度濁度是對水中不易沉澱的微小膠體懸浮物的檢測指標。用濁度儀測量濁度就是測量溶液的相對透光度，並以ntu為單位。ro膜元件執行限值中經常規定：
給水的最大濁度為1.0 ntu。
色度色度是非精確測試引數，依據不同有機物引起色度的大小，可以用色度表示水中有機化合物含量的大小，並使用以白金為標準的apha單位。
sdi（汙染指數）
sdi是針對膜系統而檢測給水中懸浮物與膠體粒子淤塞0.45微公尺孔徑濾紙的速度的試驗資料。該試驗的主要資料是保持30 psi給水壓力狀態下在5、10、15分鐘內過濾的水量。
典型ro元件的使用條件規定了給水的15分鐘的最高sdi值為0。如果因為淤塞而使sdi試驗只進行了5或10分鐘，說明給水對ro系統的汙染將是十分嚴重的。略加處理或全無預處理情況下，深井水的sdi值等於或低於3，濁度小於1。
對地表水而言，欲達到sdi與濁度的要求，必須採用預處理工藝以去除懸浮物與膠體顆粒。
cod(化學耗氧量)
cod是以氧的ppm值為單位的非精確測試引數，用以測定生物可降解與生物不可降解有機物的含量，即計量重鉻酸鉀溶液氧化有機物的能力。
bod (生物耗氧量)
bod是以氧的ppm值為單位的非精確測試引數，用以測定生物可降解有機物的含量。bod測量的是20℃下5天培養期內分解全部有機物質時所消耗的氧量。
toc（總有機碳）
toc是總有機碳（total ***anic carbon）或總可氧化碳（total oxidizable carbon）的英文縮寫，是乙個非精確測試引數。它以碳的ppm值為單位檢測與有機物結合的碳的總量。由於toc僅反映有機物中碳的數量，地表水中有機物的實際重量是該值的3倍。
有機物是不包括二氧化碳、碳酸氫鹽與碳酸鹽在內的含碳的化合物。在水處理範疇內有機物可分為人造的與自然存在的兩類。自然存在的典型有機物包括帶負電荷的膠體、懸浮物、鞣酸、木質素、腐爛植物生成的水溶性腐殖酸混合物、腐爛植物生成的棕黃酸等。
自然存在的有機物可以汙染ro膜，特別是對帶負電荷的聚醯胺複合膜。電中性的ro膜即電中性聚醯胺複合膜與醋酸纖維膜具有較強的抗有機物汙染能力。ro系統可以有效的去除有機物，分子量大於200的有機物可去除99%以上，小於200的依分子量、形狀、帶電的不同，其去除率也不同。
自然水源在ro系統中產生有機物汙染的警戒水平：toc為3 ppm、bod為5 ppm、cod為8 ppm。
陽離子與陰離子
陽離子是正價離子，可吸收電子；陰離子是負價離子，有剩餘電子；正負離子可以相互作用。他們對電子的共享形成電中性。例如，鈣是二價陽離子可以結合兩個單價氯離子形成電中性的氯化鈣。
不論計量單位是ppm、碳酸鈣或meg/l，水中的正負離子濃度均相等。極性弱的陰離子矽雖計入tds，但不參與陰陽離子平衡。
離子強度
給水中tds增加時難溶鹽的溶解度隨之增加。為在計算硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶或sdsi的溶解度時計及上述現象的影響，需要計算水中的離子強度：單價離子的強度是其以碳酸鈣計ppm濃度乘以1×10-5，二價離子的強度是其以碳酸鈣計ppm濃度乘以2×10-5，依此計算各價離子的強度。
總加各類離子的強度即為水的總離子強度。
鈉離子（na）
鈉是單價陽離子，鈉鹽的溶解度很高，不會在ro系統中造成結垢。海水中鈉是主要的陽離子。作為陽離子的鈉，在ro給水分析中自動與其它陰離子相平衡。
飲食中鈉的攝取濃度範圍是從低鈉的2000 mg/l到平均的3500 mg/l。美國epa已設立了飲用水水質標準（dwel），規定飲用水中鈉為20mg/l。每天飲用2公升100 mg/l鈉含量的飲用水只有200 mg鈉。
每加侖10打蘭（171.2 mg/l）硬度的相對硬水經軟化後只含鈉79 mg/l。
鉀離子(k)
鉀是單價正離子，在水中鉀的含量較鈉低得多，且有很高的溶解度，不會造成ro結垢。
鎂離子(mg)
鎂是二價陽離子。鎂在苦鹹水硬度中約佔三分之一，但在海水中可比鈣的含量高出五倍。鎂鹽的溶解度較高，在ro系統中通常不會造成結垢問題。
鈣離子(ca)
鈣是二價陽離子，鈣於鎂同為苦鹹水中硬度的組成部分。在使用阻垢劑時，硫酸鈣（caso4）（石膏）的溶解度可達230%。碳酸鈣的溶解度lsi（朗格里爾指數）值可達+1.
8－+2.5。
鍶離子(sr)
鍶是二價陽離子。硫酸鍶的溶解度很低，可能在ro系統的後端造成沉澱。當硫酸根濃度增加或溫度降低時，硫酸鍶的溶解度將降低。
通常，鉛礦附近的井水中含有小於15 ppm濃度的鍶。硫酸鍶的飽和濃度為100%，而使用阻垢劑時，飽和濃度可達800%。
鋇離子(ba)
鋇是二價陽離子。硫酸鋇（baso4）的溶解度很低，能夠在ro系統的濃水出口側造成沉澱。溫度降低與硫酸鹽濃度增高均使硫酸鋇的溶解度進一步下降。
鋇一般出現在井水中，濃度一般小於0.05－0.2 ppm。
鋇的檢測必須在精度為0.01 ppm（10 ppb）水平的儀器上進行。飽和度為100%，使用阻垢劑時可達6000%。
錳離子(mn)
錳是井水與地表水中的汙染物，其含量可達3 ppm。如鐵一樣，地表水的有機物中存在錳。在無氧氣的水中錳呈溶解狀態，氧化後呈不溶的黑色二氧化錳沉澱。
暴露於空氣中的反滲透給水中錳的警戒水平是0.05 ppm。由於會產生黑鏽，在飲用水標準中規定了錳含量限值為0.
05 ppm。用於控制鐵汙染的分散劑也可以用於控制錳汙染。
鐵離子（fe）
鐵是以兩種形式存在的汙染物。溶於水的形式為二價鐵。不暴露於空氣的井水中，二價鐵類似於鈣、鎂，可通過軟水器去除，或在ro原水中加入分散劑以控制ro系統尾部的沉澱。
不溶於水的形式為三價鐵。膜生產商建議ro給水中的全部鐵含量低於0.05 ppm。
如果全部的鐵均為可溶的二價狀態且ph值低於7.0，可以允許0.5 ppm含鐵濃度（儘管此時建議使用分散劑）。
空氣與可溶二價鐵的接觸可將其氧化為不溶的三價鐵。井水之中一般存在可溶的鐵，當井水被置於容器或水幫浦密封不嚴時，即可使二價鐵變為的不溶的三價鐵。可溶鐵可以用分散劑處理，或用鐵過濾器、軟水器、軟化法加以去除。
而不溶的三價鐵氧化物或以膠體形式存在的氫氧化鐵，將汙染ro系統的前端。不溶鐵的**是暴露於空氣中的井水、地表水、無襯裡管路與容器的鐵鏽。不溶鐵的去除可採用鐵過濾器、石灰軟化法、軟化器（部分去除）、超濾器（部分去除）及在給水中加有聚電解質的多介質過濾器（部分去除）。
在錳砂過濾器中使用高錳酸鉀須十分注意，因該氧化劑可損傷任何聚醯胺膜。使用陽離子聚電解質同樣需要注意，它能夠永久汙染帶負電荷的聚醯胺膜。建議ro系統、預處理系統及ro的供水配水系統中的容器或管道使用耐腐蝕材料（如：
frp、pvc或不鏽鋼）。作為汙染物的鐵含量的增加，會造成給水壓力及淡水tds增加。有時鐵還會造成生物汙染問題，因為它會成為食鐵還原菌的食品。
食鐵還原菌能夠生成粘性的生物膜，造成ro給水通道的阻塞。
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