1. 二级反渗透膜污染来源
对于二级反渗透而言，由于进水水质较好，故诸如有机物微生物等膜污染很少见，另外，由于难溶盐含量也较少，结垢倾向也比较小。因此，对于二级 RO 而言，主要的问题来自于浓差极化的影响。
2. 浓差极化对反渗透性能的影响
反渗透分离过程中，水分子透过以后， 膜界面中含盐量增大，形成较高的浓水层，此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度，这种现象称为膜的浓差极化（ concentration polarization）。由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压，在同等工作压 力作用下，系统的净驱动压减小，与净驱动压成正比的水通量将下降。与此同时，由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差， 与盐浓度差成正比的盐通量将上升。因此，浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。
研究表明：浓差极化现象存在一个建立过程，膜表面的盐浓度梯度随运行时间逐步建立，梯度值逐渐增高，极化层渐厚，系统性能持续下降。
3. 减小浓差极化的手段
当前，为了降低浓差极化，其中一个主要手段是停机时候进行低压冲洗，确保膜表面的盐浓度与主体浓度一致。有研究表明反渗透系统在不同β值条件下运行 180 分钟后， 通过冲洗其脱盐率及产水量恢复时间也不同（ 见下图）。该图表明浓差极化系数保持在 1.2 以内时，通过 1-2 分钟的短时冲洗可以得到恢复；而浓差极化系数大于 1.2 时，用冲洗手段恢复性能所需时间不断增加。
上图同时说明系统浓差极化系数保持在合理范围内时，系统运行过程中适时适量的冲洗对于长期稳定地保持能非常重要。
反渗透系统浓差极化因子计算:
浓差极化因子（β）可以简单定义为膜表面盐浓度（Cs）与本体溶液盐浓度（Cb）的比值：β= Cs/ Cb
通常产水通量的增加会增加边界层的盐浓度，从而增加 Cs；而给水流量的增加会增大膜表面流速，削减边界层的厚度。因此 β 值与产水流量成正比，与平均进水流量成反比。平均进水流量采用进水量和浓缩液流量的算术平均值计算，β 值可以进一步表达为膜元件产水回收率的函数。
另外，从上述公式我们可以发现：不管进水含盐量大与小，只要存在浓缩分离过程，浓水侧含盐量肯定会大于给水主体侧含盐量，也就说二级反渗透也会发生浓差极化。 我们假设反渗透进水含盐量为 100ppm，分别对于一级反渗透和二级反渗透β进行粗略计算：
对于普通的苦咸水一级反渗透系统而言，如果单支膜的最大回收率限制在 15%内， 那么浓水侧含盐量应该为100×（ 1/（ 1-0.15））ppm =118ppm，此时β=118/100=1.18。大部分一级反渗透系统回收率为 75%，也就是浓缩了 4倍，此时给水到达最后一只膜元件时其含盐量已经接近 400ppm；对于二级反渗透系统而言，如果单支膜的最大回收率限制在 30%内，那么浓水侧含盐量应该为 100×（ 1/（ 1-0.3））ppm=143ppm，此时β=143/100=1.43。大部分二级反渗透系统回收率为 85%，也就是浓缩了 6.67 倍， 此时给水到达最后一只膜元件时其含盐量已经接近 667ppm。反渗透膜厂家对于系统浓差极化因子有上限规定， 其与回收率有关。 比如 DOW 规定单支苦咸水淡化膜元件最大回收率不超过 15%（ 不同水质有上下波动），二级反渗透系统单支膜元件最大回收率不超过 30%，其依次对应了一级反渗透的 β＜1.18，二级反渗透的 β＜1.43。 而海德能公司在反渗透计算书中则明确规定一级 RO 的 β＜1.2，二级RO 的 β＜1.4。
5. 二级 RO 有没有必要进行低压冲洗
上面我们分析了浓差极化与回收率的关系，也看出了其不管进水含盐量大或小，都存在于反渗透浓缩分离过程中。 既然低压冲洗可以稀释膜表面的浓度，使边界层浓度与给水主体浓度近视一致， 那么我们建议对二级反渗透系统进行低压冲洗。
- 那么什么时候停机时可以不对二级RO运行低压冲洗呢？
1 二级反渗透浓水侧无难溶盐结垢倾向时；
2 系统回收率足够低，确保单支膜元件回收率远小于30%（ 特别是系统最后一支膜元件的回收率） ；
3 系统基本上每天会运行，不会超过 1 周停运；
4 进水含盐量不能太高，如果含盐量太高，造成自然渗透时， 那么会形成另外一种破坏： 由于自然渗透导致背压， 以至于膜片剥离（此种现象在海水淡化中尤其会出现）。我们可以假设进水温度为 20℃，假设淡水含盐量略等于零， 考虑膜元件承受的最大渗透压为 0.3bar，那么根据渗透压计算的粗略公式∏=Cfc(T+320)/491000bar（ Cfc:进水含盐量，T：进水温度℃） 可以得出： Cfc(20+320)/491000bar≤0.3bar，那么 Cfc≤433.2mg/L。也就说： 对于高含盐量进水的二级 RO，即使不考虑浓差极化，考虑自然渗透导致的背压破坏，当膜表面含盐量大于 433.2mg/L 时也需要低压冲洗， 尽可能降低浓水侧和淡水侧的浓度差（ 即降低渗透压差）。但此时的低压冲洗与前面所说降低浓差极化是不同的目的。当然，结合 2）中的分析，当二级 RO 系统回收率为 85%时（浓缩倍数为 6.67），为了使最后一支膜元件浓水端含盐量不大于 433.2ppm 时（考虑投加氢氧化钠后的含盐量），那么二级 RO 最大进水含量应该为 433.2/6.67=64.95ppm；
理论上，不管一级反渗透还是二级反渗透，我们都应该在停机时候进行低压冲洗，但是结合多年工程经验，当二级反渗透浓水侧无结垢倾向，回收率在合理范围之内时，也可以不进行低压冲洗，其对膜性能影响甚微。
综上，当二级 RO 进水含盐量小于 64.95ppm（ 考虑投加氢氧化钠后的含盐量），且无难溶盐结垢倾向时，而且不会长时间停运可以不进行低压冲洗。
