半透膜是具有選擇性透過(guò)性能的薄膜。當(dāng)液體或氣體通過(guò)半透膜時(shí)，一些組分透過(guò)，而另外一些組分被截留。實(shí)際上半透膜對(duì)于任何組分都有透過(guò)性，只是透過(guò)的速率相差很大。在反滲透過(guò)程中，溶劑（水）的透過(guò)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶解在水中的溶質(zhì)（鹽分）。通過(guò)半透膜實(shí)現(xiàn)了溶劑和溶質(zhì)的分離，得到純水以及濃縮的鹽溶液。

一般將只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如

淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這一現(xiàn)象為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個(gè)壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這一過(guò)程稱為反滲透。反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在大連工業(yè)水處理工藝中，用反滲透處理技術(shù)將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。 

水中雜質(zhì)和處理方法 　水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除，不列入水處理的范圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多，主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來(lái)劃分（圖1）。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大，水處理過(guò)程差別也很大。

就生活用水（或城鎮(zhèn)公共給水）而論，取自高質(zhì)量水源（井水或防護(hù)良好的給水專用水庫(kù)）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質(zhì)，然后消毒；污染較嚴(yán)重的原水，還需去除有機(jī)物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求，但工業(yè)用水有時(shí)需要進(jìn)一步的加工，如進(jìn)行軟化、除鹽等。

當(dāng)廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時(shí)，只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物（常稱一級(jí)處理）；當(dāng)要求去除有機(jī)物時(shí)，一般在一級(jí)處理后采用生物處理法（常稱二級(jí)處理）和消毒；對(duì)經(jīng)過(guò)生物處理后的廢水，所進(jìn)行的處理過(guò)程統(tǒng)稱三級(jí)處理或深度處理，如當(dāng)廢水排入的水體需要防止富營(yíng)養(yǎng)化所進(jìn)行的去除氮、磷過(guò)程即屬于三級(jí)處理（見(jiàn)水的物理化學(xué)處理法）。當(dāng)廢水作為水源時(shí)，成品水水質(zhì)要求以及相應(yīng)的加工流程隨其用途而定。理論上，現(xiàn)代的水處理技術(shù)，可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。