主要基于半透膜的选择透过性。在高于溶液渗透压的作用下，溶剂分子无法通过半透膜，溶质和大分子物质等则被阻止通过，从而实现溶液的淡化、净化和浓缩。RO反渗透膜是一种特殊的半透膜，孔径大小介于离子和小分子之间，只有几纳米。在RO反渗透过程中，当原水与RO反渗透膜接触时，半透膜两侧的压力差和浓度差，水分子会自发地通过RO反渗透膜，溶质分子和大分子物质因为尺寸过大而被阻挡在外。这一过程类似于自然界中的渗透现象，但方向相反，被称为“反渗透”。
通过这种方式，RO反渗透膜可以有效地去除水中的离子、有机物、细菌等杂质，得到高纯度的水。RO反渗透技术广泛应用于饮用水净化、工业废水处理、海水淡化等领域，是当前最为高效和可靠的水处理技术之一。
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