二級反滲透設備原理是在一個裝有水的燒杯中，中間隔著一個只有水分子才能透過的半透膜，這時水的液面是平的。在右邊的水中加入鹽，則右邊的水變成了鹽水溶液，過一段時間就可以發現水液面降低了，而鹽水的液面升高了。人們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透。鹽水液面升高到了一定高度就會達到平衡，這時隔膜兩端液面高度差所代表的壓力稱為滲透壓。在達到平衡后，如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時水分子就會由鹽水端向水端遷移。
液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程稱為反滲透。反滲透設施生產純化水的關鍵有2個：一是一個有選擇性的膜，稱之為半透膜；二是一定的壓力。簡單地說，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當，由于細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜，使其與透過反滲透膜的水相分離。在水的眾多種雜質中，溶解性鹽類是難以清除的，因此，經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果。目前，有較高選擇性的反滲透膜元件的除鹽率可以高達99.7%。
二級反滲透設備為確保RO裝置的穩定運行，在RO前設置了UW消毒器和阻垢劑加藥系統。UV消毒器1臺，處理量為17.6m3/h，主要作用是殺死水中的細菌，避免RO膜受到污堵。紫外燈發射波長為254nm，強度為30000uWs/cm2，殺菌率為99%。
為防止RO裝置中濃水側結垢，須在進水中投加阻垢劑，阻垢劑采用FLOCON260，設計投加量為2.4mg/L。或采用PTP0100阻垢劑，設計投加量為1mgL。為去除水中的CO2，在兩級RO之間投加NaOH調節RO出水的pH值為7.83，NaOH的設計投加量為4.5mg/L。RO清洗系統為撬裝設備，包括清洗箱、5um過濾器和清洗泵。當RO系統發生結垢或污堵時可對RO裝置進行清洗，同時也可清洗EDI。
