双级反渗透设备也称为双级反渗透。它是将单级反渗透的渗透水调节pH值后，由二级高压泵送至二级反渗透系统进行处理，以获得渗透水的过程。

　　医院对水质的要求非常高，反渗透系统确保了医院用水。双级反渗透是对单级反渗透产生的水进行进一步净化。单级反渗透纯水系统的气田水电导率<10μS/cm，经过二级反渗透纯水系统的气田水电导率小于2μS/cm甚至更低。反渗透纯水系统后设置EDI设备可使电阻率达到18兆欧姆。反渗透系统可以去除水中98%以上的可溶性盐和99%以上的胶体、微生物、颗粒和有机物质。

　　双级反渗透设备技术可以提高水的过滤纯度。单级反渗透设备的回收率可达70%以上；回收率达到总处理量的85%。为了确保将水质对膜的损害降低，设计中应在反渗透进口端安装过滤器。经过滤器预处理处理后的水经前置泵进入反渗透反渗透装置后，水中的离子和有机物经膜元件过滤，处理后的纯水直接进入水箱，再通过输送泵直接输送至生产用水点使用。整个过程方便简洁，全自动控制。

　　然而，在整套双级反渗透设备中，反渗透膜起着主要作用。由于反渗透膜工作过程中膜表面的盐浓度高于主液中的盐浓度，因此处于浓差较差的环境。经过长时间过滤后，水中的一些杂质在膜表面形成水垢，降低了膜的水处理能力，降低了其工作效率。有机物在膜表面的沉积会对反渗透膜造成不可逆转的损坏。