反渗透膜元件作为深 层的过滤手段，其表面不可避免的会残留有胶体、微生物、杂质颗粒及难溶盐类在其表面的析出，因此，在多种领域使用的反渗透装置，一旦投入使用，最终都需要清洗，只是清洗周期的长短不同而已。 然而，在线清洗作为一种反渗透系统清洗保养、冲击性杀菌以及定期保护的手段，在面临反渗透膜元件重度污染时就显得无能为力，这个时候就需要对反渗透膜元件进行离线清洗。
虽然反渗透系统的设计中都会有一定程度的富裕量，以保证在紧急时刻不至于因为反渗透系统的产水量或脱盐率下降、反渗透系统压差升高而使得供水不足而对安全生产造成威胁，但实际上也正是由于这些富裕量的存在才使得有时候隐藏的故障不能够及时的表现出来，这样最终可能就衍变为反渗透膜元件的重度污染。
指反渗透系统进水中所含的悬浮物、胶体、有机物、微生物及其它颗粒对RO膜产生的表面附着、沉积污染或者水中的化学离子成分在膜表面因浓差极化等因素导致的离子积大于溶度积后的化学垢类生成等现象。重度污染则指污染后的单段压差大于系统投运初期单段压差值的2倍以上、反渗透系统产水量下降30%以上或者单支反渗透膜元件重量超过正常数值3公斤以上的情况。
重度污染往往是重度物理污染和重度化学污染的叠加，某些情况下，二者同时伴生。
由于各地水源水质不同，所采用的与处理方式也不尽相同，所以RO膜元件的原因也不尽相同，常见的污染原因及特征有以下几种：
① 对于反渗透预处理过滤器来讲，源水未井水的情况下，设备滤速大于8.5米/小时，而地表水设计中设备滤速大于8米/小时，导致反渗透进水SDI超标；
②源水中含有胶体、悬浮物等杂质，而在设计中没有去除措施；
③ 源水中COD>3而没有去除措施；
④ 反渗透膜元件设计通量超标的反渗透装置二段结垢及压差升高快,产水量衰减及脱盐率下降快。
以上①②③设计缺陷可能导致反渗透系统一段压差增加；③还有可能导致二段压差增加，以上所有设计缺陷都有可能导致系统产水量降低。
一般情况下是由于气候变化导致源水中悬浮物含量增加，或者源水类型的转变（如：由地下水更改为自来水导致反渗透进水中余氯含量的增加）时的反渗透装置运行状况恶化，形成重度污染。
①不按操作规程操作；
② 设备状态参数调整不及时；
③ 运行参数的调整不当；
④ 添加药剂的计量未作优化；
⑤系统达到清洗条件时不及时清洗系统；
⑥系统不按时调校；
⑦缺乏运行管理总结。
除了以上情况，在相当多的企业，由于水处理系统供水紧张，使得反渗透装置即使出现了运行参数的恶化，系统遭受污染，但因供水紧张的原因而不能进行及时的清洗，结果导致系统污染逐步严重，形成重度污染。
