一种实时监测高盐废水处理中膜表面污染行为的设备,由超滤预处理系统、错流纳滤并联系统、实时监测膜表面污染行为系统和实时数据采集系统组合而成;错流纳滤并联系统由并联连接的第一错流纳滤分系统、第二错流纳滤分系统及输水分系统组合而成;实时监测膜表面污染行为系统由第一光学相干断层扫描仪、第二光学相干断层扫描仪、第一膜通量实时监测装置和第二膜通量实时监测装置组成;实时数据采集系统为安装有数据采集和处理软件的计算机。该设备首次将光学相干断层扫描用于煤化工高盐废水处理过程中膜表面污染层的监测,能准确、实时地获取膜表面污染情况的信息,并能同时使用两种不同材质和结构的膜,为膜的筛选提供数据支持。