本实用新型公开了一种循环水膜浓缩预处理系统，包括自动加药系统、控制中心、数据采集系统、响应曲面法优化系统、pH计、钙硬度在线监测仪、镁硬度在线监测仪以及硅酸盐浓度在线监测仪；数据采集系统的输入端与pH计的输出端、钙硬度在线监测仪的输出端、镁硬度在线监测仪的输出端及硅酸盐浓度在线监测仪的输出端相连接，数据采集系统的输出端与控制中心及响应曲面法优化系统的输入端相连接，响应曲面法优化系统的输出端与控制中心及投加控制系统相连接，投加控制系统与自动加药系统中碳酸钠计量泵的控制端、氢氧化钠计量泵的控制端及镁剂计量泵的控制端相连接，该系统能够基于远程监控及响应曲面法模型实现药剂加药量的控制。