反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用
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水力透平机与高压给来自百度文库泵电机同轴连接 , 一般 是高压给水泵双出轴两侧分置电机和透平机 , 也可 以是电机双出轴两侧分置水泵和透平机 。 透平机作 电机的第二驱动助推电机 , 通过减小电机转矩 , 降低 电机动力消耗 。
在上述基 础上经过改进出现了一些独特的设 计 , 其中最具代表性的有丹麦 Ｇｒｕｎｄｆｏｓ公司生产的 ＢＭＥＴ透平直驱泵和美国 ＰＥＩ公司生产的 Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ。两者均是透平机与泵一体化设计 , 一 根转轴连接两个叶轮 , 全部封装在一个壳体中 , 浓盐 水流过叶轮时通过冲击叶片而推动叶轮转动 , 从而 驱动透平轴旋转 。透平轴直接带动增压泵工作输出 机械功 , 浓水能量转换成原海水能量的转换效率可 提高至 65% ～ 80%。 高压泵与透平机增压泵两级 串联完成原海水的压力提升 , 通过透平增压降低高 压泵所需扬程, 减少电机动力消耗 。所不同的是 ＢＭＥＴ的透平增压泵与高压泵是一个整机 , 其中透 平增 压泵 位 于高 压 泵的 进 口 (见图 1);而 Ｔｕｒｂｏ ｃｈａｒｇｅｒ是一个单 独的 装置 , 安装 在高 压泵的 出口 (见图 2)。
图 4 ＤＷＥＥＲ能量回收装置 示意 Ｆｉｇ.4 ＤＷＥＥＲｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅ
2 国内的研究状况
国内对能量回收装置的研究起步较晚 , 进行反 渗透用能量回收装置研究的主要有中科院广州能源 所 、天津大学 、杭州水处理中心和天津海水淡化研究 所等 4家单位 , 研发方向均为双液压缸功交换式能 量回收装置 。广州能源所研发的试验样机为带活塞 杆的双液 压缸 功 交换 式 能量 回 收装 置 (专利 号 :
海水淡化技术发展的一个重要目标是降低运行 成本 , 在运行成本的构成中能耗所占的比重最大 , 降 低能耗是降低海水淡化成本最有效的手段 。反渗透 海水淡化 (ＳＷＲＯ)是目前海水 淡化的主 流技术之 一 , 反渗透海水淡化过程需消耗大量电能提升进水 压力以克服水的渗透压 , 反渗透膜排出的浓水余压 高达 5.5 ～ 6.5 ＭＰａ, 按照 40%的回收率计算 , 排放 的浓盐水中还蕴含约 60%的进料水压力能量 , 将这
基金项目 :中央级公益性 科研院所基本科研业务费专项资金项目 (Ｋ -ＪＢＹＷＦ-2007 -Ｔ01)
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潘献辉 , 等 :反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应 用
第 26卷 第 16期
1 国外 ＳＷＲＯ能量回收技术的发展
20世纪 70年代 , 随着反渗透技术开始用于海 水 /苦咸水的淡化 , 各种形式的能量回收装置也相继 出现 。 能量回收装置总体上分为两类 , 即水力透平 式和功交换式 。 1.1 水力透平式能量回收装置
换器和活塞式阀控压力交换器两类 , 能量回收效率 高达 90% ～ 97%。 1.2.1 转子 式压 力交 换器
以美国 ＥＲＩ公司的 ＰＸ转子式压力交换能量回 收装置 (见图 3)为代表 , 原理是高压浓盐水推动圆 周开有多个纵向沟槽 (类似于多个微型液缸 )的无 轴陶瓷转子旋转 , 使多个微型沟槽分别在两侧静止 的配流盘高压区和低压区交替转换切入 , 进入高压 区的微型液缸进行能量回收传递向外排液 , 进入低 压区的微型液缸进行原海水补液 , ＰＸ需配增压泵以 使初步升压的原海水进入 ＲＯ系统 。 高压浓盐水与 低压原海水直接传递压力 , 水在多个微型液缸中的 停留时间很短 , 两种液体由一段封闭的 “液体活塞 ” 分开 , 能量回收效率较高 , 浓水能量至原海水液体能 量的转换效率 >92%。
请了专利 (专利号 :200510014295.9)。杭州水处理 中心设计的能量回收装置主要由双液压缸 、止回阀
和四通功能阀组成 , 两台液压缸通过活塞杆定位 , 并
固定在一条直线上 。 装置设计申请了发明专利 (专 利号 :200510050117.1)。 天津海水淡化研究所自主
研发了一台具备升压功能的差动式反渗透能量回收 装置 , 流量可达 18 ｍ3 /ｈ。 在反渗透海水淡化试验 平台上进行了系统试验 , 通过 168 ｈ的连续不间断 运转测试表明 :装置 运行稳定 , 有效能量回收 率 > 90%, 压力波动 <0.2 ＭＰａ。 已申请发明专利 1 项 、 实用新型专利 2项 (专利号分别为 201010122952.2、 20102 0129553 .4、201 0201295 53.4)。
一部分能量回收变成进水能量可大幅降低反渗透海 水淡化的能耗 , 而这一目标的实现有赖于能量回收 技术的利用 。 通过能量回收装置的应用大幅降低了 淡化水的生产成本 , 促进了反渗透淡化技术的推广 和应用 , 并使之成为最具竞争力和发展速度最快的 海水淡化技术 。因此 , 能量回收与反渗透膜和高压 泵并列成为反渗透海水淡 化系统中的三大 关键技 术。
图 1 ＢＭＥＴ透平机 Ｆｉｇ.1 ＢＭＥＴｔｕｒｂｉｎｅ
图 2 Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ透平机 Ｆｉｇ.2 Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒｔｕｒｂｉｎｅ
1.2 功交换式能量回收装置 20世纪 80 年 代出现了 一种新的 能量回 收技
术 , 其工作原理是 “功交换 ”, 通过界面或隔离物 , 直 接把高压浓盐水的压力传递给进料海水 , 过程得到 简化 , 只需要经过 “水压能 ※水压能 ”的一步能量转 换 , 能量回收效率得以提高 。
1975年功交换器第一次应用在 ＳＷＲＯ上 , 由于 压力和流量的瞬变 , 致使阀寿命很短 , 使用不久就停 止了服务 。 20世纪 80年代中期大型功交换器商业 化开发停止 , 其主要原因是当时 ＳＷＲＯ装置规模相 对较小 , 功交换器造价高 , 可靠性差 。 1985年 , 在加 勒比海地区开始出现 “建造 -拥有 -运行 ” (ＢＯＯ) 式的 ＳＷＲＯ合同 , 由于加勒比海地区能源 成本高 , 越来越多的反渗透海水淡 化装置开始使用 功交换 器 。 该地区 1990年 — 2000年建造的 9个淡化装置 中共安装了 17个大容量功交换器 , 每个装置的流量 都超过 1 000 ｍ3 /ｄ[ 2] 。 目前反渗透海水淡化工程中 应用的功交换式能量回收装置主要为转子式压力交
项 目
流量 / 效率 / (ｍ3 · ｈ-1) %
混合度 /%
外动加力增压泵自阀动门
Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ100 ～ 1 600 60 ～ 80 很小 无 无 无
ＰｅｌｔｏｎＴｕｒｂｉｎｅ 15 ～ 1 200 >60 很小 有 无 无
ＰＸ
2 ～ 50 90 ～ 97 4 无 有 无
ＤＷＥＥＲ 15 ～ 280 90 ～ 97 1.5 有 有 有
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第 26卷 第 16期
中国给水排水
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图 3 ＰＸ能量回收装置示意 Ｆｉｇ.3 ＰＸｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅ
1.2.2 活塞式阀控压力交换器 活塞式阀控压力交换器以瑞士 Ｃａｌｄｅｒ.ＡＧ公司
的 ＤＷＥＥＲ双功交换能量回收装置 、德国 ＫＳＢ公司 的 ＳａｌＴｅｃＤＴ压力交换器 、德国 ＳｉｅｍａｇＴｒａｎｓｐｌａｎ公 司的 ＰＥＳ压力 交换系统 及 Ｉｏｎｉｃｓ公司的 ＤＹＰＲＥＸ 动力压力交换器为代表[ 3、4] 。 原理是采用两个大直 径液缸 , 其中一个液缸中高压浓水推动活塞将能量 传递给低压原海水向外排液 , 另一个液缸中供料泵 压入低压 原海水 补液并 排出 低压 浓水 , 两液 缸在 ＰＬＣ和浓水换向阀的控制下交替排补海水 , 实现了 浓水能量转换成原海水能量的回收过程 。 活塞式阀 控压力交换器需配备增压泵以使初步升压的原海水 进入 ＲＯ系统 , 由活塞隔离浓水和原海水 , 能量回收 效率一般高于 92%。ＤＷＥＥＲ能量回收装置见图 4。
摘 要 : 能量回收是反渗透海水淡化的关键技术之一 , 也是近 20年促使反渗透海水淡化产 水成本大幅下降的主要原因之一 。综合介绍了反渗透海水淡化系统中的主要能量回收技术 , 并对 相应的能量回收装置原理 、性能以及在国内外海水淡化工程中的应用等进行了综述和比较 。 关键词 : 能量回收 ; 功交换 ; 压力交换 ; 海水淡化 ; 反渗透
200510035328.8), 使用电磁阀进行高 、低压水的切 换 , 并用蓄能器稳定压力 。试验表明 , 稳定压力的效
果不错 。 天津大学的双液压缸功交换式能量回收装 置使用多个 气动阀进行高 、低压水 的切换 , 由 ＰＬＣ
控制阀门的动作 , 在 1 000 ｍ3 /ｄ的反渗透海水淡化 试验平台上进行了试验 , 取得了一定效果 [ 5、6] , 并申
最早的能量回收装置是水力透平式 , 瑞士 Ｃａｌｄｅｒ.ＡＧ公司的 ＰｅｌｔｏｎＷｈｅｅｌ透平机和 ＰｕｍｐＧｉｎａｒｄ 公司的 Ｆｒａｎｃｉｓ透平机 , 效率一般为 50% ～ 70%。其 原理是利用浓盐水驱动涡轮转动 , 通过轴与泵和电 机相连 , 将能量输送至进 料原海水 , 过程需要经过 “水压能 ※机械能 ※水压能 ”两步转换 [ 1] 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｉｓｏｎｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｓｅａｗａｔｅｒｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ(ＳＷＲＯ) ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ, ａｎｄｉｓａｌｓｏｏｎｅｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｃｏｓｔｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＳＷＲＯｉｎｒｅｃｅｎｔ20 ｙｅａｒｓ.ＭａｉｎｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｕｓｅｄｉｎＳＷＲＯｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ, ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙ; ｗｏｒｋｅｘｃｈａｎｇｅ; ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｃｈａｎｇｅ; ｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ; ｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ
中图分类号 :Ｐ747 文献标识码 :Ｂ 文章编号 :1000 -4602(2010)16 -0016 -04
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＵｓｅｏｆＥｎｅｒｇｙＲｅｃｏｖｅｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ ＲＯ ＳｅａｗａｔｅｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ
ＰＡＮＸｉａｎ-ｈｕｉ1, ＷＡＮＧＳｈｅｎｇ-ｈｕｉ1 , ＹＡＮＧＳｈｏｕ-ｚｈｉ2 , ＧＥＹｕｎ-ｈｏｎｇ1 , ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ-ｎａｎ1
(1.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅａｗａｔｅｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎａｎｄＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ, ＳＯＡ <Ｔｉａｎｊｉｎ>, Ｔｉａｎｊｉｎ300192, Ｃｈｉｎａ;2.ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨａｉｋｕｏｊｉｅｎｅｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.Ｌｔｄ., Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ050031, Ｃｈｉｎａ)
上述几家单位的研究成果虽然还没有在海水淡
化工程中得到推广应用 , 但工业化发展及应用前景
良好 。
3 能量 回收装置的性能比较及发展趋势
几种国外能量回收装置的性能对比见表 1。
表 1 能量回收装置性能比 较 Ｔａｂ.1 Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅｓ
第 26卷 第 16期 2010年 8月
中国给水排水
ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ
Ｖｏｌ.26 Ｎｏ.16 Ａｕｇ.201 0
反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用
潘献辉 1 , 王生辉 1 , 杨守志 2 , 葛云红1 , 王晓楠 1
(1.国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所 , 天津 300192;2.石家庄海阔捷能科技有限 公司 , 河北 石家庄 050031)
在上述基 础上经过改进出现了一些独特的设 计 , 其中最具代表性的有丹麦 Ｇｒｕｎｄｆｏｓ公司生产的 ＢＭＥＴ透平直驱泵和美国 ＰＥＩ公司生产的 Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ。两者均是透平机与泵一体化设计 , 一 根转轴连接两个叶轮 , 全部封装在一个壳体中 , 浓盐 水流过叶轮时通过冲击叶片而推动叶轮转动 , 从而 驱动透平轴旋转 。透平轴直接带动增压泵工作输出 机械功 , 浓水能量转换成原海水能量的转换效率可 提高至 65% ～ 80%。 高压泵与透平机增压泵两级 串联完成原海水的压力提升 , 通过透平增压降低高 压泵所需扬程, 减少电机动力消耗 。所不同的是 ＢＭＥＴ的透平增压泵与高压泵是一个整机 , 其中透 平增 压泵 位 于高 压 泵的 进 口 (见图 1);而 Ｔｕｒｂｏ ｃｈａｒｇｅｒ是一个单 独的 装置 , 安装 在高 压泵的 出口 (见图 2)。
图 4 ＤＷＥＥＲ能量回收装置 示意 Ｆｉｇ.4 ＤＷＥＥＲｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅ
2 国内的研究状况
国内对能量回收装置的研究起步较晚 , 进行反 渗透用能量回收装置研究的主要有中科院广州能源 所 、天津大学 、杭州水处理中心和天津海水淡化研究 所等 4家单位 , 研发方向均为双液压缸功交换式能 量回收装置 。广州能源所研发的试验样机为带活塞 杆的双液 压缸 功 交换 式 能量 回 收装 置 (专利 号 :
海水淡化技术发展的一个重要目标是降低运行 成本 , 在运行成本的构成中能耗所占的比重最大 , 降 低能耗是降低海水淡化成本最有效的手段 。反渗透 海水淡化 (ＳＷＲＯ)是目前海水 淡化的主 流技术之 一 , 反渗透海水淡化过程需消耗大量电能提升进水 压力以克服水的渗透压 , 反渗透膜排出的浓水余压 高达 5.5 ～ 6.5 ＭＰａ, 按照 40%的回收率计算 , 排放 的浓盐水中还蕴含约 60%的进料水压力能量 , 将这
基金项目 :中央级公益性 科研院所基本科研业务费专项资金项目 (Ｋ -ＪＢＹＷＦ-2007 -Ｔ01)
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潘献辉 , 等 :反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应 用
第 26卷 第 16期
1 国外 ＳＷＲＯ能量回收技术的发展
20世纪 70年代 , 随着反渗透技术开始用于海 水 /苦咸水的淡化 , 各种形式的能量回收装置也相继 出现 。 能量回收装置总体上分为两类 , 即水力透平 式和功交换式 。 1.1 水力透平式能量回收装置
换器和活塞式阀控压力交换器两类 , 能量回收效率 高达 90% ～ 97%。 1.2.1 转子 式压 力交 换器
以美国 ＥＲＩ公司的 ＰＸ转子式压力交换能量回 收装置 (见图 3)为代表 , 原理是高压浓盐水推动圆 周开有多个纵向沟槽 (类似于多个微型液缸 )的无 轴陶瓷转子旋转 , 使多个微型沟槽分别在两侧静止 的配流盘高压区和低压区交替转换切入 , 进入高压 区的微型液缸进行能量回收传递向外排液 , 进入低 压区的微型液缸进行原海水补液 , ＰＸ需配增压泵以 使初步升压的原海水进入 ＲＯ系统 。 高压浓盐水与 低压原海水直接传递压力 , 水在多个微型液缸中的 停留时间很短 , 两种液体由一段封闭的 “液体活塞 ” 分开 , 能量回收效率较高 , 浓水能量至原海水液体能 量的转换效率 >92%。
请了专利 (专利号 :200510014295.9)。杭州水处理 中心设计的能量回收装置主要由双液压缸 、止回阀
和四通功能阀组成 , 两台液压缸通过活塞杆定位 , 并
固定在一条直线上 。 装置设计申请了发明专利 (专 利号 :200510050117.1)。 天津海水淡化研究所自主
研发了一台具备升压功能的差动式反渗透能量回收 装置 , 流量可达 18 ｍ3 /ｈ。 在反渗透海水淡化试验 平台上进行了系统试验 , 通过 168 ｈ的连续不间断 运转测试表明 :装置 运行稳定 , 有效能量回收 率 > 90%, 压力波动 <0.2 ＭＰａ。 已申请发明专利 1 项 、 实用新型专利 2项 (专利号分别为 201010122952.2、 20102 0129553 .4、201 0201295 53.4)。
一部分能量回收变成进水能量可大幅降低反渗透海 水淡化的能耗 , 而这一目标的实现有赖于能量回收 技术的利用 。 通过能量回收装置的应用大幅降低了 淡化水的生产成本 , 促进了反渗透淡化技术的推广 和应用 , 并使之成为最具竞争力和发展速度最快的 海水淡化技术 。因此 , 能量回收与反渗透膜和高压 泵并列成为反渗透海水淡 化系统中的三大 关键技 术。
图 1 ＢＭＥＴ透平机 Ｆｉｇ.1 ＢＭＥＴｔｕｒｂｉｎｅ
图 2 Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ透平机 Ｆｉｇ.2 Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒｔｕｒｂｉｎｅ
1.2 功交换式能量回收装置 20世纪 80 年 代出现了 一种新的 能量回 收技
术 , 其工作原理是 “功交换 ”, 通过界面或隔离物 , 直 接把高压浓盐水的压力传递给进料海水 , 过程得到 简化 , 只需要经过 “水压能 ※水压能 ”的一步能量转 换 , 能量回收效率得以提高 。
1975年功交换器第一次应用在 ＳＷＲＯ上 , 由于 压力和流量的瞬变 , 致使阀寿命很短 , 使用不久就停 止了服务 。 20世纪 80年代中期大型功交换器商业 化开发停止 , 其主要原因是当时 ＳＷＲＯ装置规模相 对较小 , 功交换器造价高 , 可靠性差 。 1985年 , 在加 勒比海地区开始出现 “建造 -拥有 -运行 ” (ＢＯＯ) 式的 ＳＷＲＯ合同 , 由于加勒比海地区能源 成本高 , 越来越多的反渗透海水淡 化装置开始使用 功交换 器 。 该地区 1990年 — 2000年建造的 9个淡化装置 中共安装了 17个大容量功交换器 , 每个装置的流量 都超过 1 000 ｍ3 /ｄ[ 2] 。 目前反渗透海水淡化工程中 应用的功交换式能量回收装置主要为转子式压力交
项 目
流量 / 效率 / (ｍ3 · ｈ-1) %
混合度 /%
外动加力增压泵自阀动门
Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ100 ～ 1 600 60 ～ 80 很小 无 无 无
ＰｅｌｔｏｎＴｕｒｂｉｎｅ 15 ～ 1 200 >60 很小 有 无 无
ＰＸ
2 ～ 50 90 ～ 97 4 无 有 无
ＤＷＥＥＲ 15 ～ 280 90 ～ 97 1.5 有 有 有
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中国给水排水
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图 3 ＰＸ能量回收装置示意 Ｆｉｇ.3 ＰＸｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅ
1.2.2 活塞式阀控压力交换器 活塞式阀控压力交换器以瑞士 Ｃａｌｄｅｒ.ＡＧ公司
的 ＤＷＥＥＲ双功交换能量回收装置 、德国 ＫＳＢ公司 的 ＳａｌＴｅｃＤＴ压力交换器 、德国 ＳｉｅｍａｇＴｒａｎｓｐｌａｎ公 司的 ＰＥＳ压力 交换系统 及 Ｉｏｎｉｃｓ公司的 ＤＹＰＲＥＸ 动力压力交换器为代表[ 3、4] 。 原理是采用两个大直 径液缸 , 其中一个液缸中高压浓水推动活塞将能量 传递给低压原海水向外排液 , 另一个液缸中供料泵 压入低压 原海水 补液并 排出 低压 浓水 , 两液 缸在 ＰＬＣ和浓水换向阀的控制下交替排补海水 , 实现了 浓水能量转换成原海水能量的回收过程 。 活塞式阀 控压力交换器需配备增压泵以使初步升压的原海水 进入 ＲＯ系统 , 由活塞隔离浓水和原海水 , 能量回收 效率一般高于 92%。ＤＷＥＥＲ能量回收装置见图 4。
摘 要 : 能量回收是反渗透海水淡化的关键技术之一 , 也是近 20年促使反渗透海水淡化产 水成本大幅下降的主要原因之一 。综合介绍了反渗透海水淡化系统中的主要能量回收技术 , 并对 相应的能量回收装置原理 、性能以及在国内外海水淡化工程中的应用等进行了综述和比较 。 关键词 : 能量回收 ; 功交换 ; 压力交换 ; 海水淡化 ; 反渗透
200510035328.8), 使用电磁阀进行高 、低压水的切 换 , 并用蓄能器稳定压力 。试验表明 , 稳定压力的效
果不错 。 天津大学的双液压缸功交换式能量回收装 置使用多个 气动阀进行高 、低压水 的切换 , 由 ＰＬＣ
控制阀门的动作 , 在 1 000 ｍ3 /ｄ的反渗透海水淡化 试验平台上进行了试验 , 取得了一定效果 [ 5、6] , 并申
最早的能量回收装置是水力透平式 , 瑞士 Ｃａｌｄｅｒ.ＡＧ公司的 ＰｅｌｔｏｎＷｈｅｅｌ透平机和 ＰｕｍｐＧｉｎａｒｄ 公司的 Ｆｒａｎｃｉｓ透平机 , 效率一般为 50% ～ 70%。其 原理是利用浓盐水驱动涡轮转动 , 通过轴与泵和电 机相连 , 将能量输送至进 料原海水 , 过程需要经过 “水压能 ※机械能 ※水压能 ”两步转换 [ 1] 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｉｓｏｎｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｓｅａｗａｔｅｒｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ(ＳＷＲＯ) ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ, ａｎｄｉｓａｌｓｏｏｎｅｏｆｐｒｉｎｃｉｐａｌｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｃｏｓｔｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＳＷＲＯｉｎｒｅｃｅｎｔ20 ｙｅａｒｓ.ＭａｉｎｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｕｓｅｄｉｎＳＷＲＯｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ, ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙ; ｗｏｒｋｅｘｃｈａｎｇｅ; ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｃｈａｎｇｅ; ｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ; ｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ
中图分类号 :Ｐ747 文献标识码 :Ｂ 文章编号 :1000 -4602(2010)16 -0016 -04
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＵｓｅｏｆＥｎｅｒｇｙＲｅｃｏｖｅｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ ＲＯ ＳｅａｗａｔｅｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ
ＰＡＮＸｉａｎ-ｈｕｉ1, ＷＡＮＧＳｈｅｎｇ-ｈｕｉ1 , ＹＡＮＧＳｈｏｕ-ｚｈｉ2 , ＧＥＹｕｎ-ｈｏｎｇ1 , ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ-ｎａｎ1
(1.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅａｗａｔｅｒＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎａｎｄＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ, ＳＯＡ <Ｔｉａｎｊｉｎ>, Ｔｉａｎｊｉｎ300192, Ｃｈｉｎａ;2.ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨａｉｋｕｏｊｉｅｎｅｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.Ｌｔｄ., Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ050031, Ｃｈｉｎａ)
上述几家单位的研究成果虽然还没有在海水淡
化工程中得到推广应用 , 但工业化发展及应用前景
良好 。
3 能量 回收装置的性能比较及发展趋势
几种国外能量回收装置的性能对比见表 1。
表 1 能量回收装置性能比 较 Ｔａｂ.1 Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｖｉｃｅｓ
第 26卷 第 16期 2010年 8月
中国给水排水
ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ
Ｖｏｌ.26 Ｎｏ.16 Ａｕｇ.201 0
反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用
潘献辉 1 , 王生辉 1 , 杨守志 2 , 葛云红1 , 王晓楠 1
(1.国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所 , 天津 300192;2.石家庄海阔捷能科技有限 公司 , 河北 石家庄 050031)