膜法海水淡化关键设备能量回收装置

成果与项目的背景及主要用途：

近年来海水淡化技术的快速发展及其成本的大幅降低，使越来越多的国家和

地区开始考虑利用淡化水作为第二水源，以缓解日益严峻的淡水危机。目前可用

于工业规模的海水淡化方法反渗透技术的发展速度最快，成本的降幅也最大。其

原因主要在于膜性能的不断提高和高效能量回收装置的广泛使用。

能量回收装置作为反渗透海水淡化系统的必备设备之一，对大幅降低淡化系

统的运行能耗，进而降低产水成本至关重要。正位移式能量回收装置近年来备受

市场青睐，其产品市场占有率也呈逐年快速增长的发展趋势，淡化系统本体吨水

电耗也由 80 年代的 8.0 kWh 降低到约 2.0kWh。

技术原理与工艺流程简介：

按照工作原理的不同，能量回收装置可分为水力透平式（或离心式）和正位

移式两种类型。水力透平式运行时通常需要经过“压力能-轴功-压力能”两步转化

过程，能量回收效率相对较低，为 50-75%。而正位移式则利用浓盐水直接增压

进料海水的方式回收压力能，效率高达 90%-96%。此外，正位移式能量回收装

置使用过程中还具有根据运行需要灵活调节淡化系统的产水回收率的特点。“阀

控余压能量回收装置”采用正位移式工作原理，集成式水压缸和阀组相结合来实

现反渗透海水淡化系统排放浓盐水余压能的回收利用。能量回收装置采用 PLC

控制，易于与上位系统相耦合，控制精度和可调性都很好。

技术水平及专利与获奖情况：

该项目经国家海洋局鉴定验收（国海鉴字[2004]003 号），认为该成果达到

国际先进水平。该技术已于 2004 年 7 月 7 日获准国家发明专利（授权公告号 CN

1156334C）。

应用前景分析及效益预测：

能量回收装置由于具有较高的能量回收效率，已经逐渐成为海水淡化行业中

研究和开发的热点，其产品市场占有率也呈逐年快速增长的发展趋势，近年来国

内海水淡化工程大多采用美国 ERI 公司的 PX 能量回收装置。我国在 SWRO 能

量回收技术方面的研发起步较晚，发展比较迟缓，装置形式较单一，大都局限于

双液压缸功交换式，整体水平同国际先进技术还有很大的差距，但工业化发展及

应用前景较好。随着我国淡水资源的日益缺乏，反渗透海水淡化工程必将大力发

展，因而研究开发具有自主知识产权的能量回收装置具有深远的意义。

阀控余压能量回收装置具有与国外同类产品相当的性能指标，其生产成本可

比国外产品降低 1/3~1/2，是反渗透海水（或苦咸水）淡化系统必备的关键设备

之一，市场前景广阔，经济效益巨大。

应用领域：

该装置可广泛应用于反渗透海水（或苦咸水）淡化系统和工业反渗透系统等

水处理领域和有关化工工业（如合成氨工业）中需要回收液体压力能的场合。

合作方式及条件：

以技术合作的方式开发新型反渗透海水淡化能量回收装置系列产品。

34 海洋岛礁供水系统