反渗透海水淡化关键技术探讨.ppt

反渗透海水淡化关键技术作者：于宗坤 单位：广东海洋大学 联系方式：yuzongkun@主要研究设备n1.反渗透海水淡化能量回收技术n 1.1 国外能量回收技术的发展n 1.2 国内的研究状况n2.蓄能电站技术1.反渗透海水淡化能量回收技术n 反渗透海水淡化是目前海水淡化的主流 技术之一，反渗透海水淡化过程需要大量 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5.5~6.5MPa，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1.1 国外能量回收技术的发展n（一）水力透平式能量回收装置n（二）功交换式能量回收装置（一）水力透平式能量回收装置n最早的能量回收装置是水力透平式，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n 水力透平机与高压给水泵电机同轴连接，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 机作为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。

效率65%~80%两种装置设计n（1）丹麦Groundfos公 司生产的BMET透平直 驱泵n透平增压泵和高压泵 是一个整机，其中透 平增压泵位于高压泵 的进口n（2）美国PEI公司生 产的Hydraulic Turbo charger.nTurbo charger 是一个 单独的装置，安装在 高压泵的出口如图（二）功交换式能量回收装置n 工作原理是功交换，通过界面或隔离物 ，直接把高压浓海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”一步能量转换，能量回收效率得到 提高1）转子式压力交换器n 以美国的ERI公司的PX转子式压力交换能 量回收装置为代表原理：高压浓盐水推 动圆周开有多个纵向沟槽的无轴陶瓷转子 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增压的原 海水进入RO系统转换效率大于92%PX转子式压力交换能量回收装置（2）活塞式阀控压力交换器n 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入 低压原海水补液并排出低压浓海水，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。

效率一般高于92%1.2 国内的研究状况n 国内能量回收装置的研究起步较晚，进 行反渗透能量回收装置研究的主要有中科 院广州能源研究所、天津大学、杭州水处 理中心和天津海水淡化研究所等4所单位 研发方向均为双液压缸功交换式能量回收 装置能量回收装置在国内的应用情况2.蓄能电站技术n（1）地下式抽水蓄能电站n（2）海水抽水蓄能电站n（3）蓄电池蓄能电站n（4）压缩空气蓄能电站（1）地下式抽水蓄能电站n 在废弃的开矿坑道中修建地下水库，人 造水头来建抽水蓄能电站兴建地下抽水 蓄能电站，规模达到200x104kWh才能产生 经济吸引力这种类型的地下抽水蓄能电 站其效率可达75%或更高2）海水抽水蓄能电站（3）蓄电池蓄能电站n由于蓄电池蓄能具有技术成熟、可靠性高 、寿命长、适应范围广、反应时间短、费 用少、受自然条限制少等优点，它已继抽 水蓄能电站之后成为最具希望的蓄能电站 n已成功的用于柏林1.7万kW蓄能系统4）压缩空气蓄能电站n这种技术将电力储存和发电组合起来，在 电网低谷时用电力驱动压缩机将空气压缩 储存在储气室内，当需要发电的时候，将 排出的高压空气与天然气或油混合燃烧， 然后推动透平机发电。

结束语n在所有的蓄能技术中，人们公认抽水蓄能 是最优秀的，因为抽水蓄能燃料费用低， 而且建设投资和替代电站相比也并不高， 当地形条件有利时，更适合建造这类电站 。