海水淡化能量回收装置_在线百科全书查询
海水淡化能量回收装置
1.概述
能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键装置之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。我国已建成投产或正在兴建的反渗透海水淡化工程绝大部分都采用从国外进口的能量回收装置，价格十分昂贵，约占工程总投资的10～15%。能量回收装置是反渗透海水淡化产业链中的重要环节，也是我国目前发展反渗透海水淡化产业迫切需要攻克的关键部件之一，开发出具有自主知识产权的国产能量回收装置，逐步打破国外产品的垄断，形成完整的国产反渗透海水淡化产业链，已成为我国反渗透海水淡化产业发展的关键。
2.技术途径
通常我国反渗透海水淡化工程的操作压力约在5.0～6.0MPa之间，从膜组器中排放的浓海水压力仍高达4.8～5.8MPa。如果按照通常40%的水回收率计算，浓海水中约有60%的进料压力能量，具有巨大的回收价值和意义。
能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用,从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本。按照工作原理，能量回收装置主要分为水力涡轮式和功交换式两大类。
在机械能水力涡轮式能量回收装置中，能量的转换过程为“压力能-机械能(轴功)-压力能”，其能量回收效率约40%～70%。功交换式能量回收装置，只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，其能量回收效率高达94%以上，已成为国内外研究和推广的重点。
目前，国外功交换式能量回收产品主要有美国ERI公司的PX (Pressure Exchanger)压力交换器、瑞士CALDER AG公司的DWEER（Work Exchange Energy Recovery）功能交换器、挪威阿科凌的Recuperator能量回收塔。国内功交换式能量回收产品主要有杭州水处理技术研究开发中心的差压交换式能量回收装置（ER-CY）和等压交换式能量回收装置（ER-DY）。
2.1 差压交换式能量回收装置（ER-CY）
应用领域：ER-CY是一款用于中小规模反渗透海水淡化系统的高效能量回收装置。ER-CY通常与反渗透系统高压泵串联使用，与无能量回收装置的反渗透系统相比，对高压泵出口压力要求降低，从而降低反渗透系统制水能耗。
设计原理：ER-CY采用差压缸原理，利用高压浓海水余压能来增压进料海水，其结构特点是：两只差压缸相对放置，活塞杆相对接触，四个止回阀分成两组连接，分别置于差压缸的外面，两只差压缸之间由一个四通功能阀连接，可以自动切换，实现连续运行。
负载流量：ER-CY的单套规格从100L/ d到50m/d，能量回收效率在953%之间，可以多套并联使用。
2.2等压交换式能量回收装置（ER-DY）
应用领域：ER-DY是一款用于大中型规模反渗透海水淡化系统的高效能量回收装置。ER-DY通常与反渗透系统高压泵并联使用，利用浓海水余压能直接增压部分进料海水，降低了通过高压泵增压的进料海水的流量，从而减小高压泵的规模和能耗。
设计原理：ER-DY采用等压交换原理，利用高压浓海水直接推动压力交换管中的活塞来增压进料海水，其结构特点是：由两个以上压力交换单元组成，每个压力交换单元包括一只四通电磁换向阀、两只插装阀、两只单向阀和一根压力交换管组成，通过PLC控制电磁换向阀按规律执行动作使高压浓盐水与低压海水在压力交换管中进行直接接触式压力传递。
负载流量：ER-DY的单套规格从500m/d到5000m/d，能量回收效率在943%之间，可以多套并联使用。
