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2025年第11期
• 工业水处理 •

海水淡化反渗透系统设计方式技术经济性对比

作者:苏慧超,邵天宝,薛喜东,尹立辉,徐国荣
作者单位:自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所
引用本文:苏慧超, 邵天宝, 薛喜东, 等.海水淡化反渗透系统设计方式技术经济性对比[J].净水技术, 2025, 44(11): 126-132,147.
摘要:【目的】 降本节能是反渗透海水淡化技术发展的必然趋势,反渗透系统的设计方式是影响成本和能耗的重要因素。【方法】 文章以天津某海水淡化厂的设计条件为例,以单级海水反渗透(seawater reverse osmosis,SWRO)为基准,采用软件模拟的方法,对双端产水局部二级反渗透(second-pass reverse osmosis,SPSP)、双端产水局部单级反渗透(split partial single-pass reverse osmosis,SSP)、局部二级反渗透(partial second-pass reverse osmosis,PSP)3种设计方式的技术经济性进行对比。【结果】研究了不同进水水质和运营时间对临界温度和单位比能耗(specific energy consumptiion,SEC)的影响,表明SPSP对水质的温度调控范围和节能效果最优;在产水水质、水量、系统回收率不变的条件下,SPSP的温度调控值为0~10 ℃,SSP和PSP的温度调控值是0~3 ℃,与进水水质和运营时间变化无关;在相同的水质条件和运营时间下,SPSP的SEC值在4种设计方式中永远最低。进一步以SPSP为研究对象,探讨产水水质和分流比例对温度调控范围的影响因素,结果表明,分流比例的影响要明显高于产水水质;分流比例每增加约5%,临界温度增加3 ℃,而产水水质中Cl-质量浓度要求由160 mg/L提高到60 mg/L时,临界温度仅降低3 ℃。从投资成本和运营成本2个方面进行经济性对比,结果表明,SPSP在增加投资和降低能耗间达到平衡,比SSP和PSP更具有经济性优势。【结论】 总之,SPSP是技术经济性最好的反渗透系统设计方式。
关键词:海水淡化;反渗透;单级海水反渗透(seawater;reverse osmosis,SWRO);双端产水局部单级反渗透(split;partial single-pass reverse osmosis,SSP);局部二级反渗透(partial;second-pass reverse osmosis,PSP);双端产水局部二级反渗透(second-pass;reverse osmosis,SPSP)
基金资助: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-2023-T06,K-JBYWF-2025-J02);国家重点研发计划项目(2023YFE0101000)

收稿日期:2024-02-23 修回日期:2024-11-26 接受日期:2024-12-25

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