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反渗透海水淡化的能量回收装置闫红梅中国核电工程有限公司摘要:反渗透海水淡化在能耗方面占有很大的优势，能量回收是降低海水淡化成本的重要措施。
本文简要介绍了目前几种常用的能量回收方式，对其进行比较，并说明采用能量回收的重要性。
关键词：反渗透海水淡化能量回收中图分类号：P747文献标识码：A文章编号：1概述当今社会，能源需求和环境压力的急剧上升决定了发展核电等清洁能源成为必然选择。
按照既定规划，“十二五”期间，我国将迎来新一轮核电站建设高峰期。
日本福岛核事故后，我国暂停审批核电项目，但我国能源消耗的增长较快，发展非化石能源是大势所趋，随着核电技术水平的不断提高以及核安全保证能力的提升，以及适宜大规模建设发电等特点，核电依然是清洁能源的重要选择。
我国大部分核电站建在沿海，沿海地区可利用的淡水资源非常紧张，海水淡化技术的采用在很大程度上缓解了淡水需求。
在海水淡化技术的应用过程中，降低能耗、节省能源、减少制水成本的处理方式是最为人们所关注的。
反渗透海水淡化（SWRO ）具有设备投资省、能耗低、建设期短、占地面积少、对设备材质要求低等特点。
其在能耗方面占有很大的优势，无能量回收装置的反渗透海水淡化的能量消耗约为8~10kW·h/m 3，采用能量回收装置能耗可降到3~4.5kW·h/m 3。
图1-1为反渗透海水淡化的操作成本分项，图1-2为电力消耗成本分项。
由此可见，能耗在运行成本中占有很重要的份额，大约占制水总成本的30%左右。
下表为反渗透海水淡化能耗的基本发展情况：年代能耗能量回收方式1980年8kW·h/m 3无1990年4.8kW·h/m 3透平式图1-1反渗透海水淡化操作成本分项图1-2反渗透海水淡化电力消耗成本分项2000年 3.7kW·h/m3涡轮式2005年 2.2~2.5kW·h/m3PX压力式可见，想要有效的降低能耗，采用合适的能量回收装置是十分必要的。
海水淡化反渗透膜法反渗透是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。
在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。
此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。
如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。
由于反渗透膜可以阻止无机盐分子的通过，因此反渗透工艺技术可以用于海水淡化领域，一般来说，反渗透海水淡化工程可以分为三个部分：预处理、反渗透和后处理，但是因膜污染不得不进行膜清洗工作，所以，加上这一道工序，反渗透工艺一般分为四个部分。
一、海水杀菌灭藻由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。
海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转，所以海水淡化工程多采用投加液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。
二、混凝过滤为了使反渗透的进水水质得到进一步提高，降低进水的浊度，通常在混凝过滤之后加上一个多介质过滤器，使得水中的微小悬浮物和颗粒物得到进一步的去除，确保水质的进一步提高。
三、阻垢剂和还剂海水的组成非常复杂，硬度和碱度都非常高，为了使得反渗透系统能够更好的运行，保持系统始终在没有结垢的情况下运行，需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂。
另外，因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌，故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原，使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm（或ORP<；200mV），满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。
四、保安过滤器因为海水的含盐量非常高，保安过滤器要求采用316L材质，滤芯孔径通常选5μm，过滤进高压泵前的海水，阻挡海水中直径大于5μm颗粒杂质，确保高压泵，能量回收装置和反渗透膜元件安全、长期稳定的运行。
五、高压泵和能量回收装置高压泵和能量回收装置是为反渗透海水淡化设备提供能量转换和节能的重要设备，按反渗透海水淡化设备所需的流量和压力选型，能量回收装置具有水力透平结构，能利用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提升30%，使得浓水的能量得到有效的利用，同时降低能耗，从而有效地减少运行费用。
反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用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。
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。
水力透平式能量回收装置最早的能量回收装置是水力透平式，瑞士Calder．AG公司的Pehon Wheel透平机和Pump Ginard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]。
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 Turbo charger。
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。
国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心是国内最早从事膜和膜过程研究开发的单位之一。
中心是国家液体分离膜工程技术研究中心、浙江省膜技术工程研究中心的依托单位，国民经济动员净水技术中心的挂*单位，中国海水淡化和水再利用学会和浙江省膜学会挂*单位，主编并发行《水处理技术》杂志，是我国分离膜的科研生产基地和国内外学术交流中心。
中心自六十年代起致力于分离膜与膜工业过程的研究开发，集科、工、贸于一体，现由中国工程院院士技术领衔，百余名水处理技术专家加盟，是我国液体分离膜的重要研发与产业化基地。
中心作为我国液体分离膜工程技术研究中心的依托单位，长期以来承担国家和部省级重点攻关项目，在膜工业领域取得一批代表国家水平的重大成果，具有首创市场的明显优势。
荣获国家科技进步一等奖、三等奖各一项，国家科技攻关重大成果三等奖，国家级新产品一项，部省级成果奖40余项，国家专利近三十项。
形成了电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤等主流技术。
生产销售五大类二十三个系列产品，拥有电渗析、反渗透、纳滤、超滤和微滤膜及组器的生产线。
年销售额2亿元，业绩遍布全国二十几个省市的电子、电力、化工、轻工、医药、煤炭、环保、食品等行业，为十几个国家提供了水处理成套工程。
中心现下设五个控股公司和一个研究所，即杭州（火炬）西斗门膜工业有限公司、杭州华新净水有限公司、杭州北斗星膜制品有限公司、杭州东天虹环境保护有限公司、中国海洋技术开发公司和中心直属研究所。
分别承担国家和社会委托的膜分离技术研究开发项目和产业化项目：承接海水、苦咸水淡化、工业水处理、纯水超纯水制备、饮用水的净化、工业废水处理与资源化以及化工分离提纯等系统工程设计与成套工程；生产膜制品；销售水处理设备及相关产品；代理丹麦的格兰富水泵和荷兰的DP水泵等。
人才荟萃现有职工288人，技术人员占75％，其中中国工程院院士一人，享受国家特殊津帖专家8人，硕士学位的授予单位之一。
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关键词：电厂海水淡化；反渗透膜法工艺；技术应用1概述2017年初，国家发改委和国家海洋局共同印发了《全国海水利用十三五规划》，提出的目标是：十三五末，全国海水淡化总规模达到220万吨/日以上，新增海水淡化规模119万吨/日以上。
目前全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压气蒸馏、露点蒸发法、水电联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等。
从大的分类来看，主要分为蒸馏法（热法）和膜法两大类。
反渗透为国际海水淡化主流技术，《中国海水淡化设备市场调研与投资前景预测报告（2018版）》显示：到2018年全球海水淡化技术中反渗透占总产能的65%，多级闪蒸占21%，电去离子占7%，电渗析占3%，纳滤占2%，其他占2%。
2海水淡化反渗透膜法介绍反渗透法诞生于1953年，又称为膜法。
它使用的薄膜叫“半透膜”，其作用是让淡水通过，不让盐分通过。
反渗透膜是一种用特殊材料制成的、具有半透性能的薄膜。
最常用的是中空纤维和螺旋卷式两种。
根据膜材料或成膜工艺又可分为非对称反渗透膜、复合反渗透膜。
目前反渗透膜组件的使用寿命为3～5年。
反渗透膜组件质量的优劣和水平的高低关键在于膜性能的好坏,反渗透膜法海水淡化过程中节能和高脱盐是两个需要满足的问题[1]。
经过多年来技术研究，反渗透海水淡化设备对膜、泵、能量回收装置等不断研究更新，装置的平均耗能已经减少至原来的五分之一[2]。
反渗透本体部分主要由反渗透组件和高压泵两大部分组成。
反渗透所需能耗主要用于提供反渗透过程所需压力上，为了降低淡化水的操作费用，通常在浓盐水排放管线上安装能量回收装置。
3应用实例山东莱州电厂规划容量6×1000MW超超临界燃煤机组，一期工程现已正式运行2×1000MW国产超超临界燃煤发电机组，本期正在扩建2×1000MW超超临界二次再热燃煤机组。
海水淡化系统是莱州电厂配套项目，利用发电厂的电力以及海水取排水设施生产淡水，以作为电厂锅炉补给水和其它工业用水。
膜分离在海水淡化中的使用摘要：20世纪以来，我国的淡水水资源危机日益凸显，为了提高水资源的利用率，海水淡化成为广大学者研究的重要课题。
和此同时，在海水淡化中发挥着十分重要的作用的膜分离技术应运而生，具有低能耗的明显优势，并得到国际广泛认可和重视。
本文就从我国海水淡化的现状出发，重点分析膜分离技术在海水淡化中的具体使用，进而展望其发展前景，为海水淡化事业提供指导借鉴【关键词】膜分离技术；海水淡化；开发前景1、海水淡化现状概述1.1关键设备得以改善海水淡化中，膜脱盐用的关键设备是必不可少的一部分，其中能量回收装置和高压泵等关键设备发挥着功不可没的作用。
如今，这些海水淡化所用的关键设备得以不断改善，如能量回收装置更新换代的速度不断提高，海水淡化的效率不断提升，日益成为低能耗的关键设备，并且被广泛使用在大型海水淡化工程中。
1.2工艺过程日益成熟随着海水淡化技术的不断进步，相关工艺过程已经比较成熟，成本能耗不断下降。
其中反渗透膜分离技术经历了一级海水淡化工艺、高压一级海水淡化工艺、高效两段法、NF淡化工艺、集成过程以及其他工艺过程，这些过程在丰富的经验之下变得十分成熟，使得我国海水淡化工程数量不断增加，技术经济指标已经达到世界先进水平。
目前，我国海水淡化技术基本成熟，已建成具有自主知识产权的千吨级和万吨级示范工程，是完全独立掌握海水淡化技术的少数几个国家之一。
1.3膜分离技术的持续进步海水淡化事业的不断发展，离不开日益进步成熟的膜分离技术，其中膜性能和组器技术进步十分大。
自从20世纪80年代以来，膜性能价格不断降低，技术不断改进，从而使得反渗透海水淡化的成本日益下降，其强大的竞争力得到国际市场的青睐和认可2、膜分离技术在海水淡化中的具体使用2.1正渗透膜分离技术的使用正渗透膜分离技术（Forward Osmosis，FO）实行的过程中，通过水渗透压的作用下，从低向高渗透压侧中扩散，也就是纯水一侧渗透到浓盐水一侧。
海水淡化能量回收设备的工程实践与应用案例研究海水淡化是解决淡水资源短缺问题的重要手段之一，而海水淡化能量回收设备的工程实践与应用案例研究则是对海水淡化技术的一种探索和创新。
本文将对海水淡化能量回收设备的工程实践与应用案例进行研究和分析，并探讨其在解决淡水资源短缺方面的潜力和前景。
随着全球人口的不断增加和经济的快速发展，淡水资源变得日益匮乏。
而海水淡化技术具有可持续发展、稳定供水的优势，因而备受关注。
然而，海水淡化技术也面临能源消耗高、成本昂贵等问题。
为了解决这些问题，海水淡化能量回收设备的研发和应用逐渐成为研究的热点。
海水淡化能量回收设备是指通过回收海水淡化过程中消耗的能量，以提高海水淡化系统的能效和经济性。
目前主要采用的能量回收方式包括热能回收、压力能回收和化学能回收等。
下面将分别介绍这些能量回收方式在海水淡化领域的工程实践与应用案例。
第一种能量回收方式是热能回收。
海水淡化过程中产生了大量的热能，这些热能如果得不到合理利用将浪费掉。
因此，研究人员提出了热能回收技术，通过回收热能来降低能源消耗。
例如，利用多效蒸发器将海水在每个效应器中进行再次蒸发，从而提高热能利用效率。
这种技术在中国、新加坡等地的海水淡化工程中得到了广泛应用。
第二种能量回收方式是压力能回收。
压力能是海水淡化过程中常见的能量形式，利用压力能回收技术可以将压力能转化为电能或其他形式的能量，提高系统的能效。
例如，可以采用压力交换装置将高压海水流与低压海水流进行交换，以回收压力能。
这种技术在沙特阿拉伯等地的海水淡化项目中得到了成功应用。
第三种能量回收方式是化学能回收。
化学能回收主要是指通过化学反应将海水中的溶解物质转化为有用的化学能，进而提高系统的能效。
例如，利用盐水电池将盐水中的离子通过电化学反应转化为电能。
这种技术在美国加州的海水淡化项目中得到了应用，取得了显著的能量回收效果。
总结来说，海水淡化能量回收设备的工程实践与应用案例研究对于解决淡水资源短缺问题具有重要意义。
PX-260 能量回收装置一、 PX能量回收装置介绍海水淡化反渗透系统中能量回收装置选用 EnergyRecovery,Inc. （ERI）公司生产的 PX-260 型能量回收装置1、设计原理每台PX装置都要经过效率、噪声级别、工作压力和流量的测试。
每台装置的测试记录都予以保存，并可根据其序列号查询。
PX产品采用装配合适的聚苯乙烯泡沫包装以保护装置在运输时免受损伤。
PX产品已用稀释的除菌剂溶液进行了清洗，以防止在装箱和存放期间的细菌孽生。
PX产品在存放或工作的环境温度不得低于 33℉ [1 ℃ ] ，且不得高于 120℉[49 ℃]。
PX能量回收装置将高压浓盐水水流的压力传递给低压新鲜海水水流，这两股水流在转子的内通道中直接接触，从而完成压力交换。
转子装在一个间隙尺寸精确的陶瓷套中，该陶瓷套位于两个陶瓷端盖之间。
当高压水注入时，可形成一个几乎无摩擦的水力轴承。
在水力轴承里旋转的转子是 PX装置中唯一的运动部件。
在任意时刻，转子内通道的一半处于高压水流中，而另一半则处于低压水流中。
转子转动时，通道会通过一个将高压和低压隔离的密封区。
这些含有高压水的通道与相邻的含有低压水的通道被转子通道间的隔断和陶瓷端盖形成的密封区隔离。
PX能量回收装置的陶瓷部件示意图如下图所示。
由海水供水泵供应的海水流进低压区左侧的通道，该水流将浓盐水从通道的右侧排出。
在转子转过密封区后，高压盐水从右侧流入通道，给海水增加压力，受压后的海水然后再流入循环泵。
转子每旋转一圈，这个压力交换过程就在每个通道内重复，从而不断有水流注入和排出。
转子公称转速为 l,200rpm ，即转子每秒钟转 20 转。
2、SWRO系统中的能量回收装置PX能量回收装置从根本上改变了 SWRO系统的工艺流程。
图 4.2 显示 PX 能量回收装置在 SWRO系统中的典型流程。
来自 SWRO系统的浓盐水 [G] 通过 PX装置，其压力直接传递给进入的新鲜海水，效率高达 98%。
转子式能量回收装置的研究进展许恩乐;王光明;范美丹;解乐福【摘要】转子式能量回收装置(RERD)是正位移式能量回收装置的典型代表,是反渗透海水淡化系统中的关键节能设备,对降低产水成本具有重要意义.本文详细论述了RERD的工作原理,并根据其工作原理详细分析了RERD的混合度、转子转速、能量回收效率和使用寿命、流体波动和噪音等4个技术难点的产生原因以及最新的解决方案;论述了关于RERD的国内外研究现状以及RERD的大型化和集成化的发展趋势.本文对RERD的研究进展进行了分析总结,为RERD的基础研究指引了方向,为实现RERD的国产化奠定了理论基础.【期刊名称】《膜科学与技术》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】8页(P144-151)【关键词】转子式能量回收装置;反渗透海水淡化;混合度;转子转速;能量回收效率;流体波动【作者】许恩乐;王光明;范美丹;解乐福【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,青岛266061;威海新元化工有限公司,威海264200;新能凤凰(滕州)能源有限公司,滕州277500;新能凤凰(滕州)能源有限公司,滕州277500;威海新元化工有限公司,威海264200【正文语种】中文【中图分类】TQ05海水淡化是解决淡水资源短缺的重要途径之一[1-2].与国际相比，我国海水淡化基础研究相对薄弱、整体技术亟待提升，尤其是在高性能膜材料、关键设备、大型海水淡化系统集成等方面.2016年12月国家发展改革委和国家海洋局共同印发的《全国海水利用“十三五”规划》中明确指出“十三五”期间，将重点推进能量回收等关键装备研发与应用，使我国海水淡化装备与国际接轨[3].反渗透海水淡化是世界上应用最广泛、淡化成本最低的主流技术.在反渗透海水淡化系统中，如图1所示，低压海水被高压泵加压至6.0 MPa左右，进入反渗透膜组件后，高压海水分成低压淡水和高压盐水.若反渗透膜组件的产水率为40%，则高压盐水的流量约为进口流量的60%，压力约为5.8 MPa[4-5].如果将高压盐水通过减压阀降压后排放，则会造成巨大的能量浪费.若利用能量回收装置将高压盐水的压力能传递给低压海水，增压后的海水经增压泵进行2次加压后达到6.0 MPa，与高压泵加压后的海水汇合进入反渗透膜组件.能量回收装置能够减小高压泵60%的处理量，降低系统约60%的能耗[6-8].因此，能量回收装置是反渗透海水淡化系统中必不可少的节能设备.能量回收装置按工作原理可以分为水利透平式和正位移式两类[9-10].正位移式能量回收装置实现了“压力能—压力能”的一步转化[11-13]，在海水淡化市场中已逐渐取代了“压力能—机械能—压力能”两步转化的水利透平式能量回收装置[14-17].转子式能量回收装置(RERD)是正位移式能量回收装置的典型代表，具有能量回收效率高[18]、装置运行简单、占地面积小等优点[19]，是现在海水淡化市场中应用最广泛的能量回收装置.为了加深理解RERD的研究现状，本文论述了RERD的工作原理、开发RERD的技术难点、国内外研究现状以及RERD的发展趋势，这对RERD的基础研究、RERD的核心技术以及实现RERD的国产化指引方向.图1 反渗透海水淡化系统工艺流程图Fig.1 Schematic representation of seawater reverses osmosis1 转子式能量回收装置的工作原理图2为RERD的工作原理图[20-23].RERD的核心部件有左端盘、转子、转子套筒和右端盘4部分组成.转子的轴向上有数个转子孔道，转子孔道是高压盐水和原料海水压力交换的场所.左右端盘放置在转子的两侧，端盘上有成对出现的集液槽，集液槽主要引导流体进出转子孔道.集液槽一半流通高压流体、一半流通低压流体，高低压集液槽交替出现.为了保证RERD具有较高的能量回收效率，高低压集液槽之间的筋板即密封区，需对高低压流体进行隔离，因此密封区必须覆盖整个转子孔道.转子套筒在转子的外侧，对转子进行周向定位，转子套筒与转子之间的微小间隙便于形成滑动轴承，减小转子的周向阻力矩；转子套筒与转子的高度差保证了转子与端盘之间的端面间隙，便于转子与端盘之间形成液膜，减小转子的端面阻力矩. RERD分为高压区、低压区和密封区.在高压区内，左端盘高压盐水集液槽与右端盘增压海水集液槽相连通；在低压区内，左端盘泄压盐水集液槽与右端盘原料海水集液槽相连通；在密封区内，转子孔道与左右端盘的密封区相连.在运行过程中，当转子孔道处于高压区时，高压盐水将压力能传递给转子孔道内的原料海水，并将增压后的海水推出转子孔道实现增压过程；当转子孔道处于低压区时，原料海水将转子孔道内的泄压盐水推出转子孔道完成泄压过程；当转子孔道处于密封区内时，转子孔道既不增压也不泄压.转子的旋转运动保证了压力交换的连续进行.转子在旋转过程中，转子孔道依次经过“高压区 - 密封区 - 低压区 - 密封区 - 高压区”.图2 RERD工作原理图Fig.2 Working principle of RERD根据转子的驱动方式不同，RERD可以分为外驱动装置和自驱动装置.外驱动装置的转子是依靠外置电机带动其旋转的，而自驱动装置转子的旋转是依靠进出装置流体的冲击带动的.因此，自驱动装置端盘的集液槽必须有一定的倾斜角度来保证流入转子孔道内的流体能够给转子足够大的冲击力，而外驱动装置端盘上不一定有倾斜角度.2 转子式能量回收装置的技术难点根据转子式能量回收装置的工作原理，对RERD的技术难点及解决方案进行分析总结.2.1 装置的混合度RERD转子孔道内没有实体对盐水与海水进行隔离，在压力交换时盐水和海水直接接触，两种流体不可避免的会发生混合，常用混合度来表征两种流体混合程度，表达式如式(1)所示[24].若装置的混合度过大，则进入膜组件海水的含盐量过高，将增加淡水的产水成本[25].因此控制海水与盐水的混合程度是设计RERD的技术难题之一.(1)式中，M为装置混合度，%；C1为原料海水电导率，μS/cm；C2为增压海水电导率，μS/cm；C3为高压盐水电导率，μS/cm.杨勇君等[26]采用流体力学软件Fluent，分析了转速和流速对装置盐度场分布、混合度和效率的影响规律，获得装置混合度≤4%和能量回收效率≥98%的操作条件.Xu等[27]利用CFD模拟和实验的方法，定量分析了转子转速和装置处理量对四区外驱动装置混合度的影响规律，并将容积效率与混合度进行了关联，得到预测混合度的普适性经验公式，并利用实验的方法验证公式的合理性.Zhou等[28-29]指出转子转速和装置处理量决定混合段的移动距离，混合段的移动距离决定了装置混合度；混合度随着转速的降低和处理量的增加而增加.姜海峰等[30]建立了带有转动的二维数学模型，对液柱活塞进行模拟，分析了液柱活塞的形成过程及其特点，并通过线形回归的方法得到容积效率的经验公式.Cao等[31]利用数值模拟和停留时间分布分析方法考察了装置的混合和流动特性，在不同的操作条件下，震荡雷诺数为178时装置的混合度最小；停留时间分布变化越小，则装置的混合度越小.Wang等[32]利用Fluent软件研究了5种不同结构尺寸的能量回收装置对装置混合度的影响规律.综上所述，影响装置混合度的主要操作条件是装置的处理量和转子转速，通过增大转子转速或减小装置处理量能够降低装置的混合度.根据行业标准[24]和商业化装置的运行指标[25]，装置的混合度不能大于6%.2.2 装置的转子转速转子转速是决定装置处理量、影响装置混合度的关键参数之一[33].对于外驱动RERD，转子转速与装置的结构无关，主要通过电机的频率来调整；但自驱动RERD的转子转速主要由端盘结构和装置处理量决定，装置设计完成后转子转速无法任意调整.因此，在自驱动装置的设计阶段，需要根据装置的处理量、混合度和转子转速，设计合理的端盘结构，自驱动装置的转子转速形成规律也是RERD的技术难点之一.美国ERI公司[34-35]指出,自驱动装置的转子转速与装置的处理量、端盘的倾斜角度和转子旋转阻力矩有关系；高压流体进口和低压流体进口对转子的驱动力矩的作用是一致的，最佳端盘倾斜角度在12°到65°之间.赵飞等[36]利用湍流模型的模拟方法发现端盖内压力脉动呈周期性波动，利用分析压力脉动的方法提取转速是可行的.Xu等[37]建立了自驱动过程的数值模型，利用CFD模拟的方法，研究了装置处理量、端盘冲击角度对转子驱动力矩的影响规律，结合转子旋转阻力矩理论分析得到计算转子转速的理论模型，并利用实验转速随装置处理量的变化规律验证了模拟和理论模型的合理性.韩松等[38]建立了转子式能量回收装置水力驱动运行的流固耦合模型，分析了装置启动运行时转速响应特性和高、低压流体流动速度变化规律，指出切向速度差是驱动转子转动的主要动力.孙扬平等[39]运用动量定理建立了转子动力矩与转子转速的关系式，运用牛顿黏性定律建立了转子阻力矩与转子转速的关系式，利用转子稳定时所受动力矩与阻力矩间的平衡关系，推导出装置转速与系统流量间的理论公式.通过上述分析可以看出，当自驱动装置的结构不变时，装置处理量是影响转速的主要因素，转速随着装置处理量的增加而增加.装置的操作压力对转速几乎没有影响.PX装置是现阶段唯一实现自驱动过程的RERD，当装置的处理量变化时，装置的转速在500～2 000 r/min范围内变化[25].2.3 装置的效率及寿命根据RERD的工作原理可以看出，转子与两侧端盘形成了两对摩擦副，这两对摩擦副的摩擦状态不仅决定了装置的泄漏量、能量回收效率，也是决定装置使用寿命、转子驱动力矩的关键因素.若转子与两侧端盘为接触摩擦，摩擦副磨损较快，旋转阻力矩较大，装置使用寿命较短.随着摩擦副磨损时间的增加，装置泄漏量逐渐增加，能量回收效率逐渐减小.若转子与两侧端盘为流体润滑状态，转子与端盘不直接接触，摩擦副几乎无磨损，摩擦副及装置使用寿命较长；转子与端盘之间为液膜密封，装置泄漏量较小，能量回收效率高.因此，采用何种技术保证装置处于流体摩擦状态是RERD的另一技术难题，尤其对于自驱动RERD.Wu等[40]研究了不同端面间隙对端面造型装置的泄漏量、转子驱动力矩和能量回收效率的影响规律；当装置端面间隙为0.025 mm、操作压力为6.0 MPa时，能量回收效率为96.3%.Xu等[41]利用模拟的方法验证了静压支承结构能够保证转子在流体润滑状态下运行，为改善转子的摩擦状态提供了一种技术手段.赵飞等[42]利用Fluent软件对间隙内三维压力场进行模拟，发现端面液膜支承为静压支承、环向液膜对支承力的影响体现在对端面润滑槽均压值的影响、端面支承力与进口压力呈线性正比关系.周一卉等[43]对不同端面间隙和流量下的密封端面流场进行了数值模拟，发现转速对端面泄漏量无影响，端面间隙内的流动为层流时，可以获得较为稳定的液膜压力；端面密封性能随着间隙的增加迅速恶化，当间隙超过0.03 mm后，将丧失密封能力.2.4 装置的流体波动及噪音根据RERD的工作原理可以看出，转子孔道在旋转过程中不断在高压区和低压区之间连续切换.当转子孔道从低压区旋转到高压区时，由于压力突增高压区内的流体倒灌到转子孔道内，引起转子孔道内压力冲击和高压出口流量的突变；当转子孔道从高压区旋转到低压区时，由于压力突降转子孔道内的流体急剧膨胀到低压区内，将引起转子孔道内压力的冲击和低压出口流量的突变.转子在高低压区之间的转换，引起装置内压力和流量波动，从而引发装置内的流体噪音和机械噪音[44-45].因此，如何避免装置流体波动也是RERD的一个技术难题.Wang等[46]为了降低装置的流量波动，在端盘的表面开设了预增泄压槽，通过数值模拟和实验验证的方法发现预增泄压槽结构能够降低75.3%高压流体流量波动、77.2%低压流体流量波动、92.5%高压流体压力波动、90.7%低压流体压力波动.3 RERD的国内外研究现状3.1 RERD的国外研究现状国外对RERD的研究起步较早，技术成熟，如美国ERI公司、丹麦丹佛斯公司和德国KSB公司.自1989年发展至今，美国ERI公司的PX装置经过5代产品的发展[47-50]，已成为目前商业化应用最为成功的能量回收装置，全世界超过有400多个海水淡化厂在使用PX系列产品[20]，图3为PX装置的产品示意图.图3 PX装置的产品示意图Fig.3 Picture of the PX deviceERI公司目前最新产品PX - Q300，能量回收效率已经高达97.2%，单机浓盐水处理量为45.4～68.1 m3/h.PX装置属于自驱动RERD，不需要外置动力设备，装置运行时操作简单、维修方便；PX装置采用液膜密封的方法防止高低压流体串流，装置的密封性能好、能量回收效率高、转子旋转阻力矩小；PX装置的核心部件采用氧化铝陶瓷材料加工而成，装置耐腐蚀、抗磨损、使用寿命长.该装置的核心技术尤其是液膜密封技术和自驱动技术只被ERI公司掌握，且一直处于技术封锁状态. 近年来，丹佛斯公司加大对能量回收装置的研发力度，该装置已有iSave21、iSave40、iSave60和iSave77共4种型号，装置单机处理量高达77 m3/h.图4为iSave装置的外形图[51]，该装置的最大特点是将能量回收装置、高压容积式增压泵和电机马达耦合在一起，在反渗透海水淡化系统中可以省去增压泵的使用.由于该装置的集成化程度较高，主要应用于石油和天然气工业的海上平台、船舶和集装箱等占地面积小的海水淡化系统中.应用该装置的企业主要有HOH水技术股份有限公司、盐分离服务有限公司、先进水技术有限责任公司和济州岛熔岩海水工业科技公司等.图4 iSave装置的实物图Fig.4 Picture of the iSaveSALINO压力中心是德国KSB公司研发的一种新型能量回收装置.该装置沿袭了iSave的紧凑、多功能思路，并且有所超越.该设备的最大特点是四位一体即将电机、高压泵、增压泵和能量回收装置集于一体.图5是SALINO 压力中心的外观图.图5 SALINO 压力中心外形图Fig.5 Picture of the pressure center of SALINO 由于这种高度集成的结构，不仅减小了设备的占地面积，也节省了设备的投资成本.与非集成结构相比，不再需要独立的高压泵和增压泵，该装置可满足处理能力小于1 000 m3/d集装箱式中小型反渗透海水淡化系统处理需求.3.2 RERD的国内研究现状国内对转子式能量回收装置的研究起步较晚，研究机构多集中在全国各大高校.天津大学自2006年对转子式能量回收装置进行实验和数值模拟两方面的研究，张金鑫等[52]设计了四区电机驱动RERD，并组建了能量回收装置测试平台.程百花等[53]对转子式能量回收装置进行了启动方式和运行特性进行了研究，结果表明，装置在转速增至额定值后再进行升压操作的启动方式下驱动扭矩最小；当装置操作压力为6.0 MPa、装置处理量为8.0 m3/h，能量回收效率为93%.虽然装置能量回收效率已达到工业应用水平，但装置摩擦副的使用寿命较短，至今无成熟产品的相关报道.另外,浙江大学[36,42]、西安交通大学[31]、中国海洋大学[32]、大连理工大学[54-55]主要利用CFD模拟的方法对RERD的速度场、压力场、盐度场，装置的混合特性、液柱活塞的运动趋势，端面间隙对装置泄漏量及能量回收效率的影响进行了理论探究.浙江新时空水务有限公司[56]公布了一种液体余压能量回收器的发明专利，据报道该类型装置IPX - 90已在六横10万吨海水淡化工程中的应用，当装置操作压力为4.0 MPa时，装置泄漏率为1.7%、电机功率为4.4 kW、装置效率为91.5%，装置的性能较好，具有很好的应用和推广价值.4 RERD的发展趋势(1) 大型化从PX装置和iSave装置的发展历程可以看出，不断提高单机处理量是RERD的发展趋势之一.随着单机处理量的增加，装置的体积也越来越大，装置的混合度、流体波动、摩擦状态等问题更加突出.例如，2007年10月ERI公司宣布完成了对Titan PX - 1200装置的实验测试工作，测试现场如图6所示.该装置安装在直径为16英寸的膜壳内，最大处理量高达273 m3/h，但是该装置的能量回收效率比小型的PX装置(PX-220)略小[57].图6 Titan1200测试现场Fig.6 Test site of Titan1200(2) 集成化在反渗透海水淡化系统中，应用到的动力设备主要有高压泵、增压泵、给水泵和RERD.如果将上述4种设备或者其中两个设备的功能集成在一起，将会大幅度的降低系统投资成本.iSave装置和SALINO压力中心等设备已经实现了RERD的集成，因此RERD的集成是能量回收装置的另一发展趋势，具有较好的市场前景.下面简单介绍3种不同类型的集成化RERD.第一种是将离心泵与RERD集成[58]，其结构如图7所示.该装置的特点是在旋转轴上增加了两对叶轮，由外置电机共同驱动转子和叶轮旋转.高压侧的叶轮首先对进入能量回收装置的高压盐水进行增加，保证能量交换后的增压海水达到额定的操作压力，通过调节电机的转速可以改变增压海水的压力.另外，在低压海水入口处设置叶轮，相当于该装置耦合了给水泵，能够实现自吸功能.该装置将增压泵、RERD和低压泵集成在一起.图7 RERD与离心泵的耦合[58]Fig.7 The coupling application of RERD and centrifugal pump[58]第二种结构是将柱塞泵与RERD进行集成，其结构如图8[59]和图9[60]所示.在这两种结构中，柱塞两侧的直径不同，海水在大直径侧，盐水在小直径侧.高压盐水将压力能通过柱塞传递给低压海水，然后柱塞再次对海水进行二次增压，直至达到膜组件的进口压力.该装置将高压泵、增压泵、转子式能量回收装置和电机耦合在一起，与SALINO压力中心的功能相类似.图8 RERD与柱塞泵的耦合1[59]Fig.8 The coupling application of RERD and plunger pump 1[59]图9 RERD与柱塞泵的耦合2Fig.9 The coupling application of RERD and plunger pump 2第三种结构是利用差压的工作原理开发多功能RERD，其差压工作原理如图10所示[61].该装置由两段不等径的转子孔道组成，孔道内安装相应的活塞连杆.当高压盐水在左侧大孔径内，海水在右侧小孔径内，盐水的流量比海水的大，但海水的压力比盐水的大，因此该装置具有增压的功能，称为增压式能量回收装置.当高压盐水在右侧小孔径内，海水在左侧大孔径内，海水的压力比盐水的低，但海水的流量比盐水的大，因此该装置具有增加海水流量的功能，称为增量式能量回收装置.如果两侧转子孔道面积比设计合理，增压式能量回收装置的增压海水压力达到反渗透膜组件进口压力时，该装置应用于反渗透海水淡化系统时可以省略增压泵的使用.当增量式能量回收装置的海水流量与反渗透膜组件的进口流量相等时，增压海水压力较小，需进入增压泵进行二次增压达到反渗透系统的要求，此时该装置应用于反渗透海水淡化系统可以省略高压泵的使用.图10 差压工作原理[60]Fig.10 The principle of the differential pressure[60]上述装置将离心泵、柱塞泵和差压的原理与RERD进行集成，得到不同集成的能量回收装置，能够有效降低设备的投资成本.但由于集成式RERD的结构比较复杂，加工精度要求较高，产品成本也相对较高.5 结论转子式能量回收装置是正位移式能量回收装置的典型代表，是反渗透海水淡化系统中的关键节能设备，是现在应用最广泛的能量回收装置.根据RERD工作原理分析了混合度、转子转速、能量回收效率和使用寿命、流体波动和噪音等4个技术难点，这是装置实现商业化必须掌握的核心技术；通过对比国外RERD内的研究现状，可以看出我国RERD的发展相对落后，尚处于基础研究和中试实验阶段；论述了大型化和集成化是RERD的发展方向.因此,突破转子式能量回收装置中的技术壁垒，实现装置国产化、系列化，并进行大型工程化应用是目前的研究重点.参考文献:【相关文献】[1] 郑智颖, 李凤臣, 李倩, 等. 海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 科学通报, 2016, 61(21): 2344.[2] 李科静. 浅谈海水淡化技术的分类与应用[J]. 科技资讯, 2016, 14(35):130.[3] “十三五”我国将实现海水利用规模化应用推进核心装备国产化[J]. 中国战略新兴产业, 2017, 3:13.[4] Song D, Wang Y, Xu S, et al. Control logic and strategy for emergency condition of piston type energy recovery device[J]. Desalination, 2014, 348:1-7.[5] Drak A, Adato M. Energy recovery consideration in brackish water desalination[J]. Desalination, 2014, 339:34-39.[6] 张建中, 杜鹏飞, 张希建, 等. 反渗透海水淡化能量回收装置的研制[J]. 水处理技术, 2010,36(6):42-46.[7] 高从堦, 周勇, 刘立芬. 反渗透海水淡化技术现状和展望[J]. 海洋技术学报, 2016, 35(1):1-14.[8] Farooque A, Jamaluddin A, Al-Reweli A, et al. Parametric analyses of energy consumption and losses in SWCC SWRO plants utilizing energy recovery devices[J]. Desalination, 2008, 219(1/3):137-159.[9] Song D, Wang Y, Lu N, et al. Development and stand tests of reciprocating-switcher energy recovery device for SWRO desalination system[J]. Desalin Water Treat, 2015,54(6):1519-1525.[10] Qi B, Wang Y, Wang Z, et al. Theoretical investigation on internal leakage and its effect on the efficiency of fluid switcher-energy recovery device for reverse osmosis desalting plant[J]. Chin J Chem Eng, 2013, 21(11):1216-1223.[11] Song D, Wang Y, Xu S, et al. Analysis, experiment and application of a power-saving actuator applied in the piston type energy recovery device[J]. Desalination, 2015, 361:65-71.[12] Al-Hawaj O. The design aspects of rotary work exchanger for SWRO[J]. Desalin Water Treat, 2009, 8(1/3): 131-138.[13] Sallangos O. Operating experience of the Dhekelia seawater desalination plant using an innovative energy recovery system[J]. Desalination, 2005, 173(1): 91-102.[14] Oklejas E, Hunt J. Integrated pressure and flow control in SWRO with a HEMI turbo booster[J]. Desalin Water Treat, 2011, 31(1/3): 88-94.[15] Peate B, García-Rodríguez L. Energy optimisation of existing SWRO (seawater reverse osmosis) plants with ERT (energy recovery turbines): Technical and thermoeconomic assessment[J]. Energy, 2011, 36(1): 613-626.[16] Oklejas E, Pergande W F. Integration of advanced high-pressure pumps and energy recovery equipment yields reduced capital and operating costs of seawater RO systems[J]. Desalination, 2000, 127(2): 181-188.[17] Gude V G. Energy consumption and recovery in reverse osmosis[J]. Desalin Water Treat, 2011, 36(1/3): 239-260.[18] 刘静. 反渗透海水淡化现状分析及展望[J]. 科技信息, 2009, 20:242.[19] Stover R L. Seawater reverse osmosis with isobaric energy recovery devices[J]. Desalination, 2007, 203(1/3): 168-175.[20] Cameron I, Clemente R. SWRO with ER I′s PX pressure exchanger device - A global survey[J]. Desalination, 2008, 221(1/3): 136-142.[21] Mambretti S, Orsi E, Gagliardi S, et al. Behaviour of energy recovery devices in unsteady flow conditions and application in the modelling of the Hamma desalination plant[J]. Desalination, 2009, 238:233-245.[22] Stover R. SWRO process simulator[J]. Desalination, 2008, 221(1/3): 126-135.[23] Stover R, Ameglio A, Khan P. The Ghalilah SWRO plant: An overview of the solutions adopted to minimize energy consumption[J]. Desalination, 2005, 184(1/3): 217-221. [24] 全国海洋标准化技术委员会, HYT108-2008, 反渗透用能量回收装置[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.[25] Stover R. Development of a fourth generation energy recovery device A ‘CTO′s Notebook’[J]. Desalination, 2004, 165:313-321.[26] 杨勇君，王越，张金鑫，等.旋转式能量回收装置混合过程优化研究[J]. 化学工业与工程, 2012, 29(6): 42-49.[27] Xu E, Wang Y, Wu L, et al. Computational fluid dynamics simulation of brine-Seawater mixing in a rotary energy recovery device[J]. Ind Eng Chem Res, 2014, 53(47): 18304-18310.[28] Liu Y, Zhou Y, Bi M. 3D numerical simulation on mixing process in ducts of rotary pressure exchanger[J]. Desalin Water Treat, 2012, 42(1/3): 269-273.[29] Zhou Y, Ding X, Ju M, et al. Numerical simulation on a dynamic mixing process in ducts of a rotary pressure exchanger for SWRO[J]. Desalin Water Treat, 2009, 1(1/3): 107-113.[30] 姜海峰, 周一卉, 张立冬. 反渗透海水淡化旋转式压力能回收装置中液柱活塞的数值模拟研究[J]. 能源工程, 2007, 6:4-8.[31] Cao Z, Deng J, Yuan W, et al. Integration of CFD and RTD analysis in flow pattern and mixing behavior of rotary pressure exchanger with extended angle[J]. Desalin Water Treat, 2015, 55(33): 1-11.[32] Wang Y, Wu L, Li B, et al. Numerical simulation and analysis of the mixing process of rotary pressure exchangers with different sizes and structures[J]. J Chem Eng Jpn, 2016,。
能量回收装置在反渗透法苦咸水处理中的应用随着全球范围内水资源的日益紧缺，苦咸水处理成为一项备受关注的领域。
在苦咸水处理技术中，反渗透法是一种被广泛应用的方法。
反渗透法苦咸水处理过程中会产生大量废水和能量消耗问题。
为了解决这些问题，能量回收装置被引入到反渗透法苦咸水处理中，以提高能源利用效率和降低环境影响。
本文将重点探讨能量回收装置在反渗透法苦咸水处理中的应用。
让我们来了解一下反渗透法苦咸水处理的基本原理。
反渗透法是一种通过半透膜对水进行过滤的方法，其中通过对水施加高压，强制将水从高浓度一侧的半透膜透过到低浓度一侧，从而实现对溶解盐类和其他杂质的去除。
在这个过程中，产生了大量的废水，同时也需要大量的能量来维持高压。
为了解决反渗透法苦咸水处理中的能量消耗和废水排放问题，能量回收装置被引入到这一过程中。
能量回收装置利用了压力能和动能，将废水中的能量进行回收，从而减少了对外部能源的需求。
在实际应用中，有两种常见的能量回收装置，分别是压力能回收装置和动能回收装置。
压力能回收装置通过的方式是将高压废水与低压新鲜水进行交换，从而降低了需要施加的外部压力，减少了能源消耗。
这种装置的优点是结构简单、运行稳定，适用于一些需要高压处理的场合。
而动能回收装置则是利用水流的动能来产生电能或者压能，将废水的动能转化为有用的能源。
这种装置的优点是能够将水流的机械能转化为电能，实现了废水能源的再利用。
在实际应用中，能量回收装置在反渗透法苦咸水处理中具有重要的意义。
它能够显著减少能源消耗和减少废水排放，从而降低了处理成本。
能量回收装置可以提高反渗透法处理效率，实现了能源的循环利用，符合可持续发展的要求。
能量回收装置也提高了系统的稳定性和可靠性，减少了设备的损耗和维护成本。
也要注意到能量回收装置在实际应用中还存在一些问题和挑战。
能量回收装置的制造和安装需要一定的成本投入，导致了初期投资较高。
不同的装置在处理不同水质和处理规模上的适用性有所不同，需要根据具体情况进行选择和优化。
科技成果——电化学海水淡化成套技术设备成果简介本项目以电凝聚-过滤进行预处理，以流过式离子吸附器（FTA：Flow Through Adsorption）、流过式电容器（FTC：Flow Through Capacitor，又称CDI：Capacitive Deionization）进行海水淡化，以低电压电解臭氧进行消毒处理。
该工艺与现有蒸馏、膜法（反渗透）等海水淡化工艺不同，可实现海水淡化和盐一体化生产，且海水淡化生产全程无化学药剂使用，并期望将产水达到饮用水标准，作为城市饮用水并入城市供水管网，产水成本降至3.5元/m3。
通过示范工程的建设、运行，确定适宜的工艺条件及与之相适应的系列化电化学海水淡化成套技术设备。
电化学海水淡化的核心技术为流过式电容去离子法FTC（Flow Through Capacitor，又称CDI：Capacitive Deionization）。
CDI是在电场力的作用下，直接将水中相对量很小的离子吸附分离出来，而不是把大量的水从原水中分离出来，因而无需高温、高压，所以能耗相对较低，且浓水少、产水率高。
CDI技术已在钢铁冶金、石化炼油等污水除盐处理中得到实际应用。
目前电化学海水淡化技术因其低成本、低能耗、无二次污染等优势越来越受到人们的重视，但世界上尚无采用电化学技术实现海水淡化的成套技术。
淡化水色度（度）≤15；浑浊度（度）≤1；无异臭、异味；无肉眼观察可见杂物；pH值6.5-8.5；TDS/mg/L≤1000；细菌总数CFU/mL≤100；总大肠菌群、粪大肠菌群每100mL水样中不得检出。
淡化水从海水的提取率高于60%；每吨水生产成本为3.5元；海水淡化吨水耗电量可控制在2.0kWh以下。
以10000m3/d计，投资在5000万左右，占地4800m2。
辽宁营口市沿海产业基地建成大型电化学海水淡化示范基地，为我国以海水为水源生产饮用水提供示范。
典型案例案例名称：240m3/d电化学海水淡化成套技术设备项目概况：辽宁隆鑫高新能源开发有限公司开发了电凝聚-过滤、FTA-FTC去离子、低电压电解臭氧消毒全新的海水淡化成套技术与设备。
海水淡化能量回收装置编辑目录1概述2技术途径2.1 差压交换式能量回收装置（ER-CY）2.2等压交换式能量回收装置（ER-DY）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）。
科技成果——膜法海水淡化关键设备能量回收装置成果简介
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8.0kWh降低到约2.0kWh。
技术原理
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
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CN1156334C）。
应用前景
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。
适用范围
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。
