摘要：【目的 】 能量回收装置(ERD)是海水淡化重要的节能装备,已被广泛用于海水淡化、污水资源化、中水回用等水处理领域。随着能量回收技术的快速发展,集成柱塞式ERD的出现,现有的2项标准[《反渗透用能量回收装置》(HY/T 108—2008)、《反渗透能量回收装置通用技术规范》(GB/T 30299—2013)]已无法充分覆盖新型ERD的分类与性能评价,特别是在能量转换效率的计算上忽略了外置电机驱动的能量输入。这导致现有标准在评估当前技术发展水平及指导实际应用时存在显著不足,亟需进行修订和完善以适应ERD技术发展的新要求。【方法 】 文章通过文献计量与专利分析,系统梳理了ERD发展历程,分析了透平式、功交换式和柱塞式ERD的技术特征与能效差异,特别是对GB/T 30299—2013标准中的功交换式ERD的类型进行详细地描述,重点指出现行标准未涵盖柱塞式ERD、效率计算忽略外置电机驱动能量输入等关键问题。【结果 】 文章提出间接和直接能量转换特性的新型分类方式,完善了功交换式ERD的类型描述,并针对标准中能量转换效率指标的科学性不足问题,倡议亟需建立其与机械效率、水力效率、容积效率等参数的关联关系,同时建议引入吨水能耗指标,考虑构建ERD与高压泵、反渗透膜及管网的协同能效评价方法。【结论 】 文章提出的覆盖新型ERD的分类体系、效率计算模型、系统级能效评价方法等建议,为海水淡化技术的标准化发展提供理论支撑,对推动能量回收技术规范化具有重要意义。

关键词：反渗透，海水淡化，能量回收装置，转换效率，标准

基金资助：国家(兵团)科技计划项目(2023AB034);山东省重点研发计划(2024CXGC010808);农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室开放课题(2023OWSL-01);农业农村部盐碱土改良与利用(干旱半干旱区盐碱地)重点实验室开放基金项目(YJDKFJJ202401);天津市自然科学基金项目(22JCYBJC00660);天津市中央引导地方科技发展资金项目(24ZYCGYS00720);天津市科技计划项目(24YDTPJC00620);中央科研院所基础科研业务专项资金(JBYWF-2023-T04,K-JBYWF-2024-ZT06,K-JBYWF-2024-T06,KJBYWF-2025-J02) 王生辉,正高级工程师,现任自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所副所长,兼任中国海洋学会、中国海洋工程咨询等学术组织职务。长期致力于海水淡化关键装备研发、设计与成果转化工作,突破国产化能量回收装置等核心装备“卡脖子”关键技术,自主化产品应用于永兴岛、三角岛等50 余个岛屿重点工程,完成了3 万t/d 国内单机最大的工程装备研制,推动了我国海水淡化规模化、高质量发展。主持国家重点研发计划等省部级项目20 余项,发表论文60 余篇,获专利30 余件(含国际PCT 专利2 项),主编专著1 部、参编标准1 项。曾获国家海洋工程科学技术特等奖,入选自然资源部科技创新领军人才,其团队获评自然资源部创新团队称号。

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