征水通量，沿RO系统的产水量分布曲线会更陡，位于系统尾部的ESPA膜元件在给水温度为25℃以上时产水通量非常低（图3）

　　

　　图2 CPA2膜的产水通量与膜元件所在位置的关系 图3 ESPA膜的产水通量与膜元件所在位置的关系

　　 给水温度越高，前级膜元件的产水量就越大。这种操作条件将导致前级膜元件发生过度的浓差极化，且容易受到污堵。不均衡的通量分布也影响产水质量，特别是在水温度高的条件下，在给水到达系统的尾端之前就已达到设计回收率，这时大部分膜表面与给水中高浓度盐溶液接触，使大量盐离子透过膜元件，从而造成产水中含盐量增加。

　　改进的系统设计

　　 装有超低压膜元件的RO系统的产水通量分布可通过改进系统设计而获得改善。一种方法是调节前段膜元件的产水量，这可以通过在第一段的产水管路上安装一个调节阀来实现，流程如图4所示。

　　 部分关闭调节阀，会提高第一段产水管中的压力，而产水压力增加将降低

　　NDP[公式（2）]，导致第一段产水量降低。为了保证系统产水量，这就需要提高给压力，并进而提高以后各段的水通量。另一种可提供类似效果的方法是在系统中加入增压泵，增压泵通常装在最后一段的给水管上，图5给出了这种方法的流程图。就水通量分布而论，这种方法与产品水节流的方法相比，其实际结果是相同的。第2种设计的主要优点是避免了因产品水节流而造成的能量损失，图6给出了第2种设计的水通量分布情况。第3种设计方法是在同一系统中使用两种不同膜元件，将具有较低特征水通量的CPA2膜元件安装在系统前段位置，这里NDP值最大，在系统后部使用ESPA膜元件以补偿NDP的降低。第三种设计的水通量分布情况见图7。与CPA2膜元件相比，ESPA膜元件有对高的脱盐率，所以ESPA膜元件可以装在这种混合系统的末端，而不会明显提高产品水含盐量。

　　RO装置的能耗

　　RO系统的能耗为生水泵能耗、预处理系统因压力损失所导致的能耗、辅助设备能耗、高压泵能耗及产品水输送泵能耗之和。高压泵马达能耗占RO系统能耗的绝大部份。RO系统所要求的给水压力受所使用的膜元件类型（即特征水通量值）和系统排列的影响。高压泵的比能耗（SPC）是给水压力（P_f）、回收率（R）、泵和马达（E_p、E_m）效率的函数。

　　

　　

　　图4 带有一段产品水背压的RO系统 图5带有段间增压泵的RO系统

　　

　　图6 带有段间增压泵的RO系统中ESPA 图7 CPA ESPA膜混装系统中膜元件

　　膜产水通量与膜元件所在序位的关系产水通量与膜元件所在序位的关系

　　表1 在平均产水通量为15和20gfd时，不同RO系统中的能耗

比能耗，KWh/m3hCPA20.880.690.520.491.130.890.720.61ESPA0.550.450.400.380.700.570.490.44ESPA booster-0.470.400.37--0.480.43Hybrid CPA2 ESPA0.710.570.480.430.920.720.610.53

　　注：给水含盐量1500ppm；回收率85%；给水温度（℃）；5、15、25和35，产水通量为15和20fd

　　 SPC=K*Pf

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