K是单位转换常数
上述关系式仅适用于只有单个给水泵的系统。对于使用段间加压泵的系统，所需功率为主给水泵功率及段间加压泵功率之和。表1为不同系统设计时比能耗计算结果。为计算能耗，假设泵效率为82%，马达效率为93%，在对使用传统的CPA2膜元件和使用低压ESPA膜元件的RO装置的能耗进行对比时，很明显给水温度影响能耗。
随着水温度上升，这两类膜元件的能耗差的绝对值和百分数都减少，采用段间加压泵来改善装有ESPA膜元件的系统的水通量分布，不会导致能耗产生明显变化，采用混合膜元件的系统的能耗，即在一个装置中同时使用ESPA膜元件和CPA2膜元件的能耗位于单独使用这两种膜的装置的能耗之间，与带段间加压泵的系统相比，这种使用混合膜元的设计为水通量分布不均匀的场合提供一种间单的、低费用的解决方案，但能耗相对较高。
改进的系统排列
图8 ESPA膜元件排列方式与给水压力关系
在传统RO系统中压力容器采用多段排列的方式[2]，前后两段中压力容器的数量比大约为2：1。这种排列是为了使膜元件给水通道中保持高流，以使膜表面产生紊流并减少溶解盐在膜表面的过份浓缩，基于系统成本的考虑，系统设计正转向数量更少、但长度更长的压力容器，这样可更多的膜组件串联起来，这种设计趋势导致系统压力损失更高。
图9 ESPA膜元件排列方式与水流量关系
在装有传统膜元件的RO系统中，给水通道中的压力损失仅占总给水压力的一部分。新的ESPA型膜元件有更高的特征水通量，因而在相同较低的给水压力下工作，对于采用ESPA膜元件的系统，其给水-浓水侧压力损失限制了采用新型膜元件所带来的潜在节能可能性。通过改变设计以减少流长度、压力溶器段数可减少压力损失，在图8中给出了对应不同系统排列给水压力也不同的一个例子。给水压绝对值取决于给水成份和系统参数，水流长度越短，能耗越低。但是系统中水流长度越短将就需要有更多的压力容器并联连接，从而导致给水通道中流速较低。在RO系统设计时膜元件制造高建议了浓水的最小流速。对于8”直径的膜组件，最小浓水流速大约为2.7m3/h(12gpm)。图9表明只有少数排列方式能够保证这一设计值。特别是在比较常用的15gfd水通量时更是如此，增加设计平均水通量将提高每个压力容器中的浓水流量，因而可使系统中水流长度缩短在设计水流长度较短的系统时，另外一个限制参数是浓差极化因子（CPF）。CPF表示在膜表面过量的溶解离子浓度，CPF与产水流量（Qp）和平均给水量的比成正比。
CPF=exp(A*Qp/Qn) (5)
公式（5）中的流量比为膜表面垂直的流量与膜表面平行的横向流量之间的比值。CPF还可根据单个膜元件的回收率表示为：
CPF=exp[A*2R/(2-R)] (6)
单个膜元件的回收率与CPF的关系如图10所示。通常对40”（100cm）长的膜元件限制值是1.2，此时对应回收率大约为18%。
使用氯化钠溶液进行的短期测试结果显示，在相对较高的回收率时（对应CPF为1.4，图11和图12）膜性能比很稳定。但是在实际的现场操作中，这会使膜速度加快。
图10 浓差极化因子与水回收率的关系
图11 脱盐率与浓差极化因子的关系
图12 产水量与浓差极化因子的关系
参考文献
[1] M.Wilf, New generation of low pressure high salt rejec
