直到最近，由于膜元件脱盐率的提高，因而可设计出一种新型工业用海水淡化RO系统，该系统具有较高的回收率。海水淡化RO系统的最大回收率主要受膜脱盐率或产水水质不能达到饮用标准的限制。从图2所标出的曲线可看出盐透过率与回收率和水通量成函数关系变化。该图的实验条件是：进水为含盐量37,500ppm TDS的地中海水，进水温度为28℃，膜元件的回收率在40—60%，水通量在8—11gfd，所用的膜元件公称脱盐率为99.6%，在计算产水水质时，将盐透过率提高了15%后进行计算，这是由于考虑到膜平均寿命为3年，每年膜的盐透过率增加5%（每年应有20%的膜元件需要更换），由图可看出，如果需要得到较高的回收率，水通量将超过标准值8gfd。这样做可保证理想的产水含盐量，特别是当进水温度较高时，更是如此。目前存在着几个最突出的问题，一是海水淡化系统的最佳回收率是多少时，能够使产出水的成本降低，二是目前海水淡化膜的性能可否使淡化系统达到所要求的回收率，三是当进水为地表海水时，RO膜可否在较高的水通量下运行。
净化过程中所需费用
众所周知，系统回收率的大小直接影响到海水淡化RO系统的投资费用。增加回收率，则会减少所有工艺设备的容量（因为这些设备容量由给水流量及浓水流量决定），同时也会影响到供水系统的容量及取水泵的能耗，影响到所有设备的容量，因为贮水槽、泵、过滤设备以及所使用的化学加药设备的配置都是由给水流量所决定的。另外，还要考虑到浓水管道及出水设备的配套使用。工程设计中，水通量的选取会影响到净化设备中需安装多少支膜元件、多少压力容器、管路的连接方式以及RO系统滑架的大小。为了使用户能够根据上述各种需要更精确地估算出整个净化设备安装所需投资金额，本文在表1中做了详细说明。表1的例子的操作条件是：进水为地中海水，采用敞口取水方式，系统产水量为6mgd(22,7000m3/天)。通常在进行实际工程设计时，成本估算可参考G. Leitner(3)，P.Shidlds和I. Mock(4)二篇文章中所提供的参考数据。(3)、(4)均为本文列出的参考文献。表1列出了在基本设计和具有高回收率、高水通量的HRF系统设计中所需设备成本费用的比较（包括35%间接成本），由表1可看出基本设计的回收率为45%，水通量为8gfd、HRF设计水的回收率为55%，水通量为11gfd。
表1 两种设计投资费用之比较(以1000US$为单位)
投资细目基本设计回收率45%水通量8gfdHRF设计，回收率55%水通量11gfd设备成本变化%取水和排水940830-11.7前处理5,0004,390-12.2膜元件2,0001,450-27.5工艺设备16,05013,650-15.0产品水处理4004000场地670640-45总费用25,06021,360-14.8特殊费用($/m3·天)1,104940-14.8从表1中列出的两种设计方法各项费用来看，可得出这样一个结论：即如果设备的回收率和水通量高，可使总投资费用低（相对于回收率和水通量低的设备而言），因此，采用高回收率的设备可大大降低制水的成本。但是，如果使用这样的设备，由于其具有高回收率和高水通量则要求进水压力也相应提高，势必会产生一个较高的功耗。在图3中，我们标出了回收率与进水压力之间的变化关系
曲线（测试时进水温度为18℃，水通量为8到11gfd），由图可见，当水通量一定时，进水压力随回收率的增加而增加。这是由于平均进水含盐量和渗透压增加而造成的。在进行压力计算时，由于考虑到膜元件有污染及压缩的可能，因而假定水通量衰减系统为20%。图4为与图3的进水压力数值相对应的特殊功耗值。该功耗计算是假定系统中要装高效泵和能量回收涡轮机。假定这两个设备的效率是83%，所用电机效率是93%。（这样的高效设备现已有供应，并在1997年投产的一个2.1mgd的海水淡化装置上起用。）如图4所示，当水通量一定，回收
率为50%，对应的特殊功耗为最小值。如果将设计回收率定为55%，通量为11gfd，其结果是高压泵的特殊功耗从4.2kwh/m3增加到4.6kwh/m3，图中的进水温度为18℃，即18℃时，设计参数变化将造成特殊功耗有0.4kwh/m3的差异，如果进水温度为28℃，上述二种设计的特殊功耗仅有0.3kwh/m3的差异，由此可见，温度变化对功耗的影响不大。表2是标准条件（基础设计）和高回收率、产水通量设计时的系统制水成本细目的比较。
表2 在RO海水淡化系统中回收率和水通量二参数的不同
