反渗透设备海水淡化技术的发展
人类发现渗透现象已有200多年的历史，现代的反渗透（Reverse Osmosis， RO）的则是上世纪50年代以来的研究结果。
1953年Florida大学和California大学在美国盐水局的资助下对反渗透水淡化进行了研究，结果表明二醋酸纤维素（CA）制成的膜可以从海水中提取淡水[8-9]。60年代末期，Gulf General Atomics（即Allied-Signal）与Aerojet General开创了RO的商业时代，在美国盐水局的资助下，开发了二醋酸纤维素膜制成的螺旋式构型组件。同期，美国Du Pont公司研制出了以尼龙一66为膜材料的中空纤维组件，并于1970年应用于苦咸水的淡化。1971年Du Pont公司推出采用聚芳香酰胺中空细纤维的Permasep○餜B-9型膜组件，1973年末又推出可以一级脱盐由海水制饮用水的Permasep○餜B-10型膜组件[10]。70年代中期，Dow化学公司、日本Toyobo公司先后推出了三醋酸纤维素中空纤维膜组件；Fluid Systems Division与Film Tec（现为Dow化学公司的子公司）推出了螺旋卷式聚酰胺薄膜复合膜[11]。整个80年代，反渗透海水淡化研究的重点集中在提高膜的脱盐率和水通量上。90年代出现的采用微滤、超滤或纳滤等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺，使得反渗透海水淡化装置更加可靠。用膜技术作为海水反渗透的预处理，不需要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去了保安过滤器，使反渗透的进水水质从传统处理方法能够达到的出水污染指数(SDI)小于3改进到小于1，能有效去除进料海水中的胶体类物质，延长了反渗透膜的使用寿命。
经过几十年的不断发展和改进，海水淡化反渗透复合膜的性能已经有了较大的提高，产生了很高的经济效益。目前的反渗透复合膜采用芳香族聚酰胺为材料，特征水通量是1978年的2倍，盐的透过率约为1978年的四分之一，膜的脱盐率高于99 .3%，抗污染和抗氧化能力大大提高。技术的进步使得海水淡化制取饮用水由原来的二级流程简化为一级流程成为现实，且膜的价格有所降低。
在反渗透操作过程中需施加高压，产生的浓缩盐水会携带相当一部分能量，如不回收利用，会造成极大的能量浪费。针对这一问题，科研人员展开相应研究，各种形式的能量回收装置相继出现。较早的涡轮透平式能量回收装置，如HTB （Hydraulic Turbo Booster）、PIT（Pelton Impulse Turbine)等，利用压力较高的浓盐水转动涡轮，通过轴或其他传动装置将其能量输送至进料海水，节能效果明显，能量回收效率为50-80%，使得反渗透海水淡化装置的本体能耗降低至3.5KWh/m3左右。近年来开发的正位移式能量回收装置(如PX、DWEER、PES和Aqualyng)通过“压力能-压力能”一步转换，回收效率有大幅提高，可达90%以上，使反渗透海水淡化装置的能耗进一步降低。海水淡化系统能量回收装置情况见表2[17]。据报导， New Providec岛的13600m3/d和Cayman岛的5000m3/d海水反渗透淡化系统上安装的正位移式能量回收装置，转换效率高达89%-96%，据测算系统的能量消耗仅为2.6kWh/m3[5]。SWRO淡化的成本，主要取决于设备的投资费用和能源费用。近年来，随着膜的性能不断提高，高压泵和能量回收装置性能的持续进步和各种预处理新工艺的不断提出，膜组件的价格和能耗呈现出下降的趋势，这就使得海水淡化的成本大大降低，反渗透技术的应用逐步扩大。据报道，1993-1995年膜降价约20%；在能耗方面，无论是苦咸水还是海水RO淡化均有明显地降低。