我国约有300万平方公里的海域,岛屿众多,面积大于500平方米的海岛有7300多个,小于500平方米的海岛有上万个,绝大多数海岛淡水资源量稀少,而且常常水质不符合卫生标准。因地制宜利用当地丰富的海水制取淡水,是目前解决海岛缺水问题的最佳方案之一。本文针对当前国内小型海水淡化装置存在制水能耗高、进口部件昂贵、操作复杂等问题,提出了一种适应海岛环境和满足实际需求的海岛节能一体化海水淡化装置。首先通过对海水淡化系统能耗进行理论分析计算,利用ROSA软件分析给水含盐量、回收率、能量回收装置、高压泵等因素对海水淡化系统能耗和产水水质的影响,提出了一种带差压交换式能量回收装置的节能一体化海水淡化工艺;其次,自主研制出与小型海水淡化系统配套的差压交换式能量回收装置样机,配合使用国产多级离心泵,在设计和选材时充分考虑装置的紧凑性和可移动性,系统内各设备高度集成,采用模块化与一体化集成设计思路,充分发挥了先进技术优势,并试制出小型海岛节能一体化海水淡化装置样机,并对样机进行制水能耗、产水水质、运行噪音等方面进行试验研究。最后,对样机进行放大设计,设计出一套日产淡水25 m3/d的海岛节能一体化海水淡化装置,并在实际工程中进行示范应用,经检测海水淡化本体能耗下降到3.0kWh/m3以下,大大降低小型海水淡化系统的制水能耗,取得了较好的经济效益和社会效益,为缓解小型海岛淡水资源紧张状况提供了一条有效途径,对加快小型化、一体化海水淡化装置推广应用具有重要促进作用。