Abstract The use of renewable energy sources (RES) to power reverse osmosis (RO) desalination plants is a promising option for remote communities that face water scarcity. One drawback, however, is that the plants are generally obliged to operate intermittently due to the nature of the RES, which can reduce RO system performance in terms of production, salt rejection and energy consumption. This work analyses the long-term performance of a full-scale brackish water reverse osmosis (BWRO) desalination plant that has been working under intermittent operating conditions for 14 years (~9 h d−1). The plant has two stages, a 2:1 arrangement and five spiral wound membrane elements per pressure vessel (Filmtec™BW30-400). The feed water is pumped from a groundwater well. The feed flow and water flux recovery remained practically constant (416 m3 d−1 and around 65% respectively) over the 14-year period. The plant uses antiscalant dosing (5 mg L−1) and two cartridge filters in series (25 and 5 μm) as a pre-treatment. Rinses are carried out before shut-downs. Feedwater conductivity, permeate conductivity, feed pressure, pressure drop, permeate flow, and feed flow operating data were collected. The results show a decrease of about 50% in the average water permeability coefficient and an increase in specific energy consumption from 1.82 to 2.21 kWh m−3. The results provide useful information about the behavior of BWRO desalination systems under intermittent operating conditions and should be taken into account when designing RES-powered BWRO desalination plants.

中文翻译：

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大型 BWRO 海水淡化厂的长期间歇运行

摘要 使用可再生能源 (RES) 为反渗透 (RO) 海水淡化厂提供动力是面临缺水的偏远社区的一个有前途的选择。然而，一个缺点是，由于 RES 的性质，工厂通常不得不间歇性运行，这会降低 RO 系统在生产、脱盐和能源消耗方面的性能。这项工作分析了在间歇操作条件下工作了 14 年 (~9 hd-1) 的全规模苦咸水反渗透 (BWRO) 淡化厂的长期性能。该工厂有两个阶段，每个压力容器 (Filmtec™BW30-400) 为 2:1 布置和五个螺旋缠绕膜元件。给水是从地下水井中抽取的。在 14 年期间，进料流量和水通量恢复实际上保持不变（分别为 416 m3 d-1 和约 65%）。该工厂使用阻垢剂剂量（5 mg L-1）和两个串联的筒式过滤器（25 和 5 μm）作为预处理。在关闭之前进行冲洗。收集给水电导率、渗透电导率、给水压力、压降、渗透流量和给水流量操作数据。结果表明，平均透水系数降低了约 50%，单位能耗从 1.82 kWh m-3 增加到 2.21 kWh m-3。结果提供了关于 BWRO 海水淡化系统在间歇操作条件下的行为的有用信息，在设计由 RES 供电的 BWRO 海水淡化厂时应予以考虑。该工厂使用阻垢剂剂量（5 mg L-1）和两个串联的筒式过滤器（25 和 5 μm）作为预处理。在关闭之前进行冲洗。收集给水电导率、渗透电导率、给水压力、压降、渗透流量和给水流量操作数据。结果表明，平均透水系数降低了约 50%，单位能耗从 1.82 kWh m-3 增加到 2.21 kWh m-3。结果提供了关于 BWRO 海水淡化系统在间歇操作条件下的行为的有用信息，在设计由 RES 供电的 BWRO 海水淡化厂时应予以考虑。该工厂使用阻垢剂剂量（5 mg L-1）和两个串联的筒式过滤器（25 和 5 μm）作为预处理。在关闭之前进行冲洗。收集给水电导率、渗透电导率、给水压力、压降、渗透流量和给水流量操作数据。结果表明，平均透水系数降低了约 50%，单位能耗从 1.82 kWh m-3 增加到 2.21 kWh m-3。结果提供了关于 BWRO 海水淡化系统在间歇操作条件下的行为的有用信息，在设计由 RES 供电的 BWRO 海水淡化厂时应予以考虑。收集进料压力、压降、渗透流量和进料流量操作数据。结果表明，平均透水系数降低了约 50%，单位能耗从 1.82 kWh m-3 增加到 2.21 kWh m-3。结果提供了关于 BWRO 海水淡化系统在间歇操作条件下的行为的有用信息，在设计由 RES 供电的 BWRO 海水淡化厂时应予以考虑。收集进料压力、压降、渗透流量和进料流量操作数据。结果表明，平均透水系数降低了约 50%，单位能耗从 1.82 kWh m-3 增加到 2.21 kWh m-3。结果提供了关于 BWRO 海水淡化系统在间歇操作条件下的行为的有用信息，在设计由 RES 供电的 BWRO 海水淡化厂时应予以考虑。