CN101384340A - 对用于压力延迟渗透的膜进行维护的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于对具有半渗透性能并用于压力延迟渗透PRO中的膜进行维护的方法和系统，该膜具有高压力第一侧和具有较低压力的第二侧。一时间可控的第一阀或泵(31；41；51；61；71；81；91)连接在膜(13’)的低压侧的输入(12)和膜(13’)的高压侧的输入(11)之间，所述第一阀或泵可操作来选择性地将一股第二类型水(FW)(21)输送到膜的第一侧以降低在该第一侧的第一类型水(SW)中的溶解物质的浓度，从而利用在所述第一侧由在该股第二类型水(SW)(21)的上游的第一类型水(SW)的高压供应加压的、从膜的第一侧到第二侧的第二类型水(FW)产生PRO压力反冲洗功能。

Description

对用于压力延迟渗透的膜进行维护的方法和系统

本发明涉及一种用于对具有半渗透性能、供基于压力延迟渗透(pressure retarded osmosis)PRO使用的膜进行维护的方法和系统，该膜具有高压力第一侧和具有较低压力的第二侧，如在所附的权利要求1和13的前序部分中所记载的。

在挪威专利314575中公开了此种膜，以及用于通过使用压力延迟渗透而提供电力的方法和设备。所公开的膜具有一个通常称作扩散表层(diffusion skin)的无孔材料薄层以及一个多孔层。对所述专利的引用表示将其公开的内容包含在本说明书中。

在该现有技术的正常PRO运行期间，即，当上述设备用于提供电力时，膜的第一侧被配置为接收高压海水供应，并且相应地，膜的第二侧被配置为接收低压淡水供应。

压力延迟渗透发电设备比得上反向运行的反渗透脱盐设备。但是，PRO设备能够从淡水发电，而不是耗电。过滤后的淡水从膜的低压侧进入膜，并且高百分比的淡水，例如，70-90％的淡水，通过穿过膜的渗透被转移到膜的高压侧的加压海水中，优选地该膜可以具有朝着高压侧定向的扩散表层。渗透过程增加了高压水的体积流量并且是此发电设备中主要的能量转移。这需要具有高水通量(water flux)和高盐保持力(salt retention)的膜。典型的膜性能应是每平方米的膜表面面积至少4W，不过更高性能是可能的。盐水从海洋或其他盐水源泵取，并在加压和供应到膜之前被过滤。可能的考虑可能是在特殊情况下，用包含不同物质的溶质代替盐。在包含膜的模块中，海水被穿过膜的淡水稀释，并且海水的定容给料(volumetric feed)通常是淡水的大约两倍。

如所述挪威专利中所公开的，从膜模块得到的含盐水(brackishwater)被分成两股水流，大约1/3的含盐水去到涡轮机以发电，大约2/3的含盐水通过压力交换器回到出口，从而通过该压力交换器促成对供给的海水的加压。适宜地，海水压力在11-15巴的范围内，相当于水电厂中100-150米的水头，这意味着所供应淡水的发电水平在每秒每立方米1MW的范围内。

必须通过使用机械过滤对供应的海水和淡水进行一些预处理。但是，虽然机械过滤可能在大多数情况下是有效的，可是仍然存在没有被滤掉并且从低压侧进入膜的微粒和微生物。如果不进行一些维护来清洁膜的话，随着时间的推移，膜的性能就会降低并且相应地发电设备的性能会降低。

一种进行维护的方法是取下膜以进行清洁并且此后重新安装该膜以进行进一步运作，或者当另一些膜被清洁时安装替换膜。但是，发电设备应在可能的程度上在连续的基础上供电，使停机时间最少或降低的产量最小，并且最重要的是用最少的维护人员来进行拆卸、清洁和重装。也应理解的是，为了进行清洁而对大量的膜进行的物理拆卸也会是非常费时的并且可能需要许多膜模块入口和出口截流阀。但是，如果每次通过这种物理拆卸和重装对少量模块进行维护/清洁，这可能意味着每天拆卸和重装模块中的0.25％-1％，从而，如果维护花费一整天的话，发电设备将降低0.25-1％的产量。较频繁的措施，诸如清洁，必须在原位进行，并且不应花费几秒或几分钟以上的时间，取决于对于每个模块这种措施的频率。本发明典型地旨在使得能够以高效、简单的方式完成这些较频繁的措施。应理解，对于模块的重大维护或清洗/清洁，应该不需要以高于比如说每6至24个月一次的频率来进行。

因而，本发明的一个目的是避免费时、技术上复杂和昂贵的维护，并且替代地，提供一个非常高效的用于进行这种维护的方法和系统，该方法和系统将需要最少的人员、最少的时间并且不需要进行膜的拆卸/重装。本发明还具有提供该维护的远程控制的目的。

在本发明的情况下，适宜地，在例如膜的高压侧的表层的使用通过通称“半渗透材料”来最好地限定。

鉴于大部分发电设备一般提供比在特定的时间点需要的功率输出多的功率输出的事实，应理解，暂时的比如5-10％的功率损失是不关键的，这意味着通过依次地或者按组对膜进行清洁操作，可以对在该发电设备中所需的多个膜(或膜模块)进行维护，即，清洁。

根据本发明，上述方法包括在膜的第一侧引入一股(plug)第二类型水以改变在该第一侧的第一类型水中的溶解物质的浓度，以及通过将在所述第一侧的第一类型水的高压力施加到该股第二类型水上而利用从膜的第一侧到第二侧的第二类型水产生PRO压力反冲洗功能，其中所述第二类型水具有低于第一类型水的溶解物质浓度的溶解物质浓度。

根据所附的从属权利要求2-12以及参考附图的详细公开内容可得到该方法的另外的实施方案。

根据本发明，上述系统包括:连接在膜的低压侧的输入和膜的高压侧的输入之间的、时间可控的第一阀或泵，所述第一阀或泵可操作来选择性地将一股第二类型水输送到膜的第一侧以改变在该第一侧的第一类型水中的溶解物质的浓度，从而利用在所述第一侧由施加到该股第二类型水上的第一类型水的高压力加压的、从膜的第一侧到第二侧的第二类型水产生PRO压力反冲洗功能，所述第二类型水具有低于第一类型水的溶解物质浓度的溶解物质浓度。这意味着，通过利用在第一侧被第一类型水的高压力加压的、从膜的第一侧到第二侧的第二类型水来提供PRO压力反冲洗功能，该第一类型水的该高压力由于PRO过程已存在并且在用于第一类型水的水压流管线中可自膜模块的上游或下游供应。换句话说，使用在膜的第一侧可得到的已有压力。因此，不特别为反冲洗操作产生液压。

根据所附的从属权利要求14-26以及参照附图的详细公开内容可得到该系统的另外的实施方案。

现将参照附图进一步描述本发明，该附图示出了本发明的可供选择的、但非限制性的实施方案。

图1a示出了挪威专利314575的现有技术的PRO发电设备结构。

图1b示出了另一个呈水面下(sub-surface)或海底(sub-sea)PRO发电设备的形式的现有技术结构。

图2a示出了与基于PRO的发电设备中的膜反冲洗相关的一些基本考虑因素，图2b-2d分别是PRO、反冲洗以及增强的反冲洗的水通量和盐浓度分布的相当示意性的图解。

图3示出了在地面(surface)PRO发电设备设施上应用的PRO压力反冲洗实施方案。

图4示出了渗透增强的PRO压力反冲洗实施方案。

图5示出了具有无压淡水注入的PRO压力反冲洗。

图6a和7示出了利用交换过的PRO(exchanged PRO)的反冲洗实施方案，图6a的实施方案使用泵辅助装置，图7的实施方案使用阀的操作。

图6b示出了在如图1b中所示出的并且还在图11中示出的水面下PRO发电设备设施上应用的PRO压力反冲洗实施方案，并示出了图6a的地面PRO发电设备设施实施方案的一个替代物。

图8和9示出了渗透增强的PRO压力反冲洗实施方案，图8的实施方案具有泵辅助装置，图9的实施方案使用阀的操作。

图10是简化的方框图，示出了图3-9中的各个图中示出的泵和阀的操作的远程控制。

图11示出了图1b中示意性示出的连续水面下PRO发电设备的实际实施方案。

在本发明下面的描述中，参照附图，下面的缩略语将用于各种水流:

SW＝第一类型水，例如，海水

FW＝第二类型水

FB＝第二类型水的排水(bleed)，例如，淡水的排水

BW＝含盐水

PRO＝压力延迟渗透

DA＝杀菌剂

SW侧＝第一侧

FW侧＝第二侧

图1a概括地示出了在挪威专利314575中公开的现有技术的PRO发电设备，该发电设备包括加压的SW入口11和FW入口12。一般地，现有技术的SW压力在膜模块的入口处约为12巴，FW压力小于0.5巴，这表明在该实施例中BW压力将比在膜模块入口处的SW压力小不到0.5巴。但是，这些压力数字仅是典型的例子，决不应被看做是对将要进一步描述的本发明的范围的限定。一个或多个膜13’存在于膜模块或膜装置13中。在PRO发电设备的实际实施方案中，应理解，将使用多个这样的模块或装置。由于PRO过程，在模块的高压侧的出口14会以比12巴稍小——例如小不到0.5巴——的压力输送BW，并且在引言中也提到的典型实施例中，大约2/3的BW会经由压力交换器16流到BW出口15，该压力交换器用于将压力施加到SW入口11。剩余的1/3的BW会通过涡轮机17到达BW出口18。来自膜模块穿过低压出口19的FB在本实施例中一般会具有小于0.5巴并且比FW压力稍低的压力。

图1b示出了图1a的实施方案的变体。图1b示出了水面下或海底PRO发电设备，其如结合图11进一步显示和描述的。应注意，如图1a中所显示的压力交换器16不再存在，因为发电设备浸没在水中使得没必要安装压力交换器16。在水面下的或浸入水中的发电设备中，通过涡轮机17’引导具有高压的FW，然后将其直接引导到膜装置13的FW侧，所述涡轮机在膜装置13的上游位于膜装置13的FW侧。

在下面的附图中，因为涡轮机17不形成反冲洗操作的一部分，为了简洁的原因，未示出涡轮机17。但是，应认为它是存在的。虽然仅示出了一个膜模块，应理解，可以存在两个或更多的模块或装置。单个压力交换器可以对一个模块起作用，不过优选地，每个压力交换器连接到若干模块。这意味着，优选地，若干模块会同时经受PRO压力反冲洗。

图2a示出了本发明的基本构思。一股FW 21已注入SW流中并且在FW移动穿过膜到膜的低压侧(即，膜模块的低压侧)的时间，渗透过程会停止。因此，类似于普通的膜过滤中的反冲洗，高压SW会迫使FW穿过膜，该高压SW具有比膜的低压侧的压力更高的压力。应理解，如果盐水或SW已存在于膜的正常低压侧，如箭头22指示，可能会增加反向通量，但是SW将需要首先扩散或渗透到膜结构中。

下面描述的所有可供选择的方案都利用一种或两种效应(effect)来实现反冲洗:

在膜模块13的一部分长度或整个长度上注入FW，从而局部地去除渗透驱动力。因为在发电设备的其他模块/装置中PRO过程继续进行，所以在PRO发电设备中保持SW管线中的压力。该压力会迫使水通量在与PRO相比的反方向上穿过膜，从而局部地反冲洗膜，如图2a所示。反向通量会将水从膜的SW侧排走，而不是将水供给到膜的SW侧。因此，来自反冲洗过的模块/装置的含盐水的量会暂时下降。

如果在将FW注入膜的SW侧时将SW在某个位置注入膜的FW侧，会存在将水从膜的SW侧推到FW侧的渗透力。除了由SW管中的PRO压力产生的反向通量之外，还会有所引起的(渗透)通量，从而增加了总的反冲洗水通量。渗透力会需要一些时间来起作用，因为盐必须扩散到膜中。这种扩散需要大约一分钟，大约是与在PRO期间穿过模块的流动时间相同的时间。

将参照附图阐述的示例性实施方案决不被认为是对本发明构思的穷举，而是仅被包含来解释可以如何实现本发明。

在PRO过程中，在SW馈入(feed-in)11中可以存在4-30巴的正常压力，在FW馈入12中可存在小于1巴——适宜地小于0.5巴——的压力。适宜地，该较高压力可在8-16巴的更受限制的范围内，并且在所进行的实验中，该压力是0-20巴，但通常是12巴。在BW和FB出口14、19处的压力适宜地比相应的SW和FW入口11、12的低不到0.5巴。通过仍被保持处于PRO运行中的模块/装置可以保持这些压力水平。应该用最少的阀、泵和功率损失来实现在PRO设备中的局部反冲洗，并且根据接下来的公开内容，应理解，本发明提供一种非常高效和简单的反冲洗操作。

必须根据模块的实际结构和/或发电设备的结构和运行，来决定每次是在整个模块上进行反冲洗还是仅在其长度的一部分上进行反冲洗。类似地，运行状况和发电设备结构将决定是同时在几个模块中进行反冲洗，还是每次仅在一个模块/装置中进行反冲洗，还是同时在大量的模块/装置中进行反冲洗。

图2b示出了PRO，箭头23指示渗透水通量，Cs指示与膜13’有关的模块13中盐的浓度，其中13”指示扩散表层，13”’指示多孔结构。该多孔结构是分层的还是具有其他构型——这取决于所使用结构的材料——在本上下文中在理解本发明的原理方面是不重要的。

图2c示出了反冲洗，参考标记24指示由发电设备中的PRO所产生的液压驱动的反冲洗通量。

图2d示出了增强的反冲洗，参考标记25指示由发电设备中的PRO所产生的液压以及附加的局部渗透驱动的反冲洗通量。

现将参照图3-9解释更详细的实施例。

图3是本发明的最简单形式。参考标记31指示具有内置止回阀(no-return valve)的高压容积泵(例如，像活塞泵)，该高压容积泵在给定时间间隔内将给定量的FW“注入”膜的SW侧。在PRO运行中，通过SW供应管线11在该侧维持液压。在涡轮机中恢复给泵31的能量(减去效率损失)。

因此，在图3的实施方案中，通过泵31在模块13’的膜的第一侧或FW侧引入一股FW，以改变在该侧的SW中的溶解物质的浓度(实际上是盐度)，并且通过使用在所述第一侧的SW的高压来使该股FW加压而利用从膜的第一侧(SW侧)到第二侧(FW侧)的FW，来产生PRO压力反冲洗功能。这个基本原理对图4-9的实施方案也适用。

图4示出了渗透增强的PRO压力反冲洗的原理。泵41具有与图3中的泵31相同的功能。但是，在泵41运行的同时，阀44运行以向模块13中的膜13’的FW侧注入SW，这样通过给PRO压力反冲洗增加渗透驱动力和通量，增强反冲洗功能，如图2d所示。

图5示出了具有无压淡水注入的PRO压力反冲洗。

在此实施方案中，阀54和阀55分别切断SW和BW。随后阀56的打开释放模块13中膜13’的SW侧的压力，并且允许FW通过打开的阀51流到膜13’的该侧(SW侧)。当随后关闭阀51和56并打开阀54和55时，将产生反冲洗功能。如虚线所示，可选地，可以通过从SW馈入管到FW入口的另一阀57将SW引入膜的FW侧，以增加渗透通量。但是，这个后面的选择会增加所需阀的数量、发电设备复杂性和成本。

图6a示出了利用交换过的PRO压力的反冲洗，其使用泵61将上述的一股FW提供到膜13’的SW侧。

泵61是适当低压的泵，该泵具有足够的泵送功率以克服压力交换器16上游的SW供应管线11中的压力并且因此在给交换器16的液体供应中用一股FW替代SW，从而将FW注入膜13’的SW侧。除了仅仅需要低压类型的泵61并且发电设备的功率损失更小之外，运作与图3中的实施方案十分相似。

图7示出了利用交换过的PRO压力的反冲洗，其使用来自一对阀71和74的辅助而不是图6a中的泵61。

阀74切断到压力交换器16的SW馈入，通过打开阀71将FW引向压力交换器16。在其他方面，原理类似于图6的原理。随后，在一股FW已被引到SW侧之后，阀71将关闭，阀74将打开。

图6b，作为图6a的实施方案的水面下变体，在反冲洗功能方面具有与图6a的实施方案相似的运作。但是，应注意，如关于图1b和11所论述的，涡轮机17’在膜13’的上游位于膜13’的FW侧。

图6b利用泵61将一股FW提供到膜13的SW侧，也通过已有的PRO压力提供反冲洗。泵61是适当低压的泵，该泵具有足够的泵送功率以克服膜上游的SW供应管线11中的压力，并且因此在给膜13’的高压侧的液体供应中用一股FW代替SW，从而将FW注入膜13’的SW侧。因此，该运作与图6a的实施方案十分相似，但是差别在于，存在实际上使得压力交换器16变得多余的水面下安装；并且，除了仅需要低压类型的泵61并且在发电设备中的功率损失更小之外，该运作还与图3的实施方案相似。

图8和9的实施方案都涉及渗透增强的PRO压力反冲洗。

在图8中，实施方案在将一股FW注入到膜13’的SW侧方面是用泵运作的。因此，通过像图6中示出的泵61的那种类型的低压泵81实现将FW注入到膜的SW侧。当泵81运行时，阀84会运行以将SW引向膜13’的FW侧，这通过给PRO压力反冲洗增加渗透驱动力和通量增强了反冲洗，如图2d所公开的。

在图9的实施方案中，图8的泵81被两个阀91和94代替。因此，像在图7的实施方案中那样实现将FW注入到膜13’的SW侧。为了将一股FW引到压力交换器的入口以及随后引到膜13’的SW侧，阀94关闭并且阀91打开。同时，如同在图8的实施方案中那样，阀95将SW引到膜13’的FW侧，给PRO压力反冲洗增加渗透驱动力和通量。随后，在上述一股FW已被引到SW侧之后，阀91和95将关闭并且阀94将打开。

因此，应理解，在膜的SW侧注入的该股FW会要求，SW高压随后出现在该SW侧以强行将该股FW从膜的SW侧推到FW侧。

在图3至9中，分别示出了阀32、42、52、62、72、82以及92，这些阀的作用是当所述一股FW被注入到膜的SW侧时将杀菌剂DA注入该股FW中。

在图3至图9中，也分别示出了阀33、43、53、63、73、83以及93，这些阀的作用是将杀菌剂DA注入FW中，以便在将所述一股FW注入到膜13’的SW侧之前一预定时间让DA从膜13’的低压侧——即，FW侧——进入膜13’。该杀菌操作的优点是:DA会进入膜13’并且被扩散表层13”阻挡，并且当反冲洗以FW从膜13’的SW侧移向FW侧开始时，位于膜13’中的细菌以及其他不希望的微生物会与DA一起被冲洗出来。

供应到膜13’的SW侧——即扩散表层的SW侧——的DA仅会处理该表层表面上的细菌和其他不希望的微生物。因此，当认为必要时，可以将DA施于膜13’的两侧或仅一侧。适宜地，所述DA是氯溶液，但可以使用其他药剂。

图10示出了控制和处理单元101，该单元可以根据维护程序自动运行，或者具有使操作者(未示出)能进行手动控制的越权装置(overriding means)102。适宜地，提供显示器103以使得操作者能够监视发电设备中反冲洗作业进行得如何。单元101具有输出，以根据需要控制泵和阀的运行，即，根据需要控制泵的起动和停止以及阀的打开和关闭。适宜地，单元101可以具有由合适的软件和/或固件管理的微处理器或PC结构。

图11示出了连续运行的水面下PRO发电设备。从FW源113，例如河，将FW供给111提供给涡轮机112(类似于图1b和6b中的涡轮机17’)。模块装置114(类似于膜装置13)在FW侧连接到涡轮机112的出口，并且来自模块装置114的FW排水FB115被导引到SW蓄水池116，例如海洋。SW供给117进入膜装置114的高压侧并且以BW的形式排出膜装置114，该BW通过管线118被输送回蓄水池116。

虽然在图11中以及还有在其他附图中仅显示了一个模块装置114，但应理解，在PRO发电设备的运行中通常会包括多个甚至相当大数量的膜模块13；114。

另外，应理解，如果涡轮机改为位于膜装置的FW上游侧，如结合图5、6a、7、8和9所公开的反冲洗操作的原理会同样好地适用，这样意味着，反冲洗操作将在水面下设施上进行，而不是在地面设施上进行。

Claims (26)

1.一种用于对具有半渗透性能、供基于压力延迟渗透PRO使用的膜(13’)进行维护的方法，该膜具有高压力第一侧和具有较低压力的第二侧，该方法包括:

在膜(13’)的第一侧引入一股第二类型水(FW)以改变在该第一侧的第一类型水(SW)中的溶解物质的浓度，所述第二类型水(FW)具有低于所述第一类型水(SW)的溶解物质浓度的溶解物质浓度，以及

通过将在所述第一侧的第一类型水(SW)的高压力施加到该股第二类型水(SW)上而利用从膜(13’)的第一侧到第二侧的第二类型水(FW)产生PRO压力反冲洗功能。(图3-9)

2.根据权利要求1的方法，其中膜的所述第一侧在膜进行正常PRO运行时被配置为接收具有一溶解物质浓度的所述第一类型水的所述高压供应，并且其中膜的所述第二侧在正常PRO运行进行时被配置为接收所述第二类型水的低压供应。

3.根据权利要求1或2的方法，包括步骤:

a)在暂时切断将第一类型水供应到第一侧以及膜的第一侧的出口仅连接到膜的第二侧的出口之后，将所述第二类型水的所述一股水供应到所述第一侧，

b)切断将第二类型水供应到膜的第一侧以及切断所述出口之间的连接，以及

c)在于步骤a)中被供应到所述第一侧的所述第二类型的所述水的上游施用所述第一类型的水。(图5)

4.根据权利要求1或2的方法，其中当暂时切断第一类型水的供应时，将所述第二类型水的所述一股水施用到所述第一侧，并且其中随后切断到膜的第一侧的所述一股第二类型水并且恢复第一类型水的供应。(图7、9)

5.根据权利要求1或2的方法，其中将所述一股第二类型水暂时施用到所述第一侧使其进入第一类型水流中。(图3、4、6、8)

6.根据权利要求1、2或5的方法，其中利用泵的作用帮助将第二类型水供应到第一侧，该泵提供超过所述高压力的供应输出压力。(图3、4、6、8)

7.根据权利要求1、2、4、5或6的方法，还包括:

将第一类型水流引到膜的第二侧使其进入第二类型水流中以产生渗透增强的PRO压力反冲洗功能。(图4、8、9)

8.根据权利要求7的方法，其中输送到第二侧的第一类型水流具有等于或高于所述低压力但低于所述高压力的输送压力。(图4、8、9)

9.根据权利要求1-9中的任意一项的方法，其中所述高压力在4-30巴的范围内，优选地在8-16巴的范围内，并且其中所述低压力小于1巴。(图3-9)

10.根据权利要求1-9中的任意一项的方法，还包括将杀菌剂注入第二类型水中，以便在将所述一股第二类型水引到膜的第一侧之前一预定时间让该杀菌剂从膜的低压侧进入膜。(图3-9)

11.根据权利要求1-10中的任意一项的方法，还包括当所述一股第二类型水被输送到膜的所述第一侧时，将杀菌剂注入该股第二类型水中。(图3-9)

12.根据权利要求1-11中的任意一项的方法，其中所述第一类型水是海水，所述第二类型水是淡水。(图1-9)

13.一种用于对具有半渗透性能、供基于压力延迟渗透PRO使用的膜进行维护的系统，该膜具有高压力第一侧和具有较低压力的第二侧，该系统包括:

连接在膜(13’)的低压侧的输入(12)和膜(13’)的高压侧的输入(11)之间的、时间可控的第一阀或泵(31；41；51；61；71；81；91)，所述第一阀或泵可操作来选择性地将一股第二类型水(FW)(21)输送到膜的第一侧以改变在该第一侧的第一类型水(SW)中的溶解物质的浓度，从而利用在所述第一侧由施加到该股第二类型水(FW)上的第一类型水(SW)的高压力加压的、从膜的第一侧到第二侧的第二类型水(FW)产生PRO压力反冲洗功能，所述第二类型水具有低于第一类型水的溶解物质浓度的溶解物质浓度。(图3-9)

14.根据权利要求13的系统，其中膜的所述第一侧在膜进行正常PRO运行时被配置为接收具有一溶解物质浓度的所述高压第一类型水(SW)的供应，并且其中膜的所述第二侧在正常PRO运行进行时被配置为接收所述低压第二类型水(FW)的供应。

15.根据权利要求13或14的系统，其中第二可控制阀(54)在第一类型水(SW)的供应入口(11)处在第一阀或泵(51)的出口的上游连接到第一侧，其中第三可控制阀(55)连接到所述第一侧的出口(14)，并且其中第四可控制阀(56)的入口在第三阀(55)的上游连接到第一侧的出口(14)，该第四可控制阀(56)的出口连接到第二侧的开端式出口(19)。(图5)

16.根据权利要求15的系统，其中装置被设置并且被配置为，在第一工作状态下使所述第二和第三阀(54；55)关闭并且使所述第一和第四阀(51；56)打开，在第二状态下关闭第一和第四阀(51；56)并且打开第二和第三阀(54；55)，从而使反冲洗功能被实现。(图5)

17.根据权利要求13或14的系统，其中所述第一阀(71；91)直接或通过压力交换器(16)的入口连接到膜(13’)的所述第一侧，其中第二可控制阀(74；94)在压力交换器(16)的上游或在膜(13’)的第一侧的上游连接到第一类型水(SW)的入口供应，该第一类型水通常可直接或通过压力交换器(16)输送到膜(13’)的第一侧，所述第一阀(71；91)在介于第二阀(74；94)和膜(13’)之间的位置或者在第二阀(74；94)和压力交换器(16)的入口之间连接到用于第一类型水(SW)的输送管。(图7、9)

18.根据权利要求13或14的系统，其中所述泵(31；41；61；81)被配置为将所述一股第二类型水(FW)暂时输送到所述第一侧使其进入第一类型水(SW)流中。(图3、4、6、8)

19.根据权利要求13、14或18的系统，其中利用所述泵(31；41；61；81)的作用帮助进行的第二类型水(FW)到第一侧的供应具有超过所述高压力的水供应输出压力。(图3、4、6、8)

20.根据权利要求13、14、17、18或19的系统，还包括连接在膜(13’)的第一侧的入口(11)和第二侧的入口(12)之间的第三可控制阀(44；84；95)，所述第三阀可控制来将第一类型水(SW)流引到膜的第二侧使其进入第二类型水(FW)流中以产生渗透增强的PRO压力反冲洗功能。(图4、8、9)

21.根据权利要求20的系统，其中由所述第三可控制阀(44；84；95)输送到第二侧的所述一股第一类型水(SW)或所述第一类型水(SW)流具有等于或高于所述低压力但低于所述高压力的输送压力。(图4、8、9)

22.根据权利要求13-21中任意一项的系统，其中所述高压力在4-30巴的范围内，优选地在8-16巴的范围内，并且其中所述低压力小于1巴。

23.根据权利要求13-22中任意一项的系统，还包括一杀菌剂注射器装置(33；43；53；63；73；83；93)，该杀菌剂注射器装置被配置为在膜(13’)的低压侧的上游将杀菌剂(DA)可控制地注射到第二类型水(FW)中，以在将所述一股第二类型水(FW)引到膜的第一侧之前让该杀菌剂从膜的低压侧进入膜(13’)一预定时间。

24.根据权利要求13-23中任意一项的系统，还包括一杀菌剂注射器装置(32；42；52；62；72；82；92)，该杀菌剂注射器装置被配置为当所述一股第二类型水(FW)被输送到第一侧时可控制地将杀菌剂(DA)注入该股第二类型水(FW)中。

25.根据权利要求23或24的系统，其中所述杀菌剂(DA)是氯溶液。

26.根据权利要求13-25中任意一项的系统，其中所述第一类型水是海水(SW)，所述第二类型的水是淡水(FW)。

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