综述：军事应用移动营地水处理系统的评估与选择方法

这篇综述系统评述了移动能源与水供应系统(EWSS)中水处理技术的选择方法，重点探讨了可再生能源驱动下超纯水(UPW)制备与电解制氢的协同机制。作者采用TOPSIS多准则决策模型(MCDM)评估了砂滤、膜蒸馏(MD)、紫外线(UV)处理等技术的适用性，为军事行动和应急响应中的模块化水处理系统设计提供了科学依据。

　　

移动军事营地水处理系统的技术评估与选择方法

引言

在军事行动和应急场景中，稳定的水和能源供应至关重要。移动能源与水供应系统(EWSS)通过整合可再生能源、氢能存储和内置水净化技术实现资源保障。这类系统的设计面临核心挑战：如何选择适配移动场景的水处理技术，并协调其与能源系统的交互作用。

水处理技术综述

压力驱动膜技术
微滤(MF)和超滤(UF)作为低能耗膜工艺，在移动系统中展现出显著优势。UF膜(孔径1-100nm)可有效截留病原体和病毒，已应用于Pure Aqua等商用移动设备。反渗透(RO)虽能处理高盐度水源，但23-35bar的操作压力导致能耗高达6-8kWh/m³，且间歇运行易引发膜损伤。

创新膜过程
膜蒸馏(MD)利用温差驱动传质，能耐受高盐度进水且可利用燃料电池(FC)废热，实验显示其通量可达20L/m²h。电去离子(EDI)结合离子交换树脂与电场驱动，可持续产出18MΩ·cm超纯水，避免化学再生污染。

消毒技术
紫外线(UV)在254nm波段可裂解有机物，185nm波段则能灭活微生物。与氯消毒相比，UV无副产物但需后续抑菌措施。臭氧处理虽需现场制备设备，但配合MnOx催化剂能高效降解有机污染物。

系统集成设计

模块化架构
"卡匣式"设计允许根据水源特性(浊度/TDS)灵活组合处理单元。案例显示，UF-RO串联系统对污染物的去除率达99%，但能耗增加2倍。

水-能协同
研究表明，FC废热可将RO进水温度提升至30°C，降低能耗14-18%。光伏-燃料电池-RO集成系统相比柴油机组可减少70,000kg/年CO₂排放。

技术选择模型

基于水源类型(地下水/海水)、气候条件和基础设施等级，建立TOPSIS-MCDM评估体系。关键指标显示：

• 颗粒活性炭(GAC)在可持续性(5分)和操作简便性(4分)表现突出
• MD在去除效率(5分)和能源兼容性(4分)优势显著
• 紫外线处理以5分的部署速度成为应急首选

未来方向

1. 开展陶瓷膜等新材料在极端环境下的现场验证
2. 开发水-能联产系统的动态控制算法
3. 探索模块化系统在700人以下营地的经济可行性

该研究为军事/应急场景下的移动水处理系统提供了技术选型框架，特别强调了膜技术与可再生能源的协同优化潜力。