在淡水资源日益短缺的今天,海水淡化工程发展迅速,其中反渗透工艺依靠其自身技术的成熟性和方便性成为了应用最广泛的海水淡化技术。目前对反渗透海水淡化工程的设计主要还是依靠传统的工程设计经验和厂家提供的计算软件,虽然可以保证设计的基本要求,但是无法保证最优的设计结果。因此有必要采用过程综合设计的方法,对反渗透工程进行整体上的配置设计,使其达到既能明显减少总投资成本又能有效降低能耗的目的。首先,对反渗透系统的各组成部分进行了相关探讨,考虑到浓差极化现象的存在,对反渗透膜的过程单元模型进行了叙述,基于一级一段和一级二段两种工艺结构对反渗透工程的过程模型进行分别的搭建。完整的建立了两个单目标（分别为总投资水平和单位水能耗）混合整数非线性规划和一个多目标混合整数非线性规划。其次,介绍了“体现能源”概念,给出了体现能源多尺度投入产出法的计算过程,并将其概念引入反渗透工程,紧接着给出了工程节能潜力的评估规程和体现能源消耗度评估指标的计算公式,并结合案例工程进行节能评估。证实了系统核算方法与工程的能源核算对接性较好,能够提高工程能耗计量的准确性。随后,创新性的将体现能源引入反渗透工程的设计问题中,对反渗透工程的配置过程进一步优化设计。在此数学模型下得到了系统最佳配置,与上文得到的数据对比发现此模型能够更好的描述工程的配置结构与能耗组成,且在满足能耗最低的前提下,能够减少工程总投资成本,本工作为工程能够系统的减少投资成本和节约能耗问题提供了有效的解决方案。最后,讨论了能量回收装置对反渗透工程节能潜力和配置的影响。并基于现有的泵-马达能量回收试验台进行模拟实验,对此试验台建立相应的数学模型,得出有无能量回收装置对系统能耗的影响情况,实验后与模型求解的数据进行比对,验证了本文研究方法的准确性。