Прямой осмос все чаще используется в различных системах водоподготовки, от производства продуктов питания и напитков до тяжелой промышленности . Вот ответы на несколько общих вопросов о процессе.

ЧТО ТАКОЕ ПРЯМОЙ ОСМОС?

Прямой осмос (FO) - это процесс отделения воды, в котором полупроницаемая мембрана используется для отделения воды от растворенных веществ. FO использует природную энергию в виде осмотического давления для транспортировки воды через мембрану, удерживая растворенные вещества на другой стороне.

КАК РАБОТАЕТ ПРЯМОЙ ОСМОС?

В системах FO раствор с более низкой концентрацией растворенного вещества (известный как исходный раствор) течет с одной стороны мембраны , в то время как раствор с более высокой концентрацией растворенного вещества (раствор для вытяжки) течет с другой стороны. Осмос заставляет воду течь из исходного раствора через мембрану в вытяжной раствор. По мере прохождения воды через мембрану раствор для вытяжки становится разбавленным, а исходный раствор концентрируется.

Весь процесс можно запустить без дополнительного гидравлического давления. Раствор для вытяжки может состоять из простой смеси соли и воды или вещества, специально предназначенного для применения.

ДЛЯ ЧЕГО МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРЯМОЙ ОСМОС?

FO обычно используется для трех типов приложений:

  • Концентрация продукта : из исходного раствора извлекается вода, в результате чего остается ценный концентрат (например, кофейный концентрат).
  • Концентрация отходов : из исходного раствора извлекается вода, в результате чего остаются концентрированные отходы, которые легко утилизировать.
  • Производство чистой воды : как при концентрации ценного продукта, так и при концентрации отходов вода перемещается из исходного раствора в вытяжной раствор. Затем эту воду можно восстановить для получения чистой воды.

В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ ПРЯМЫМ И ОБРАТНЫМ ОСМОСОМ?

Как и FO, обратный осмос (RO) представляет собой раствор для мембранной очистки воды. Основное различие между RO и FO заключается в том, как вода проходит через мембрану. В обратном осмосе вода проталкивается через мембрану за счет гидравлического давления. FO использует естественное осмотическое давление, чтобы вызвать поток воды через мембрану.

ЧТО ТАКОЕ «РАСТВОР ПРЯМОГО ОСМОСА»?

В решении для прямого осмоса используется система регенерации при вытяжке для отделения чистой воды от использованного вытяжного раствора. Затем раствор для вытяжки рециркулируют для повторного использования.

В FO молекулы воды втягиваются из исходного раствора в вытяжной раствор. Чтобы произвести чистую воду и восстановить раствор для раздачи для повторного использования, их необходимо разделить с помощью другого типа системы очистки воды - системы регенерации раздачи. Система извлечения при вытяжке может быть основана на испарении, на мембранной основе (обычно обратный осмос) или на реактивных растворенных веществах при вытяжке.

Раствор прямого осмоса с системой рекуперации воды для отделения чистой воды от раствора.

КАК ПРЯМОЙ ОСМОС СПОСОБСТВУЕТ НУЛЕВОМУ СБРОСУ ЖИДКОСТИ (ZLD) ИЛИ МИНИМАЛЬНОМУ СБРОСУ ЖИДКОСТИ (MLD)?

Когда дело доходит до ZLD или MLD , FO можно интегрировать в системы очистки воды для повышения скорости извлечения и снижения энергии, необходимой для испарения.

Например, для очистных сооружений стадия ультрафильтрации (UF) / нанофильтрации (NF) может быть полностью или частично заменена FO (варианты 1 и 2). Это может упростить процесс очистки, повысить надежность системы при работе с серьезными загрязнителями и увеличить количество воды, направляемой на повторное использование. FO также может быть добавлен после обратного осмоса (вариант 3) для дальнейшего уменьшения объема, отправляемого в испаритель, и, таким образом, снижения эксплуатационных расходов.

Как прямой осмос может быть реализован в системах очистки сточных вод, например, в текстильной промышленности.

Эти системы ZLD / MLD становятся более эффективными. Например, канадская компания Forward Water создала систему очистки воды, которая очищает обратную воду и пластовую воду нефтегазовой промышленности с очень небольшим количеством энергии, необходимой для испарения. Это достигается с помощью уникального решения для вытяжки, которое превращается в газ с небольшим количеством тепла, например, вторичного тепла от существующего промышленного процесса.

А КАК НАСЧЕТ ОБРАТНОГО ПОТОКА / ОБРАТНОЙ ПЕРЕДАЧИ?

Как и все полупроницаемые мембраны, некоторые растворенные вещества из вытяжного раствора могут диффундировать обратно через мембрану в исходный раствор. Это называется обратным потоком или обратным переносом, и его необходимо учитывать при разработке решения с оптоволоконным кабелем. Обратный поток зависит от выбора раствора для вытяжки и мембраны. Лучшие мембраны из волоконно-оптического волокна сводят обратный поток к минимуму.