3.3. Forward osmosisForward osmosis

3.3. Forward osmosis
Forward osmosis (FO) is a membrane operation developed from a natural process occurring in plants and human bodies. The driving force of the process is the chemical potential difference across the membrane which forces the water to flow from a low to a high concentrated compartment. FO is a process appropriate for separation (e.g., in desalination and wastewater treatment), for power generation and for life science
uses (e.g., for drug release, medical product enrichment and food processing) [48].
In desalination, FO is utilized as an RO pre-treatment step, where the retained brine from RO is re-circulated to the FO modules an then used as a draw solution. The advantages of the hybrid FO–RO systemis the lowfouling tendency, improved recovery factor and reduction in the use of chemicals at the pre-treatment stage [49,50].
This improved water quality could meet appropriate irrigation water standards at a low additional cost compared to the single RO system. Moreover, Shaffer et al. [49] modeled specific energy consumptions for an FO–RO system compared to a two-pass RO process
resulting in energy saving of 1.94 kWh/m3 of desalinatedwater at recovery factors of 70% [49]. FO can also be applied as a standalone process, e.g. for brackish water desalination, designed with a draw agent consisting of a concentrated fertilizer solution. The fertilizer draw solution can be applied directly as irrigation water or mixed with fresh water to obtain a suitable concentration. In this way, the crops will receive at the same time water and fertilizers. This phenomenon is called fertigation [51,52]. However, fertilizer drawn FO might only be suitable for limited cases where the
only off-taker of the produced water is the agricultural industry. Moreover, the balance between fertilizers to be applied for crop production and the amount to be used as a drawsolution for extracting the requiredvolume of irrigation water might not be similar.
FO is a very promising process, but the difference between the current development status of RO and FO is still very large. The measuresto advance FO at industrial level are [53]:
• production and development of new and improved membrane and
membrane module,
• selection of suitable draw solutions with easy and cost effective
regeneration.
Several publications have addressed the development of membranes for FO either by new manufacturing methods or modification of existingmembranes [54,55].However, themembranes are often tested in different experimental conditions, thus standard evaluation
methods have been suggested by Cath et al. [56] to ensure comparative studies. Also various draw solutions have been studied including solutions with various salts and, recently, magnetic nanoparticles, polyelectrolytes and hydrogels [57–59]. However, as described previously, the use of fertilizers as a drawsolution could be of particular interest for agricultural practice due to (i) the relative low cost treatment at higher
water recovery factors, and (ii) the high quality irrigation water adjusted to given soil and crop properties.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.3 ออสโมซิไปข้างหน้าออสโมซิไปข้างหน้า (สำหรับ) คือ การดำเนินการเมมเบรนที่พัฒนาจากกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในพืชและร่างกายมนุษย์ แรงขับของกระบวนการคือ ศักย์เคมีผ่านเมมเบรนซึ่งทำให้น้ำไหลจากต่ำจะมีช่องที่เข้มข้นสูง สำหรับเป็นกระบวนการเหมาะสม สำหรับการแยก (เช่น ในการกลั่นน้ำและน้ำเสียการรักษา), สำหรับสร้างพลังงาน และวิทยาศาสตร์ใช้ (เช่น สำหรับการจำหน่ายยาเสพติด เพิ่มคุณค่าของผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ และการแปรรูปอาหาร) [48]ในการกลั่นน้ำ สำหรับจะใช้เป็นขั้นตอน RO ก่อนรักษา ที่ส่งใหม่ไปโมสำหรับดูแล้วการใช้น้ำเกลือที่สะสมจาก RO โซลูชันวาด ข้อดีของไฮบริดสลีสำหรับ – RO systemis lowfouling แนวโน้ม กู้ปรับตัว และลดการใช้สารเคมีในขั้นตอนก่อนรักษา [49,50]คุณภาพน้ำที่ดีขึ้นนี้สามารถตอบสนองมาตรฐานน้ำชลประทานที่เหมาะสมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมต่ำเมื่อเทียบกับระบบ RO เดียว นอกจากนี้ Shaffer ร้อยเอ็ด [49] จำลองปริมาณการใช้พลังงานเฉพาะสำหรับระบบสำหรับ – RO เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการ RO สองรอบผลการประหยัดพลังงานของ 1.94 กิโลวัตต์/m3 ของ desalinatedwater ที่ปัจจัยกู้ 70% [49] นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับเป็นกระบวนการแบบสแตนด์อโลน เช่นการกลั่นน้ำน้ำกร่อย การออกแบบที่ มีตัวแทนวาดที่ประกอบด้วยการแก้ไขปัญหาปุ๋ยเข้มข้น การแก้ไขปัญหาการวาดปุ๋ยสามารถใช้เป็นน้ำชลประทานโดยตรง หรือผสมกับน้ำเพื่อรับความเข้มข้นที่เหมาะสม ในวิธีนี้ เป็นพืชจะได้รับในเวลาเดียวกันน้ำและปุ๋ย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า fertigation [51,52] อย่างไรก็ตาม ปุ๋ยเท่านั้นอาจเหมาะสำหรับวาดจำกัดกรณีที่การเพียงปิดโชคน้ำผลิตเป็นอุตสาหกรรมการเกษตร นอกจากนี้ สมดุลระหว่างปุ๋ยที่จะใช้สำหรับการผลิตพืชและจำนวนเงินที่จะใช้เป็นแบบ drawsolution สำหรับการแยก requiredvolume ของน้ำชลประทานอาจไม่คล้ายกันสำหรับเป็นกระบวนการสัญญามาก แต่ความแตกต่างระหว่างสถานะการพัฒนาของ RO สำหรับยังคงมีขนาดใหญ่มาก สำหรับล่วงหน้า measuresto ในระดับอุตสาหกรรมคือ [53]:•ผลิตและพัฒนาปรับปรุงใหม่ และเมมเบรน และเมมเบรน•ตัวเลือกโซลูชันเหมาะวาดง่าย และคุ้มค่าฟื้นฟูหลายแห่งได้รับการพัฒนาเยื่อหุ้มสำหรับทั้ง โดยวิธีการผลิตใหม่หรือการปรับเปลี่ยน existingmembranes [54,55] อย่างไรก็ตาม themembranes มักจะทดสอบในเงื่อนไขทดลองแตกต่างกัน ดังนั้นมาตรฐานการประเมินวิธีได้รับการแนะนำโดย Cath et al. [56] เพื่อศึกษาเปรียบเทียบ ยัง โซลูชั่นวาดต่าง ๆ มีการศึกษารวมทั้งโซลูชันต่าง ๆ เกลือ และ ล่า สุด เก็บกักแม่เหล็ก polyelectrolytes และ hydrogels [57-59] อย่างไรก็ตาม เป็นอธิบายไว้ก่อนหน้านี้ การใช้ปุ๋ย drawsolution จะเป็นประโยชน์สำหรับการปฏิบัติทางการเกษตรเนื่องจาก (i) ญาติรักษาต้นทุนต่ำที่สูงกว่าน้ำกู้คืน และปัจจัย (ii) คุณภาพน้ำชลประทานปรับเพื่อให้คุณสมบัติของดินและพืช

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.3 ไปข้างหน้าออสโมซิ
Forward Osmosis (FO) คือการดำเนินการเมมเบรนที่พัฒนามาจากกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในพืชและร่างกายมนุษย์ แรงผลักดันของกระบวนการที่เป็นความแตกต่างที่มีศักยภาพทางเคมีผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งบังคับให้น้ำไหลจากที่ต่ำไปยังช่องที่มีความเข้มข้นสูง FO เป็นกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับการแยก (เช่นในการกลั่นน้ำทะเลและการบำบัดน้ำเสีย) การผลิตกระแสไฟฟ้าและการใช้ชีวิตวิทยาศาสตร์
การใช้งาน (เช่นสำหรับการปล่อยยาเสพติดเพิ่มปริมาณผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และการแปรรูปอาหาร) [48].
ในกลั่นน้ำทะเล FO ถูกนำมาใช้เป็น ขั้นตอนการรักษาก่อน RO ที่น้ำเกลือสะสมจาก RO เป็นอีกครั้งที่หมุนเวียนไป FO โมดูลที่ใช้แล้วเป็นวิธีการแก้ปัญหารู้แพ้รู้ชนะ ข้อดีของไฮบริด FO-RO systemis แนวโน้ม lowfouling ปัจจัยการกู้คืนที่ดีขึ้นและลดการใช้สารเคมีในขั้นตอนการรักษาก่อน [49,50] ได้.
คุณภาพน้ำที่ดีขึ้นนี้สามารถตอบสนองมาตรฐานน้ำชลประทานที่เหมาะสมในค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นต่ำ เมื่อเทียบกับระบบ RO เดียว นอกจากนี้ Shaffer, et al [49] รูปแบบการบริโภคพลังงานที่เฉพาะเจาะจงสำหรับระบบ FO-RO เมื่อเทียบกับสองผ่านกระบวนการ RO
ผลในการประหยัดพลังงาน 1.94 กิโลวัตต์ชั่วโมง / m3 ของ desalinatedwater ปัจจัยการฟื้นตัวของ 70% [49] FO นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้เป็นกระบวนการแบบสแตนด์อโลนเช่นสำหรับการกลั่นน้ำทะเลน้ำกร่อยได้รับการออกแบบกับตัวแทนวาดประกอบด้วยการแก้ปัญหาปุ๋ยเข้มข้น วิธีการแก้ปัญหาปุ๋ยวาดสามารถนำมาใช้โดยตรงเป็นน้ำชลประทานหรือผสมกับน้ำจืดเพื่อให้ได้ความเข้มข้นที่เหมาะสม ด้วยวิธีนี้พืชจะได้รับในเวลาเดียวกันน้ำและปุ๋ย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปุ๋ยทางระบบน้ำ [51,52] อย่างไรก็ตามปุ๋ยวาด FO เท่านั้นอาจจะเหมาะสำหรับกรณีที่ จำกัด
เมล์ปิดเฉพาะของน้ำที่ผลิตเป็นอุตสาหกรรมการเกษตร นอกจากนี้ยังมีความสมดุลระหว่างการใช้ปุ๋ยที่จะนำมาใช้สำหรับการผลิตพืชและจำนวนเงินที่จะนำมาใช้เป็น drawsolution สำหรับการสกัด requiredvolume น้ำชลประทานอาจจะไม่เหมือนกัน.
FO เป็นกระบวนการที่มีแนวโน้มมาก แต่ความแตกต่างระหว่างสถานะการพัฒนาปัจจุบันของ RO และ FO ยังคงมีขนาดใหญ่มาก measuresto ล่วงหน้า FO ในระดับอุตสาหกรรม [53]:
•การผลิตและการพัฒนาของเมมเบรนและใหม่และการปรับปรุง
เยื่อโมดูล
•ตัวเลือกของการแก้ปัญหาการจับเหมาะกับการที่ง่ายและค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพ
. ฟื้นฟู
สิ่งพิมพ์หลายคนได้รับการแก้ไขในการพัฒนาของเยื่อสำหรับ FO ทั้งโดย วิธีการผลิตใหม่หรือการปรับเปลี่ยนของ existingmembranes [54,55] อย่างไรก็ตาม, themembranes มักจะมีการทดสอบในเงื่อนไขการทดลองที่แตกต่างกันและการประเมินผลมาตรฐานดังนั้น
วิธีการที่ได้รับการแนะนำโดย Cath et al, [56] เพื่อให้แน่ใจว่าการศึกษาเปรียบเทียบ นอกจากนี้การแก้ปัญหาต่าง ๆ วาดได้รับการศึกษารวมทั้งการแก้ปัญหาด้วยเกลือต่างๆและเมื่อเร็ว ๆ นี้อนุภาคนาโนแม่เหล็ก polyelectrolytes และไฮโดรเจล [57-59] อย่างไรก็ตามตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้การใช้ปุ๋ยเป็น drawsolution อาจจะเป็นที่สนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติทางการเกษตรเนื่องจาก (i) การรักษาต้นทุนต่ำญาติที่สูงกว่า
ปัจจัยการกู้คืนน้ำและ (ii) น้ำชลประทานที่มีคุณภาพสูงปรับให้ดินได้รับ และคุณสมบัติการเพาะปลูก