Прямой осмос может быть использован для получения высококачественной воды из водных стоков с различной степенью загрязнения, из полупроницаемой мембраны и раствора высокого осмотического давления. Этот процесс потребляет очень мало энергии, так как он осуществляется при очень низких давлениях и комнатной температуре, что является одним из самых важных преимуществ.
Чтобы использовать это природное явление в конкретных областях применения, используются две жидкости с различным осмотическим давлением: например, морская вода будет протекать через мембрану, чтобы разбавить раствор еще большего осмотического давления. Важно отметить, что это природное явление происходит при комнатной температуре без необходимости использования сильного давления. Используется только внешняя энергия, необходимая для преодоления сопротивления трения с обеих сторон мембраны (обычно 2-3 бар). Раствор с высоким осмотическим давлением известен как вытяжной раствор и должен быть простым, безопасным в обращении, легко готовиться и легко отделяться от конечного продукта.
Прямой осмос имеет длинный список преимуществ по сравнению с обычным обратным осмосом:
- Работает при пониженном давлении.
- Снижение энергопотребления, особенно в растворах с высоким осмотическим давлением.
- Высокая устойчивость мембран к загрязнению.
- Хорошая устойчивость мембран в отношении хлора.
- Более длинный срок службы мембраны.
- Снижение эксплуатационных расходов.
Однако прямой осмос не дает высококачественной воды всего за один шаг, так как полученная вода смешивается с вытяжным раствором. Поэтому для отделения полученной воды от вытяжного раствора требуется вторая ступень. На второй ступени вытяжной раствор регенерируется, оставляя высококачественную воду.
Эти два процесса, прямой осмос и регенерация вытяжного раствора, связаны между собой рециркуляцией вытяжного раствора, который имеет более высокое осмотическое давление, чем питательный раствор. Чистая вода течет из питательного раствора через мембрану в концентрированный вытяжной раствор, тем самым разбавляя его. Разбавленный вытяжной раствор можно после этого снова сконцентрировать и чистую воду извлечь в системе регенерации. Сочетание этих двух систем является ключевым параметром в конструкции системы, так что операция сборки является простой и надежной.
Прямой осмос может применяться в самых разнообразных областях, включая очистку морской и соленой воды, воды с минеральными солями и металлами, сточных вод с высоким содержанием органики, сточных вод с кремнеземом и других видов сточных вод.
Наиболее примечательными примерами являются следующие:
- Производство воды в районах с дефицитом воды.
- Очистка сточных вод, когда законодательство требует повторного использования.
- Внедрение системы нулевого сброса.
- Обработка сложных сточных вод, с которыми трудно справиться с помощью традиционных технологий.
- Жизнеспособная альтернатива, если требуется снизить потребление энергии.
Компания Condorchem Envitech разработала и внедрила оптимальные системы прямого осмоса для своих клиентов. В частности, существует 3 варианта очистки с использованием этой технологии, где вытяжной раствор является термолитическим, способным удовлетворить потребностям различных клиентов.
Варианты технологий:
ВАРИАНТ 1
- Раствор сосредоточен на мембране.
- Высокая степень восстановления воды, даже при наличии сточных вод, приводящих к значительному загрязнению мембран.
- Очистка сточных вод, содержащих кремнезем, органическое загрязнение или минералы.
ВАРИАНТ 2
- Технология считается флагманом прямого осмоса.
- Максимальное извлечение высококачественной воды.
- Очистка рассола, содержащего до 250 000 частиц на миллион общего количества растворенных твердых веществ.
ВАРИАНТ 3
- Полное восстановление воды. Раствор с нулевым сбросом.
- Совмещает технологию MBC с кристаллизаторами.
- Повышенная эффективность по сравнению с многоступенчатыми процессами выпаривания.