Forward osmosis (original) (raw)
正浸透（せいしんとう）とは浸透プロセスの一種。逆浸透同様に半透膜を使用する。正浸透では、半透膜を挟んで、濃い溶液の側から薄い溶液の側に水を流す。その現象を利用して、塩水を淡水化したり、発電に利用したりする。英語ではforward osmosis（FO）と言う場合が多いが、engineered osmosis、manipulated osmosisという場合もある。 効率の悪さなどの課題もあるが、アメリカのHydration Technology Innovations社（HTI）、イギリスのModern Water社などが一部実用化に成功している。
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | تُستخدَم عملية التناضح الأمامي (بالإنجليزية: Forward Osmosis) في العملية الأسموزية الطبيعيّة؛ والتي تتحرك فيها المادة من منطقة ذات تركيز منخفض إلى منطقة ذات تركيز عالٍ، حيث تستهلك العملية كمية طاقة أقلّ من تلك المستخدَمة لعملية التناضح العكسي، ممّا يؤدي إلى خفض التكلفة إلى النصف مقارنة بتكلفة التناضح العكسي، فبدلاً من ممارسة قوة على المحلول من خلال تدرّج الضغط، فإنّ هذه العملية تسمح للمحلول بالتحرّك بشكل طبيعيّ، فعند تحليّة المياه، يتحرّك محلول البحر عبر غشاء شبه نفّاذ إلى محلول شديد التركيز من أملاح الأمونيا، وتبقى أملاح البحر على الجانب الآخر من الغشاء، ثمّ يتمّ تسخين المحلول لتتبخّر أملاح الأمونيا منه، ويكون الملح الناتج صالحاً للاستخدام، لكن هذه التقنية تعتبر جديدة إلى حدّ ما لتطبيقها على تحلية الماء على نطاق واسع، وبالتالي فهي تحتاج إلى تمويل، وبحث لتحديد النقاط التي يمكن تحسينها، والتي تُقلّل من تكاليف الطاقة. (ar) Forward osmosis (FO) is an osmotic process that, like reverse osmosis (RO), uses a semi-permeable membrane to effect separation of water from dissolved solutes. The driving force for this separation is an osmotic pressure gradient, such that a "draw" solution of high concentration (relative to that of the feed solution), is used to induce a net flow of water through the membrane into the draw solution, thus effectively separating the feed water from its solutes. In contrast, the reverse osmosis process uses hydraulic pressure as the driving force for separation, which serves to counteract the osmotic pressure gradient that would otherwise favor water flux from the permeate to the feed. Hence significantly more energy is required for reverse osmosis compared to forward osmosis. The simplest equation describing the relationship between osmotic and hydraulic pressures and water (solvent) flux is: where is water flux, A is the hydraulic permeability of the membrane, Δπ is the difference in osmotic pressures on the two sides of the membrane, and ΔP is the difference in hydrostatic pressure (negative values of indicating reverse osmotic flow). The modeling of these relationships is in practice more complex than this equation indicates, with flux depending on the membrane, feed, and draw solution characteristics, as well as the fluid dynamics within the process itself. The reverse solute flux for each individual solute can be modelled by Fick's Law Where is the solute permeability coefficient and is the trans-membrane concentration differential for the solute. It is clear from this governing equation that a solute will diffuse from an area of high concentration to an area of low concentration if solutes can diffuse across a membrane. This is well known in reverse osmosis where solutes from the feedwater diffuse to the product water, however in the case of forward osmosis the situation can be far more complicated. In FO processes we may have solute diffusion in both directions depending on the composition of the draw solution, type of membrane used and feed water characteristics. Reverse solute flux does two things; the draw solution solutes may diffuse to the feed solution and the feed solution solutes may diffuse to the draw solution. Clearly these phenomena have consequences in terms of the selection of the draw solution for any particular FO process. For instance the loss of draw solution may affect the feed solution perhaps due to environmental issues or contamination of the feed stream, such as in osmotic membrane bioreactors. An additional distinction between the reverse osmosis (RO) and forward osmosis (FO) processes is that the permeate water resulting from an RO process is in most cases fresh water ready for use. In FO, an additional process is required to separate fresh water from a diluted draw solution. Types of processes used are reverse osmosis, solvent extraction, magnetic and thermolytic. Depending on the concentration of solutes in the feed (which dictates the necessary concentration of solutes in the draw) and the intended use of the product of the FO process, the addition of a separation step may not be required. The membrane separation of the FO process in effect results in a "trade" between the solutes of the feed solution and the draw solution. The forward osmosis process is also known as osmosis or in the case of a number of companies who have coined their own terminology 'engineered osmosis' and 'manipulated osmosis'. (en) La ósmosis forzada es un proceso que tiene un fin similar al de la ósmosis inversa, pero no utiliza presión sino sales adecuadas para proporcionar la presión osmótica suficiente para el proceso. Al igual que la ósmosis inversa también hace uso de membranas semipermeables para llevar a cabo el proceso. En los procesos de ósmosis forzada participan dos fluidos. El alimento, que es una disolución diluida que se desea concertar y por otro lado un agente osmótico, esto es una disolución de alta concentración en sales inorgánicas u orgánicas. El agente osmótico presenta gran presión osmótica. Debido al fenómeno de la osmosis, de forma espontánea, aparece un flujo de agua desde la corriente de alimento hacia el agente osmótico. De esta forma la corriente de alimento se concentra y el agente osmótico se diluye. Generalmente a nivel industrial el agente osmótico diluido no es desechado si no que a través de un sistema de regeneración es reconcentrado extrayendo el exceso de agua proveniente de la etapa de osmosis forzada, de esta manera el agente osmótico puede ser reutilizado. Ejemplos de sistemas de regeneración puede ser la evaporación térmica o la osmosis inversa. La ósmosis forzada es un sistema alternativo al ósmosis inversa. Se utilizan sales que se pueden eliminar fácilmente con el calor, como carbonato amónico, o que no afectan negativamente al producto resultante, como el agua glucosada al potabilizar agua salada. Aparte del ahorro energético, la ósmosis forzada puede ser más eficaz porque puede llegar a dejar como subproducto en vez de salmuera. (es) 正浸透（せいしんとう）とは浸透プロセスの一種。逆浸透同様に半透膜を使用する。正浸透では、半透膜を挟んで、濃い溶液の側から薄い溶液の側に水を流す。その現象を利用して、塩水を淡水化したり、発電に利用したりする。英語ではforward osmosis（FO）と言う場合が多いが、engineered osmosis、manipulated osmosisという場合もある。 効率の悪さなどの課題もあるが、アメリカのHydration Technology Innovations社（HTI）、イギリスのModern Water社などが一部実用化に成功している。 (ja) Прямой (также естественный или обычный) осмос — осмотический процесс, в котором растворитель (обычно вода), отделённый от раствора полупроницаемой мембраной, самопроизвольно переходит через мембрану в сторону раствора. (ru) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Osmotic_Processes_Diagram.jpg?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://www.fwrj.com/techarticles/0712%20tech%201.pdf%7Caccess-date=14 https://www.osmotic-engineering.com/water-today-fo-a-brief-introduction-june-2017 http://oasyswater.com https://web.archive.org/web/20060913091639/http:/www.yale.edu/env/elimelech/publication-pdf/Cath-Childress-Elimelech-JMS-2006.pdf%7Carchive-date=2006-09-13 http://www.yale.edu/env/elimelech/publication-pdf/Cath-Childress-Elimelech-JMS-2006.pdf%7Cdoi=10.1016/j.memsci.2006.05.048%7Ctitle=Forward |
| dbo:wikiPageID | 855056 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 23753 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1116235244 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Pressure dbc:Sustainable_energy dbr:Desalination dbc:Membrane_technology dbr:Osmosis dbr:Reverse_osmosis dbr:Fructose dbr:Glucose dbr:Modern_Water dbr:Concentrate dbr:Concentration dbr:Osmotic_pressure dbc:Water_desalination dbr:Pathogen dbc:Water_power dbr:Landfill dbr:Leachate dbr:Fick's_laws_of_diffusion dbr:Fluid_dynamics dbr:Brine dbr:Flux dbr:Fouling dbr:Multi-stage_flash_distillation dbc:Diffusion dbc:Water_technology dbr:Toxicity dbr:Hydrostatic_pressure dbr:National_Geographic_(magazine) dbr:Yale_University dbr:Multiple-effect_distillation dbr:Separation_process dbr:Solution_(chemistry) dbr:Urine dbr:Water dbr:Statkraft_osmotic_power_prototype_in_Hurum dbr:Hydraulic_permeability dbr:Semi-permeable_membrane dbr:File:Forward_osmosis_based_feedwater_p...or_multi_stage_flash_distillation.jpg dbr:File:Forward_osmosis_for_evaporative_cooling_tower_make-up.jpg dbr:File:Hurum_osmosis_power_02.JPG dbr:File:Modern_Water_FO_Plant_Al_Khaluf_Oman.jpg dbr:File:Oasys_FO_Pilot.jpg dbr:File:Osmotic_Processes_Diagram.jpg dbr:File:Osmotic_hydration_bag.jpg dbr:File:Osmotic_membrane_processes.jpg dbr:File:Simplistic_pressure_retarded_osmosis_power_generation_diagram.jpg dbr:File:Terrapure_Industrial_FO.jpg |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Center dbt:Cite_journal dbt:Reflist dbt:Desalination |
| dcterms:subject | dbc:Sustainable_energy dbc:Membrane_technology dbc:Water_desalination dbc:Water_power dbc:Diffusion dbc:Water_technology |
| rdfs:comment | 正浸透（せいしんとう）とは浸透プロセスの一種。逆浸透同様に半透膜を使用する。正浸透では、半透膜を挟んで、濃い溶液の側から薄い溶液の側に水を流す。その現象を利用して、塩水を淡水化したり、発電に利用したりする。英語ではforward osmosis（FO）と言う場合が多いが、engineered osmosis、manipulated osmosisという場合もある。 効率の悪さなどの課題もあるが、アメリカのHydration Technology Innovations社（HTI）、イギリスのModern Water社などが一部実用化に成功している。 (ja) Прямой (также естественный или обычный) осмос — осмотический процесс, в котором растворитель (обычно вода), отделённый от раствора полупроницаемой мембраной, самопроизвольно переходит через мембрану в сторону раствора. (ru) تُستخدَم عملية التناضح الأمامي (بالإنجليزية: Forward Osmosis) في العملية الأسموزية الطبيعيّة؛ والتي تتحرك فيها المادة من منطقة ذات تركيز منخفض إلى منطقة ذات تركيز عالٍ، حيث تستهلك العملية كمية طاقة أقلّ من تلك المستخدَمة لعملية التناضح العكسي، ممّا يؤدي إلى خفض التكلفة إلى النصف مقارنة بتكلفة التناضح العكسي، فبدلاً من ممارسة قوة على المحلول من خلال تدرّج الضغط، فإنّ هذه العملية تسمح للمحلول بالتحرّك بشكل طبيعيّ، فعند تحليّة المياه، يتحرّك محلول البحر عبر غشاء شبه نفّاذ إلى محلول شديد التركيز من أملاح الأمونيا، وتبقى أملاح البحر على الجانب الآخر من الغشاء، ثمّ يتمّ تسخين المحلول لتتبخّر أملاح الأمونيا منه، ويكون الملح الناتج صالحاً للاستخدام، لكن هذه التقنية تعتبر جديدة إلى حدّ ما لتطبيقها على تحلية الماء على نطاق واسع، وبالتالي فهي تحتاج إلى تمويل، وبحث لتحديد النقاط التي يمكن تحسينها، وال (ar) Forward osmosis (FO) is an osmotic process that, like reverse osmosis (RO), uses a semi-permeable membrane to effect separation of water from dissolved solutes. The driving force for this separation is an osmotic pressure gradient, such that a "draw" solution of high concentration (relative to that of the feed solution), is used to induce a net flow of water through the membrane into the draw solution, thus effectively separating the feed water from its solutes. In contrast, the reverse osmosis process uses hydraulic pressure as the driving force for separation, which serves to counteract the osmotic pressure gradient that would otherwise favor water flux from the permeate to the feed. Hence significantly more energy is required for reverse osmosis compared to forward osmosis. (en) La ósmosis forzada es un proceso que tiene un fin similar al de la ósmosis inversa, pero no utiliza presión sino sales adecuadas para proporcionar la presión osmótica suficiente para el proceso. Al igual que la ósmosis inversa también hace uso de membranas semipermeables para llevar a cabo el proceso. La ósmosis forzada es un sistema alternativo al ósmosis inversa. Se utilizan sales que se pueden eliminar fácilmente con el calor, como carbonato amónico, o que no afectan negativamente al producto resultante, como el agua glucosada al potabilizar agua salada. (es) |
| rdfs:label | تناضح أمامي (ar) Ósmosis forzada (es) Forward osmosis (en) Osmosis maju (in) 正浸透 (ja) Прямой осмос (ru) |
| owl:sameAs | freebase:Forward osmosis dbpedia-commons:Forward osmosis wikidata:Forward osmosis dbpedia-ar:Forward osmosis dbpedia-es:Forward osmosis dbpedia-fa:Forward osmosis http://hy.dbpedia.org/resource/Ուղիղ_օսմոս dbpedia-id:Forward osmosis dbpedia-ja:Forward osmosis dbpedia-ru:Forward osmosis https://global.dbpedia.org/id/2ESDb |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Forward_osmosis?oldid=1116235244&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Hurum_osmosis_power_02.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Forward_osmosis_based...or_multi_stage_flash_distillation.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Forward_osmosis_for_evaporative_cooling_tower_make-up.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Modern_Water_FO_Plant_Al_Khaluf_Oman.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Oasys_FO_Pilot.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Osmotic_Processes_Diagram.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Osmotic_hydration_bag.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Osmotic_membrane_processes.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Simplistic_pressure_r..._osmosis_power_generation_diagram.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Terrapure_Industrial_FO.jpg |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Forward_osmosis |
| is dbo:wikiPageDisambiguates of | dbr:Osmosis_(disambiguation) |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Membrane_fouling dbr:Bhabha_Atomic_Research_Centre dbr:Desalination_by_country dbr:Desalination dbr:Membrane_technology dbr:Osmosis dbr:Osmosis_(disambiguation) dbr:Pressure-retarded_osmosis dbr:Reverse_osmosis dbr:Modern_Water dbr:Lorenz_system dbr:Zero_liquid_discharge dbr:Brine dbr:Reclaimed_water dbr:Bittern_(salt) dbr:List_of_wastewater_treatment_technologies |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Forward_osmosis |
