Comparison of Energy Consumption of Osmotically Assisted Reverse Osmosis and Low-Salt-Rejection Reverse Osmosis for Brine Management

卤水 反渗透 正渗透 能源消耗 渗透力 环境科学 渗透 化学 采出水 环境工程 缓压渗透 制浆造纸工业 盐度 工艺工程 微咸水 工程类 地质学 生物化学 有机化学 电气工程 海洋学
作者
Zhangxin Wang,Dejun Feng,Yuanmiaoliang Chen,Di He,Menachem Elimelech
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (15): 10714-10723 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c01638
摘要

Minimum and zero liquid discharge (MLD/ZLD) are emerging brine management strategies that attract heightened attention. Although conventional reverse osmosis (RO) can improve the energy efficiency of MLD/ZLD processes, its application is limited by the maximum hydraulic pressure (ΔPmax) that can be applied in current membrane modules. To overcome such limitation, novel RO-based technologies, including osmotically assisted RO (OARO) and low-salt-rejection RO (LSRRO), have been proposed. Herein, we utilize process modeling to systematically compare the energy consumption of OARO and LSRRO for MLD/ZLD applications. Our modeling results show that the specific energy consumption (SEC) of LSRRO is lower (by up to ∼30%) than that of OARO for concentrating moderately saline feed waters (<∼35,000 mg/L TDS) to meet MLD/ZLD goals, whereas the SEC of OARO is lower (by up to ∼40%) than that of LSSRO for concentrating higher salinity feed waters (>∼70,000 mg/L TDS). However, by implementing more stages and/or an elevated ΔPmax, LSRRO has the potential to outperform OARO energetically for treating high-salinity feed waters. Notably, the SEC of both OARO and LSRRO could be 50% lower than that of mechanical vapor compressor, the commonly used brine concentrator in MLD/ZLD applications. We conclude with a discussion on the practicability of OARO and LSRRO based on membrane module availability and capital cost, suggesting that LSRRO could potentially be more feasible than OARO.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
zhu发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
安静的幻儿完成签到,获得积分10
1秒前
顺利酸奶发布了新的文献求助10
1秒前
菜鸟至尊发布了新的文献求助10
2秒前
xiepeijuan发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
bind发布了新的文献求助10
2秒前
Jasper应助小树采纳,获得10
2秒前
2秒前
瑾辰发布了新的文献求助10
3秒前
lhl完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3应助接受所有饼干采纳,获得10
4秒前
WUXING完成签到,获得积分10
4秒前
清响完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助仄言采纳,获得10
4秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
4秒前
MXY完成签到 ,获得积分10
4秒前
语秋完成签到,获得积分10
4秒前
滑稽发布了新的文献求助10
5秒前
Su发布了新的文献求助10
5秒前
刘芬完成签到,获得积分10
5秒前
依依完成签到,获得积分10
5秒前
牂牂完成签到 ,获得积分10
5秒前
沐浴清风发布了新的文献求助10
6秒前
爆米花应助偷喝气泡水采纳,获得10
6秒前
kkxx完成签到,获得积分10
6秒前
lhl发布了新的文献求助10
6秒前
清清子衿完成签到,获得积分10
6秒前
搜集达人应助苏南采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助好玉采纳,获得10
7秒前
dd发布了新的文献求助10
7秒前
朴素采柳完成签到,获得积分20
7秒前
zjl发布了新的文献求助20
8秒前
烟花应助刘芬采纳,获得10
9秒前
9秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
向阳而生发布了新的文献求助30
10秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6295858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113373
关于积分的说明 16981351
捐赠科研通 5358058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846666
邀请新用户注册赠送积分活动 1823886
关于科研通互助平台的介绍 1678994