水电之家讯：正渗透(FO)的原理是利用膜两侧的渗透压差，使待处理液中的水分子通过半透膜进入汲取液，最后将溶质从稀释的汲取液中分离出来，得到最终产水。虽然有研究称FO工艺膜部分的能耗小于0.25kWh/m3，但是在考虑汲取液分离回收部分的能耗后，FO工艺的单位能耗类似于反渗透RO工艺(约3.5 kWh/m3)。与RO工艺相比， FO工艺没有液压驱动，其膜污染较小，这是FO工艺的明显优势。
自1930年，正渗透(Forward Osmosis, FO)作为一种实用的工艺已经在脱盐中得到了广泛的研究。与传统的RO脱盐工艺使用压力驱动不同，FO工艺利用高浓度的汲取液，与待处理液之间形成渗透压，使待处理液中的水分子通过半透膜进入汲取液，最后将溶质从稀释的汲取液中分离出来，得到最终产水。
氨气和二氧化碳的混合物经常被用于制作碳酸氢铵汲取液。当氨和二氧化碳以适当的比例混合时，就可以形成高渗透压的浓溶液，用于从盐水进水中“吸取”淡水。这种汲取液的优势在其在加热后溶质易于分离并且能够在FO工艺中循环使用。因此，FO工艺可以被认为是膜法和热法的结合。
尽管有很多种渗透剂可供使用，但是无论何种都必须确保汲取液无毒、稳定、pH接近中性、溶解性高可以避免沉淀、以及能够利用现有技术较低成本地分离淡水。挥发性溶质如KNO3、SO2或NH3/CO2混合物是可行的渗透剂，因为其温度-溶解度关系使它们能够通过热分离的方式从汲取液中分离出来以及循环利用。
磁性铁蛋白 (Magnetoferritin) 也是一个可行的可重复利用的渗透剂，这种材料在磁场作用下很容易从汲取液中分离出来。然而，尽管重复使用这些渗透剂可减少浪费，从汲取液中分离这些试剂仍然是FO工艺的主要能耗来源。
为进一步降低能耗，人们开始研发一些不需要分离处理的汲取液。当以化肥(例如KCl、NaNO3、Ca(NO3)2等)用作渗透剂时，FO工艺处理后产生的稀释汲取液可以作为肥料施用于农作物，这种方法能高效低成本地为农作物提供水分和养分。另外一个类似的应用是，糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)和部分脱水的食品被用作渗透剂，汲取液在这种情况下变成了营养液，从而不需要进行额外处理。
此外，还有人曾研究能用机械方式分离的可切换极性溶剂。研究人员利用二氧化碳、水和叔胺的混合溶液作为FO工艺的汲取液，在大气压下利用废弃的二氧化碳来转变可切换极性溶剂的属性;一旦汲取液被稀释，可切换极性溶剂就可以通过简单的低压过滤技术得到分离。在这种方法中，1个大气压下的二氧化碳以及温和加热将使切换极性溶剂由极性转为非极性。
据报道，使用可切换极性溶剂汲取液的能耗比NH3/CO2汲取液要低35-48%。但是，可切换极性溶剂汲取液大规模应用之前，还需要进一步研究膜材料的兼容性，因为三醋酸纤维素等材料的膜(CTA)在可切换极性溶剂汲取液中会遭到损坏。
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