Abstract Membrane distillation (MD) is a promising alternative thermal-based membrane process that can achieve high-quality freshwater across various impaired water sources. However, the performance of MD as a stand-alone system remains a challenge for attaining commercialization. Hybrid MD - the integration of MD with other processes - offers a practical approach for performance enhancement as well as the possibility to achieve valuable resource recovery. This review details the performance and related challenges of various hybrid MD systems with a focus on resource recovery. On the basis of recovering valuable salt/element from impaired water sources, hybrid MD-crystallizer is limited to the recovery of major salts. Comparatively, MD-adsorbent exhibits potential for selectively recovering valuable elements, which may offset treatment cost. Meanwhile, hybrid MD-bioreactor (MDBR) and MD-forward osmosis (MD-FO) are especially favorable combinations for attaining water reclamation from the wastewater industry and recovering nutrients and biogas that mitigates environmental pollution. Simultaneous recovery of water and energy can be attained with hybrid MD-pressure retarded osmosis (MD-PRO) and MD-reverse electrodialysis (MD-RED). Overall, this review highlights the favorable potential of hybrid MD for recovering resources in niche applications. Future suggestions for improving hybrid MD are discussed, specifically pilot-scale application, module configuration and membrane development.

中文翻译：

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混合膜蒸馏：资源、养分和能量回收

摘要 膜蒸馏 (MD) 是一种有前途的替代热基膜工艺，可以在各种受损水源中获得高质量的淡水。然而，MD 作为独立系统的性能仍然是实现商业化的挑战。混合 MD - MD 与其他流程的集成 - 提供了一种提高性能的实用方法以及实现宝贵资源回收的可能性。本评论详细介绍了各种混合 MD 系统的性能和相关挑战，重点是资源恢复。在从受损水源中回收有价值的盐/元素的基础上，混合 MD-结晶器仅限于回收主要盐类。相比之下，MD 吸附剂具有选择性回收有价值元素的潜力，这可以抵消处理成本。同时，混合 MD 生物反应器 (MDBR) 和 MD 正向渗透 (MD-FO) 是实现废水工业中的水回收和回收养分和沼气以减轻环境污染的特别有利的组合。混合MD-压力延迟渗透（MD-PRO）和MD-反向电渗析（MD-RED）可以同时回收水和能量。总的来说，这篇综述强调了混合 MD 在利基应用中回收资源的有利潜力。讨论了改进混合 MD 的未来建议，特别是中试规模应用、模块配置和膜开发。混合 MD 生物反应器 (MDBR) 和 MD 正向渗透 (MD-FO) 是实现废水工业中的水回收和回收养分和沼气以减轻环境污染的特别有利的组合。混合MD-压力延迟渗透（MD-PRO）和MD-反向电渗析（MD-RED）可以同时回收水和能量。总的来说，这篇综述强调了混合 MD 在利基应用中回收资源的有利潜力。讨论了改进混合 MD 的未来建议，特别是中试规模应用、模块配置和膜开发。混合 MD 生物反应器 (MDBR) 和 MD 正向渗透 (MD-FO) 是实现废水工业中的水回收和回收养分和沼气以减轻环境污染的特别有利的组合。混合MD-压力延迟渗透（MD-PRO）和MD-反向电渗析（MD-RED）可以同时回收水和能量。总的来说，这篇综述强调了混合 MD 在利基应用中回收资源的有利潜力。讨论了改进混合 MD 的未来建议，特别是中试规模应用、模块配置和膜开发。这篇综述强调了混合 MD 在利基应用中回收资源的有利潜力。讨论了改进混合 MD 的未来建议，特别是中试规模应用、模块配置和膜开发。这篇综述强调了混合 MD 在利基应用中回收资源的有利潜力。讨论了改进混合 MD 的未来建议，特别是中试规模应用、模块配置和膜开发。