3.1.1. Drawbacks of water productio

3.1.1. Drawbacks of water production by RO
Regardless of the success of RO in desalination, the process is also associated with several drawbacks including relatively low water recovery factors, scaling and biofouling, and high electrical energy consumptions. In particular for irrigation water production, a major concern in using desalinated water is the associated cost compared to existing water resources, which is less acceptable for irrigation than for potable
uses. One way to apply desalination to agricultural use is minimizing the cost of electrical energy requirements in RO, responsible for 60% of the water cost [39]. There fore, hybrid systems utilizing renewable energy sources, such as solar power and wind have been investigated. One of the disadvantages of renewable energy sources is their unreliability. Instead, a desalination plant should be supplied with energy when needed,
thereby allowing variation of capacity with respect to the producible energy at specific times. There are some other drawbacks associated with RO desalination for agricultural use. The RO membrane rejects normally more than 95% of all the common ions present in seawater and brackish water. Irrigation of crops with a low sodium and chloride content is beneficial, since these ions damage the soil and inhibit plant growth. However, ionssuch as calcium, magnesium and sulfate are essential nutrients for the crops. An example can be found in Table 10 where the characteristics of the desalinated water produced at the Ashkelon desalination plant are compared with those recommended in Israel for drinking and agricultural purposes [40]. In particular, the magnesium and alkalinity contents of the RO permeate obtained are too low and a post-treatment is
required. The latter includes dissolving calcite with H2SO4 to reach a calcium concentration of 40–46 mg/l. Sulfate is also removed almost completely during the desalination process but it is added with sulfuric acid resulting in a final concentration of 20–25 mg S/l [40]. However, further post-treatment could be necessary tomeet the demands of magnesium and there are various possibilities: (i) direct dosage of MgCl2 (which also increases the number of undesirable chloride ions and the
cost of $0.045/m3 for a concentration equal to 10 mg/l magnesium [40]); (ii) dolomite dissolution (with a cost increase of $0.01–0.02/m3, yet dolomite is difficult to dissolve compared to calcite [40,41]); (iii) mixing of desalinated water with natural resources such as seawater or brackish water (although resulting in unreliable water composition with an increase in sodiumand chloride and negative environmental effects
[40–42]); and (iv) use of ion exchange resins to first extract magnesium from seawater and thereafter exchange magnesium with calcium with an additional cost of $0.004/m3 [43]. Dissolution of minerals can eventually meet the quality standards for irrigation water. Nevertheless, nutrients such as phosphorus, nitrogen, and potassium
must still be supplied from elsewhere (fertilizers/manure). Disposal of the RO retentate stream from desalination plants has a negative environmental impact, especially when it comes from inland desalination for which the following disposal options are possible:
• evaporation ponds
• deep-wells
• surface water bodies
• municipal sewers
• concentration into solid salts
• irrigation of crops which is not inhibited by high salinity.
However, each of these above-mentioned disposal techniques has limitations e.g. with an increase in capacity, the area of evaporation ponds must also increase, and when saline water is used for irrigation it can cause destruction of soil and cause plant decay, though some saline tolerant crops could be directly irrigated with RO brine [44]. Despite some associated drawbacks of RO desalination including higher costs than natural resources, it is the most established technology for potable water production. The continuous development of the RO process with water production rate increases means easier access to desalinated water, also for the agricultural industry, is not unlikely. Membrane engineering could also help in minimizing the drawbacks of RO by integrating different membrane operations or replacing existing technologies with novelmembrane operations, such as forward osmosis (FO) or membrane distillation (MD), although these technologies are still not as developed as RO.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.1.1. ข้อเสียของการผลิตน้ำโดย ROโดยไม่คำนึงถึงความสำเร็จของ RO ในไง กระบวนการก็เกี่ยวข้องกับหลายข้อเสียรวมถึงค่อนข้างต่ำน้ำกู้ปัจจัย มาตราส่วน และ biofouling และปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่สูง โดยเฉพาะ สำหรับผลิตน้ำชลประทาน ความกังวลหลักในการใช้น้ำที่อินฟินิตี้เป็นต้นทุนเกี่ยวข้องเมื่อเทียบกับทรัพยากรที่มีอยู่ในน้ำ ซึ่งเป็นที่ยอมรับน้อยสำหรับการชลประทานกว่าสำหรับดื่มใช้ วิธีหนึ่งที่ใช้กลั่นน้ำใช้ทางการเกษตรที่ลดต้นทุนของความต้องการพลังงานไฟฟ้าใน RO รับผิดชอบ 60% ของค่าน้ำ [39] มี fore ระบบไฮบริดที่ใช้แหล่งพลังงานทดแทน พลังงานแสงอาทิตย์และลมมีการตรวจสอบ ข้อเสียของแหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างใดอย่างหนึ่งคือ unreliability ของพวกเขา แทน พืชไงควรจะมาพร้อมกับพลังงานเมื่อจำเป็นจึงทำให้รูปแบบของความเกี่ยวข้องกับพลังงาน producible ในเวลาที่ระบุ มีบางข้อเสียอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกลั่นน้ำ RO สำหรับใช้ทางการเกษตร เมมเบรน RO ปกติปฏิเสธมากกว่า 95% ของทั้งหมดทั่วไปประจุอยู่ในน้ำทะเลและน้ำกร่อย ชลประทานของพืชปริมาณโซเดียมและคลอไรด์ที่ต่ำเป็นประโยชน์ ประจุไฟฟ้าเหล่านี้ทำลายดิน และยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช อย่างไรก็ตาม ionssuch แคลเซียม แมกนีเซียม และซัลเฟตเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช สามารถหาตัวอย่างในตารางที่ 10 ซึ่งลักษณะของน้ำ desalinated ที่ผลิตโดยโรงกลั่นน้ำ Ashkelon เมื่อเทียบกับผู้ที่แนะนำในอิสราเอลเพื่อการดื่ม และ การเกษตร [40] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื้อหาแมกนีเซียมและสภาพด่างของ RO ซึมได้รับมีน้อยเกินไปและหลังการรักษาต้องระบุ หลังมีการยุบแคลไซต์กับ H2SO4 ถึงแคลเซียมเข้มข้น 40 – 46 มิลลิกรัม/ลิตรซัลเฟตจะถูกลบเกือบทั้งหมดในระหว่างกระบวนการแยกเกลือออก แต่เพิ่ม ด้วยกรดซัลฟูริกในความเข้มข้นสุดท้ายของ 20-25 mg S/l [40] อย่างไรก็ตาม ต่อหลังการรักษาอาจจำเป็น tomeet ของแมกนีเซียม และมีหลากหลาย: (i) โดยตรงปริมาณของ MgCl2 (ซึ่งจะเพิ่มจำนวนของไอออนคลอไรด์ที่ไม่พึงปรารถนาและต้นทุน $0.045/m3 สำหรับความเข้มข้นเท่ากับ 10 mg/l แมกนีเซียม [40]); (ii) โดโลไมต์สลาย (กับการเพิ่มต้นทุนของ $0.01–0.02/m3 ยังโดโลไมต์เป็นเรื่องยากที่จะละลายเมื่อเทียบกับแคลไซต์ [40,41]); (iii) ผสมน้ำอินฟินิตี้กับทรัพยากรธรรมชาติเช่นน้ำทะเลหรือน้ำกร่อย (แม้ว่าจะเกิดในน้ำไม่น่าเชื่อถือมากขึ้น sodiumand คลอไรด์และกระทบสิ่งแวดล้อม[40 – 42]); และ (iv) ใช้เรซิ่นแลกเปลี่ยนไอออนในการแรกแยกแมกนีเซียมจากน้ำทะเล และหลังจากนั้นแลกเปลี่ยนแมกนีเซียมกับแคลเซียมกับต้นทุนเพิ่มเติมของ $0.004/m3 [43] การละลายของแร่ธาตุในที่สุดสามารถตอบสนองมาตรฐานคุณภาพสำหรับน้ำชลประทาน อย่างไรก็ตาม สารอาหาร เช่นฟอสฟอรัส ไนโตรเจน โพแทสเซียมยังต้องให้ได้มาจากที่อื่น ๆ (ปุ๋ยปุ๋ย) ทิ้งของ RO retentate จากโรงกลั่นน้ำมีสิ่งแวดล้อมกระทบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาจากการกลั่นน้ำทะเลซึ่งตัวกำจัดได้:•บ่อระเหย•ลึกหลุมแหล่งน้ำผิว••ท่อระบายน้ำเทศบาล•ความเข้มข้นลงในเกลือเป็นของแข็ง•รดน้ำของพืชซึ่งไม่ถูกห้าม โดยความเค็มสูงขึ้นอย่างไรก็ตาม แต่ละเทคนิคเหล่านี้ทิ้งดังกล่าวข้างมีข้อจำกัดเช่น มีการเพิ่มความจุ ต้องเพิ่มพื้นที่ของบ่อระเหย และเมื่อน้ำเกลือใช้สำหรับการชลประทาน สามารถทำให้เกิดการทำลายของดิน และทำให้พืชผุ ว่าพืชทนเค็มบางอาจจะล้างพีพีเอ็มโดยตรงกับน้ำเกลือ RO [44] แม้ มีข้อเสียที่เกี่ยวข้องของกลั่นน้ำ RO รวมทั้งค่าใช้จ่ายสูงกว่าทรัพยากรธรรมชาติ เป็นเทคโนโลยีมากที่สุดสำหรับการผลิตน้ำ การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการ RO กับเพิ่มอัตราการผลิตน้ำหมายความว่า จะไม่น่าง่ายถึงอินฟินิตี้น้ำ สำหรับอุตสาหกรรมการเกษตร วิศวกรรมเมมเบรนยังสามารถช่วยในการลดข้อเสียของ RO โดยบูรณาการการดำเนินงานของเมมเบรนที่แตกต่างกัน หรือเปลี่ยนเทคโนโลยีที่มีอยู่ novelmembrane การดำเนินการ เช่นออสโมซิไปข้างหน้า (สำหรับ) หรือกลั่นเมมเบรน (MD), แม้ว่าจะยังไม่เป็นเทคโนโลยีเหล่านี้พัฒนาเป็นระบบ ro

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.1.1 ข้อเสียของการผลิตน้ำ RO
โดยไม่คำนึงถึงความสำเร็จของ RO ใน desalination กระบวนการนี้ยังเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องหลายประการรวมถึงปัจจัยที่ค่อนข้างต่ำการกู้คืนน้ำและปรับ biofouling และการบริโภคพลังงานไฟฟ้าสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตน้ำชลประทานเป็นความกังวลหลักในการใช้น้ำ desalinated เป็นค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องเมื่อเทียบกับแหล่งน้ำที่มีอยู่ซึ่งน้อยที่ยอมรับสำหรับการชลประทานกว่าดื่ม
ใช้ วิธีการหนึ่งที่จะนำไปใช้กับการใช้ desalination การเกษตรการลดค่าใช้จ่ายของความต้องการพลังงานไฟฟ้าใน RO มีความรับผิดชอบเป็น 60% ของค่าใช้จ่ายน้ำ [39] ก่อนมีระบบไฮบริดที่ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้รับการตรวจสอบ หนึ่งในข้อเสียของแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นของพวกเขาไม่สามารถไว้ใจได้ แต่โรงกลั่นน้ำทะเลควรจะมาพร้อมกับพลังงานเมื่อมีความจำเป็น
จึงทำให้รูปแบบของความจุที่เกี่ยวกับพลังงาน producible ในเวลาที่ระบุ มีบางข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกลั่นน้ำทะเล RO สำหรับการใช้งานการเกษตร เยื่อปฏิเสธตามปกติมากกว่า 95% ของทุกไอออนทั่วไปอยู่ในน้ำทะเลและน้ำกร่อย ชลประทานของพืชที่มีโซเดียมและคลอไรด์ต่ำเนื้อหาเป็นประโยชน์ตั้งแต่ไอออนเหล่านี้สร้างความเสียหายดินและยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช อย่างไรก็ตาม ionssuch เป็นแคลเซียมแมกนีเซียมและซัลเฟตเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช ตัวอย่างที่สามารถพบได้ในตารางที่ 10 ที่ลักษณะของน้ำ desalinated ผลิตที่โรงงานกลั่นน้ำทะเล Ashkelon จะถูกเมื่อเทียบกับผู้ที่แนะนำในอิสราเอลสำหรับดื่มและวัตถุประสงค์การเกษตร [40] โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นด่างแมกนีเซียมและเนื้อหาของการซึมผ่าน RO ที่ได้รับอยู่ในระดับต่ำเกินไปและการรักษาโพสต์จะ
ต้อง หลังรวมถึงการละลายแคลเซียมคาร์บอเนตกับ H2SO4 ไปถึงความเข้มข้นของแคลเซียม 40-46 mg / l ซัลเฟตจะถูกลบออกยังเกือบสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการกลั่นน้ำทะเล แต่มันจะเพิ่มด้วยกรดกำมะถันที่เกิดในความเข้มข้นสุดท้าย 20-25 มิลลิกรัม S / L [40] แต่ต่อไปหลังการรักษาอาจจะจำเป็น tomeet ความต้องการของแมกนีเซียมและมีความเป็นไปได้ต่างๆ: (i) ปริมาณโดยตรงของ MgCl2 (ซึ่งยังเพิ่มจำนวนของคลอไรด์ไอออนที่ไม่พึงประสงค์และที่
ค่าใช้จ่ายของ $ 0.045 / m3 สำหรับความเข้มข้นเท่ากับ 10 mg / l แมกนีเซียม [40]); (ii) การสลายตัวโดโลไมต์ (กับการเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายของ $ 0.01-0.02 / m3 ยังโดโลไมต์เป็นเรื่องยากที่จะละลายเมื่อเทียบกับแคลไซต์ [40,41]); (iii) ผสมน้ำ desalinated ที่มีทรัพยากรทางธรรมชาติเช่นน้ำทะเลหรือน้ำกร่อย (ถึงแม้จะส่งผลให้น้ำในองค์ประกอบที่ไม่น่าเชื่อถือกับการเพิ่มขึ้น sodiumand คลอไรด์และผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อม
[40-42]); และ (iv) การใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนแรกดึงแมกนีเซียมจากน้ำทะเลและหลังจากนั้นแลกเปลี่ยนแมกนีเซียมแคลเซียมที่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม 0.004 $ / m3 [43] การสลายตัวของแร่ธาตุในที่สุดก็สามารถตอบสนองมาตรฐานคุณภาพน้ำชลประทาน แต่สารอาหารเช่นฟอสฟอรัสไนโตรเจนและโพแทสเซียม
ยังคงต้องให้มาจากที่อื่น ๆ (ปุ๋ย / ปุ๋ยพืช) การกำจัดของกระแส retentate RO จากโรงกลั่นน้ำทะเลมีผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาจากการกลั่นน้ำทะเลน้ำจืดที่ตัวเลือกการกำจัดต่อไปนี้เป็นไปได้:
•ระเหยบ่อ
•ลึกหลุม
•แหล่งน้ำผิว
•ท่อระบายน้ำในเขตเทศบาลเมือง
•ความเข้มข้นลงไปในเกลือที่เป็นของแข็ง
•การชลประทานของพืชซึ่งไม่ได้ยับยั้งโดยความเค็มสูง.
อย่างไรก็ตามแต่ละเทคนิคการกำจัดดังกล่าวข้างต้นเหล่านี้มีข้อ จำกัด เช่นกับการเพิ่มขึ้นของความจุพื้นที่บ่อระเหยยังต้องเพิ่มขึ้นและเมื่อน้ำเกลือถูกนำมาใช้เพื่อการชลประทานก็สามารถ ทำให้เกิดการทำลายของดินและพืชที่ก่อให้เกิดการสลายตัว แต่บางน้ำเกลือพืชใจกว้างจะได้รับการชลประทานโดยตรงกับ RO น้ำเกลือ [44] แม้จะมีข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องบางส่วนของ RO กลั่นน้ำทะเลรวมทั้งค่าใช้จ่ายสูงกว่าทรัพยากรธรรมชาติมันเป็นเทคโนโลยีที่ยอมรับมากที่สุดสำหรับการผลิตน้ำดื่ม พัฒนาอย่างต่อเนื่องของกระบวนการ RO กับการผลิตน้ำเพิ่มอัตราการหมายถึงการเข้าถึงง่ายต่อการน้ำ desalinated ยังสำหรับอุตสาหกรรมการเกษตรที่ไม่น่าเป็น วิศวกรรมเมมเบรนยังสามารถช่วยในการลดข้อบกพร่องของ RO โดยการบูรณาการการดำเนินงานของเมมเบรนที่แตกต่างกันหรือเปลี่ยนเทคโนโลยีที่มีอยู่กับการดำเนินงาน novelmembrane เช่นการดูดซึมไปข้างหน้า (FO) หรือเมมเบรนกลั่น (MD) แม้ว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ยังคงไม่เป็นที่พัฒนาเป็น RO