3.2. Integrated membrane operations

3.2. Integrated membrane operations
Despite RO being the most established desalination technology, other pressure driven membrane processes including microfiltration (MF), ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF) also have their potential use in the production of irrigation water.MF and UF can be suitable for pre-treatment to RO. NF can serve as a desalination unit, though the salinity of the permeate is higher than that of RO. The choice between
NF and RO treatment will be determined by several factors including salinity tolerance of the crops grown, the soil and the excess of water applied for irrigation. In this regard, Ghermandi and Messalem [45] have simulated the gain of biomass when irrigated with brackish water, NF permeate or RO permeate, respectively. They created two different scenarios where in the first one irrigation water was applied in excess — at twice the potential plant evapotranspiration rate (based on, at that time, practice in the study area in Israel). The second scenario assumes that irrigation water is applied 10% above the potential plant evapotranspiration rate. Desalinated water gave a higher yield of biomass as compared to irrigationwith brackishwater. In the first scenario,
irrigation with RO or NF permeate did not show any particular difference in yield, despite the difference in salinity. The reason is the high volume applied,which reduces the salt accumulation. In the second scenario the RO permeate gave a higher yield because of the lower volume of irrigation water applied, thus the difference in salinity level between RO and NF permeate had a more significant effect. Ghermandi and Messalem [45] quantified that a transformation from irrigation with brackish water to desalinated water would result in a 45% reduction in the volume of water required for crop production. This kind of change in water management could lead to a 34% saving in groundwater extracted. Moreover, the crop yield could increase by 24% when irrigated
with RO permeate and 18% when irrigated with NF permeate with respect to brackish water irrigation [45]. The increase in yield is cause by the lower salinity level of the irrigation water applied. Another solution could be mixing of NF retentate and RO permeate to obtain low sodium and chloride content and a high number of bivalent
ions. This type of system was proposed by Birnhack et al. [46] with an additional UF step to remove contaminants (pathogens) initially present in seawater and, therefore, also in the NF brine. It was estimate that the cost of this process is approximately one order of magnitude lower than that where magnesium is added either as MgCl2/MgSO4·7H2O, or through calcite/dolomite dissolution or ion exchange [46]. However, the Mg/Ca ratio has to be lower than 1 as previously discussed in this paper. Sundrop Farms in Australia has been re-thinking crop production in a new and sustainable way. The principle behind the concept is shown in Fig. 5, where greenhouses are provided with fresh water through solar powered desalination. This innovative approach for crop production has some significant benefits including no use of natural fresh water resources, no use of fossil fuels, salt and nutrients are collected during desalination and used as fertilizer or sold to other agricultural producers, greenhouse location can be in arid regions and on land not suitable for crop production and with the possibility of minimizing seasonal changes [47]. Despite the technology being MED- and not membrane-based, it is still an interesting solution to future agricultural practices and might be improved further by combining it with membrane technology which can reduce energy requirements.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.2. การดำเนินงานแบบเมมเบรนแม้จะถูกเทคโนโลยีกลั่นน้ำมากที่สุด RO กระบวนการเมมเบรนขับเคลื่อนความดันอื่น ๆ รวม microfiltration (MF), กรอง (UF) และการกรอง (NF) ได้ใช้ศักยภาพในการผลิตน้ำชลประทาน MF และ UF สามารถเหมาะสำหรับรักษาระบบ ro. NF ก่อนสามารถทำหน้าที่เป็นหน่วยกลั่นน้ำ ว่าความเค็มของ permeate สูงกว่าของระบบ ro เลือกระหว่างรักษา RO และ NF จะถูกกำหนด โดยหลายปัจจัยรวมถึงความอดทนเค็มของพืชปลูก ดิน และส่วนเกินของน้ำที่ใช้สำหรับการชลประทาน ในเรื่องนี้ Ghermandi และ Messalem [45] มีแบบจำลองของชีวมวลกำไรเมื่อล้าง ด้วยน้ำกร่อยพีพีเอ็ม NF ซึม หรือ RO ซึม ตามลำดับ พวกเขาสร้างสถานการณ์แตกต่างกันสองที่ในชลประทานแรกหนึ่ง น้ำใช้เกิน — สองศักยภาพพืช evapotranspiration อัตรา (ตาม เวลา การปฏิบัติในพื้นที่ศึกษาในอิสราเอล) สถานการณ์สมมติสันนิษฐานว่า น้ำชลประทาน ใช้ 10% evapotranspiration อัตราศักยภาพของโรงงาน อินฟินิตี้น้ำให้ผลผลิตสูงกว่าของชีวมวลเทียบกับ irrigationwith brackishwater ในสถานการณ์สมมติแรกน้ำ RO และ NF ซึมไม่ได้แสดงความแตกต่างเฉพาะผลตอบแทน แม้มีความแตกต่างของความเค็ม เหตุผลเป็นสูงปริมาณใช้ ซึ่งลดการสะสมเกลือ ในสอง สถานการณ์ซึม RO ให้ผลผลิตสูงเนื่องจากน้ำระดับต่ำน้ำใช้ ดังนั้น ความแตกต่างในระดับความเค็มระหว่าง RO และ NF ซึมมีผลยิ่งขึ้น Ghermandi และ Messalem [45] วัดที่เปลี่ยนแปลงจากการชลประทานมีน้ำกร่อยน้ำอินฟินิตี้จะให้ผลลัพธ์ในการลด 45% ของน้ำที่จำเป็นสำหรับการผลิตพืช ชนิดของการเปลี่ยนแปลงในการบริหารจัดการน้ำนี้อาจนำไปสู่ 34% ที่บันทึกในน้ำบาดาลที่แยก นอกจากนี้ ผลผลิตของพืชสามารถเพิ่ม 24% เมื่อล้างพีพีเอ็มมี RO ซึม และ 18% เมื่อล้าง ด้วย NF พีพีเอ็มซึมเกี่ยวกับชลประทานน้ำกร่อย [45] การเพิ่มขึ้นของผลผลิตเกิดจากระดับความเค็มของน้ำชลประทานที่ใช้ต่ำกว่า วิธีแก้ปัญหาอื่นที่อาจผสมของ NF retentate และ RO ซึมจะได้รับปริมาณโซเดียมและคลอไรด์ต่ำและ bivalent จำนวนสูงไอออน ชนิดของระบบนี้ถูกเสนอโดย Birnhack et al. [46] ด้วยขั้นตอน UF เพิ่มเติมเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อน (เชื้อโรค) ในตอนแรกอยู่ในทะเล และ ดัง นั้น ในน้ำเกลือของ NF มันเป็นประมาณว่าต้นทุนของกระบวนการนี้ประมาณหนึ่งสั่งของขนาดต่ำกว่าที่ที่เพิ่มแมกนีเซียม เป็น MgCl2/MgSO4·7H2O หรือ ผ่านแคลไซต์/โดโลไมต์ละลายหรือไอออนแลกเปลี่ยน [46] อย่างไรก็ตาม อัตราส่วน Mg/Ca มีต่ำกว่า 1 ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ในเอกสารนี้ ฟาร์ม Sundrop ในออสเตรเลียอีกคิดผลิตพืชด้วยวิธีใหม่ และยั่งยืน หลักการเบื้องหลังแนวคิดแสดงในรูป 5 ที่โรงเรือนมีน้ำสะอาดผ่านการกลั่นน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ นี้นวัตกรรมสำหรับการผลิตพืชมีประโยชน์บางอย่างมากรวมทั้งไม่มีการใช้ทรัพยากรน้ำจืดธรรมชาติ ไม่มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เกลือ และสารอาหารที่เก็บไว้ระหว่างการกลั่นน้ำ และใช้เป็นปุ๋ย หรือขายไปผู้ผลิตทางการเกษตรอื่น ๆ เรือนกระจกตำแหน่งได้ ในที่แห้งแล้ง และไม่เหมาะสมในการผลิตพืช และลดการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล [47] และที่ดิน แม้ มีเทคโนโลยีอยู่ MED - และไม่เมมเบรน มันจะยังคงเป็นทางเลือกน่าสนใจวิธีปฏิบัติทางการเกษตรในอนาคต และอาจขึ้นต่อไป โดยการรวมเทคโนโลยีเมมเบรนซึ่งสามารถลดความต้องการพลังงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.2 การดำเนินงานแบบบูรณาการเยื่อ
แม้จะ RO เป็นเทคโนโลยีการกลั่นน้ำทะเลที่ยอมรับมากที่สุด, ความดันอื่น ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยกระบวนการเมมเบรนรวมทั้ง microfiltration (MF) กรอง (UF) และนาโน (NF) นอกจากนี้ยังมีการใช้ศักยภาพของพวกเขาในการผลิต water.MF ชลประทานและ UF สามารถมีความเหมาะสม สำหรับการรักษาก่อนที่จะ RO NF สามารถทำหน้าที่เป็นหน่วยกลั่นน้ำทะเล แต่เค็มของการซึมผ่านสูงกว่าที่ RO ทางเลือกระหว่าง
NF และการรักษา RO จะถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการรวมทั้งความอดทนความเค็มของพืชที่ปลูกในดินและส่วนเกินของน้ำที่นำมาใช้เพื่อการชลประทาน ในเรื่องนี้และ Ghermandi Messalem [45] ได้จำลองกำไรจากชีวมวลเมื่อชลประทานที่มีน้ำกร่อย NF ซึมหรือ RO ซึมตามลำดับ พวกเขาสร้างสองสถานการณ์ที่แตกต่างกันที่ในหนึ่งน้ำชลประทานครั้งแรกที่ถูกนำไปใช้ในส่วนที่เกิน - เป็นสองเท่าของอัตราการคายระเหยของพืชที่มีศักยภาพ (ขึ้นอยู่กับเวลาที่ปฏิบัติในพื้นที่ศึกษาในอิสราเอล) สถานการณ์ที่สองสันนิษฐานว่าน้ำชลประทานถูกนำไปใช้ 10% สูงกว่าอัตราการคายระเหยของพืชที่มีศักยภาพ น้ำจืดให้อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นของชีวมวลเมื่อเทียบกับ irrigationwith น้ำกร่อย ในสถานการณ์แรก
ชลประทานกับ RO หรือ NF ซึมผ่านไม่ได้แสดงความแตกต่างใด ๆ โดยเฉพาะผลผลิตแม้จะมีความแตกต่างในความเค็ม เหตุผลก็คือปริมาณสูงนำมาใช้ซึ่งจะช่วยลดการสะสมเกลือ ในสถานการณ์ที่สองซึม RO ให้อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นเนื่องจากปริมาณที่ลดลงของน้ำชลประทานนำไปใช้จึงแตกต่างในระดับความเค็มระหว่าง RO และ NF ซึมมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น Ghermandi และ Messalem [45] ปริมาณที่เปลี่ยนแปลงจากการชลประทานที่มีน้ำกร่อยลงไปในน้ำ desalinated จะส่งผลในการลด 45% ปริมาณน้ำที่จำเป็นสำหรับการผลิตพืช ชนิดของการเปลี่ยนแปลงในการบริหารจัดการน้ำซึ่งอาจนำไปสู่การประหยัด 34% ในน้ำใต้ดินสกัด นอกจากนี้ผลผลิตจะเพิ่มขึ้น 24% เมื่อชลประทาน
กับ RO ซึมและ 18% เมื่อชลประทานกับ NF ซึมด้วยความเคารพต่อการชลประทานน้ำกร่อย [45] การเพิ่มขึ้นของอัตราผลตอบแทนที่เป็นสาเหตุโดยระดับความเค็มลดลงของน้ำชลประทานที่ใช้ ทางออกก็อาจจะมีการผสมของ NF retentate และ RO ซึมที่จะได้รับโซเดียมต่ำและเนื้อหาคลอไรด์และจำนวนมาก bivalent
ไอออน ประเภทของระบบนี้ถูกเสนอโดย Birnhack et al, [46] ด้วยขั้นตอน UF เพิ่มเติมเพื่อเอาสารปนเปื้อน (เชื้อโรค) ขั้นต้นอยู่ในน้ำทะเลและดังนั้นจึงยังอยู่ในน้ำเกลือ NF มันเป็นประมาณการว่าค่าใช้จ่ายของกระบวนการนี้จะอยู่ที่ประมาณหนึ่งลำดับความสำคัญต่ำกว่าที่มีการเพิ่มแมกนีเซียมไม่ว่าจะเป็น MgCl2 / MgSO4 · 7H2O หรือผ่านแคลไซต์ / โดโลไมต์สลายตัวหรือการแลกเปลี่ยนไอออน [46] อย่างไรก็ตามอัตรา mg / Ca จะต้องต่ำกว่า 1 ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในบทความนี้ Sundrop ฟาร์มในประเทศออสเตรเลียได้รับการผลิตพืชอีกครั้งความคิดในรูปแบบใหม่และมีความยั่งยืน หลักการที่อยู่เบื้องหลังที่เป็นแนวคิดที่แสดงในรูป 5 ที่เรือนมีให้กับน้ำจืดผ่าน desalination พลังงานแสงอาทิตย์ วิธีนี้เป็นนวัตกรรมใหม่สำหรับการผลิตพืชที่มีประโยชน์ที่สำคัญบางอย่างรวมถึงการใช้ทรัพยากรน้ำจืดธรรมชาติไม่มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเกลือและสารอาหารจะถูกเก็บรวบรวมในระหว่างการกลั่นน้ำทะเลและใช้เป็นปุ๋ยหรือขายให้กับผู้ผลิตสินค้าเกษตรอื่น ๆ ที่ไม่มีที่ตั้งเรือนกระจกที่สามารถอยู่ในดินแดนแห้งแล้ง และบนบกไม่เหมาะสำหรับการผลิตพืชและมีความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลลด [47] แม้จะมีเทคโนโลยีที่ถูก MED- และไม่ได้เมมเบรนที่ใช้ก็ยังคงเป็นทางออกที่น่าสนใจในการปฏิบัติทางการเกษตรในอนาคตและอาจจะมีการปรับตัวดีขึ้นต่อไปโดยการรวมกับเทคโนโลยีเมมเบรนซึ่งสามารถลดความต้องการพลังงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.2 . การดำเนินงานแบบบูรณาการ เมมเบรนแม้จะมีรูถูกจัดตั้งขึ้นมากที่สุดผ่านเทคโนโลยี รวมทั้งกระบวนการไมโครฟิลเตรชั่นเมมเบรน ความดันอื่น ๆขับเคลื่อน ( MF ) Ultrafiltration ( UF ) และฟิลเตอร์ ( NF ) ยังได้ใช้ศักยภาพของตนในการผลิต water.mf ชลประทานและ UF ได้เหมาะและโร . NF เป็นท้องอืดหน่วย แต่ความเค็มของซึมสูงกว่าของโร เลือกระหว่างNF และ RO การรักษาจะถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความเค็มของพืชที่ปลูก ดินและส่วนเกินของน้ำใช้เพื่อการชลประทาน ในการนี้ ghermandi และ messalem [ 45 ] มีการได้รับของชีวมวล เมื่อชลประทานกับน้ำกร่อย , NF ซึมหรือ RO แผ่ซ่าน ตามลำดับ พวกเขาสร้างสองสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งในตอนแรกน้ำชลประทานที่ใช้ในส่วนที่เกิน - สองครั้งศักยภาพของพืชน้ำเท่ากัน ( ขึ้นอยู่กับเวลาที่ปฏิบัติในพื้นที่ศึกษาในอิสราเอล ) สถานการณ์ที่สองสันนิษฐานว่าน้ำ 10 % ขึ้นไป ศักยภาพของพืชและอัตราการใช้ desalinated น้ำให้สูงกว่าผลผลิตมวลชีวภาพของเมื่อเทียบกับ irrigationwith brackishwater . ในฉากแรกการชลประทานกับ RO หรือ NF ซึมไม่แสดงความแตกต่างใด ๆ โดยเฉพาะในผลผลิต แม้จะมีความแตกต่างในความเค็ม เหตุผลคือ ใช้ปริมาณสูง ซึ่งช่วยลดการสะสมของเกลือ ในสถานการณ์ที่สอง โร แผ่ซ่านให้ผลตอบแทนที่สูงกว่า เพราะปริมาณที่ลดลงของน้ำที่ใช้ ดังนั้น ความแตกต่างของระดับความเค็มระหว่าง RO และ NF ซึมมีผลอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น และ ghermandi messalem [ 45 ] วัดที่การเปลี่ยนแปลงจากชลประทานที่มีน้ำกร่อยจะ desalinated น้ำจะส่งผลในการลด 45 % ใน ปริมาณของน้ำที่จำเป็นสำหรับการผลิตพืช ชนิดนี้ของการเปลี่ยนแปลงในการจัดการน้ำ จะนำไปสู่การประหยัด 34% ในน้ำสกัด นอกจากนี้ ผลผลิตจะเพิ่มขึ้นโดย 24% เมื่อชลประทานด้วยโรซึมและ 18% เมื่อชลประทานกับ NF ซึมด้วยความเคารพกร่อยน้ำ [ 45 ] การเพิ่มผลผลิตคือสาเหตุ โดยลดระดับความเค็มของดินของชลประทาน น้ำที่ใช้ อีกวิธีที่สามารถผสมของ NF รีเทนเททและ RO ตลบได้รับโซเดียมต่ำ และปริมาณคลอไรด์และตัวเลขที่สูงของไบวาเลนต์ไอออน ประเภทของระบบนี้ถูกเสนอโดย birnhack et al . [ 46 ] ด้วยการเพิ่มเติม UF ขั้นตอนที่จะเอาสิ่งปนเปื้อน ( เชื้อโรค ) ตอนแรกอยู่ในน้ำทะเล และนอกจากนี้ใน NF น้ำเค็ม มันคือประมาณว่าค่าใช้จ่ายของกระบวนการนี้คือ ประมาณหนึ่งสั่งขนาดต่ำกว่าที่แมกนีเซียมเพิ่มเป็นชุด / MgSO4 ใด้วย 7h2o หรือผ่านแคลไซต์โดโลไมต์การละลาย / หรือแลกเปลี่ยนไอออน [ 46 ] อย่างไรก็ตาม มก. / CA อัตราส่วนต้องต่ำกว่า 1 ตามที่กล่าวก่อนหน้านี้ในบทความนี้ ฟาร์ม sundrop ในประเทศออสเตรเลียได้รับคิดอะไรอยู่การผลิตพืชในวิธีใหม่ และยั่งยืน หลักการที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดที่แสดงในรูปที่ 5 ที่เรือนกระจกให้กับน้ำที่ผ่านกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ . นี้วิธีการใหม่สำหรับการผลิตพืชมีประโยชน์อย่างมีนัยสำคัญ รวมทั้งไม่มีการใช้ทรัพยากรของแหล่งน้ำธรรมชาติ ไม่มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล , เกลือและสารอาหารจะถูกเก็บรวบรวมในแต่ละวัน และใช้เป็นปุ๋ย หรือขายให้กับผู้ผลิตทางการเกษตรอื่น ๆ เป็นสถานที่ที่สามารถในภูมิภาคที่แห้งแล้งและไม่ที่ดินที่เหมาะสมเพื่อการผลิตพืชที่มีความเป็นไปได้ของการลดและ ฤดูกาลการเปลี่ยนแปลง [ 47 ] แม้จะมีเทคโนโลยีการแพทย์ - และไม่มีเยื่อที่ใช้ก็ยังคงเป็นโซลูชั่นที่น่าสนใจในการเกษตรในอนาคต และอาจจะพัฒนาต่อไป โดยการรวมกับเทคโนโลยีเมมเบรน ซึ่งช่วยลดความต้องการพลังงาน