Coal mining has been an important i

Coal mining has been an important industry in many parts of the world including Australia. Large amounts
of brackish water need to be pumped out to the surface from the workings of mines and good quality water isalso needed for various coal cleaning operations. Several processes such as mill, flotation and refining cause
mine water quality deterioration with low pH, high sulphate content and different dissolution of dissolved ions
[1]. Therefore, treatment of the contaminated water from a coalmine prevents serious damage to receiving
waters and their ecosystems and can be reclaimed for other purposes. Water management in mining advocates
a sustainable approach of using non optimal water instead of fresh water sources. Use of wetlands for mine
waste water treatment in order to remove inorganic pollutants and the application of lime and sulphides,
followed by ion exchange in precipitation of heavy metals were studied [2,3]. Although, a number of
technologies have begun to address the treatment of mine water, very few studies have focused on low energy
and chemical free treatment techniques. The main aim of this study is to develop a technology that can
produce a high quality effluent along with low energy consumption without any usage of chemicals.
The use of membrane separation technologies in brackish water treatment are the result of the tightening of
environmental regulations being placed on industry [4]. Membrane distillation (MD), a thermally driven
physical separation process, comprises of four configurations such as direct contact membrane distillation,
sweeping gas membrane distillation, air gap membrane distillation and Vacuum Membrane Distillation (VMD)
[5]. A convective transport process occurs in VMD using a vacuum pressure on permeate side of the
membrane to reduce the pressure below the saturation pressure of feed solution. The hydrophobic nature of
the membrane prevents liquid solution from entering its pores and assists in the creation of a liquid-vapor
boundary layer. The VMD system has a number of advantages over conventional MD techniques. Perhaps the
most significant advantage is the production of pure distilled water at lower operating temperatures, resulting
in lower operating costs [6]. Therefore, lower energy requirements are needed to achieve similar flux rates
compared to other distillation and desalination processes [7]. VMD is a promising technology that has the
potential to become as important as conventional distillation and pressure driven membrane technologies for
water desalination [8]. Experimental monitoring of the performance of VMD and studying the sensitivity of
flux to feed flow rates, temperatures and vacuum pressures will help to identify specific correlations that these
parameters have on flux, contaminant removal, and thereby increasing reuse potential and treatment
optimization.
2. Theoretical Background
Various types of mass transport mechanism are identified such as Knudsen flow model, viscous flow
model, ordinary molecular diffusion model and/or a combination of the above to describe the flux through a
MD system [5]. Both molecule-molecule and molecule-pore wall interaction occurs in a VMD process, hence
the mass transport within the Knudsen-viscous transition region is considered [5]. For this case, the equation
(1) is used to determine the clean water mass flux N (kg/m2
-s), however, it is noted that the saturation pressure
on the RHS of the equation (part of ) is a function of heat transfer which in turn dependent on the mass

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การทำเหมืองถ่านหินมีอุตสาหกรรมสำคัญในหลายส่วนของโลกรวมถึงออสเตรเลีย จำนวนมากของน้ำกร่อยต้องถูกสูบออกพื้นผิวจากการทำเหมืองและคุณสมบัติน้ำคุณภาพดีที่จำเป็นสำหรับถ่านหินต่าง ๆ ทำความสะอาดการดำเนินการ กระบวนการต่าง ๆ เช่นโรงงานผลิต flotation และกลั่นสาเหตุเหมืองน้ำคุณภาพเสื่อมสภาพ มีค่า pH ต่ำ ซัลเฟตสูงเนื้อหา และประจุส่วนยุบยุบแตกต่างกัน[1] . ดังนั้น บำบัดน้ำปนเปื้อนจากการ coalmine ป้องกันความเสียหายเพื่อรับน้ำทะเลและระบบนิเวศของตน และสามารถเรียกคืนสำหรับวัตถุประสงค์อื่น จัดการน้ำสนับสนุนการทำเหมืองแร่แนวทางที่ยั่งยืนของการใช้น้ำที่ไม่เหมาะสมแทนแหล่งน้ำ ใช้พื้นที่ชุ่มน้ำในเหมืองบำบัดน้ำเสียเพื่อเอาสารมลพิษอนินทรีย์และแอพลิเคชันของมะนาวและ sulphidesตาม ด้วยการแลกเปลี่ยนไอออนในฝนของโลหะหนักที่ศึกษา [2,3] ถึงแม้ว่า จำนวนเทคโนโลยีได้เริ่มการรักษาน้ำเหมือง การศึกษาน้อยมากมีมุ่งเน้นพลังงานต่ำและเทคนิคการบำบัดเคมีฟรี จุดมุ่งหมายหลักของการศึกษานี้คือการ พัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถผลิตน้ำคุณภาพสูงพร้อมการใช้พลังงานต่ำโดยไม่ใช้สารเคมีการใช้เทคโนโลยีการแยกเยื่อในน้ำกร่อยเป็นผลขันของกฎหมายสิ่งแวดล้อมบนอุตสาหกรรม [4] เมมเบรนกลั่น (MD), ขับเคลื่อนแพกระบวนการแยกทางกายภาพ ประกอบด้วยโครงสี่เช่นกลั่นโดยตรงติดต่อเมมเบรนเรากลั่นก๊าซเมมเบรน อากาศช่องว่างของเยื่อกลั่น และกลั่นสุญญากาศเมมเบรน (VMD)[5] เกิดกระบวนการขนส่งด้วยการพา VMD ใช้ความดันสูญญากาศบน permeate ด้านการเมมเบรนเพื่อลดแรงกดดันต่ำกว่าความดันอิ่มตัวของอาหาร ลักษณะ hydrophobicเมมเบรนป้องกันไม่ให้โซลูชันของเหลวป้อนของรูขุมขน และช่วยในการสร้างของเหลวไอน้ำชั้นขอบเขตการ ระบบ VMD มีหมายเลขของข้อได้เปรียบกว่าเทคนิค MD บางทีการประโยชน์ที่สำคัญคือ การผลิตน้ำกลั่นบริสุทธิ์ที่ต่ำกว่าอุณหภูมิ เกิดลดการดำเนินงานค่าใช้จ่าย [6] ดังนั้น ความต้องการพลังงานต่ำมีความจำเป็นเพื่อให้บรรลุอัตราไหลคล้ายเปรียบเทียบกับกระบวนอื่น ๆ กลั่นและ desalination [7] VMD เป็นเทคโนโลยีสัญญาที่มีการศักยภาพเป็นสำคัญเท่ากับการกลั่นแบบธรรมดาและความดันที่ขับเคลื่อนเทคโนโลยีเมมเบรนน้ำ desalination [8] ตรวจสอบประสิทธิภาพของ VMD ทดลองและศึกษาความไวของฟลักซ์เพื่อดึงข้อมูลอัตราการไหล อุณหภูมิ และแรงดันสุญญากาศจะช่วยให้คุณระบุความสัมพันธ์ที่เฉพาะที่นี่พารามิเตอร์มีฟลักซ์ กำจัดสารปนเปื้อน และเพิ่มนำศักยภาพและรักษาเพิ่มประสิทธิภาพการ2. ทฤษฎีเบื้องหลังระบุกลไกการขนส่งมวลชนชนิดต่าง ๆ เช่นรุ่น Knudsen ไหล ไหลความหนืดแบบจำลอง จำลองการแพร่ธรรมดา และ/หรือชุดข้างต้นอธิบายการไหลผ่านตัวระบบ MD [5] โต้ผนังโมเลกุลโมเลกุลและโมเลกุลรูขุมขนที่เกิดขึ้นใน VMD กระบวนการ ดังนั้นการขนส่งมวลชนในภูมิภาคเปลี่ยน Knudsen ข้นถือว่า [5] ในกรณีนี้ สมการ(1) ถูกใช้เพื่อกำหนดน้ำสะอาดไหลมวล N (kg/m2-s), ไร ไว้ที่ความดันอิ่มตัวบน rhs ไม่ของสมการ (หนึ่ง) เป็นฟังก์ชันของความร้อนที่ถ่ายโอนเปิดขึ้นอยู่กับมวล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การทำเหมืองถ่านหินที่ได้รับอุตสาหกรรมที่สำคัญในหลายส่วนของโลกรวมทั้งออสเตรเลีย จำนวนมาก
ของน้ำกร่อยจะต้องมีการสูบออกไปยังพื้นผิวที่ได้จากการทำงานของการทำเหมืองแร่และน้ำที่มีคุณภาพดี isalso ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการทำความสะอาดถ่านหินต่างๆ กระบวนการหลายอย่างเช่นโรงงานลอยอยู่ในน้ำและการกลั่นสาเหตุ
การเสื่อมสภาพของคุณภาพน้ำที่มีค่า pH เหมืองต่ำเนื้อหาซัลเฟตสูงและการสลายตัวที่แตกต่างกันของไอออนที่ละลายในน้ำ
[1] ดังนั้นการรักษาของน้ำที่ปนเปื้อนจากเหมืองถ่านหินป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายร้ายแรงที่จะได้รับ
น้ำและระบบนิเวศของพวกเขาและสามารถเรียกคืนเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ การบริหารจัดการน้ำในการทำเหมืองสนับสนุน
วิธีการที่ยั่งยืนของการใช้น้ำที่ดีที่สุดไม่ใช่แทนแหล่งน้ำจืด การใช้งานของพื้นที่ชุ่มน้ำสำหรับเหมือง
บำบัดน้ำเสียเพื่อที่จะเอาสารมลพิษนินทรีย์และการประยุกต์ใช้ปูนขาวและซัลไฟด์,
ตามด้วยการแลกเปลี่ยนไอออนในการตกตะกอนของโลหะหนักศึกษา [2,3] แม้ว่าจำนวนของ
เทคโนโลยีได้เริ่มที่จะอยู่ที่การบำบัดน้ำเหมืองการศึกษาน้อยมากที่ได้มุ่งเน้นไปที่พลังงานต่ำ
และเคมีเทคนิคการรักษาฟรี จุดมุ่งหมายหลักของการศึกษาครั้งนี้คือการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถ
ผลิตน้ำทิ้งที่มีคุณภาพสูงพร้อมกับการใช้พลังงานต่ำโดยไม่ต้องใช้สารเคมีใด ๆ .
การใช้เทคโนโลยีการแยกเยื่อในการบำบัดน้ำกร่อยเป็นผลมาจากการกระชับของ
กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่ถูกวางไว้ เกี่ยวกับอุตสาหกรรม [4] กลั่นเมมเบรน (MD) ที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อน
กระบวนการแยกทางกายภาพประกอบด้วยสี่การกำหนดค่าการกลั่นเช่นเยื่อติดต่อโดยตรง
กลั่นเมมเบรนก๊าซกวาดกลั่นเยื่อช่องว่างอากาศและดูดกลั่นเมมเบรน (VMD)
[5] ขั้นตอนการขนส่งไหลเวียนเกิดขึ้นใน VMD โดยใช้ความดันสูญญากาศในด้านของการซึมผ่าน
เยื่อเพื่อลดความดันต่ำกว่าความดันอิ่มตัวของการแก้ปัญหาอาหาร ธรรมชาติของน้ำ
เมมเบรนจะช่วยป้องกันการแก้ปัญหาสภาพคล่องจากการเข้าสู่รูขุมขนและช่วยในการสร้างของเหลวไอ
เขตแดนชั้น ระบบ VMD มีจำนวนของข้อได้เปรียบกว่าเทคนิค MD ธรรมดา บางทีอาจจะเป็น
ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดคือการผลิตน้ำกลั่นบริสุทธิ์ที่ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานส่งผลให้
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ลดลง [6] ดังนั้นการลดความต้องการพลังงานที่มีความจำเป็นเพื่อให้บรรลุอัตราการไหลของของเหลวที่คล้ายกัน
เมื่อเทียบกับการกลั่นอื่น ๆ และกระบวนการกลั่นน้ำทะเล [7] VMD เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มที่มี
ศักยภาพที่จะกลายเป็นสิ่งที่สำคัญเป็นกลั่นธรรมดาและความดันที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีเมมเบรนสำหรับ
กลั่นน้ำทะเล [8] การตรวจสอบการทดลองการปฏิบัติงานของ VMD และศึกษาความไวของ
ฟลักซ์ที่จะเลี้ยงอัตราการไหลของอุณหภูมิและความดันสูญญากาศจะช่วยในการระบุความสัมพันธ์ที่เฉพาะเจาะจงว่าสิ่งเหล่านี้
มีอยู่ในพารามิเตอร์ฟลักซ์กำจัดสารปนเปื้อนและจึงเพิ่มศักยภาพนำมาใช้ใหม่และการรักษา
เพิ่มประสิทธิภาพ.
2 ประวัติความเป็นมาทฤษฎี
ประเภทต่างๆของกลไกขนส่งมวลชนจะมีการระบุเช่นแบบจำลองการไหล Knudsen ไหลหนืด
แบบรูปแบบการแพร่กระจายโมเลกุลสามัญและ / หรือการรวมกันดังกล่าวข้างต้นในการอธิบายการไหลผ่าน
ระบบ MD [5] ทั้งสองโมเลกุลโมเลกุลโมเลกุลและผนังรูขุมขนมีปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการ VMD จึง
ขนส่งมวลชนในภูมิภาคการเปลี่ยนแปลง Knudsen หนืดจะถือ [5] สำหรับกรณีนี้สมการที่
(1) จะใช้ในการตรวจสอบมวลน้ำสะอาดฟลักซ์ N (กก. / m2
-s) แต่เป็นที่สังเกตว่าความดันอิ่มตัว
ในแกนขวาของสมการ (ส่วนหนึ่งของ) เป็นหน้าที่ของ การถ่ายเทความร้อนซึ่งจะขึ้นอยู่กับมวล

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทำเหมืองถ่านหินได้เป็นอุตสาหกรรมสำคัญในส่วนต่างๆของโลกรวมทั้งออสเตรเลีย จำนวนมาก
ของน้ำกร่อยต้องสูบออกสู่ผิวจากการทำงานของเหมืองแร่และน้ำที่มีคุณภาพของถ่านหินสะอาดต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงาน กระบวนการต่าง ๆเช่นโรงงานลอยและการกลั่นทำให้คุณภาพน้ำเสื่อม
ของฉันที่มีค่า pH ต่ำปริมาณซัลเฟตสูงและการสลายตัวที่แตกต่างกันของไอออนที่ละลาย
[ 1 ] ดังนั้น การรักษาของน้ำที่ปนเปื้อนจาก coalmine ป้องกันความเสียหายร้ายแรงที่จะได้รับน้ำและระบบนิเวศของพวกเขา
และสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ การจัดการน้ำในสนับสนุนเหมืองแร่
วิธีการที่ยั่งยืนขององค์กรที่ใช้น้ำแทนแหล่งน้ําจืด ใช้สำหรับเหมือง
ชายเลนบำบัดเพื่อขจัดมลพิษและการใช้สารอนินทรีย์ของปูนขาวและซัลไฟด์
ตาม , โดยการแลกเปลี่ยนไอออนในการตกตะกอนโลหะหนักได้แก่ [ 2 ] แม้จำนวน
เทคโนโลยีได้เริ่มที่อยู่รักษาน้ำของเราน้อยมาก การศึกษาได้เน้น
พลังงานต่ำและเทคนิคทางเคมี การรักษาฟรีวัตถุประสงค์หลักของการศึกษานี้ เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถผลิตน้ำที่มีคุณภาพสูง
พร้อมกับการบริโภคพลังงานต่ำ โดยไม่ใช้สารเคมี
ใช้เทคโนโลยีในการแยกเยื่อน้ำกร่อยที่มีผลกระชับ
กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่ถูกวางไว้บนอุตสาหกรรม [ 1 ] การกลั่นแบบเมมเบรน ( MD ) , ซึ่งขับเคลื่อน
กระบวนการแยกทางกายภาพ ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบ เช่น เยื่อติดต่อการกลั่นโดยตรง
กวาดเยื่อก๊าซการกลั่นการกลั่นและเยื่อเมมเบรนช่องว่างอากาศกลั่นสูญญากาศ ( vmd )
[ 5 ] กระบวนการขนส่ง โดยเกิดขึ้นใน vmd ใช้สุญญากาศความดันซึมด้านข้างของ
เมมเบรนเพื่อลดความดันต่ำกว่าความดันอิ่มตัวของสารละลายอาหารการ ) ธรรมชาติของ
เยื่อป้องกันสารละลายของเหลวจากการป้อนของรูขุมขนและช่วยในการสร้างของ ไอ
ชั้นขอบเขตของเหลว ระบบ vmd มีจำนวนของข้อได้เปรียบกว่าเทคนิค MD ธรรมดา บางที
ประโยชน์ที่สําคัญที่สุดคือการผลิตน้ำกลั่นบริสุทธิ์ลดอุณหภูมิให้ต่ำกว่าต้นทุน
[ 6 ] ดังนั้นความต้องการพลังงานลดลง จำเป็นเพื่อให้บรรลุอัตราการไหลที่คล้ายกัน
เมื่อเทียบกับอื่น ๆผ่านกระบวนการกลั่นและ [ 7 ] vmd เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มว่ามีศักยภาพที่จะกลายเป็น
มีความสำคัญเช่นการกลั่นปกติและแรงดันขับเคลื่อนเทคโนโลยีเมมเบรน
กระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำ [ 8 ] การตรวจสอบทดลองประสิทธิภาพของ vmd และศึกษาความไวของ
การป้อนอัตราการไหลอุณหภูมิ และความดันสุญญากาศจะช่วยระบุความสัมพันธ์ที่เฉพาะเจาะจงที่พารามิเตอร์เหล่านี้
มีฟลักซ์ การกำจัดสารปนเปื้อน และเพื่อเพิ่มศักยภาพและเพิ่มประสิทธิภาพการรักษา
.
2 พื้นหลังทางทฤษฎี
ประเภทต่างๆของกลไกการขนส่งมวลชนระบุ เช่น Knudsen ไหลโมเดลไหล
ข้นการแพร่แบบธรรมดา และ / หรือการรวมกันของข้างต้นอธิบายไหลผ่านระบบ MD
[ 5 ] ทั้งโมเลกุลโมเลกุลและโมเลกุลของผนังปฏิสัมพันธ์เกิดขึ้นในกระบวนการ vmd จึง
ขนส่งมวลชนภายใน Knudsen หนืดเปลี่ยนเขตถือว่า [ 5 ] สำหรับคดีนี้ สมการ
( 1 ) ใช้หามวลน้ำไหล ( kg / m2
- s ) , อย่างไรก็ตามมันเป็นข้อสังเกตว่า
ความดันอิ่มตัวในเคล็ดลับของสมการ ( ส่วนหนึ่งของ ) เป็นฟังก์ชันของการถ่ายเทความร้อนซึ่งจะขึ้นอยู่กับมวล