ประสิทธิภาพการฟื้นฟูสภาพเรซินประจุบวกแบบกรดแก่ โดยใช้สารละลายโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้นต่ำ จากน้ำสังเคราะห์น้ำทิ้งของระบบรีเวิร์สออสโมซิส

ผู้แต่ง

  • Sutthikiat Meesrisom Student, Master of Engineering Program in Environmental Engineering, Faculty of Engineering, Khon Kaen University
  • Surapol Padungthon Associate Professor, Department of Environmental Engineering, Faculty of Engineering, Khon Kaen University

คำสำคัญ:

น้ำใต้ดิน , การแลกเปลี่ยนไอออน , รีเวิร์สออสโมซิส

บทคัดย่อ

น้ำใต้ดินจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่มีศักยภาพเพิ่มมากขึ้นในชุมชนที่เข้าถึงแหล่งน้ำผิวดินอย่างจำกัด อย่างไรก็ตาม ร้อยละ 90 ของน้ำใต้ดินไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้อุปโภคและบริโภคโดยตรง เนื่องจากมีความกระด้างของน้ำ และมีค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดสูง ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการจัดการหรือบำบัดก่อนที่จะสามารถนำมาใช้อุปโภคและบริโภคได้ ทางเลือกหนึ่งที่สำคัญสำหรับการแก้ปัญหาคือ การใช้เทคโนโลยีระบบรีเวิร์สออสโมซิส และการบำบัดขั้นต้นด้วยระบบแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งที่ต้องจัดการในด้านการใช้ปริมาณสารเคมีในการล้างทำความสะอาด การอุดตันของเมมเบรน ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนประจุของเรซินที่ลดลงจากการที่น้ำดิบมีค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดสูง และการจัดการน้ำทิ้งที่มีค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดสูง เพื่อที่จะนำเสนอแบบจำลองที่สามารถการคาดการณ์ถึงปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อระบบ และคุณภาพน้ำได้แบบทันที การวิจัยนี้จึงมีแนวคิดในการศึกษาแบบจำลองการในการเดินระบบโดยศึกษาผลกระทบของค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดต่อประสิทธิภาพการกำจัดความกระด้างในน้ำของเรซิน และการศึกษาการสังเคราะห์น้ำทิ้งจากกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสที่มีค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำที่มีความเข้มข้นต่ำมาใช้ในการฟื้นฟูสภาพเรซิน จากการศึกษาพบว่า ค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการกำจัดความกระด้างของเรซิน ด้วยการเพิ่มค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดจาก 0-7,500 มิลลิกรัมต่อลิตร ประสิทธิภาพการกำจัดความกระด้างของเรซินจะลดลงจากร้อยละ 100 ถึงร้อยละ 48.31 เป็นต้น และจากการศึกษาประสิทธิภาพการฟิ้นฟูสภาพเรซิน โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมคลอไรด์จาก 5,000 เป็น 20,000 มิลลิกรัมต่อลิตร พบว่าประสิทธิภาพการฟิ้นฟูสภาพเรซิน (% Ca2+ Recovery) จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อให้ประสิทธิภาพการฟิ้นฟูสภาพเรซินถึงร้อยละ 100 และประสิทธิภาพการฟิ้นฟูสภาพเรซินจะลดลงเมื่อมีการใช้ปริมาณสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่ลดลง ซึ่งจากการศึกษาถึงผลกระทบของค่าปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมด ต่อประสิทธิภาพการกำจัดความกระด้างในน้ำของเรซิน และต่อประสิทธิภาพการฟิ้นฟูสภาพเรซิน จะทราบได้ถึงแบบจำลองการเดินระบบที่จะช่วยคาดการณ์ประสิทธิภาพการกำจัดความกระด้างของเรซิน และการฟื้นฟูสภาพเรซินจากน้ำทิ้งของกระบวนการแยกเกลือในระบบรีเวิร์สออสโมซิสได้ทันที

เอกสารอ้างอิง

Ojo O, Otieno F, Ochieng G. Groundwater: Characteristics, qualities, pollutions and treatments: An overview. International Journal of Water Resources and Environmental Engineering. 2012;4.

Environment MoNRa. Strategic Plan of Water Resource Management. 2558.

Kaixiang C, Li C, Yao B, Yang F, Sun G. Synthesis and evaluation of an environment‐friendly terpolymer CaCO 3 scale inhibitor for oilfield produced water with better salt and temperature resistance. Journal of Applied Polymer Science. 2019;137:48460.

Ahdab YD, Lienhard JH. Chapter 41 - Desalination of brackish groundwater to improve water quality and water supply. In: Mukherjee A, Scanlon BR, Aureli A, Langan S, Guo H, McKenzie AA, editors. Global Groundwater: Elsevier; 2021. p. 559-75.

Garg MC. Chapter 4 - Renewable Energy-Powered Membrane Technology: Cost Analysis and Energy Consumption. In: Basile A, Cassano A, Figoli A, editors. Current Trends and Future Developments on (Bio-) Membranes: Elsevier; 2019. p. 85-110.

Afonso MD, Jaber JO, Mohsen MS. Brackish groundwater treatment by reverse osmosis in Jordan. Desalination. 2004;164(2):157-71.

Puritec. Basics of Reverse Osmosis 2012 [Available from: https://puretecwater.com/downloads/basics-of-reverse-osmosis.pdf.

Ahmed A A-G. Recycling of Reverse Osmosis (RO) Reject Streams in Brackish Water Desalination Plants Using Fixed Bed Column Softener. Energy Procedia. 2017;107:205-11.

Mpelwa M, Tang S-F. State of the art of synthetic threshold scale inhibitors for mineral scaling in the petroleum industry: a review. Petroleum Science. 2019;16.

Prasannam P. Removal of heavy metal ions from solution using ion exchangers based on Hydroxyethyl Cellulose: Silpakorn University; 2004.

Yang ZZYFZRXZTZZ. A Review on Reverse Osmosis and Nanofiltration Membranes for Water Purification. Polymers [Internet]. 2019; 11(8).

Pérez-González A, Ibáñez R, Gómez P, Urtiaga AM, Ortiz I, Irabien JA. Recovery of desalination brines: separation of calcium, magnesium and sulfate as a pre-treatment step. Desalination and Water Treatment. 2015;56(13):3617-25.

Purolite. C100 sodium cycle operation. 2010 [Available from: http://www.purolite.com/ Customized/Uploads/C100 Na cycle Eng Bulletin 0910.pdf.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2023-12-26

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความวิจัย