औद्योगिक आरओ सिस्टम का आकार कैसे निर्धारित करें
यहां औद्योगिक आरओ सिस्टम के आकार निर्धारण में शामिल प्रमुख मापदंडों और गणनाओं के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका दी गई है।
चरण 1: मुख्य आवश्यकताओं को परिभाषित करें ("क्या")
- उत्पादित जल प्रवाह दर (क्यूपी): यह आपकी प्राथमिक आवश्यकता है। गैलन प्रति मिनट (जीपीएम) या घन मीटर प्रति घंटा (एमी³) कितना पानी प्रवाहित होना चाहिए?³आपको प्रति घंटा कितने शुद्ध पानी की निरंतर आवश्यकता है? (उदाहरण के लिए, एक विनिर्माण संयंत्र के लिए 100 ग्राम प्रति माह)।
- उत्पाद जल की गुणवत्ता: पारगम्य जल में अधिकतम अनुमेय कुल घुलित ठोस (टीडीएस) या विशिष्ट आयन सांद्रता (जैसे, सिलिका, सोडियम, क्लोराइड) को परिभाषित करें। इससे आवश्यक लवण अस्वीकरण प्रतिशत निर्धारित होता है।
- जल स्रोत एवं विश्लेषण: यह सबसे महत्वपूर्ण डेटा सेट है। व्यापक जल विश्लेषण अनिवार्य है। मुख्य पैरामीटर:
◦टीडीएस, चालकता
◦गाद घनत्व सूचकांक (एसडीआई) या मैलापन (जो प्रदूषण की संभावना को मापता है)
◦इनमें कैल्शियम, मैग्नीशियम (कठोरता), बेरियम, स्ट्रोंटियम (स्केल बनाने वाले तत्व), सिलिका, आयरन और मैंगनीज की सांद्रता पाई जाती है।
◦पीएच, तापमान
◦मुक्त क्लोरीन (झिल्लियों की सुरक्षा के लिए इसका स्तर शून्य होना चाहिए)
- परिचालन की शर्तें: प्रतिदिन के घंटे, प्रति सप्ताह के दिन, आवश्यक सिस्टम उपलब्धता।
चरण 2: मुख्य डिज़ाइन गणनाएँ ("कितना खर्च आएगा")
उपरोक्त आवश्यकताओं के आधार पर, आप निम्नलिखित गणनाएँ करते हैं:
- सिस्टम रिकवरी दर (%R): फीडवाटर का वह प्रतिशत जो प्रोडक्ट वाटर में परिवर्तित होता है।
◦सूत्र: R (%) = (उत्पाद प्रवाह / फ़ीड प्रवाह) x 100
◦सीमित कारक: जल संचयन की मात्रा फीडवाटर की स्केलिंग क्षमता द्वारा सीमित होती है। उच्च संचयन का अर्थ है कि सांद्रित (अस्वीकृत) धारा अधिक सांद्रित हो जाती है, जिससे झिल्ली पर स्केल अवक्षेपण का खतरा बढ़ जाता है। आपके जल रसायन, एंटीस्केलेंट की मात्रा और पीएच समायोजन के आधार पर अधिकतम अनुमेय संचयन का मॉडल बनाने के लिए सॉफ्टवेयर (जैसे डॉव/केमर्स का ROSA) का उपयोग किया जाता है।
- सांद्रता कारक (सीएफ): रिकवरी से संबंधित।
◦सूत्र: CF = 1 / (1 - R) या CF = फ़ीड TDS / सांद्र TDS
◦उदाहरण: 75% रिकवरी पर, सांद्रित चारा की तुलना में 4 गुना अधिक सांद्रित होता है (CF = 1/(1-0.75) = 4)।
- फ़ीड प्रवाह आवश्यकता (Qf):
◦सूत्र: Qf = Qp / R
◦उदाहरण: यदि आपको 75% रिकवरी (R) पर 100 GPM उत्पाद (Qp) की आवश्यकता है, तो आपको फीड फ्लो की आवश्यकता होगी: 100 / 0.75 = 133.3 GPM।
- सांद्रित (अस्वीकृत) प्रवाह (क्यूसी):
◦सूत्र: Qc = Qf - Qp
◦उदाहरण: 133.3 - 100 = 33.3 जीपीएम।
- मेम्ब्रेन ऐरे डिज़ाइन:
◦औद्योगिक प्रणालियों को झिल्ली की सतह पर पर्याप्त क्रॉस-फ्लो वेग बनाए रखने के लिए "सरणियों" (जैसे, 2:1, 3:2:1 सरणी) में बनाया जाता है, जो दूषण को कम करता है।
◦प्रेशर वेसल्स (हाउसिंग) और मेम्ब्रेन की संख्या आवश्यक फीड फ्लो और फ्लक्स के लिए निर्माता के विनिर्देशों द्वारा निर्धारित की जाती है।
- प्रवाह (जीपीडी/फीट)² (LMH): झिल्ली के प्रति इकाई क्षेत्रफल में पारगम्य पदार्थ की प्रवाह दर।
◦आवश्यक कुल झिल्ली क्षेत्रफल का सूत्र: क्षेत्रफल = Qp / फ्लक्स
◦प्रवाह संबंधी दिशानिर्देश: फीडवाटर की गुणवत्ता के आधार पर चुने जाते हैं (खराब गुणवत्ता वाले पानी के लिए कम प्रवाह, ताकि गंदगी कम हो)।
▪आरओ परमीएट (दूसरा पास): 20-30 जीएफडी
▪कुएं का पानी: 12-18 जीएफडी
▪सतही जल: 8-14 जीएफडी
▪अपशिष्ट जल: 7-12 जीएफडी
चरण 3: उपचार से पहले और उपचार के बाद आकार निर्धारण ("सहायता प्रणाली")
आरओ अकेले काम नहीं कर सकता। इसका आकार ही इसके साथ इस्तेमाल होने वाले सभी उपकरणों के आकार को निर्धारित करता है।
- पूर्व-उपचार (फीडवाटर विश्लेषण के आधार पर डिजाइन किया जाना चाहिए):
◦मल्टीमीडिया फ़िल्टर: निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए। 5-10 GPM/ft की विशिष्ट सेवा प्रवाह दर पर फ़ीड प्रवाह (Qf) के अनुसार आकार दिया गया है।².
◦सॉफ़्टनर या एंटीस्केलेंट इंजेक्शन: स्केलिंग को नियंत्रित करने के लिए। सॉफ़्टनर की मात्रा फ़ीड प्रवाह (Qf) और कठोरता लोडिंग के अनुसार निर्धारित की जाती है।
◦कार्बन फिल्टर या सोडियम बाइसल्फाइट इंजेक्शन: क्लोरीन हटाने के लिए। क्वथनांक (Qf) के अनुसार आकार दिया गया।
◦कार्ट्रिज फ़िल्टर (5μ सुरक्षा फिल्टर): Qf के लिए आकार दिया गया।
- उच्च दाब वाले पंप का चयन:
◦सांद्रित फ़ीड के परासरण दाब और सिस्टम दाब हानि को दूर करने के लिए आवश्यक दाब पर Qf की आपूर्ति करनी होगी।
◦खारे पानी के लिए दबाव आमतौर पर 150-300 psi और समुद्री जल के लिए 800-1200 psi के बीच होता है।
- उपचार के बाद:
◦डीगैसिफायर या मेम्ब्रेन कॉन्टैक्टर: कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए₂ यदि पीएच को समायोजित किया गया हो।
◦मिक्स्ड बेड पॉलिशर (CEDI/EDI): अति उच्च शुद्धता वाले पानी के लिए। Qp के लिए उपयुक्त आकार।
चरण 4: सिस्टम लेआउट और स्टेजिंग
- सिंगल पास बनाम डबल (दो) पास: सिंगल पास पर्याप्त हो सकता है। यदि बहुत कम टीडीएस की आवश्यकता हो (उदाहरण के लिए, उच्च दबाव वाले बॉयलर, सेमीकंडक्टर के लिए), तो पहले पास से प्राप्त परमीएट दूसरे आरओ सिस्टम में फीड के रूप में उपयोग किया जाता है।
- कॉन्सेंट्रेट स्टेजिंग: समग्र रिकवरी बढ़ाने के लिए, पहले मेम्ब्रेन बैंक से प्राप्त कॉन्सेंट्रेट दूसरे मेम्ब्रेन बैंक के लिए फीड का काम करता है। यही "2:1 एरे" अवधारणा है।
सारांश: साइज़िंग चेकलिस्ट
पैरामीटर प्रतीक यह कैसे निर्धारित किया जाता है
उत्पाद प्रवाह क्यूपी अंतिम-उपयोगकर्ता प्रक्रिया आवश्यकता
फीडवाटर विश्लेषण - प्रयोगशाला परीक्षण। डिजाइन का आधार।
सिस्टम रिकवरी आर की क्षमता (सॉफ्टवेयर मॉडलिंग के माध्यम से) सीमित है।
फ़ीड प्रवाह Qf Qp / R
सांद्र प्रवाह क्यूसी क्यूएफ - क्यूपी
प्रवाह दर J, जल स्रोत की गुणवत्ता (दिशानिर्देशों) पर आधारित है।
झिल्ली क्षेत्र Am Qp / J
झिल्लियों की संख्या (न्यूनतम क्षेत्रफल) / प्रति झिल्ली क्षेत्रफल (उदाहरण के लिए, 400 फीट)²)
दाब वाहिकाओं की संख्या - N / (प्रति वाहिका झिल्लियों की संख्या, आमतौर पर 6-7)
उदाहरण के लिए, 4:2:1 अनुपात वाली सरणी प्रवाह और वेग को संतुलित करने के लिए डिज़ाइन की गई है।
उच्च दाब वाला पंप - आवश्यक दाब पर Qf प्रदान करना चाहिए
गंभीर चेतावनी एवं अनुशंसा
- लापरवाही न बरतें। अपर्याप्त पूर्व-उपचार या अत्यधिक महत्वाकांक्षी रिकवरी दर से झिल्ली में तेजी से गंदगी या पपड़ी जम जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप लगातार काम बंद रहेगा और परिचालन लागत बहुत अधिक होगी।
- पेशेवर सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें। मेम्ब्रेन निर्माता (ड्यूपॉन्ट, हाइड्रानॉटिक्स, एलजी) मुफ्त डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर (जैसे, ROSA, IMSDesign) प्रदान करते हैं जो जल रसायन, पुनर्प्राप्ति, प्रवाह और स्केलिंग के बीच सभी अंतःक्रियाओं का मॉडल तैयार करता है।
- किसी विशेषज्ञ से परामर्श लें। किसी भी वास्तविक औद्योगिक अनुप्रयोग (> 50 GPM) के लिए, जल उपचार प्रणाली इंजीनियर या इंटीग्रेटर को शामिल करना मानक प्रक्रिया है। वे वास्तविक फीडवाटर पर पायलट परीक्षण करेंगे, जो डिज़ाइन के जोखिम को कम करने और इष्टतम आकार सुनिश्चित करने का सर्वोत्कृष्ट तरीका है। HID एक पेशेवर RO मेम्ब्रेन और RO सिस्टम निर्माता है। पेशेवर समाधान या सुझावों के लिए HID से परामर्श करने के लिए आपका स्वागत है।