বিপরীত অসমোসিস অপারেশনের প্রতিটি পর্যায়ে ডোজ করার নীতি
বিপরীত আস্রবণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, যখন অদ্রবণীয় লবণ তার স্যাচুরেশন সীমা ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি ঘনীভূত জল থেকে প্রবাহিত হবে, ঝিল্লির পৃষ্ঠে স্কেল তৈরি করবে, RO মেমব্রেনের প্রবাহ হ্রাস করবে, অপারেটিং চাপ এবং চাপের ড্রপ বাড়াবে এবং পণ্যটির সৃষ্টি করবে। পানির গুণমান খারাপ হতে পারে। ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর একটি পলি স্তর গঠনের এই ঘটনাটিকে মেমব্রেন ফাউলিং বলা হয় এবং মেমব্রেন ফাউলিংয়ের ফলে সিস্টেমের কর্মক্ষমতার অবনতি হয়।
বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেন সিস্টেমে প্রবেশের আগে কাঁচা জলকে প্রিট্রিট করা প্রয়োজন যাতে ঝুলে থাকা কঠিন পদার্থ, দ্রবণীয় জৈব পদার্থ এবং অতিরিক্ত অদ্রবণীয় লবণের উপাদানগুলি অপসারণ করা যায় যা বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেনে দূষণ ঘটাতে পারে এবং ঝিল্লি ফাউলিংয়ের প্রবণতা কমাতে পারে। প্রভাবশালী জল প্রিট্রিট করার উদ্দেশ্য হল প্রভাবশালী জলের গুণমান উন্নত করা এবং RO মেমব্রেনের নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করা।
কাঁচা জলকে প্রিট্রিট করার প্রভাব টিএসএস, টিওসি, সিওডি, বিওডি, এলএসআই এবং আয়রন, ম্যাঙ্গানিজ, অ্যালুমিনিয়াম, সিলিকন, বেরিয়াম এবং স্ট্রন্টিয়ামের মতো দূষণকারীর মতো জলের গুণমান সূচকগুলির পরম মান হ্রাসে প্রতিফলিত হয়।
জলের গুণমানের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক যা মেমব্রেন ফাউলিংয়ের প্রবণতাকে চিহ্নিত করে তা হল SDI। প্রিট্রিটমেন্টের মাধ্যমে রিভার্স অসমোসিস মেমব্রেন সিস্টেম ইনলেট ওয়াটারের প্রয়োজনীয় পরিসরে উপরের সূচকগুলি হ্রাস করার পাশাপাশি, যতটা সম্ভব SDI কমানোও গুরুত্বপূর্ণ। আদর্শ SDI (15 মিনিট) মান 3-এর কম হওয়া উচিত।
বিপরীত অসমোসিস সিস্টেমের অপারেটিং কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, নিম্নোক্ত এজেন্টগুলি ইনলেট ওয়াটারে যোগ করা যেতে পারে: অ্যাসিড, ক্ষার, ব্যাকটেরিসাইড, স্কেল ইনহিবিটার এবং ডিসপারসেন্ট।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং সালফিউরিক অ্যাসিড পিএইচ কমাতে ইনলেট জলে যোগ করা যেতে পারে। সালফিউরিক অ্যাসিড সস্তা, ধূমপান করে না এবং আশেপাশের ধাতব উপাদানগুলিকে ক্ষয় করে, এবং ঝিল্লিতে ক্লোরাইড আয়নগুলির তুলনায় সালফেট আয়নগুলির অপসারণের হার বেশি, তাই হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের তুলনায় সালফিউরিক অ্যাসিড বেশি ব্যবহৃত হয়।
অন্যান্য সংযোজন ছাড়াই শিল্প-গ্রেড সালফিউরিক অ্যাসিড বিপরীত অসমোসিসের জন্য উপযুক্ত। বাণিজ্যিক সালফিউরিক অ্যাসিডের 20% এবং 93% এর দুটি ঘনত্বের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। 93% সালফিউরিক অ্যাসিডকে 66 ডিগ্রি বাউম সালফিউরিক অ্যাসিডও বলা হয়। 93% সালফিউরিক অ্যাসিড পাতলা করার সময় সতর্ক থাকুন। যখন 66% পাতলা হয়, তাপ দ্রবণের তাপমাত্রা 138 ডিগ্রি বাড়াতে পারে। জলীয় দ্রবণকে স্থানীয়ভাবে গরম ও ফুটতে না দেওয়ার জন্য নাড়ার নিচে ধীরে ধীরে জলে অ্যাসিড যোগ করতে হবে।
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড প্রাথমিকভাবে ব্যবহৃত হয় যখন ক্যালসিয়াম সালফেট বা স্ট্রন্টিয়াম সালফেট স্কেলিং করার সম্ভাবনা থাকে। সালফিউরিক এসিডের ব্যবহার RO ফিড ওয়াটারে সালফেট আয়নের ঘনত্ব বাড়ায়, যা সরাসরি ক্যালসিয়াম সালফেট স্কেল করার প্রবণতা বাড়ায়। শিল্প গ্রেড হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (কোনও সংযোজন নেই) কেনা খুবই সহজ, এবং বাণিজ্যিক হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সাধারণত 30-37% ধারণ করে।
পিএইচ কমানোর প্রাথমিক উদ্দেশ্য হল RO কনসেনট্রেটে ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং এর প্রবণতা কমানো, অর্থাৎ ল্যাঞ্জেলিয়ার ইনডেক্স (LSI) কমানো। LSI হল কম লবণাক্ত লোনা জলে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সম্পৃক্ততা, যা ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং বা ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা নির্দেশ করে।
বিপরীত আস্রবণ জল রসায়নে, ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং ঘটবে কিনা তা নির্ধারণের জন্য এলএসআই একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক। যখন LSI নেতিবাচক হয়, তখন জল ধাতব পাইপগুলিকে ক্ষয় করবে, কিন্তু ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং গঠন করবে না।
যদি LSI ইতিবাচক হয়, জল ক্ষয়কারী নয়, তবে ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং ঘটবে। এলএসআই হল ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্যাচুরেশনের পিএইচ বিয়োগ পানির প্রকৃত pH।
ক্যালসিয়াম কার্বনেটের দ্রবণীয়তা ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায় (কেটলগুলিতে এইভাবে স্কেল তৈরি হয়) এবং ক্রমবর্ধমান pH এবং ক্যালসিয়াম আয়নের ঘনত্ব, অর্থাৎ ক্ষারত্ব।
RO ফিড ওয়াটারে অ্যাসিড (সাধারণত সালফিউরিক অ্যাসিড বা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড) ইনজেকশনের মাধ্যমে LSI মান কমানো যেতে পারে, অর্থাৎ pH কমিয়ে। RO ঘনত্বের জন্য প্রস্তাবিত LSI মান হল {{0}}.2 (ক্যালসিয়াম কার্বনেটের স্যাচুরেশন ঘনত্বের নীচে একটি ঘনত্ব 0.2 pH ইউনিট নির্দেশ করে)। পলিমেরিক অ্যান্টিসক্যাল্যান্টগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেট বৃষ্টিপাত রোধ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং কিছু অ্যান্টিস্ক্যাল্যান্ট সরবরাহকারী দাবি করেন যে তাদের পণ্যগুলি RO ঘনত্বের জন্য +2.5 পর্যন্ত LSI অর্জন করতে পারে (আরও রক্ষণশীল নকশা হল {{6} এর LSI) }.8)।
প্রাথমিক RO-তে ক্ষার খুব কমই ব্যবহৃত হয়, এবং pH বাড়ানোর জন্য ক্ষারকে RO ফিডের জলে ইনজেকশন দেওয়া হয়। সাধারণভাবে ব্যবহৃত একমাত্র ক্ষারীয় এজেন্ট হল সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড, যা কেনা সহজ এবং পানিতে সহজেই দ্রবণীয়। অন্যান্য সংযোজন ছাড়া শিল্প গ্রেড সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড সাধারণত চাহিদা মেটাতে পারে।
বাণিজ্যিক সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড 100% ফ্লেক্স, 20% এবং 50% তরলে পাওয়া যায়। pH বাড়াতে ক্ষার যোগ করার সময়, সচেতন থাকুন যে pH বৃদ্ধি এলএসআই বাড়াবে এবং ক্যালসিয়াম কার্বনেট, আয়রন এবং ম্যাঙ্গানিজের দ্রবণীয়তা হ্রাস করবে।
ক্ষার যোগ করার জন্য সবচেয়ে সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল একটি দ্বি-পর্যায়ের RO সিস্টেম। একটি দ্বি-পর্যায় বিপরীত অসমোসিস সিস্টেমে, প্রাথমিক RO পণ্যের জল সেকেন্ডারি RO-তে কাঁচা জল হিসাবে সরবরাহ করা হয়। সেকেন্ডারি রিভার্স অসমোসিস প্রাথমিক রিভার্স অসমোসিস প্রোডাক্ট ওয়াটারকে "পলিশ" করে এবং সেকেন্ডারি RO প্রোডাক্ট ওয়াটারের ওয়াটার কোয়ালিটি 4 মেগোহম পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।
সেকেন্ডারি RO ফিড ওয়াটারে ক্ষার যোগ করার চারটি কারণ রয়েছে:
ক pH 8.2 এর উপরে, সমস্ত কার্বন ডাই অক্সাইড কার্বনেট আয়নে রূপান্তরিত হয়, যা বিপরীত অসমোসিস দ্বারা অপসারণ করা যেতে পারে। কার্বন ডাই অক্সাইড নিজেই একটি গ্যাস এবং অবাধে প্রবেশ করে RO পণ্যের জলে প্রবেশ করবে, যার ফলে ডাউনস্ট্রিম আয়ন বিনিময় বেড পলিশিং ট্রিটমেন্টে অযাচিত লোড হবে।
খ. কিছু TOC উপাদান উচ্চ pH এ আরও সহজে সরানো হয়।
গ. সিলিকার দ্রবণীয়তা এবং অপসারণের হার উচ্চ pH (বিশেষ করে 9-এর উপরে) বেশি।
d উচ্চ pH (বিশেষ করে 9-এর উপরে) বোরন অপসারণের হারও বেশি। ক্ষার প্রয়োগের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে রয়েছে, যাকে সাধারণত HERO (উচ্চ দক্ষতা বিপরীত অসমোসিস সিস্টেম) প্রক্রিয়া বলা হয়, যা খাঁড়ি জলের pH 9 বা 10-এ সামঞ্জস্য করে। প্রাথমিক বিপরীত অসমোসিস লোনা জলের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়, যার দূষণ সমস্যা (যেমন কঠোরতা) , ক্ষারত্ব, আয়রন, ম্যাঙ্গানিজ, ইত্যাদি) উচ্চ pH এ। প্রিট্রিটমেন্ট সাধারণত এই দূষকগুলি অপসারণের জন্য দুর্বল অ্যাসিড ক্যাটানিক রজন সিস্টেম এবং ডিগাসিং ডিভাইস ব্যবহার করে।
পলিমাইড কম্পোজিট মেমব্রেনের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে RO এবং NF ইনলেট ওয়াটারে ফ্রি ক্লোরিন অবশ্যই 0.05ppm-এর নিচে কমাতে হবে। ক্লোরিন অপসারণের জন্য দুটি প্রিট্রিটমেন্ট পদ্ধতি রয়েছে, দানাদার সক্রিয় কার্বন শোষণ এবং সোডিয়াম সালফাইটের মতো হ্রাসকারী এজেন্টের ব্যবহার।
ছোট সিস্টেমে (50-100জিপিএম), অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ফিল্টার সাধারণত ব্যবহার করা হয়, এবং বিনিয়োগ খরচ আরও যুক্তিসঙ্গত। কঠোরতা এবং ধাতব আয়ন অপসারণের জন্য অ্যাসিড-ধোয়া উচ্চ-মানের সক্রিয় কার্বন ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়, এবং জরিমানা বিষয়বস্তু অবশ্যই খুব কম হতে হবে, অন্যথায় এটি ঝিল্লি দূষণের কারণ হবে।
কার্বন জরিমানা সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না হওয়া পর্যন্ত নতুন ইনস্টল করা কার্বন ফিল্টার মিডিয়াকে অবশ্যই পুরোপুরি ধুয়ে ফেলতে হবে, যা সাধারণত কয়েক ঘন্টা বা এমনকি দিনও নেয়। 5μm নিরাপত্তা ফিল্টার কার্বন ধুলো দূষণ থেকে বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লি রক্ষা করার জন্য নির্ভর করা যাবে না।
সোডিয়াম বিসালফাইট (এসবিএস) হল একটি সাধারণ হ্রাসকারী এজেন্ট যা বৃহত্তর RO ইউনিটের জন্য নির্বাচিত হয়। সলিড সোডিয়াম মেটাবিসালফাইট জলে দ্রবীভূত হয় একটি সমাধান প্রস্তুত করতে। বাণিজ্যিক সোডিয়াম মেটাবিসালফাইটের বিশুদ্ধতা 97৷{1}}%, এবং শুষ্ক সঞ্চয়ের সময়কাল 6 মাস৷
এসবিএস দ্রবণ বাতাসে অস্থির এবং অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করবে, তাই 2% দ্রবণের প্রস্তাবিত পরিষেবা জীবন হল 3-7 দিন, এবং 10% দ্রবণের কম পরিষেবা জীবন হল {{3} } দিন। তাত্ত্বিকভাবে, 1.47ppm SBS (বা 0.70ppm সোডিয়াম মেটাবিসালফাইট) 1.0ppm ক্লোরিন কমাতে পারে।
শিল্প লোনা জল ব্যবস্থার নিরাপত্তার বিষয়গুলি ডিজাইনের সময় বিবেচনায় নেওয়া হয়, এবং SBS যোগ করার পরিমাণ 1 এ সেট করা হয়। এসবিএস-এর ইনজেকশন পোর্টটি ঝিল্লি উপাদানের উজানে হওয়া উচিত এবং ঝিল্লি উপাদানে প্রবেশ করার আগে 29 সেকেন্ডের প্রতিক্রিয়া সময় নিশ্চিত করার জন্য দূরত্ব সেট করা উচিত। একটি উপযুক্ত ইন-লাইন নাড়াচাড়া ডিভাইস (স্ট্যাটিক মিক্সার) ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
বেশিরভাগ স্কেল ইনহিবিটার হল কিছু বিশেষ জৈব সিন্থেটিক পলিমার (যেমন পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড, পলিমেলিক অ্যাসিড, অর্গানোমেটালিক ফসফেটস, পলিফসফোনেটস, ফসফোনেটস, অ্যানিওনিক পলিমার ইত্যাদি), এবং এই পলিমারগুলির আণবিক ওজন 2000 থেকে 10000 ডালটনের মধ্যে।
পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড স্কেল ইনহিবিটার ব্যবহার করার সময় বিশেষভাবে সতর্ক থাকুন। যখন আয়রনের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন এটি ঝিল্লি ফাউলিং হতে পারে। এই ফাউলিং ঝিল্লির অপারেটিং চাপ বাড়িয়ে দেবে। কার্যকরভাবে এই ধরনের ফাউলিং অপসারণের জন্য অ্যাসিড ওয়াশিং প্রয়োজন।
যদি প্রিট্রিটমেন্টে ক্যাটানিক কোগুল্যান্ট বা ফিল্টার এইড ব্যবহার করা হয়, অ্যানিওনিক স্কেল ইনহিবিটর ব্যবহার করার সময় বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত। একটি সান্দ্র এবং আঠালো দূষক উত্পাদিত হবে, যা অপারেটিং চাপ বৃদ্ধি করবে এবং পরিষ্কার করা খুব কঠিন।
সোডিয়াম হেক্সামেটাফসফেট (SHMP) হল একটি সাধারণ স্কেল ইনহিবিটর যা রিভার্স আসমোসিসে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু বিশেষ স্কেল ইনহিবিটরগুলির আবির্ভাবের সাথে, ডোজটি ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হয়েছে এবং SHMP ব্যবহারে কিছু বিধিনিষেধ রয়েছে। দ্রবণটি প্রতি 2-3 দিনে প্রস্তুত করা উচিত কারণ বাতাসের সংস্পর্শে এলে এটি হাইড্রোলাইজ হয়ে যায়। হাইড্রোলাইসিস শুধুমাত্র অ্যান্টি-স্কেলিং প্রভাব কমিয়ে দেবে না, তবে ক্যালসিয়াম ফসফেট স্কেলিং এর সম্ভাবনাও ঘটাবে।
SHMP ব্যবহার করে ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলিং কমাতে পারে এবং LSI {{0}}.0 এ পৌঁছাতে পারে। অ্যান্টিসক্যাল্যান্টগুলি RO ফিড জলে লবণের স্ফটিক বৃদ্ধিতে বাধা দেয় এবং ঘনীভূত করে, এইভাবে অল্প পরিমাণে দ্রবণীয় লবণগুলি ঘনত্বে স্যাচুরেটেড দ্রবণীয়তা অতিক্রম করতে দেয়। অ্যাসিড সংযোজনের পরিবর্তে বা অ্যাসিড সংযোজনের সাথে অ্যান্টিসকাল্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে। খনিজ স্কেলের গঠনকে প্রভাবিত করে এমন অনেক কারণ রয়েছে। নিম্ন তাপমাত্রা স্কেলিং খনিজগুলির দ্রবণীয়তা হ্রাস করবে (ক্যালসিয়াম কার্বনেট ছাড়া, যা বেশিরভাগ পদার্থের বিপরীতে, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায়), এবং উচ্চতর TDS অল্প পরিমাণে দ্রবণীয় লবণের দ্রবণীয়তাকে বাড়িয়ে তুলবে (এটি কারণ উচ্চ আয়নিক শক্তির গঠনে হস্তক্ষেপ করে। বীজ স্ফটিক)।
