বিপরীত অসমোসিস সিস্টেমগুলিতে কীভাবে ফাউলিং এবং স্কেলিং প্রতিরোধ করবেন? ঘনত্বের মেরুকরণের প্রভাব বোঝা

ঘনত্বের মেরুকরণ (সিপি)

ঘনত্বের মেরুকরণটি ঝিল্লি পৃষ্ঠের সলিউটের ক্রমাগত জমে থাকা বিরূপ প্রভাবগুলিকে বোঝায়, যা ঝিল্লি কর্মক্ষমতাকে বাধা দেয়। ঝিল্লির মধ্য দিয়ে জল যেমন প্রবেশ করে, ফিড দ্রবণ (জল এবং দ্রবণযুক্ত) ঝিল্লি পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়। যখন বিশুদ্ধ জল ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায়, তখন দ্রাবকগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের নিকটে জমে থাকে। Mb ঝিল্লি পরিস্রাবণে কণাগুলি ঝিল্লির সাথে যোগাযোগ করে এবং একটি ফিল্টার কেক স্তর তৈরি করে। Revers বিপরীত অসমোসিস (আরও) এর স্বতন্ত্র অপসারণ প্রক্রিয়াটির কারণে, দ্রবণে দ্রবণগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর একটি উচ্চ-ঘনত্বের সীমানা স্তর গঠন করে। এটি ঘনত্বের মেরুকরণের ফলস্বরূপ, ফিড চ্যানেলের মধ্যে বাল্ক দ্রবণগুলির চেয়ে ঝিল্লি পৃষ্ঠের দ্রাবক ঘনত্বকে উচ্চতর করে তোলে।

আরও পারফরম্যান্সে ঘনত্বের মেরুকরণের বিরূপ প্রভাব
Mb ঝিল্লি পৃষ্ঠে উচ্চ দ্রাবক ঘনত্ব ওসোমোটিক চাপ গ্রেডিয়েন্ট বৃদ্ধি করে, জলের প্রবাহ হ্রাস করে।
② এলিভেটেড ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টস এবং হ্রাস জল প্রবাহকে ঝিল্লি জুড়ে দ্রাবক ভর স্থানান্তর বাড়ায়, প্রত্যাখ্যানের হারকে হ্রাস করে।
Sol সলিউটের দ্রবণীয়তা সীমা অতিক্রম করতে পারে, যা বৃষ্টিপাত এবং স্কেলিংয়ের দিকে পরিচালিত করে।

বিপরীত অসমোসিসে ফাউলিং এবং স্কেলিং

ন্যানোফিল্ট্রেশন (এনএফ) এবং আরও মেমব্রেনগুলি বিভিন্ন প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে ফাউলিংয়ের জন্য সংবেদনশীল। ফাউলিং এবং স্কেলিংয়ের প্রাথমিক উত্সগুলির মধ্যে রয়েছে পার্টিকুলেট পদার্থ, দ্রবণীয় অজৈব লবণের বৃষ্টিপাত, দ্রবণীয় ধাতুগুলির জারণ এবং জৈবিক পদার্থ।

1. পার্টিকুলেট ফাউলিং

আরও অপারেশন চক্রগুলি জমে থাকা কণা পদার্থ অপসারণের জন্য ব্যাক ওয়াশিং অন্তর্ভুক্ত করে না (প্রকৃতপক্ষে, ব্যাকওয়াশিং পাতলা-ফিল্ম যৌগিক ঝিল্লিতে সমর্থন স্তর থেকে সক্রিয় স্তরটি ডিলিমিনেশন করতে পারে)। পার্টিকুলেট ফাউলিং আরও সিস্টেমগুলিতে একটি প্রধান উদ্বেগ। প্রায় সমস্ত আরও সিস্টেমের কণা ফাউলিংকে হ্রাস করতে প্রিট্রেটমেন্টের প্রয়োজন হয়, কারণ অবশিষ্ট কণাগুলি পরিষ্কার করার দক্ষতা হ্রাস করে।

মাইক্রোবায়াল উপাদান এবং জৈবিক ধ্বংসাবশেষ সহ অজৈব এবং জৈব পদার্থগুলি পার্টিকুলেট ফাউলিংয়ের কারণ হতে পারে, যা ব্লক এবং কেক গঠনের ফিল্টার করে। ফিড দ্রবণে বড় কণাগুলি ফিড চ্যানেলগুলিতে এবং পাইপিংয়ে আটকা পড়লে বাধা ঘটে। প্রাক-পাইলট্রেশন ব্যবহার করে ফিড সলিউশনটির প্রিট্রেটমেন্ট ব্লককে হ্রাস করতে পারে। আরও ঝিল্লি নির্মাতারা ঝিল্লি মডিউলগুলি সুরক্ষার জন্য ন্যূনতম প্রিট্রেটমেন্ট পদক্ষেপ হিসাবে 5μm কার্টরিজ ফিল্টারগুলি ব্যবহার করার পরামর্শ দেয়।

পার্টিকুলেট পদার্থ ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর একটি ফিল্টার কেক স্তর গঠন করে, জলবাহী প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে এবং সিস্টেমের কার্যকারিতা প্রভাবিত করে। কণা ফাউলিংয়ের প্রবণ জল খাওয়ানো জল গ্রহণযোগ্য স্তরে কণা ঘনত্ব হ্রাস করতে উন্নত pretreatment প্রয়োজন। জমাট, পরিস্রাবণ (বালি, কার্বন বা অন্যান্য মিডিয়া ব্যবহার করে) এবং কখনও কখনও মাইক্রোফিল্ট্রেশন (এমএফ) বা আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউএফ) প্রিট্রেটমেন্ট পদ্ধতি হিসাবে নিযুক্ত করা হয়।

2. অজৈব লবণের সম্পত্তি এবং স্কেলিং
যখন দ্রবণে লবণগুলি তাদের দ্রবণীয়তা সীমা ছাড়িয়ে যায় এবং বৃষ্টিপাতের চেয়ে বেশি হয় তখন অজৈব স্কেলিং ঘটে। বৃষ্টিপাত ঘটে যখন এই লবণগুলি গঠিত আয়নগুলি তাদের দ্রবণীয়তা পণ্যগুলির বাইরে, বিশেষত ঝিল্লি পৃষ্ঠের নিকটবর্তী উচ্চ-ঘনত্বের অঞ্চলে ঘনত্বের মেরুকরণকে বাড়িয়ে তোলে। ঝিল্লি পৃষ্ঠের অজৈব স্কেলিং জলের ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস করে বা অপরিবর্তনীয় ঝিল্লি ক্ষতির কারণ করে।

প্রিট্রেটমেন্টের অনুপস্থিতিতে, ঘনত্বের মেরুকরণ হ্রাস করে, লবণের প্রত্যাখ্যানের হার সীমাবদ্ধ করে বা পুনরুদ্ধারের হারকে এড়ানো উচিত। ফিড চ্যানেলগুলিতে অশান্ত প্রবাহ বাড়িয়ে এবং সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকদের দ্বারা নির্দিষ্ট ন্যূনতম প্রবাহের বেগ বজায় রেখে ঘনত্বের মেরুকরণ হ্রাস করা যায়। বিরোধী ইঞ্জিনিয়ারিং লক্ষ্যগুলির কারণে লবণ প্রত্যাখ্যানের হার সীমাবদ্ধ করা অযৌক্তিক, তবে বৃষ্টিপাত রোধে পুনরুদ্ধারের হারকে সীমাবদ্ধ করা প্রায়শই প্রয়োজনীয়। লবণের বৃষ্টিপাত হওয়ার আগে সর্বাধিক অনুমোদিত পুনরুদ্ধারের হারকে অনুমতিযোগ্য পুনরুদ্ধারের হার হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, লবণের সূচনা বৃষ্টিপাতকে "সমালোচনামূলক লবণ" বলে অভিহিত করা হয়। জল চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সাধারণ স্কেলগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যালসিয়াম কার্বনেট (কাকো) এবং ক্যালসিয়াম সালফেট (ক্যাসো)।

অল্প পরিমাণে দ্রবণীয় লবণ থেকে স্কেলিং রোধ করতে সমস্ত ব্যবহারিক আরও সিস্টেমের জন্য প্রিট্রেটমেন্ট অপরিহার্য। ক্যালসিয়াম কার্বনেট বৃষ্টিপাত প্রচলিত, তাই বেশিরভাগ সিস্টেমে এই যৌগের জন্য প্রিট্রেটমেন্ট প্রয়োজন। পিএইচ সামঞ্জস্য করতে ফিড সমাধানের অ্যাসিডিফিকেশন কার্বনেট আয়নগুলিকে বাইকার্বোনেট এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে রূপান্তর করে, কাকো বৃষ্টিপাত রোধ করে। সালফিউরিক এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডগুলি সাধারণত ব্যবহৃত হয়, যদিও সালফিউরিক অ্যাসিড সালফেট ঘনত্ব বাড়িয়ে তুলতে পারে, যার ফলে সালফেট স্কেলিং হতে পারে। বেশিরভাগ আরও ফিড সমাধানগুলি পিএইচ 5.5–6.0 এর সাথে সামঞ্জস্য করা হয়, যেখানে বেশিরভাগ কার্বনেটগুলি CO₂ হিসাবে উপস্থিত থাকে এবং ঝিল্লির মাধ্যমে পারমিট করে।

অন্যান্য সমালোচনামূলক লবণের স্কেলিং সাধারণত স্কেল ইনহিবিটারগুলি ব্যবহার করে প্রতিরোধ করা হয়। এই ইনহিবিটারগুলি স্ফটিক গঠন এবং বৃদ্ধি রোধ করে, এমনকি সুপারস্যাচুরেটেড অবস্থার অধীনে বৃষ্টিপাতকে দমন করে। সুপারসেটরেশন এর অনুমোদিত ডিগ্রি ইনহিবিটারের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভর করে, প্রায়শই মালিকানাধীন এবং সরঞ্জাম কনফিগারেশনের জন্য নির্দিষ্ট। উপযুক্ত ইনহিবিটারগুলির নির্বাচন সাইট-নির্দিষ্ট ফিড জল বিশ্লেষণ এবং পুনরুদ্ধারের হারের নকশা সহ সরঞ্জাম এবং ইনহিবিটার প্রস্তুতকারকের সুপারিশগুলি অনুসরণ করা উচিত।

অ্যাসিডিফিকেশন এবং ইনহিবিটারদের বাইরে, আধুনিক ইনস্টলেশনগুলি ঘন ঘন জলীয় পরিমাণ হ্রাস করতে এবং জল পুনরুদ্ধার বাড়ানোর জন্য ব্যবস্থাগুলি অন্তর্ভুক্ত করে, স্কেলিংকে আরও প্রশমিত করে।

3। ধাতব অক্সাইড ফাউলিং
ভূগর্ভস্থ জল, একটি সাধারণ আরও/এনএফ ফিড উত্স, প্রায়শই অ্যানেরোবিক। দ্রবীভূত আয়রন এবং ম্যাঙ্গানিজ যৌগগুলি অক্সিডেন্টগুলি ফিড দ্রবণে প্রবেশ করে, ঝিল্লিগুলি ফাউলিং করে যখন জারণ করা হয় এবং বৃষ্টিপাত হয়। আয়রন ফাউলিং আরও ঘন ঘন এবং বায়ু প্রবেশের পরে দ্রুত ঘটে। জারণ বা জারণ লোহা/ম্যাঙ্গানিজ অপসারণ ফাউলিং প্রতিরোধ করতে পারে। কম আয়রন ঘনত্বের জন্য, বায়ু প্রবেশের যথেষ্ট পরিমাণে প্রতিরোধ করা; স্কেল ইনহিবিটারগুলি প্রায়শই কম ঘন ঘন আয়রন ফাউলিং প্রশমিত করতে অ্যাডিটিভ অন্তর্ভুক্ত করে। আয়রন প্রিট্রেটমেন্টে অক্সিজেন বা ক্লোরিনের সাথে জারণ জড়িত থাকে, তারপরে মিশ্রণ, পর্যাপ্ত জলবাহী ধরে রাখার সময় এবং দানাদার মিডিয়া বা ঝিল্লি ফিল্টারগুলিতে জারণ-পরিসীমা থাকে। অক্সিডেন্টগুলি ব্যবহার করার সময়, ঝিল্লিগুলির সাথে যোগাযোগ করুন-বিশেষত পলিমাইড বা জারণ-সংবেদনশীল উপকরণ-এড়ানো উচিত। বাণিজ্যিক ক্লিনার এবং ক্লিনিং প্রোটোকলগুলি আরও ঝিল্লি থেকে লোহার জমাগুলি সরিয়ে ফেলতে পারে।

অ্যানেরোবিক ভূগর্ভস্থ জলের আরেকটি উপাদান হ'ল হাইড্রোজেন সালফাইড (এইচএস)। এয়ার ইনগ্রেস কলয়েডাল সালফার, ফাউলিং ঝিল্লিগুলিতে হেসকে অক্সিডাইজ করে। আয়রন অক্সিডেশনের মতো, সালফার ফাউলিং এড়ানোর জন্য বায়ু প্রবেশ রোধ করা গুরুত্বপূর্ণ। ঝিল্লিতে সালফার আমানত প্রায়শই অপরিবর্তনীয়।

4। জৈবিক ফাউলিং
জৈবিক ফাউলিং ঝিল্লি পৃষ্ঠের বা ফিড চ্যানেলগুলির মধ্যে অণুজীব বা বহির্মুখী দ্রবণীয় পদার্থের সংযুক্তি বা বৃদ্ধি বোঝায়। আরও সিস্টেমগুলিতে সাধারণ, এটি প্রবাহ হ্রাস করে, প্রত্যাখ্যানের হার হ্রাস করে, মডিউলগুলিতে চাপের ড্রপ বৃদ্ধি করে, পারমিটকে দূষিত করে, ঝিল্লি উপকরণকে হ্রাস করে এবং ঝিল্লির জীবনকালকে সংক্ষিপ্ত করে তোলে।

জৈবিক ফাউলিং অনুকূল অপারেটিং শর্তগুলি বজায় রেখে, বায়োসাইড প্রয়োগ করে এবং পর্যায়ক্রমে নিষ্ক্রিয় ঝিল্লি মডিউলগুলি ফ্লাশ করে প্রতিরোধ করা যেতে পারে। অনেক আরও/এনএফ ফিড সমাধান (সাধারণত ভূগর্ভস্থ জলের) কম মাইক্রোবায়াল লোড থাকে। যথাযথ অপারেশন ফিড চ্যানেলগুলিতে শিয়ার বাহিনীকে অতিরিক্ত ব্যাকটিরিয়া জমে রোধ করে তা নিশ্চিত করে। যাইহোক, জীবাণুগুলি নিষ্ক্রিয় সময়কালে দ্রুত প্রসারিত হয়। এটি প্রশমিত করার জন্য, শাটডাউনগুলির সময় পারমেট বা বায়োসাইড যুক্ত করার সাথে পর্যায়ক্রমিক ফ্লাশ করা প্রয়োজনীয়। প্রস্তাবিত সীমাগুলির মধ্যে ক্লোরিন সমাধানগুলি সেলুলোজ অ্যাসিটেট ঝিল্লিগুলির জন্য বায়োসাইড হিসাবে কাজ করে তবে পলিমাইড ঝিল্লি - ক্লোরিন অবক্ষয়ের জন্য অন্তর্নিহিত - সোডিয়াম বিসালফাইটের মতো প্রয়োজনীয় বিকল্পগুলি।

সেলুলোজ অ্যাসিটেট ঝিল্লির জন্য, নিয়ন্ত্রিত ঘনত্বের অবিচ্ছিন্ন ক্লোরিনেশন হতে পারে। পলিমাইড ঝিল্লিগুলির জন্য, অতিবেগুনী ইরেডিয়েশন, ক্লোরামিনেশন বা পোস্ট-ক্লোরিনেশন ডিক্লোরিনেশন নিযুক্ত করা যেতে পারে।

উপসংহার
স্কেলিং এবং ফাউলিং প্রতিরোধের জন্য প্রিট্রেটমেন্ট গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে অ্যাসিডিফিকেশন এবং স্কেল ইনহিবিটারগুলি লবণের বৃষ্টিপাত এবং পরিস্রাবণ রোধ করতে পার্টিকুলেট পদার্থকে অবরুদ্ধ করতে। ক্লিন ফিড জলের উত্সগুলি (উদাঃ, ভূগর্ভস্থ জল) কেবল ঝিল্লি ইউনিটের আগে কার্টরিজ পরিস্রাবণের প্রয়োজন হতে পারে, যখন পৃষ্ঠের জল গ্রহণের ফলে জমাট, ফ্লকুলেশন, পলল, এবং দানাদার বা ঝিল্লি পরিস্রাবণ সহ উন্নত পরিস্রাবণ পদ্ধতি প্রয়োজন। যেহেতু ঝিল্লি পারফরম্যান্স প্রিট্রেটমেন্ট কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে, তাই প্রিট্রেটমেন্ট ট্রেনগুলির যথাযথ নির্বাচন এবং নকশা অপরিহার্য