रिवर्स ऑस्मोसिस डेटा संग्रह और सामान्यीकरण क्या है?

2024-07-20

रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) झिल्ली की स्थिति का आकलन करने और संभावित समस्याओं को गंभीर होने से पहले ही हल करने के लिए डेटा संग्रह और मानकीकरण महत्वपूर्ण है। झिल्ली के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले बाहरी तत्वों के साथ डेटा कारकों का मानकीकरण प्रदर्शन डेटा की समीक्षा करते समय सटीक तुलना करने में सक्षम बनाता है।मानकीकृत आरओ प्रदर्शन डेटा की तुलना एक स्थापित आधार रेखा से की जाती है, जैसे कि जब झिल्ली नई थी, बदली गई थी या साफ की गई थी।

आरओ मेम्ब्रेन की स्थिति का पता लगाने के लिए निम्नलिखित कच्चा डेटा एकत्र किया जाता है:
1. फ़ीड तापमान (F⁰)
2. पारगम्य प्रवाह (जीपीएम)
3. सांद्रित प्रवाह (जीपीएम)
4. फ़ीड दबाव (पीएसआई)
5. पारगम्य दाब (पीएसआई)
6. फ़ीड चालकता
7. पारगम्य चालकता

ये सभी परिचालन स्थितियाँ आरओ झिल्लियों द्वारा उत्पादित परमीएट जल की गुणवत्ता और मात्रा को सीधे प्रभावित करती हैं। हालाँकि, क्योंकि ये परिचालन स्थितियाँ लगातार बदलती रहती हैं, इसलिए किसी एक बिंदु पर कुछ मापदंडों के प्रदर्शन की तुलना अलग-अलग परिचालन स्थितियों में दूसरे बिंदु पर उनके प्रदर्शन से करना असंभव है। तापमान, फीड जल की गुणवत्ता, परमीएट प्रवाह और सिस्टम रिकवरी जैसे परिवर्तनकारी कारक झिल्ली के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।

आरओ डेटा को सामान्यीकृत करने से उपयोगकर्ता को आरओ मेम्ब्रेन के प्रदर्शन की तुलना एक निर्धारित मानक से करने की सुविधा मिलती है, जो परिचालन स्थितियों में होने वाले बदलावों पर निर्भर नहीं करता। सामान्यीकृत डेटा आरओ मेम्ब्रेन की प्रत्यक्ष स्थिति को मापता है और उसके वास्तविक प्रदर्शन और स्वास्थ्य को दर्शाता है।

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रिवर्स ऑस्मोसिस विलवणीकरण उपकरण

सामान्यीकृत न किया गया डेटा भ्रामक हो सकता है, क्योंकि कई चर ऐसे परिवर्तन उत्पन्न कर सकते हैं जो समस्या प्रतीत हो सकते हैं जबकि वास्तव में वे समस्या नहीं होते। फ़ीड जल का तापमान सबसे अधिक ध्यान देने योग्य कारक है जो प्रभावित करता है। आरओ सिस्टम प्रदर्शन। सामान्य नियम यह है कि प्रति डिग्री फ़ारेनहाइट (F⁰) परिवर्तन पर 1.5% परमीएट प्रवाह परिवर्तन का अनुमान लगाया जाए।

उदाहरण के लिए, यदि एक आरओ (रिड्यूस्ड रॉट) सिस्टम 60°F तापमान पर 50 गैलन प्रति मिनट (GPM) परमीएट उत्पन्न करता है और फिर पानी का तापमान 5°F कम हो जाता है, तो आरओ लगभग 46 गैलन प्रति मिनट (GPM) परमीएट उत्पन्न करेगा। तापमान में गिरावट के साथ उत्पाद में 4 गैलन प्रति मिनट की यह कमी पूरी तरह से सामान्य है।

डेटा व्याख्या

आरओ ऑपरेटर को अंततः दो परिणामों की चिंता होती है: उत्पादित पानी की गुणवत्ता और मात्रा। जैसा कि ऊपर बताया गया है, इन दोनों कारकों को कई कारकों द्वारा प्रभावित किया जा सकता है, जैसे कि फीड वाटर प्रेशर, सिस्टम रिकवरी और फीड वाटर की गुणवत्ता में परिवर्तन, आदि।

के संबंध में विपरीत परासरण (आरओ) डेटा संग्रह और मानकीकरण में, तीन परिकलित मान होते हैं जो झिल्ली के वास्तविक प्रदर्शन की बेहतर तस्वीर प्रदान करते हैं और आरओ सिस्टम द्वारा उत्पादित पानी की मात्रा और गुणवत्ता से संबंधित संभावित समस्याओं का सटीक निवारण करने में सहायक होते हैं। परिचालन डेटा एकत्र करके, डेटा को मानकीकृत करके, और फिर मानकीकृत डेटा का समय के साथ रुझान विश्लेषण करके, तथा आधारभूत मानों (आरओ झिल्लियों के नए होने पर या उनकी सफाई या प्रतिस्थापन के बाद के प्रारंभिक मानों से परिकलित) से तुलना करके, आरओ झिल्लियों को अपरिवर्तनीय क्षति होने से पहले ही किसी भी समस्या का समाधान करने के लिए सक्रिय कार्रवाई की जा सकती है।

निगरानी और रुझान का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तीन परिकलित मान इस प्रकार हैं:
• सामान्यीकृत पारगम्य प्रवाह (एनपीएफ)
• सामान्यीकृत नमक अस्वीकरण (एनएसआर)
• सामान्यीकृत दबाव अंतर (एनपीडी)

सामान्यीकृत पारगम्य प्रवाह (एनपीएफ)

एनपीएफ, आरओ द्वारा उत्पादित परमीएट जल की मात्रा को मापता है। यदि एनपीएफ का मान बेसलाइन मान (नए मेम्ब्रेन के साथ स्टार्ट-अप के समय या मेम्ब्रेन को बदलने या साफ करने के समय का एनपीएफ मान) से 10% से 15% तक गिर जाता है, तो यह आरओ मेम्ब्रेन में गंदगी या स्केलिंग का संकेत देता है और आरओ मेम्ब्रेन को साफ किया जाना चाहिए।

यदि एनपीएफ बढ़ता है, तो इसका मतलब है कि आरओ झिल्ली क्षतिग्रस्त हो गई है। यह क्षति किसी रासायनिक हमले (किसी अन्य पदार्थ से) के कारण हो सकती है। आक्सीकारक झिल्ली पर क्लोरीन जैसी कोई चीज (जैसे क्लोरीन) या कोई यांत्रिक समस्या (जैसे ओ-रिंग की खराबी)।

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सामान्यीकृत पारगम्य प्रवाह (एनपीएफ) की गणना कैसे की जाती है?

सामान्यीकृत पारगम्य प्रवाह (एनपीएफ) की गणना करने का सूत्र इस प्रकार है:

एनपीएफ = परमीएट फ्लो x (बेसलाइन aNDP/aNDP) x (बेसलाइन TCF/TCF)

कहाँ:

फ़ीड का टीडीएस = फ़ीड की चालकता/2
सांद्रता कारक = (पारगम्य प्रवाह + सांद्रता प्रवाह) / सांद्रता प्रवाह
सांद्रित टीडीएस = फ़ीड टीडीएस x सांद्रित कारक
औसत नेट ड्राइविंग प्रेशर (aNDP) = (((फीड प्रेशर + कंसंट्रेट प्रेशर)/2) – ((फीड TDS – कंसंट्रेट TDS)/200)) – परमीएट प्रेशर
फ़ीड तापमान सेल्सियस = (5/9) x (फ़ीड तापमान – 32)
TCF (तापमान सुधार कारक) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+फीड तापमान C))))

सामान्यीकृत नमक अस्वीकृति (एनएसआर)

एनएसआर यह दर्शाता है कि आरओ मेम्ब्रेन लवणों (संदूषकों) को कितनी अच्छी तरह से अलग कर रही है, और इस प्रकार यह परमीएट जल की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। यदि एनएसआर घटता है, तो आरओ मेम्ब्रेन से गुजरने वाले लवणों की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे परमीएट की गुणवत्ता कम हो जाती है। एनएसआर में कमी आरओ मेम्ब्रेन में गंदगी, स्केलिंग या खराबी का संकेत हो सकती है। एक अच्छी तरह से काम करने वाली आरओ मेम्ब्रेन को 97% से 99% तक लवणों को अलग करना चाहिए। आरओ द्वारा लवणों को अलग करने की क्षमता 90% या उससे कम होने पर मेम्ब्रेन को "खराब" माना जाता है। सामान्य आरओ संचालन अवधि में निरंतर उपयोग के दौरान एनएसआर में लगातार गिरावट देखी जाती है। आरओ मेम्ब्रेन आमतौर पर कई वर्षों तक चलती हैं, उसके बाद उन्हें बदलने की आवश्यकता होती है, और एनएसआर में लगातार गिरावट मेम्ब्रेन के पुराने होने का एक सामान्य संकेत है। आरओ मेम्ब्रेन की नियमित सफाई से एनएसआर में सुधार करने में मदद मिल सकती है।

बायोफाउलिंग की समस्याओं की पहचान करने में NSR सहायक हो सकता है। जब बायोफाउलिंग एक समस्या होती है, तो अक्सर NSR बढ़ जाता है और NPF घट जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बायोफाउलेंट वास्तव में RO मेम्ब्रेन में मौजूद छोटी-छोटी खामियों को सील कर देता है, जिससे लवणों का निष्कासन बढ़ जाता है। समय के साथ, बायोफाउलेंट की परत पुरानी होकर नष्ट होने लगती है और CO2, मीथेन और/या कार्बनिक जैसे रसायन उसमें समाहित हो जाते हैं।
अम्ल झिल्ली के माध्यम से फैलना शुरू कर देते हैं, जिससे पारगम्य जल की गुणवत्ता प्रभावित होती है (नमक का कम निष्कासन होने से एनएसआर कम हो जाता है)।

सामान्यीकृत नमक अस्वीकृति (एनएसआर) की गणना कैसे की जाती है?

सामान्यीकृत बिक्री अस्वीकृति (एनएसआर) की गणना करने का सूत्र इस प्रकार है:

एनएसआर = 100 ((नमक मार्ग x (पारगम्य प्रवाह/बेसलाइन पारगम्य प्रवाह) x टीसीएफ) x 100)

कहाँ:

परमिएट टीडीएस = परमिएट चालकता x 0.67
फ़ीड टीडीएस = फ़ीड चालकता / 2
नमक अस्वीकृति = 1 – (परमीएट टीडीएस / फीड टीडीएस)
नमक मार्ग = 1 – नमक अस्वीकृति
फ़ीड तापमान सेल्सियस = (5/9) x (फ़ीड तापमान – 32)
तापमान सुधार कारक (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ फ़ीड तापमान C))))

तापमान सुधार कारक (TCF) की व्याख्या

रिवर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन के प्रदर्शन में जल का तापमान एक महत्वपूर्ण कारक है। मेम्ब्रेन निर्माता दिए गए परिचालन तापमान के लिए तापमान सुधार कारक प्रदान करते हैं, जो निर्माता के अनुसार भिन्न हो सकते हैं और इनकी गणना विभिन्न तरीकों से की जा सकती है। आरओ भिन्नता ज्ञात करने के लिए, ऊपर दिए गए एनपीएफ और एनएसआर दोनों गणनाओं में दर्शाए गए एएसटीएम विधि का उपयोग किया गया है, जिसमें मेम्ब्रेन गुणांक 2640 है। मेम्ब्रेन गुणांक 2640 का उपयोग इसलिए किया गया है क्योंकि हमारे अधिकांश मेम्ब्रेन इस संख्या के अनुरूप हैं, और प्रत्येक मेम्ब्रेन के लिए एक विशिष्ट गुणांक का उपयोग करने का गणनाओं पर प्रभाव नगण्य है।

सामान्यीकृत दबाव अंतर (एनपीडी)

एनपीडी हमें बताता है कि झिल्ली पर फीड वाटर स्पेसर कितना साफ है। ये स्पेसर लगभग 30 हजारवें इंच मोटे होते हैं और इनमें रुकावट आने की संभावना बहुत अधिक होती है। रुकावट आने पर प्रवाह का प्रतिरोध और दबाव में कमी बढ़ जाती है।

समय के साथ-साथ गंदगी और स्केलिंग के कारण NPD बढ़ने लगेगा। जब DPD बेसलाइन मान से 15% से 25% अधिक हो जाए, तो RO मेम्ब्रेन को साफ कर देना चाहिए। RO मेम्ब्रेन को कब साफ करना है, यह निर्धारित करने के लिए NPD और NPF दोनों की एक साथ निगरानी करनी चाहिए। अक्सर NPF कम हो जाता है और NPD अपरिवर्तित रहता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गंदगी/स्केलिंग की समस्या ने अभी तक फीड वॉटर स्पेसर को अवरुद्ध नहीं किया होता है। समय के साथ, NPF में गिरावट के साथ-साथ NPD भी बढ़ जाएगा। NPD में गिरावट आमतौर पर दोषपूर्ण उपकरण या डेटा संग्रह के दौरान हुई गलतियों के कारण होती है।

यदि आरओ के प्रत्येक चरण के लिए एनपीडी (न्यूनतम दबाव विचलन) को मापा जा सके, तो आमतौर पर दबाव में वृद्धि के स्थान के आधार पर फाउलिंग और स्केलिंग के बीच समस्याओं की पहचान की जा सकती है। आरओ के पहले चरण में एनपीडी में वृद्धि फाउलिंग की समस्या को इंगित करती है, और दूसरे चरण में एनपीडी में वृद्धि स्केलिंग को इंगित करती है।