জাহাজের বিপরীত অস্মোসিস সমুদ্রের জল নিষ্কাশন সিস্টেম

কেস স্টাডি: "হাইগং ১০১" জাহাজে রিভার্স অসমোসিস সমুদ্রের জল বিশুদ্ধকরণ সিস্টেম স্থাপন

I. প্রকল্পের সংক্ষিপ্ত বিবরণ

"হাইগং ১০১" একটি অফশোর ইঞ্জিনিয়ারিং জাহাজ যা মূলত অফশোর প্ল্যাটফর্মের সরবরাহ, উপকূলীয় ইঞ্জিনিয়ারিং নির্মাণ এবং জরুরি উদ্ধার অভিযানের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা দীর্ঘ সময় ধরে অফশোর এবং উপকূলীয় উভয় এলাকায় কাজ করে। জাহাজের মূল মিঠা পানির সরবরাহ উপকূলীয় সরবরাহ এবং জাহাজ দ্বারা পরিবাহিত মিঠা পানির উপর নির্ভরশীল ছিল, যার ফলে সরবরাহের চক্র দীর্ঘ, খরচ বেশি এবং সরবরাহ অস্থিতিশীল ছিল। বিশেষ করে খোলা সমুদ্রে অবিচ্ছিন্ন অপারেশনের সময়, মিঠা পানির অভাব অপারেশনাল সময় এবং কর্মীদের জীবনযাত্রার মানকে মারাত্মকভাবে সীমিত করেছিল। মিঠা পানির স্বয়ংসম্পূর্ণতার সমস্যা সমাধানের জন্য, প্রকল্পটি সমুদ্রেই স্বাধীনভাবে জল উৎপাদনের জন্য একটি রিভার্স অসমোসিস সমুদ্রের জল বিশুদ্ধকরণ সিস্টেম স্থাপনের সিদ্ধান্ত নিয়েছে, যা অপারেশনাল এবং গার্হস্থ্য জল ব্যবহারের চাহিদা নিশ্চিত করবে।

II. সিস্টেম নির্বাচন এবং নকশা

১. প্রযুক্তি নির্বাচন

অফশোর ইঞ্জিনিয়ারিং পরিস্থিতির বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করে, যেমন উচ্চ লবণাক্ততা, উচ্চ আর্দ্রতা, ঘন ঘন বাতাস ও ঢেউ, সীমিত স্থান এবং সীমিত বিদ্যুৎ সরবরাহ, মেরিন-গ্রেড রিভার্স অসমোসিস (RO) সমুদ্রের জল বিশুদ্ধকরণ প্রযুক্তি নির্বাচন করা হয়েছিল। এই প্রযুক্তি একটি সম্পূর্ণ ভৌত বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়া, যা ছোট আকার, কম শক্তি খরচ, দ্রুত চালু হওয়া, উচ্চ অটোমেশন এবং স্থিতিশীল জলের গুণমানের মতো সুবিধা প্রদান করে। এটি সমুদ্রের অশান্ত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে এবং উৎপাদিত জল সরাসরি পানীয় জলের মান পূরণ করে।

২. মূল প্যারামিটার নকশা

- উৎপাদন ক্ষমতা: ২০০ ঘনমিটার/দিন, জাহাজে ৮০-১০০ জনের দৈনিক পানীয়, স্যানিটেশন এবং ছোট আকারের অপারেশনাল জলের চাহিদা পূরণ করে।

- প্রক্রিয়া পথ: সমুদ্রের জল গ্রহণ → প্রিট্রিটমেন্ট (মাল্টি-মিডিয়া ফিল্টারেশন + প্রিসিশন ফিল্টারেশন + সিকিউরিটি ফিল্টারেশন) → প্রথম-পর্যায়ের রিভার্স অসমোসিস → পোস্ট-ট্রিটমেন্ট (pH সমন্বয়, খনিজকরণ, জীবাণুমুক্তকরণ) → মিঠা জল সংরক্ষণ।

- মূল কনফিগারেশন: আমদানি করা উচ্চ-বিশুদ্ধতা সম্পন্ন স্পাইরাল ওয়াইন্ড RO মেমব্রেন, শক্তি পুনরুদ্ধার ডিভাইস সহ উচ্চ-চাপ পাম্প এবং স্বয়ংক্রিয় স্টার্ট/স্টপ, ফল্ট অ্যালার্ম এবং ক্লিনিং সুরক্ষা ফাংশন সহ একটি PLC বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে।

- উপাদানের প্রয়োজনীয়তা: পাইপিং এবং ট্যাঙ্কগুলি 316L স্টেইনলেস স্টিল এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী যৌগিক উপকরণ দিয়ে তৈরি, যা সমুদ্রের উচ্চ লবণ-স্প্রে ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।

III. সিস্টেম স্থাপন এবং নির্মাণ চ্যালেঞ্জ

১. **স্থান বিন্যাস অপ্টিমাইজেশান:** জাহাজের ডেক এবং কেবিনের সীমিত স্থানের কারণে, একটি মডুলার ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন গ্রহণ করা হয়েছিল। পাঁচটি প্রধান মডিউল—প্রিট্রিটমেন্ট, রিভার্স অসমোসিস, কন্ট্রোল, কেমিক্যাল ডোজিং এবং ক্লিনিং—দুটি স্কিড-মাউন্টেড ইউনিটে একত্রিত করা হয়েছে, যা একটি ডেডিকেটেড কেবিনে স্টার্ন ডেকে সংক্ষিপ্তভাবে সাজানো হয়েছে, ফ্লোর স্পেস কমিয়ে ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ করে তোলে।

২. **কম্পন প্রতিরোধ এবং স্থিতিশীল ইনস্টলেশন:** অশান্ত নেভিগেশন এবং দোদুল্যমান অপারেশনের চ্যালেঞ্জ মোকাবেলার জন্য, সরঞ্জাম বেসটি উচ্চ-শক্তির শক-শোষণকারী সাপোর্ট এবং জাহাজের নীচের কাঠামোর সাথে শক্তিশালী করা হয়েছে। রোল ±১৫° এবং পিচ ±১০° অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য পাইপিংয়ে নমনীয় জয়েন্ট এবং অ্যান্টি-সোয়িং সাপোর্ট যুক্ত করা হয়েছে।

৩. **সমুদ্রের জল গ্রহণ এবং প্রিট্রিটমেন্ট:** একটি নিম্ন-স্তরের সমুদ্রের জল গ্রহণ ব্যবহার করা হয়, যা আবর্জনা র্যাক এবং ঘূর্ণায়মান ফিল্টার দিয়ে সজ্জিত থাকে যাতে সমুদ্রের জলে থাকা আবর্জনা এবং শৈবাল আটকে যায়। প্রিট্রিটমেন্টে ফ্লোকুল্যান্ট, স্কেল ইনহিবিটর এবং ব্যাকটেরিসাইড যোগ করা হয় যাতে মেমব্রেন ফাউলিং এবং স্কেলিং প্রতিরোধ করে সাসপেন্ডেড সলিড এবং কলয়েড অপসারণ করা যায়।

৪. বৈদ্যুতিক এবং অটোমেশন অভিযোজন
সিস্টেমটি মেরিন লো-ভোল্টেজ পাওয়ার গ্রিডের সাথে সংযুক্ত, একটি ডেডিকেটেড রেগুলেটেড পাওয়ার সাপ্লাই এবং ইমার্জেন্সি সার্কিট দিয়ে সজ্জিত; PLC কন্ট্রোল সিস্টেম এক-বোতাম স্টার্ট/স্টপ, স্বয়ংক্রিয় জল উৎপাদন, অনলাইন জলের গুণমান পর্যবেক্ষণ, স্বয়ংক্রিয় ক্লিনিং এবং অযৌক্তিক অপারেশন সক্ষম করে।

IV. সিস্টেম অপারেশন এবং ফলাফল

১. প্রক্রিয়া প্রবাহ

১. সমুদ্রের জল গ্রহণ পাম্পের মাধ্যমে প্রিট্রিটমেন্ট সিস্টেমে প্রবেশ করে, অপদ্রব্য অপসারণের জন্য একটি মাল্টি-মিডিয়া ফিল্টার এবং একটি ৫μm সিকিউরিটি ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যায়।

২. প্রিট্রিটেড সমুদ্রের জল একটি উচ্চ-চাপ পাম্প দ্বারা ৫.৫-৭.০ MPa পর্যন্ত চাপযুক্ত করা হয় এবং RO মেমব্রেন মডিউলে প্রবেশ করে। জলের অণুগুলি মেমব্রেনের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে মিঠা জল তৈরি করে, যখন লবণ এবং অপদ্রব্যগুলি কনসেন্ট্রেট হিসাবে ধরে রাখা হয় এবং নিষ্কাশিত হয়।

৩. পারমিয়েট জল pH সমন্বয়, খনিজকরণ এবং অতিবেগুনী জীবাণুমুক্তকরণের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপর মিঠা জল ট্যাঙ্কে সংরক্ষণের জন্য পাঠানো হয়।

৪. কনসেন্ট্রেট একটি শক্তি পুনরুদ্ধার ডিভাইস দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় যাতে অবশিষ্ট শক্তি পুনরুদ্ধার করা যায়, সিস্টেমের শক্তি খরচ হ্রাস পায়।

২. অপারেশনাল সূচক

- বিশুদ্ধকরণ হার: ≥৯৮.৫%

- উৎপাদিত জলের পরিবাহিতা: ≤২০μs/cm, "পানীয় জলের গুণমানের মান" পূরণ করে

- প্রতি টন জলের জন্য বিদ্যুৎ খরচ: ≤৩.৫kW·h/m³ (শক্তি পুনরুদ্ধার সহ)

- সিস্টেম পুনরুদ্ধার হার: ≥৪০%

- অবিচ্ছিন্ন অপারেশন: ২৪ ঘন্টা স্থিতিশীল জল উৎপাদন, একক রক্ষণাবেক্ষণ চক্র ≥৩০ দিন

৩. প্রয়োগের সুবিধা

- স্বয়ংসম্পূর্ণতা: মিঠা জল পুনরায় সরবরাহের উপর নির্ভরতা সম্পূর্ণভাবে দূর করে, অফশোর অপারেশনের সময়কাল ৭ দিন থেকে ৩০ দিনের বেশি পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয়।

- খরচ হ্রাস: প্রতি টন জলের খরচ প্রায় ৯ ইউয়ান, যা জাহাজ দ্বারা পরিবাহিত মিঠা জলের (২৫-৩৫ ইউয়ান/m³) চেয়ে অনেক কম, যার ফলে বার্ষিক সাশ্রয় ১.৫ মিলিয়ন ইউয়ানের বেশি হয়।

- নমনীয় এবং দক্ষ: স্টার্টআপের ৩০ মিনিটের মধ্যে যোগ্য মিঠা জল উৎপাদন করে, চাহিদা অনুযায়ী মিঠা জল উৎপাদন করে, একাধিক সমুদ্র এলাকা এবং বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে।

- পরিবেশ বান্ধব এবং নির্ভরযোগ্য: কোন রাসায়নিক দূষণ ছাড়াই ভৌত প্রক্রিয়া, ঘনীভূত বর্জ্য জল নিষ্কাশন মান পূরণ করে, সিস্টেমের ব্যর্থতার হার কম এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ।

V. প্রকল্পের সারসংক্ষেপ এবং মূল্য

হাইগং ১০১ রিভার্স অসমোসিস সমুদ্রের জল বিশুদ্ধকরণ সিস্টেমের সফল স্থাপন এবং প্রয়োগ মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং জাহাজগুলির জন্য একটি পরিপক্ক মিঠা জল স্বয়ংসম্পূর্ণতার সমাধান প্রদান করে। মডুলার ডিজাইন, মেরিন-গ্রেড অভিযোজন, বুদ্ধিমান স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি-সাশ্রয়ী অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে, প্রকল্পটি মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং পরিস্থিতিতে মূল সমস্যাগুলি সমাধান করেছে, যার মধ্যে রয়েছে স্থানের সীমাবদ্ধতা, অপারেটিং অবস্থা, শক্তি খরচ এবং জলের গুণমান।

এই কেস স্টাডিটি মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং ক্ষেত্রে রিভার্স অসমোসিস প্রযুক্তির প্রযোজ্যতা এবং অর্থনৈতিক কার্যকারিতা যাচাই করে, যা অনুরূপ জাহাজ, ড্রিলিং প্ল্যাটফর্ম এবং অফশোর সুবিধাগুলির মিঠা জল সরবরাহ পরিবর্তনের জন্য একটি প্রতিলিপিযোগ্য মডেল সরবরাহ করে। এটি আমার দেশের মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং সরঞ্জামগুলির দীর্ঘ-পরিসরের অবিচ্ছিন্ন অপারেশন ক্ষমতা এবং সহায়তা স্তরকে কার্যকরভাবে উন্নত করে।