जहाज रिवर्स ऑस्मोसिस समुद्री जल अलवणीकरण प्रणाली

केस स्टडीः रिवर्स ऑस्मोसिस समुद्री जल निर्जलीकरण प्रणाली की स्थापना "हैगोंग 101" पर

I. परियोजना का अवलोकन

"हैगोंग 101" एक अपतटीय इंजीनियरिंग पोत है जिसका उपयोग मुख्य रूप से अपतटीय प्लेटफार्मों की आपूर्ति, निकट तट इंजीनियरिंग निर्माण और आपातकालीन बचाव अभियानों के लिए किया जाता है।अपतटीय और तटीय दोनों क्षेत्रों में दीर्घकालिक संचालनजहाज की मूल मीठे पानी की आपूर्ति तट आधारित पुनः आपूर्ति और जहाज द्वारा परिवहनित मीठे पानी पर निर्भर थी, जिसके परिणामस्वरूप लंबी पुनः आपूर्ति चक्र, उच्च लागत और अस्थिर आपूर्ति हुई।विशेष रूप से खुले समुद्र में निरंतर संचालन के दौरान, मीठे पानी की कमी ने परिचालन समय और कर्मियों के रहने की स्थिति को गंभीर रूप से सीमित कर दिया।परियोजना टीम ने समुद्र में स्वतंत्र जल उत्पादन प्राप्त करने के लिए एक रिवर्स ऑस्मोसिस समुद्री जल निर्जलीकरण प्रणाली स्थापित करने का निर्णय लिया, परिचालन और घरेलू जल उपयोग की जरूरतों को सुनिश्चित करना।

II. प्रणाली का चयन और डिजाइन

1प्रौद्योगिकी चयन

अपतटीय इंजीनियरिंग परिदृश्यों की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, जैसे उच्च लवणता, उच्च आर्द्रता, लगातार हवाएं और लहरें, कॉम्पैक्ट स्थान और सीमित बिजली आपूर्ति,समुद्री स्तर की रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) समुद्री जल निर्जलीकरण तकनीक का चयन किया गयायह प्रौद्योगिकी विशुद्ध रूप से भौतिक निर्जलीकरण प्रक्रिया है, जिसमें छोटे पदचिह्न, कम ऊर्जा खपत, तेजी से स्टार्ट-अप, उच्च स्वचालन और स्थिर जल गुणवत्ता जैसे फायदे हैं।यह समुद्र के उथले वातावरण में अनुकूल हो सकता है, और उत्पादित पानी सीधे पेयजल मानकों को पूरा करता है।

2कोर पैरामीटर डिजाइन

- उत्पादन क्षमता: 200 एम3/दिन, जहाज पर 80-100 लोगों की दैनिक पेय, स्वच्छता और छोटे पैमाने पर परिचालन जल आवश्यकताओं को पूरा करती है।

- प्रक्रिया मार्गः समुद्री जल का सेवन → पूर्व उपचार (मल्टीमीडिया निस्पंदन + सटीक निस्पंदन + सुरक्षा निस्पंदन) → पहले चरण का रिवर्स ऑस्मोसिस → पोस्ट-ट्रीटमेंट (पीएच समायोजन, खनिजकरण,कीटाणुशोधन) → मीठे पानी का भंडारण.

- कोर कॉन्फ़िगरेशन: आयातित उच्च-अनसालन दर वाले सर्पिल-लहर वाले आरओ झिल्ली, ऊर्जा वसूली उपकरणों के साथ उच्च-दबाव पंपों का उपयोग करता है,और स्वचालित स्टार्ट/स्टॉप के साथ एक पीएलसी बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली, दोष अलार्म, और सफाई सुरक्षा कार्य।

- सामग्री की आवश्यकताएंः पाइपिंग और टैंक 316L स्टेनलेस स्टील और संक्षारण प्रतिरोधी कम्पोजिट सामग्री से बने होते हैं, जो समुद्र के उच्च नमक-स्प्रे संक्षारक वातावरण के लिए उपयुक्त होते हैं।

III. प्रणाली की स्थापना और निर्माण की चुनौतियां

1. **स्पेस लेआउट ऑप्टिमाइजेशनः** जहाज के डेक और केबिन में सीमित स्थान के कारण, एक मॉड्यूलर एकीकृत डिजाइन को अपनाया गया था।रासायनिक खुराक, और सफाई को दो स्किड-माउंटेड इकाइयों में एकीकृत किया जाता है, जो पतवार के डेक पर एक समर्पित केबिन में कॉम्पैक्ट रूप से व्यवस्थित होते हैं, जो फर्श की जगह को कम करते हैं और स्थापना और रखरखाव को आसान बनाते हैं।

2. **कंपन प्रतिरोध और स्थिर स्थापना:** उथल-पुथल वाले नेविगेशन और स्विंग ऑपरेशन की चुनौतियों का सामना करने के लिए,उपकरण के आधार को उच्च शक्ति वाले झटके अवशोषक समर्थन और जहाज के नीचे की संरचना के साथ सुदृढ़ किया गया हैलचीले जोड़ों और विरोधी झुकाव समर्थन ± 15 ° और पिच ± 10 ° परिस्थितियों में स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए पाइपिंग में जोड़ा जाता है।

3. **समुद्री जल का सेवन और पूर्व उपचार:** समुद्र के पानी में मलबे और शैवाल को रोकने के लिए एक कचरा रैक और घूर्णन फिल्टर से लैस एक निम्न स्तर के समुद्री जल के सेवन का उपयोग किया जाता है।पूर्व उपचार में फ्लोक्लेंट्स जोड़ना शामिल है, स्केलिंग अवरोधक, और बैक्टीरसाइड्स निलंबित ठोस और कलॉइड्स को हटाने के लिए, झिल्ली के गंदे होने और स्केलिंग को रोकने के लिए।

4विद्युत और स्वचालन अनुकूलन
प्रणाली समुद्री निम्न वोल्टेज बिजली ग्रिड से जुड़ी है, एक समर्पित विनियमित बिजली की आपूर्ति और आपातकालीन सर्किट से लैस है; पीएलसी नियंत्रण प्रणाली एक बटन स्टार्ट/स्टॉप को सक्षम करती है,स्वतः जल उत्पादन, ऑनलाइन जल गुणवत्ता निगरानी, स्वचालित सफाई और अनियंत्रित संचालन।

IV. प्रणाली संचालन और परिणाम

1प्रक्रिया प्रवाह

1समुद्र का पानी एक मल्टीमीडिया फिल्टर और 5μm सुरक्षा फिल्टर के माध्यम से अशुद्धियों को हटाने के लिए प्रवेश करने वाले पंप के माध्यम से प्रीट्रीटमेंट सिस्टम में प्रवेश करता है।

2पूर्व-संशोधित समुद्री जल को उच्च दबाव वाले पंप द्वारा 5.5-7.0 एमपीए तक दबाव में लाया जाता है और आरओ झिल्ली मॉड्यूल में प्रवेश करता है। पानी के अणु झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं ताकि मीठा पानी बन सके,जबकि नमक और अशुद्धियों को एकाग्रता के रूप में बरकरार रखा जाता है और बाहर निकाल दिया जाता है.

3प्रवेश करने वाला पानी भंडारण के लिए मीठे पानी के टैंक में भेजे जाने से पहले पीएच समायोजन, खनिजकरण और पराबैंगनी कीटाणुशोधन से गुजरता है।

4अवशिष्ट ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने के लिए एकाग्रता को एक ऊर्जा वसूली उपकरण द्वारा संसाधित किया जाता है, जिससे सिस्टम ऊर्जा की खपत कम होती है।

2परिचालन संकेतक

- निर्जलीकरण दरः ≥98.5%

- उत्पाद जल चालकताः ≤20μs/cm, "पीने के पानी की गुणवत्ता के मानकों" को पूरा करते हुए

- बिजली की खपत प्रति टन पानीः ≤3.5kW·h/m3 (ऊर्जा वसूली के साथ)

- सिस्टम रिकवरी दरः ≥40%

- निरंतर संचालन: 24 घंटे के लिए स्थिर जल उत्पादन, एकल रखरखाव चक्र ≥30 दिन

3आवेदन लाभ

- आत्मनिर्भरता: मीठे पानी की भरपाई पर निर्भरता पूरी तरह से समाप्त हो जाती है, जिससे अपतटीय संचालन का समय 7 दिनों से बढ़ाकर 30 दिनों से अधिक हो जाता है।

- लागत में कमीः प्रति टन पानी की लागत लगभग 9 युआन है, जो जहाज द्वारा परिवहन किए जाने वाले मीठे पानी (25-35 युआन/एम 3) की तुलना में बहुत कम है, जिसके परिणामस्वरूप वार्षिक बचत 1.5 मिलियन युआन से अधिक है।

- लचीला और कुशलः स्टार्टअप के 30 मिनट के भीतर योग्य मीठे पानी का उत्पादन करता है, मांग पर मीठे पानी का उत्पादन करता है, कई समुद्री क्षेत्रों और विभिन्न परिचालन स्थितियों के अनुकूल है।

- पर्यावरण के अनुकूल और विश्वसनीयः रासायनिक प्रदूषण के बिना भौतिक प्रक्रिया, केंद्रित अपशिष्ट जल निकासी मानकों को पूरा करता है, प्रणाली विफलता दर कम है, और आसान रखरखाव।

V. परियोजना का सारांश और मूल्य

हाइगोंग 101 रिवर्स ऑस्मोसिस समुद्री जल निर्जलीकरण प्रणाली की सफल स्थापना और अनुप्रयोग समुद्री इंजीनियरिंग जहाजों के लिए एक परिपक्व मीठे पानी की आत्मनिर्भरता समाधान प्रदान करता है।मॉड्यूलर डिजाइन के माध्यम से, समुद्री-ग्रेड अनुकूलन, बुद्धिमान स्वचालित नियंत्रण और ऊर्जा-बचत अनुकूलन, परियोजना ने अंतरिक्ष की बाधाओं सहित समुद्री इंजीनियरिंग परिदृश्यों में मुख्य दर्द बिंदुओं को संबोधित किया,परिचालन की स्थितियाँ, ऊर्जा की खपत, और पानी की गुणवत्ता।

यह केस स्टडी समुद्री इंजीनियरिंग के क्षेत्र में रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक की प्रयोज्यता और आर्थिक व्यवहार्यता को मान्य करती है।इसी तरह के पोतों के मीठे पानी की आपूर्ति में संशोधन के लिए एक दोहराए जाने योग्य मॉडल प्रदान करनायह मेरे देश के समुद्री इंजीनियरिंग उपकरणों की लंबी दूरी की निरंतर संचालन क्षमता और समर्थन स्तर को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।