जहाजों के लिए अतिशुद्ध जल शीतलन प्रणाली

समुद्री जल से अति शुद्ध जल उत्पादन की प्रक्रिया का अवलोकन

I. मुख्य परिभाषाएँ

समुद्री जल विलवणीकरण: कम-लवणता वाले ताजे पानी का उत्पादन करने के लिए समुद्री जल से बड़ी मात्रा में नमक, निलंबित ठोस और सूक्ष्मजीवों को हटाना।
अति शुद्ध जल: वह जल जिससे लगभग सभी आयन, कण, कार्बनिक पदार्थ और बैक्टीरिया हटा दिए गए हों; इसमें 15-18 MΩ·cm का प्रतिरोधकता होती है और यह प्रयोगशालाओं, इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण, बॉयलर और उच्च-स्तरीय समुद्री उपकरणों के लिए जल गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है।
समुद्री जल को सीधे अति शुद्ध जल में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है; इसके लिए बहु-चरणीय प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। मुख्य प्रक्रिया प्रवाह है: पूर्व-उपचार + प्रथम-चरण समुद्री जल रिवर्स ऑस्मोसिस (SWRO) + द्वितीय-चरण रिवर्स ऑस्मोसिस + EDI (इलेक्ट्रोडियननाइजेशन) गहन विलवणीकरण के लिए (सबसे आम एकीकृत समाधान)।

II. पूर्ण प्रक्रिया प्रवाह

1. समुद्री जल पूर्व-उपचार (झिल्ली तत्वों की सुरक्षा के लिए अपस्ट्रीम निस्पंदन)

समुद्री जल में कई अशुद्धियाँ होती हैं और इसमें 30,000-40,000 मिलीग्राम/लीटर की लवणता होती है; शुद्धिकरण आवश्यक है:

1. जल सेवन और अवसादन टैंक: गाद, रेत, समुद्री शैवाल और तैरते मलबे को व्यवस्थित करता है।
2. खुराक प्रणाली: समुद्री जैविक वृद्धि और कैल्शियम कार्बोनेट स्केलिंग को रोकने के लिए एंटीस्केलेंट, बायोसाइड और फ्लोकुलेंट जोड़ता है।
3. मल्टी-मीडिया फिल्टर + सक्रिय कार्बन फिल्टर: कोलाइड्स, कार्बनिक पदार्थ और अवशिष्ट क्लोरीन को हटाता है।
4. परिशुद्धता सुरक्षा फिल्टर (5μm): रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्लियों को खरोंचने से रोकने के लिए महीन कणों को फंसाता है।

2. प्रथम-चरण समुद्री जल रिवर्स ऑस्मोसिस (SWRO – विलवणीकरण का मुख्य भाग)

एक उच्च दबाव बूस्टर पंप समुद्री जल को 55-70 बार तक दबाव देता है, इसे विशेष समुद्री जल रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्लियों से गुजरने के लिए मजबूर करता है:

- पारगमन (उत्पाद जल): 300-500 मिलीग्राम/लीटर की लवणता वाला विलवणीकृत जल।
- सांद्रण (ब्राइन): उच्च-लवणता वाला ब्राइन; इसे समुद्र में छोड़ा जा सकता है या नमक की वसूली के लिए संसाधित किया जा सकता है।
कार्य: सोडियम क्लोराइड का 99% से अधिक हटाता है, बुनियादी विलवणीकरण चरण को पूरा करता है; इस स्तर पर, जल केवल विलवणीकृत जल होता है और अभी तक अति शुद्ध मानकों को पूरा नहीं करता है। 3. द्वितीयक रिवर्स ऑस्मोसिस (RO – प्रारंभिक शुद्धिकरण)

प्राथमिक चरण से पारगमन द्वितीयक निम्न-दबाव RO इकाई में प्रवेश करता है ताकि अवशिष्ट कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ-साथ ट्रेस लवणों को और हटाया जा सके:
उत्पाद जल की चालकता 5 μS/cm से नीचे कम हो जाती है, आयन सामग्री को काफी कम कर देती है और अति शुद्ध जल चरण के लिए फीड स्रोत के रूप में कार्य करती है।

4. EDI (इलेक्ट्रोडियननाइजेशन) गहन शोधन (मुख्य अति शुद्ध जल चरण)

एसिड/क्षार पुनर्जीवन की आवश्यकता के बिना निरंतर गहन विलवणीकरण:
द्वितीयक RO पारगमन EDI मॉड्यूल में प्रवाहित होता है, जहां विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में ट्रेस एनायन और धनायन अलग हो जाते हैं;
आउटपुट जल प्रतिरोधकता 15-18.25 MΩ·cm पर स्थिर हो जाती है, जो मानक अति शुद्ध जल विनिर्देशों को पूरा करती है।

5. टर्मिनल पॉलिशिंग उपचार (उच्च-स्तरीय अति शुद्ध जल के लिए वैकल्पिक)

पॉलिशिंग मिश्रित-बिस्तर रेजिन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, यूवी स्टेरिलाइजेशन और माइक्रो-पोरस टर्मिनल फिल्ट्रेशन: ट्रेस TOC, बैक्टीरिया और माइक्रो-कणों को हटाता है; चिप निर्माण, प्रयोगशालाओं और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।

III. मुख्य उपकरण पैरामीटर (मानक 20 टन/दिन समुद्री/भूमि-आधारित मॉडल)

1. फीडवाटर: समुद्री जल TDS 35,000 मिलीग्राम/लीटर;
2. प्राथमिक समुद्री जल विलवणीकरण दर: ≥99.2%;
3. द्वितीयक RO विलवणीकरण दर: ≥98%;
4. EDI आउटपुट जल प्रतिरोधकता: 15–18.2 MΩ·cm;
5. सिस्टम रिकवरी दर: समग्र रूप से 40%-55%;
6. परिचालन ऊर्जा खपत: समुद्री जल चरण में उच्च ऊर्जा मांग; उत्पाद जल के प्रति टन 4-6 kWh की बिजली खपत।

IV. अनुप्रयोग परिदृश्य

1. उच्च-स्तरीय समुद्री बॉयलर और परिशुद्धता उपकरणों के लिए शीतलन जल;
2. द्वीप-आधारित फोटोवोल्टिक सुविधाओं और छोटे पैमाने के अर्धचालक संयंत्रों के लिए प्रक्रिया जल;
3. अपतटीय वैज्ञानिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं और चिकित्सा उपकरणों के लिए जल आपूर्ति;
4. द्वीपों पर बड़े उच्च दबाव वाले बॉयलर के लिए मेकअप जल। V. प्रक्रिया लाभ

1. एक पूर्ण भौतिक पृथक्करण प्रक्रिया को नियोजित करता है; कोई बड़ी मात्रा में अम्लीय या क्षारीय अपशिष्ट तरल उत्पन्न नहीं करता है; पर्यावरण के अनुकूल और बनाए रखने में आसान।
2. मॉड्यूलर डिजाइन; प्रति घंटे 5, 20, या 50 टन की क्षमता के लिए अनुकूलन योग्य।
3. स्केलिंग और फाउलिंग को कम करने के लिए स्वचालित झिल्ली मॉड्यूल फ्लशिंग के साथ पूरी तरह से स्वचालित संचालन।
4. पारंपरिक आसवन विधियों की तुलना में कम ऊर्जा खपत और छोटा पदचिह्न।