जहाज के मुख्य इंजन में जल प्रणाली की समस्या

समुद्री जल से अल्ट्राप्योर जल के उत्पादन की प्रक्रिया का अवलोकन

I. मुख्य परिभाषाएँ

समुद्री जल विलवणीकरण: कम-लवणता वाले ताजे पानी के उत्पादन के लिए समुद्री जल से बड़ी मात्रा में नमक, निलंबित ठोस और सूक्ष्मजीवों को हटाना।
अल्ट्राप्योर 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 अल्ट्राप्योर जल में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है; इसके लिए बहु-चरणीय प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। मुख्य प्रक्रिया प्रवाह है: प्रीट्रीटमेंट + प्रथम-चरण समुद्री जल रिवर्स ऑस्मोसिस (SWRO) + द्वितीय-चरण रिवर्स ऑस्मोसिस + EDI (इलेक्ट्रोडियनइजेशन) गहन विलवणीकरण के लिए (सबसे आम एकीकृत समाधान)।

II. पूर्ण प्रक्रिया प्रवाह

1. समुद्री जल प्रीट्रीटमेंट (मेम्ब्रेन तत्वों की सुरक्षा के लिए अपस्ट्रीम निस्पंदन)

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

1. जल सेवन और अवसादन टैंक: गाद, रेत, समुद्री शैवाल और तैरते मलबे को अलग करता है।
2. डोजिंग सिस्टम: समुद्री जैविक वृद्धि और कैल्शियम कार्बोनेट स्केलिंग को रोकने के लिए एंटीस्केलेंट, बायोसाइड और फ्लोकुलेंट मिलाता है।
3. मल्टी-मीडिया फिल्टर + सक्रिय कार्बन फिल्टर: कोलाइड्स, कार्बनिक पदार्थ और अवशिष्ट क्लोरीन को हटाता है।
4. प्रिसिजन सिक्योरिटी फिल्टर (5μm): रिवर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन 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 मेम्ब्रेन से गुजरने के लिए मजबूर करता है:

- परमीएट (उत्पाद जल): 300-500 mg/L की लवणता वाला विलवणीकृत जल।
- कंसंट्रेट (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 चरण में, जल केवल विलवणीकृत जल होता है और अभी तक अल्ट्राप्योर मानकों को पूरा नहीं करता है। 3. द्वितीयक रिवर्स ऑस्मोसिस (RO – प्रारंभिक शुद्धिकरण)

प्राथमिक चरण से परमीएट 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 अल्ट्राप्योर जल चरण के लिए फीड स्रोत के रूप में कार्य करती है।

4. EDI (इलेक्ट्रोडियनइजेशन) गहन शोधन (मुख्य अल्ट्राप्योर जल चरण)

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

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

पॉलिशिंग मिश्रित-बेड रेजिन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, यूवी स्टेरिलाइज़ेशन 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 mg/L;
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. ऑपरेटिंग 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 प्रिसिजन उपकरणों के लिए शीतलन जल;
2. द्वीप-आधारित फोटोवोल्टिक सुविधाओं और छोटे पैमाने के सेमीकंडक्टर 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. पूरी तरह से भौतिक पृथक्करण प्रक्रिया का उपयोग 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; 5, 20, या 50 टन प्रति घंटे की क्षमता के लिए अनुकूलन योग्य।
3. स्केलिंग और फाउलिंग को कम करने के लिए स्वचालित मेम्ब्रेन मॉड्यूल फ्लशिंग के साथ पूरी तरह से स्वचालित संचालन।
4. पारंपरिक आसवन विधियों की तुलना में कम ऊर्जा खपत और छोटा फुटप्रिंट।