रिवर्स ऑस्मोसिस ऑपरेशन में माइक्रोबियल संदूषण के लिए प्रतिक्रिया उपाय
रिवर्स ऑस्मोसिस ऑपरेशन में माइक्रोबियल संदूषण के लिए प्रतिक्रिया उपाय
01 क्लोरीन नसबंदी
क्लोरीन की प्रभावशीलता क्लोरीन की सांद्रता, संपर्क समय और पानी के पीएच पर निर्भर करती है।
इसका उपयोग अक्सर पीने के पानी को निष्फल करने के लिए किया जाता है, और सामान्य अवशिष्ट क्लोरीन एकाग्रता 0.5ppm है।
औद्योगिक जल उपचार में, हीट एक्सचेंजर्स और रेत फिल्टर पर माइक्रोबियल संदूषण को 0.5-1.0ppm से ऊपर पानी में अवशिष्ट क्लोरीन एकाग्रता बनाए रखकर रोका जा सकता है। क्लोरीन खुराक की मात्रा प्रभावित में कार्बनिक पदार्थों की सामग्री पर निर्भर करती है, क्योंकि कार्बनिक पदार्थ क्लोरीन का उपभोग करेंगे।
सतह के जल उपचार में आमतौर पर माइक्रोबियल संदूषण को रोकने के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस प्रीट्रीटमेंट भाग में क्लोरीन कीटाणुशोधन की आवश्यकता होती है। विधि पानी के सेवन पर क्लोरीन जोड़ने और पूरे प्रीट्रीटमेंट पाइपलाइन एकाग्रता में 0.5-30ppm अवशिष्ट क्लोरीन रखने के लिए 1.0-1.0 मिनट का प्रतिक्रिया समय बनाए रखना है। हालांकि, झिल्ली तत्व में प्रवेश करने से पहले इसे अच्छी तरह से डीक्लोरीनेटेड किया जाना चाहिए ताकि झिल्ली को क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकरण और क्षतिग्रस्त होने से रोका जा सके। (1) क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया
आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले क्लोरीन युक्त कीटाणुनाशक क्लोरीन गैस, सोडियम हाइपोक्लोराइट या कैल्शियम हाइपोक्लोराइट होते हैं। पानी में, वे तेजी से हाइड्रोलाइज करके हाइपोक्लोरस अम्ल बन जाते हैं।सीएल 2 + एच 2 ओ → एचसीएलओ + एचसीएल (1)NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)सीए (सीएलओ) 2 + 2 एच 2 ओ → 2 एचसीएलओ + सीए (ओएच) 2 (3)
पानी में हाइपोक्लोरस एसिड हाइड्रोजन आयनों और हाइपोक्लोराइट आयनों को विघटित करता है:
एचसीएलओ←→ एच + + सीएलओ- (4)
Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO और ClO– के योग को मुक्त क्लोरीन (FAC) या अवशिष्ट अवशिष्ट क्लोरीन (FRC) कहा जाता है, और इसे mg/LCl2 में व्यक्त किया जाता है।
क्लोरीन पानी में अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके क्लोरामाइन बनाता है, जिसे संयुक्त क्लोरीन (CAC) या संयुक्त अवशिष्ट क्लोरीन (CRC) कहा जाता है, और अवशिष्ट क्लोरीन और संयुक्त क्लोरीन के योग को कुल अवशिष्ट क्लोरीन (TRC) कहा जाता है
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5) अवशिष्ट क्लोरीन की जीवाणुनाशक दक्षता अविघटित HClO की सांद्रता के सीधे आनुपातिक होती है। हाइपोक्लोरस अम्ल का जीवाणुनाशक प्रभाव हाइपोक्लोराइट की तुलना में 100 गुना अधिक होता है और पीएच मान में कमी के साथ अविभाजित हाइपोक्लोरस अम्ल का अनुपात बढ़ता है।
pH=7.5 (25°C, TDS=40mg/L) पर, केवल 50% अवशिष्ट क्लोरीन HClO के रूप में मौजूद है, लेकिन pH=6.5 पर, 90% HClO है। 5 डिग्री सेल्सियस पर, एचसीएलओ का आणविक अंश 62% (पीएच = 7.5, टीडीएस = 40 मिलीग्राम / एल) है। उच्च लवणता वाले पानी में, HClO का अनुपात बहुत कम होता है (जब pH=7.5, 25°C, 40000mg/L TDS, अनुपात लगभग 30% होता है)।
(2) क्लोरीन की खुराक मात्रा
अतिरिक्त क्लोरीन का एक हिस्सा पानी में अमोनिया नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके निम्नलिखित प्रतिक्रिया चरणों के अनुसार संयुक्त क्लोरीन बनाता है:
एचसीएलओ + एनएच3 ←→एनएच2सीएल (मोनोक्लोरामाइन) + एच 2 ओ (6)
एचसीएलओ + एनएच 2 सीएल ←→ एनएचसीएल 2 (डाइक्लोरामाइन) + एच 2 ओ (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (ट्राइक्लोरामाइन) + H2O (8)
उपरोक्त प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से पीएच और क्लोरीन/नाइट्रोजन के द्रव्यमान अनुपात पर निर्भर करती हैं। क्लोरैमाइन का जीवाणुनाशक प्रभाव भी होता है, लेकिन यह क्लोरीन की तुलना में कम होता है।
क्लोरीन गैस का दूसरा हिस्सा निष्क्रिय क्लोरीन में बदल जाता है। इस भाग के लिए आवश्यक क्लोरीन की मात्रा नाइट्राइट, क्लोराइड, सल्फाइड, लौह लोहा और मैंगनीज जैसे एजेंटों को कम करने पर निर्भर करती है। पानी में कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया भी क्लोरीन का उपभोग करती है। (3) समुद्री जल का क्लोरीनीकरण
खारे पानी की स्थिति से अलग, समुद्री जल में आमतौर पर लगभग 65 मिलीग्राम / एल ब्रोमीन होता है। जब समुद्री जल को क्लोरीन के साथ रासायनिक रूप से उपचारित किया जाता है, तो ब्रोमीन हाइपोब्रोमस एसिड का उत्पादन करने के लिए हाइपोक्लोरस एसिड के साथ जल्दी से प्रतिक्रिया करेगा
बीआर- + एचसीएलओ → एचबीआरओ + सीएल- (9)
इस तरह, जब समुद्री जल को क्लोरीन के साथ इलाज किया जाता है, तो जीवाणुनाशक प्रभाव मुख्य रूप से एचसीएलओ के बजाय एचबीआरओ होता है, और हाइपोब्रोमस एसिड हाइपोब्रोमाइट आयनों में विघटित हो जाएगा।
एचबीआरओ ←→ बीआरओ- + एच+ (10)
HBrO के अपघटन की डिग्री HClO की तुलना में कम है। पीएच = 8 पर, एचसीएलओ का केवल 28% विघटित नहीं होगा, लेकिन एचबीओ का 83% विघटित नहीं होगा।
उच्च पीएच स्थितियों के तहत समुद्री जल के लिए, जीवाणुनाशक प्रभाव अभी भी खारे पानी की तुलना में बेहतर है। हाइपोब्रोमस एसिड और हाइपोब्रोमाइट आयन अवशिष्ट क्लोरीन के निर्धारण में हस्तक्षेप करेंगे, जो अवशिष्ट क्लोरीन के मापा मूल्य में शामिल है।
02 प्रभाव नसबंदी उपचार
शॉक ट्रीटमेंट में सीमित अवधि के लिए और जल उपचार प्रणाली के सामान्य संचालन के दौरान ऑस्मोसिस या नैनोफिल्ट्रेशन फीडवाटर को रिवर्स करने के लिए बायोसाइड को शामिल करना शामिल है। सोडियम बाइसल्फाइट का उपयोग अक्सर इस उपचार उद्देश्य के लिए किया जाता है। आम तौर पर, NaHSO3 का 500-1000ppm लगभग 30 मिनट के लिए जोड़ा जाता है।
शॉक उपचार समय-समय पर नियमित अंतराल पर किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, हर 24 घंटे में एक बार, या जब जैविक विकास का संदेह होता है। इस सदमे उपचार के दौरान उत्पादित उत्पाद पानी में अतिरिक्त सोडियम बाइसल्फाइट एकाग्रता का 1-4% होगा।
उत्पाद के पानी के उपयोग के आधार पर, यह तय किया जा सकता है कि सदमे नसबंदी के दौरान उत्पाद के पानी को पुनर्नवीनीकरण या छुट्टी दी जानी चाहिए या नहीं। सोडियम बाइसल्फाइट एनारोबिक सूक्ष्मजीवों की तुलना में एरोबिक बैक्टीरिया के खिलाफ अधिक प्रभावी है। इसलिए, सदमे नसबंदी के उपयोग का अग्रिम में सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाना चाहिए। 03 आवधिक कीटाणुशोधन
कच्चे पानी में लगातार कवकनाशी जोड़ने के अलावा, जैविक संदूषण को नियंत्रित करने के लिए सिस्टम को नियमित रूप से साफ भी किया जा सकता है। इस उपचार पद्धति का उपयोग मध्यम बायोफूलिंग खतरे वाले सिस्टम पर किया जाता है, लेकिन उच्च बायोफोलिंग खतरे वाले सिस्टम में, कीटाणुशोधन केवल निरंतर बायोसाइड उपचार के लिए एक सहायक है।
निवारक कीटाणुशोधन सुधारात्मक कीटाणुशोधन की तुलना में अधिक प्रभावी है क्योंकि पृथक बैक्टीरिया मोटी, वृद्ध बायोफिल्म की तुलना में मारना और निकालना आसान है।
सामान्य कीटाणुशोधन अंतराल महीने में एक बार होता है, लेकिन सख्त स्वच्छता आवश्यकताओं (जैसे दवा प्रक्रिया पानी) और अत्यधिक प्रदूषित कच्चे पानी (जैसे अपशिष्ट जल) वाले सिस्टम दिन में एक बार हो सकते हैं। बेशक, झिल्ली का जीवन उपयोग किए गए रसायनों के प्रकार और एकाग्रता से प्रभावित होता है। तीव्र कीटाणुशोधन के बाद झिल्ली जीवन को छोटा कर सकता है.04 ओजोन नसबंदी
यह क्लोरीन की तुलना में अधिक ऑक्सीकरण है, लेकिन यह जल्दी से विघटित हो जाता है, इसलिए सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए इसे एक निश्चित स्तर पर बनाए रखने की आवश्यकता होती है। इसी समय, उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के ओजोन प्रतिरोध पर भी विचार किया जाना चाहिए, और स्टेनलेस स्टील का आमतौर पर उपयोग किया जाना चाहिए।
झिल्ली तत्वों की रक्षा के लिए, ओजोन को सावधानीपूर्वक हटा दिया जाना चाहिए, और यूवी विकिरण सफलतापूर्वक इस लक्ष्य को प्राप्त कर सकता है। इसका उपयोग छोटे पानी के पौधों में किया गया है। इसमें पानी में रसायनों को मिलाने की आवश्यकता नहीं होती है। उपकरण की रखरखाव आवश्यकताएं कम हैं। केवल आवधिक सफाई या पारा वाष्प लैंप के प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
हालांकि, यूवी विकिरण उपचार का अनुप्रयोग बहुत सीमित है और केवल स्वच्छ जल स्रोतों के लिए उपयुक्त है, क्योंकि कोलाइड और कार्बनिक पदार्थ ऑप्टिकल विकिरण के प्रवेश को प्रभावित करेंगे। इस तरह, कोलाइड संदूषण को भी कम किया जा सकता है।
सल्फ्यूरस एसिड का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि हाइड्रोजन आयनों को उत्पन्न करने के लिए सल्फ्यूरस एसिड की अम्लीय प्रतिक्रिया के कारण कैल्शियम कार्बोनेट को नियंत्रित करने के लिए एसिड के अतिरिक्त की आवश्यकता नहीं होती है।
एचएसओ 3- → एच + + एसओ 42-
