રિવર્સ ઓસ્મોસિસ કંટ્રોલ સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં મુખ્ય નિર્ણય બિંદુઓ
ઔદ્યોગિક જળ શુદ્ધિકરણના ક્ષેત્રમાં મુખ્ય તકનીકોમાંની એક તરીકે, રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO) તકનીકનો ઉપયોગ પાવર, કેમિકલ, ફાર્માસ્યુટિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગોમાં ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા પાણીની તૈયારી, ગંદા પાણીના પુનઃઉપયોગ અને દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશનમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે. તેની મુખ્ય નિયંત્રણ પ્રણાલીની રચના સીધી રીતે સિસ્ટમની કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા, ઉર્જા વપરાશ સ્તર અને સાધનોના જીવન સાથે સંબંધિત છે.
પ્રીપ્રોસેસિંગ સિસ્ટમ્સનું સહકારી નિયંત્રણ
રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન પ્રવાહીના પાણીની ગુણવત્તા પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે અને તેને અનેક તબક્કામાં (જેમ કે રેતી ગાળણ, સક્રિય કાર્બન શોષણ અને અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન) પૂર્વ-સારવાર કરવાની જરૂર છે જેથી સસ્પેન્ડેડ સોલિડ્સ, કોલોઇડ્સ અને કાર્બનિક પદાર્થો જેવા પ્રદૂષકોને દૂર કરી શકાય. નિયંત્રણ પ્રણાલીને આ પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે:
- બહુ-સ્તરીય પ્રક્રિયા જોડાણ
કાચા પાણીની ગુણવત્તા અનુસાર કોગ્યુલન્ટ ડોઝ, બેકવોશ ફ્રીક્વન્સી અને ફિલ્ટરેશન ચોકસાઈને ગતિશીલ રીતે ગોઠવો;
- SDI (પ્રદૂષણ સૂચકાંક) ઓનલાઇન દેખરેખ:
પટલના ઘટકોના ભરાવાને ટાળવા માટે ટર્બિડિટી મીટર અને પાર્ટિકલ કાઉન્ટર્સ દ્વારા પ્રીટ્રીટમેન્ટ અસરોનો રીઅલ-ટાઇમ પ્રતિસાદ;
- pH ગોઠવણનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન
સ્કેલિંગના જોખમને નિયંત્રિત કરવા અને રીએજન્ટનો વપરાશ ઘટાડવા માટે પાણીના સ્ત્રોતની ક્ષારતા અનુસાર ઉમેરવામાં આવતા એસિડની માત્રાને સમાયોજિત કરો.
ઉચ્ચ દબાણ પંપ અને દબાણ નિયમનનું ગતિશીલ મેચિંગ
RO સિસ્ટમનું મુખ્ય ચાલક બળ ઉચ્ચ-દબાણ પંપમાંથી આવે છે. નિયંત્રણ પ્રણાલીને નીચેના મુદ્દાઓ ઉકેલવાની જરૂર છે:
- ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ઝન સ્પીડ કંટ્રોલ
પાણીના પ્રવાહની માંગને પૂર્ણ કરવા અને સ્ટાર્ટ-સ્ટોપની અસર ઘટાડવા માટે પંપની ગતિ ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર દ્વારા ગોઠવવામાં આવે છે;
- સેગમેન્ટ્સ વચ્ચે દબાણ સંતુલન
મલ્ટી-સ્ટેજ RO સિસ્ટમમાં, પ્રેશર સેન્સર + ઇલેક્ટ્રિક રેગ્યુલેટિંગ વાલ્વનો ઉપયોગ સ્ટેજ વચ્ચેના દબાણ તફાવતને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે થાય છે (સામાન્ય રીતે 0.2-0.3 MPa પર નિયંત્રિત);
- pH ગોઠવણનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન
દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશનના દૃશ્યોમાં, ટર્બોચાર્જર અથવા પ્રેશર એક્સ્ચેન્જર (PX) નો ઉપયોગ કેન્દ્રિત પાણીના દબાણ ઊર્જાને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે કરી શકાય છે, જેનાથી ઊર્જા વપરાશ 30% થી વધુ ઓછો થાય છે.
આરઓ સિસ્ટમ ઓપરેશન દરમિયાન ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને પ્રોગ્રામ નિયંત્રણ માટેની પ્રક્રિયા આવશ્યકતાઓ
- ડોઝનું સમાયોજન
ડોઝ પ્રમાણસર ગોઠવણ પદ્ધતિ દ્વારા ગોઠવવામાં આવે છે, જે પાણીના પ્રવાહ મીટરના સિગ્નલના આધારે પ્રમાણસર ડોઝ કરવા માટે મીટરિંગ પંપને આપમેળે ગોઠવે છે.
- પ્રવાહી સ્તર માપક
પ્રવાહી ટાંકીમાં દવાના અભાવે ડોઝિંગ પ્રક્રિયામાં વિક્ષેપ ન આવે તેની ખાતરી કરવા માટે મીટરિંગ બોક્સ ઓન-સાઇટ લિક્વિડ લેવલ ગેજ અને લો લિક્વિડ લેવલ એલાર્મ સિગ્નલથી સજ્જ છે.
- પાણી પુરવઠા ડેશબોર્ડ
સ્થળ પર પાણી પુરવઠા માટે એક સાધન પેનલ છે, જે પ્રવાહ સૂચક અને પ્રવાહ સંચય મીટર, વાહકતા મીટર, pH મૂલ્ય સૂચકથી સજ્જ છે. વધુમાં, પાણી પુરવઠા દબાણ મીટર, ફ્લો મીટર, વાહકતા મીટર અને pH મીટર દ્વારા મોકલવામાં આવતા પરિમાણ સંકેતો સતત રેકોર્ડિંગ માટે કેન્દ્રીય નિયંત્રણ ખંડમાં મોકલવામાં આવે છે; તે જ સમયે, પ્રવાહ મીટર દ્વારા મોકલવામાં આવતો સંકેત મીટરિંગ પંપને પ્રમાણસર માત્રામાં નિયંત્રિત કરે છે; pH મીટર દ્વારા મોકલવામાં આવતા ઉચ્ચ અને નીચલા એલાર્મ સંકેતો એલાર્મ માટે કેન્દ્રીય નિયંત્રણ ખંડમાં મોકલવામાં આવે છે.
- સુરક્ષા ફિલ્ટર્સ
સેફ્ટી ફિલ્ટરના ઇનલેટ અને આઉટલેટ પ્રેશર સૂચકાંકોથી સજ્જ છે. જ્યારે સેફ્ટી ફિલ્ટરનો ઇનલેટ અને આઉટલેટ પ્રેશર તફાવત સેટ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે અથવા ચોક્કસ સમયગાળા માટે ચાલે છે, ત્યારે ફિલ્ટર તત્વને બદલવાની જરૂર છે.
- ઉચ્ચ દબાણ પંપ સ્વીચ
ઉચ્ચ-દબાણ પંપના ઇનલેટ અને આઉટલેટ બાજુઓ અનુક્રમે ઓછા-દબાણ અને ઉચ્ચ-દબાણ સ્વીચોથી સજ્જ છે. જ્યારે ઉચ્ચ-દબાણ પંપનું ઇનલેટ દબાણ મર્યાદા મૂલ્ય કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે નીચા-દબાણ સ્વીચ બંધ થાય છે અને PLC ને સિગ્નલ મોકલે છે, જે એલાર્મ કરે છે અને આપમેળે ઉચ્ચ-દબાણ પંપનું સંચાલન બંધ કરે છે; જ્યારે ઉચ્ચ-દબાણ પંપનું આઉટલેટ દબાણ મર્યાદા મૂલ્ય કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ઉચ્ચ-દબાણ સ્વીચ બંધ થાય છે અને PLC ને સિગ્નલ મોકલે છે. ચોક્કસ વિલંબ પછી, જો ઉચ્ચ-દબાણ પંપના ઉચ્ચ-દબાણ બાજુ પર દબાણ હજુ પણ મર્યાદા મૂલ્ય કરતા વધારે હોય, તો PLC એલાર્મ આઉટપુટ કરે છે અને આપમેળે ઉચ્ચ-દબાણ પંપનું સંચાલન બંધ કરે છે. જો ઉચ્ચ-દબાણ સ્વીચ વિલંબ શ્રેણીમાં ડિસ્કનેક્ટેડ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે, તો PLC આપમેળે ઇનપુટ સિગ્નલ રદ કરે છે.
- ઉચ્ચ દબાણ પંપ ઇલેક્ટ્રિક ધીમા દરવાજા ખોલવા
હાઇ-પ્રેશર પંપનો આઉટલેટ ઇલેક્ટ્રિક સ્લો-ઓપનિંગ ડોરથી સજ્જ છે. હાઇ-પ્રેશર પંપ શરૂ થયા પછી, સ્લો-ઓપનિંગ ડોર આપમેળે ધીમે ધીમે ખુલે છે જેથી ખાતરી થાય કે RO મેમ્બ્રેન એલિમેન્ટને વોટર હેમરથી નુકસાન ન થાય. જો ધીમો-ઓપનિંગ ડોર નિષ્ફળ જાય અને નિર્દિષ્ટ સમયની અંદર ખુલવામાં નિષ્ફળ જાય, તો હાઇ-પ્રેશર પંપનો આઉટલેટ પ્રેશર વધે છે, પ્રેશર સ્વીચ એલાર્મ સિગ્નલ આઉટપુટ કરે છે અને PLC દ્વારા હાઇ-પ્રેશર પંપનું સંચાલન આપમેળે બંધ કરે છે. દરેક RO ડિવાઇસ ઓન-સાઇટ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પેનલથી સજ્જ છે, જેના પર RO સ્ટેજ 1, સ્ટેજ 2 પ્રોડક્ટ વોટર અને ડ્રેનેજ (ફ્લો અને ક્યુમ્યુલેટિવ ફ્લો વેલ્યુ ડિસ્પ્લે) માટે ફ્લો મીટર અને પ્રોડક્ટ વોટર વાહકતા મીટર ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે.
- પ્રોગ્રામ નિયંત્રણ આવશ્યકતાઓ
ફ્લો મીટર અને વાહકતા મીટર દ્વારા મોકલવામાં આવતા પેરામીટર સિગ્નલો સતત રેકોર્ડિંગ માટે સેન્ટ્રલ કંટ્રોલ રૂમમાં મોકલવામાં આવે છે, અને તેમાં ઉચ્ચ વાહકતા મૂલ્યનું એલાર્મ હોય છે. સ્થાનિક પેનલ ઉચ્ચ-દબાણવાળા પંપ સ્ટાર્ટ અને સ્ટોપ બટનો અને સૂચક લાઇટ્સ, સિસ્ટમ ઇમરજન્સી સ્ટોપ બટનો અને સૂચક લાઇટ્સ, અને ઇલેક્ટ્રિક સ્લો ડોર ઓપનિંગ અને ક્લોઝિંગ બટનો અને સૂચક લાઇટ્સથી સજ્જ છે.
- આરઓ ડાયલ
દરેક RO ઉપકરણ ઓન-સાઇટ પ્રેશર ગેજ પેનલથી સજ્જ છે, જેના પર RO ફર્સ્ટ-સ્ટેજ વોટર ઇનલેટ, સેકન્ડ-સ્ટેજ વોટર ઇનલેટ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રેશર ઇન્ડિકેટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે.
- સેન્ટ્રલ કંટ્રોલ પેનલ
સેન્ટ્રલ કંટ્રોલ પેનલ હાઇ-પ્રેશર પંપ, મીટરિંગ પંપ અને ફ્લશિંગ વોટર પંપ માટે ત્રણ-પોઝિશન ઓપરેટિંગ સ્વીચો (એક ઓટોમેટિક, એક ઓફ, એક મેન્યુઅલ) તેમજ સિસ્ટમ પ્રોગ્રામ સ્ટાર્ટ અને સ્ટોપ બટનોથી સજ્જ છે, જે ઉપરોક્ત ઉપકરણોના ઓટોમેટિક સ્ટાર્ટ કંટ્રોલ રૂમ રિમોટ કંટ્રોલ અને સ્થાનિક મેન્યુઅલ ઓપરેશન કાર્યોને સાકાર કરી શકે છે. જ્યારે ત્રણ-પોઝિશન સ્વીચ "ઓટોમેટિક" સ્થિતિમાં ફેરવવામાં આવે છે, ત્યારે ઉપરોક્ત ઉપકરણો સ્થાનિક રીતે સંચાલિત થઈ શકતા નથી.
RO ઉપકરણ શરૂ કરવા અને સંચાલન પ્રક્રિયા
- આરઓ ડિવાઇસ પ્રોગ્રામની શરૂઆત અને કામગીરી
સૌપ્રથમ, ઉચ્ચ-દબાણ પંપ અને મીટરિંગ પંપના નિયંત્રણ સ્વીચોને "ઓટોમેટિક" સ્થિતિમાં મૂકો, અને પછી દરેક RO ઉપકરણના પ્રોગ્રામ સ્ટાર્ટ બટનને ઓપરેટ કરો. આ સમયે, પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર (PLC) સ્થાપિત પ્રોગ્રામ અનુસાર બધા મીટરિંગ બોક્સના પ્રવાહી સ્તર અને ઉચ્ચ-દબાણ પંપની ઇનલેટ બાજુ પરના દબાણને આપમેળે શોધી કાઢશે. જો "ઓછું" પ્રવાહી સ્તર અથવા ઉચ્ચ-દબાણ પંપની ઇનલેટ બાજુ પર "ઓછું" દબાણ શોધાય છે, તો PLC એક શ્રાવ્ય અને દ્રશ્ય એલાર્મ ચલાવશે અને પ્રોગ્રામ કામગીરીમાં વિક્ષેપ પાડશે.
એલાર્મ દૂર કર્યા પછી, પ્રોગ્રામ સ્ટાર્ટ બટન ફરીથી દબાવો, પ્રોગ્રામ ફરી શરૂ થશે, અને ડોઝિંગ મીટરિંગ પંપ અને હાઇ-પ્રેશર પંપ આપમેળે શરૂ થશે, અને ઇલેક્ટ્રિક સ્લો-ઓપનિંગ ડોર તે જ સમયે ખોલશે. જો પ્રીસેટ વિલંબ પછી પણ હાઇ-પ્રેશર પંપનું હાઇ-પ્રેશર સાઇડ પ્રેશર સેટ થ્રેશોલ્ડ કરતા વધારે હોય, તો PLC એલાર્મ સિગ્નલ મોકલશે અને હાઇ-પ્રેશર પંપ અને મીટરિંગ પંપનું સંચાલન આપમેળે બંધ કરશે, અને ઇલેક્ટ્રિક સ્લો-ઓપનિંગ ડોર આપમેળે બંધ કરશે;
જો હાઇ-વોલ્ટેજ સ્વીચ વિલંબ શ્રેણીની અંદર ડિસ્કનેક્ટેડ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે, તો PLC આપમેળે હાઇ-વોલ્ટેજ સ્વીચ ઇનપુટ સિગ્નલ રદ કરશે, અને પછી સિસ્ટમ સામાન્ય કામગીરીના તબક્કામાં પ્રવેશ કરશે.
- આરઓ ડિવાઇસ કંટ્રોલ રૂમનું મેન્યુઅલ સ્ટાર્ટ-અપ અને સંચાલન
જ્યારે ઉચ્ચ-દબાણ પંપ, મીટરિંગ પંપ અને ફ્લશિંગ વોટર પંપના નિયંત્રણ સ્વીચો "મેન્યુઅલ" સ્થિતિમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે ઉપરોક્ત સાધનો નિયંત્રણ રૂમમાં ચલાવી શકાય છે.
- RO ઉપકરણનું સ્થળ પર મેન્યુઅલ સ્ટાર્ટ-અપ અને સંચાલન
જ્યારે ઉચ્ચ-દબાણ પંપ અને મીટરિંગ પંપના નિયંત્રણ સ્વીચો "બંધ" સ્થિતિમાં હોય છે, ત્યારે ઉપરોક્ત સાધનોને મેન્યુઅલી શરૂ કરી શકાય છે અને સ્થળ પર જ ચલાવી શકાય છે.
કોઈ પણ સંજોગોમાં, સ્થાનિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પેનલ પર સિસ્ટમ ઇમરજન્સી સ્ટોપ બટન દબાવીને RO ઉપકરણનું સંચાલન તાત્કાલિક બંધ કરી શકાય છે.
- RO ઉપકરણ બંધ થઈ ગયું
જ્યારે RO ઉપકરણ આપમેળે બંધ થઈ જાય છે અથવા ઓપરેટર પ્રોગ્રામ સ્ટોપ બટન દબાવીને બંધ કરે છે, ત્યારે ઉચ્ચ-દબાણ પંપ ચાલવાનું બંધ થઈ જાય છે, મીટરિંગ પંપ ઇન્ટરલોક્ડ ચાલવાનું બંધ થઈ જાય છે, અને ઉચ્ચ-દબાણ પંપ આઉટલેટ પર ઇલેક્ટ્રિક ધીમો-ખુલતો દરવાજો આપમેળે બંધ થઈ જાય છે.
RO ઉપકરણ શરૂ કરવા અને સંચાલન પ્રક્રિયા
ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને નિયંત્રણ માટે RO સિસ્ટમની જરૂરિયાતો અનુસાર ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ અને PLC કંટ્રોલ સિસ્ટમની રચના નક્કી કરવામાં આવે છે.
- પ્રવાહી સ્તર સ્વીચ
નીચા સ્તરનો સંકેત આપે છે.
- ફ્લો મીટર
તાત્કાલિક પ્રવાહ સંકેત અને પ્રવાહ સંચિત મૂલ્ય પ્રદર્શન.
- વાહકતા મીટર
ડિજિટલ ડિસ્પ્લે, ઉચ્ચ વાહકતા મૂલ્ય એલાર્મ આઉટપુટ અને 4~20mA વર્તમાન સિગ્નલ આઉટપુટ સાથે.
- pH મીટર
ડિજિટલ ડિસ્પ્લે, વપરાશકર્તા-સેટેબલ pH ઉચ્ચ અને નીચા એલાર્મ આઉટપુટ અને 4-20mA વર્તમાન સિગ્નલ આઉટપુટ સાથે.