रिवर्स ऑस्मोसिस नियंत्रण प्रणाली डिजाइन में प्रमुख निर्णय बिंदु
औद्योगिक जल उपचार के क्षेत्र में प्रमुख तकनीकों में से एक के रूप में, रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) तकनीक का व्यापक रूप से विद्युत, रासायनिक, दवा और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में उच्च शुद्धता वाले जल निर्माण, अपशिष्ट जल के पुन: उपयोग और समुद्री जल विलवणीकरण में उपयोग किया गया है। इसकी मुख्य नियंत्रण प्रणाली का डिज़ाइन सीधे तौर पर प्रणाली की परिचालन दक्षता, ऊर्जा खपत स्तर और उपकरण जीवन से संबंधित है।
प्रीप्रोसेसिंग प्रणालियों का सहकारी नियंत्रण
रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली प्रवाहित जल की गुणवत्ता के प्रति संवेदनशील होती है और निलंबित ठोस, कोलाइड और कार्बनिक पदार्थ जैसे प्रदूषकों को हटाने के लिए इसे कई चरणों (जैसे रेत निस्पंदन, सक्रिय कार्बन अवशोषण और अतिनिस्पंदन) पर पूर्व-उपचारित करने की आवश्यकता होती है। नियंत्रण प्रणाली को निम्नलिखित लक्ष्य प्राप्त करने होंगे:
- बहु-स्तरीय प्रक्रिया लिंकेज
कच्चे पानी की गुणवत्ता के अनुसार स्कंदक खुराक, बैकवाश आवृत्ति और निस्पंदन सटीकता को गतिशील रूप से समायोजित करें;
- एसडीआई (प्रदूषण सूचकांक) ऑनलाइन निगरानी:
झिल्ली घटकों के अवरोध से बचने के लिए टर्बिडिटी मीटर और कण काउंटर के माध्यम से पूर्व-उपचार प्रभावों की वास्तविक समय प्रतिक्रिया;
- पीएच समायोजन का अनुकूलन
स्केलिंग के जोखिम को नियंत्रित करने और अभिकर्मक खपत को कम करने के लिए जल स्रोत की क्षारीयता के अनुसार एसिड की मात्रा को समायोजित करें।
उच्च दबाव पंप और दबाव विनियमन का गतिशील मिलान
आरओ सिस्टम की मुख्य प्रेरक शक्ति उच्च-दाब पंप से आती है। नियंत्रण प्रणाली को निम्नलिखित समस्याओं का समाधान करना होगा:
- आवृत्ति रूपांतरण गति नियंत्रण
पंप की गति को जल प्रवाह की मांग से मेल खाने और स्टार्ट-स्टॉप के प्रभाव को कम करने के लिए आवृत्ति कनवर्टर द्वारा समायोजित किया जाता है;
- खंडों के बीच दबाव संतुलन
बहु-चरण आरओ प्रणाली में, दबाव सेंसर + इलेक्ट्रिक विनियमन वाल्व का उपयोग चरणों के बीच दबाव अंतर को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है (आमतौर पर 0.2-0.3 एमपीए पर नियंत्रित);
- पीएच समायोजन का अनुकूलन
समुद्री जल विलवणीकरण परिदृश्यों में, एक टर्बोचार्जर या प्रेशर एक्सचेंजर (पीएक्स) का उपयोग सांद्रित जल दबाव ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिससे ऊर्जा की खपत 30% से अधिक कम हो जाती है।
आरओ प्रणाली संचालन के दौरान उपकरण और कार्यक्रम नियंत्रण के लिए प्रक्रिया आवश्यकताएँ
- खुराक का समायोजन
खुराक को आनुपातिक समायोजन तंत्र द्वारा समायोजित किया जाता है, जो जल प्रवाह मीटर से संकेत के आधार पर आनुपातिक खुराक करने के लिए मीटरिंग पंप को स्वचालित रूप से समायोजित करता है।
- तरल स्तर गेज
मीटरिंग बॉक्स में ऑन-साइट द्रव स्तर गेज और कम द्रव स्तर अलार्म सिग्नल लगा होता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि द्रव टैंक में दवा की कमी के कारण खुराक देने की प्रक्रिया बाधित न हो।
- जल आपूर्ति डैशबोर्ड
साइट पर एक जल आपूर्ति उपकरण पैनल है, जो प्रवाह संकेतक, प्रवाह संचय मीटर, चालकता मीटर और पीएच मान संकेतक से सुसज्जित है। इसके अलावा, जल आपूर्ति दाब मीटर, प्रवाह मीटर, चालकता मीटर और पीएच मीटर द्वारा भेजे गए पैरामीटर सिग्नल निरंतर रिकॉर्डिंग के लिए केंद्रीय नियंत्रण कक्ष को भेजे जाते हैं; साथ ही, प्रवाह मीटर द्वारा भेजे गए सिग्नल मीटरिंग पंप को आनुपातिक रूप से खुराक देने के लिए नियंत्रित करते हैं; पीएच मीटर द्वारा भेजे गए उच्च और निम्न अलार्म सिग्नल अलार्म के लिए केंद्रीय नियंत्रण कक्ष को भेजे जाते हैं।
- सुरक्षा फ़िल्टर
सुरक्षा फ़िल्टर के इनलेट और आउटलेट में दबाव संकेतक लगे होते हैं। जब सुरक्षा फ़िल्टर के इनलेट और आउटलेट के दबाव का अंतर निर्धारित मान तक पहुँच जाता है या एक निश्चित अवधि तक चलता रहता है, तो फ़िल्टर तत्व को बदलने की आवश्यकता होती है।
- उच्च दबाव पंप स्विच
उच्च दाब पंप के इनलेट और आउटलेट पक्ष क्रमशः निम्न दाब और उच्च दाब स्विच से सुसज्जित होते हैं। जब उच्च दाब पंप का इनलेट दाब सीमा मान से कम होता है, तो निम्न दाब स्विच बंद हो जाता है और पीएलसी को एक संकेत भेजता है, जो अलार्म बजाता है और उच्च दाब पंप का संचालन स्वचालित रूप से बंद कर देता है; जब उच्च दाब पंप का आउटलेट दाब सीमा मान से अधिक होता है, तो उच्च दाब स्विच बंद हो जाता है और पीएलसी को एक संकेत भेजता है। एक निश्चित विलंब के बाद, यदि उच्च दाब पंप के उच्च दाब पक्ष पर दबाव अभी भी सीमा मान से अधिक है, तो पीएलसी एक अलार्म आउटपुट करता है और उच्च दाब पंप का संचालन स्वचालित रूप से बंद कर देता है। यदि उच्च दाब स्विच विलंब सीमा के भीतर डिस्कनेक्ट स्थिति में लौट आता है, तो पीएलसी स्वचालित रूप से इनपुट सिग्नल को रद्द कर देता है।
- उच्च दबाव पंप इलेक्ट्रिक धीमी गति से दरवाजा खोलने
उच्च दाब पंप का आउटलेट एक विद्युतीय धीमी गति से खुलने वाले द्वार से सुसज्जित है। उच्च दाब पंप चालू होने के बाद, धीमी गति से खुलने वाला द्वार स्वचालित रूप से धीरे-धीरे खुलता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आरओ झिल्ली तत्व को वाटर हैमर से कोई नुकसान न हो। यदि धीमी गति से खुलने वाला द्वार विफल हो जाता है और निर्दिष्ट समय के भीतर नहीं खुलता है, तो उच्च दाब पंप का आउटलेट दाब बढ़ जाता है, दाब स्विच एक अलार्म सिग्नल उत्पन्न करता है और पीएलसी के माध्यम से उच्च दाब पंप का संचालन स्वचालित रूप से बंद कर देता है। प्रत्येक आरओ उपकरण एक ऑन-साइट इंस्ट्रूमेंट पैनल से सुसज्जित है, जिस पर आरओ चरण 1, चरण 2 उत्पाद जल और जल निकासी (प्रवाह और संचयी प्रवाह मान प्रदर्शन) के लिए एक प्रवाह मीटर, और एक उत्पाद जल चालकता मीटर स्थापित हैं।
- कार्यक्रम नियंत्रण आवश्यकताएँ
प्रवाह मीटर और चालकता मीटर द्वारा भेजे गए पैरामीटर सिग्नल निरंतर रिकॉर्डिंग के लिए केंद्रीय नियंत्रण कक्ष को भेजे जाते हैं, और इनमें उच्च चालकता मान अलार्म होता है। स्थानीय पैनल उच्च-दाब पंप स्टार्ट और स्टॉप बटन और संकेतक लाइट, सिस्टम आपातकालीन स्टॉप बटन और संकेतक लाइट, और विद्युत धीमी गति से दरवाजा खोलने और बंद करने वाले बटन और संकेतक लाइट से सुसज्जित है।
- आरओ डायल
प्रत्येक आरओ उपकरण एक ऑन-साइट प्रेशर गेज पैनल से सुसज्जित होता है, जिस पर आरओ प्रथम-चरण जल इनलेट, द्वितीय-चरण जल इनलेट और डिस्चार्ज प्रेशर संकेतक स्थापित होते हैं।
- केंद्रीय नियंत्रण कक्ष
केंद्रीय नियंत्रण कक्ष उच्च-दाब पंप, मीटरिंग पंप और फ्लशिंग वाटर पंप के लिए तीन-स्थिति संचालन स्विच (एक स्वचालित, एक बंद, एक मैनुअल) से सुसज्जित है, साथ ही सिस्टम प्रोग्राम स्टार्ट और स्टॉप बटन भी हैं, जो उपरोक्त उपकरणों के स्वचालित स्टार्ट कंट्रोल रूम रिमोट कंट्रोल और स्थानीय मैनुअल संचालन कार्यों को साकार कर सकते हैं। जब तीन-स्थिति स्विच को "स्वचालित" स्थिति में बदल दिया जाता है, तो उपरोक्त उपकरणों को स्थानीय रूप से संचालित नहीं किया जा सकता है।
आरओ डिवाइस स्टार्टअप और संचालन प्रक्रिया
- आरओ डिवाइस कार्यक्रम का प्रारंभ और संचालन
सबसे पहले, उच्च-दाब पंप और मीटरिंग पंप के नियंत्रण स्विच को "स्वचालित" स्थिति में रखें, और फिर प्रत्येक आरओ उपकरण के प्रोग्राम स्टार्ट बटन को संचालित करें। इस समय, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) स्थापित प्रोग्राम के अनुसार सभी मीटरिंग बॉक्स के द्रव स्तर और उच्च-दाब पंप के इनलेट पर दबाव का स्वतः पता लगा लेगा। यदि उच्च-दाब पंप के इनलेट पर "कम" द्रव स्तर या "कम" दबाव का पता चलता है, तो पीएलसी एक श्रव्य और दृश्य अलार्म बजाएगा और प्रोग्राम संचालन को बाधित करेगा।
अलार्म बंद करने के बाद, प्रोग्राम स्टार्ट बटन को फिर से दबाएँ, प्रोग्राम फिर से चलना शुरू हो जाएगा, और डोज़िंग मीटरिंग पंप और उच्च-दाब पंप स्वचालित रूप से चालू हो जाएँगे, और साथ ही इलेक्ट्रिक स्लो-ओपनिंग डोर भी खुल जाएगा। यदि पूर्व निर्धारित विलंब के बाद भी उच्च-दाब पंप का उच्च-दाब पार्श्व दाब निर्धारित सीमा से अधिक है, तो PLC एक अलार्म सिग्नल भेजेगा और स्वचालित रूप से उच्च-दाब पंप और मीटरिंग पंप का संचालन बंद कर देगा, और इलेक्ट्रिक स्लो-ओपनिंग डोर को स्वचालित रूप से बंद कर देगा;
यदि उच्च-वोल्टेज स्विच विलंब सीमा के भीतर डिस्कनेक्टेड स्थिति में वापस आ जाता है, तो पीएलसी स्वचालित रूप से उच्च-वोल्टेज स्विच इनपुट सिग्नल को रद्द कर देगा, और सिस्टम फिर सामान्य ऑपरेशन चरण में प्रवेश करेगा।
- आरओ डिवाइस नियंत्रण कक्ष का मैनुअल स्टार्ट-अप और संचालन
जब उच्च दबाव पंप, मीटरिंग पंप और फ्लशिंग वॉटर पंप के नियंत्रण स्विच को "मैनुअल" स्थिति में रखा जाता है, तो उपरोक्त उपकरण नियंत्रण कक्ष में संचालित किए जा सकते हैं।
- आरओ डिवाइस का ऑन-साइट मैनुअल स्टार्ट-अप और संचालन
जब उच्च दबाव पंप और मीटरिंग पंप के नियंत्रण स्विच "ऑफ" स्थिति में होते हैं, तो उपरोक्त उपकरण को मैन्युअल रूप से शुरू किया जा सकता है और साइट पर संचालित किया जा सकता है।
किसी भी स्थिति में, स्थानीय उपकरण पैनल पर सिस्टम आपातकालीन स्टॉप बटन दबाकर आरओ डिवाइस का संचालन तुरंत रोका जा सकता है।
- आरओ उपकरण बंद हो गया
जब आरओ डिवाइस स्वचालित रूप से बंद हो जाता है या ऑपरेटर प्रोग्राम स्टॉप बटन दबाकर बंद कर देता है, तो उच्च दबाव पंप चलना बंद हो जाता है, मीटरिंग पंप इंटरलॉक होकर चलना बंद हो जाता है, और उच्च दबाव पंप आउटलेट पर बिजली से धीरे-धीरे खुलने वाला दरवाजा स्वचालित रूप से बंद हो जाता है।
आरओ डिवाइस स्टार्टअप और संचालन प्रक्रिया
उपकरण और पीएलसी नियंत्रण प्रणाली की संरचना उपकरण और नियंत्रण के लिए आरओ प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित की जाती है।
- तरल स्तर स्विच
निम्न स्तर का संकेत देता है.
- प्रवाह मीटर
तात्कालिक प्रवाह संकेत और प्रवाह संचित मूल्य प्रदर्शन।
- चालकता मीटर
डिजिटल डिस्प्ले, उच्च चालकता मूल्य अलार्म आउटपुट और 4 ~ 20mA वर्तमान सिग्नल आउटपुट के साथ।
- पीएच मीटर
डिजिटल डिस्प्ले, उपयोगकर्ता द्वारा सेट किए जाने योग्य pH उच्च और निम्न अलार्म आउटपुट और 4-20mA करंट सिग्नल आउटपुट के साथ।