نرمی اور سختی سے ہٹانے کے عمل

اونچائی - نمک کے پانی میں "سختی" بنیادی طور پر اسکیلنگ کیٹیشن جیسے کیلشیم (CA²⁺) ، میگنیشیم (Mg²⁺) ، اسٹراونٹیم (Sr²⁺) ، اور بیریم (BA²⁺) سے مراد ہے۔ اگر پری - علاج کو نہیں ہٹایا گیا ہے تو ، یہ کیٹیشن سخت پیمانے پر پرتیں بنائیں گے جیسے کیلشیم سلفیٹ ، کیلشیم کاربونیٹ ، اور میگنیشیم سلیکیٹ اس کے بعد کے اعلی - حراستی کے عمل کے دوران۔ یہ جھلیوں کے چھیدوں ، نقصان دہ جھلی کے عناصر کو نقصان پہنچا سکتے ہیں ، یا بخارات کے گرمی کے تبادلے کے نلیاں پر عمل پیرا ہوسکتے ہیں ، جس سے گرمی کی منتقلی کی کارکردگی اور صفائی کی تعدد اور آپریٹنگ اخراجات میں نمایاں کمی واقع ہوسکتی ہے۔

مندرجہ ذیل متعدد عام طور پر استعمال ہونے والے اور انتہائی موثر پریٹریٹریٹمنٹ نرمی اور سختی سے ہٹانے کے عمل ہیں۔

1. کیمیائی بارش کو نرم کرنا

یہ سب سے زیادہ کلاسیکی اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا عمل ہے۔ اس کا بنیادی اصول یہ ہے کہ انتہائی کم گھلنشیلتا کے ساتھ سختی آئنوں کو ایک تیز رفتار میں تبدیل کرنے کے لئے کیمیکلز کو شامل کیا جائے ، جو اس کے بعد تلچھٹ یا فلٹریشن کے ذریعہ الگ ہوجاتا ہے۔

a) چونے - سوڈا ایش عمل: اعلی - سختی کا گندے پانی کے علاج کے لئے یہ ترجیحی طریقہ ہے ، خاص طور پر جب کیلشیم سختی زیادہ ہو اور میگنیشیم سختی کم ہو۔

رد عمل ایک دو - مرحلہ عمل ہے:

کیلکیکیشن کو ہٹانا: پہلا ، چونے (CA (OH) ₂) پانی میں کیلشیم بائک کاربونیٹ کو کیلشیم کاربونیٹ پریپیٹیٹ میں تبدیل کرنے کے لئے شامل کیا جاتا ہے۔ CA (HCO₃) ₂ + CA (OH) → → 2CACO₃ ↓ {+ 2 H₂O

غیر - کاربونیٹ سختی: پھر ، سوڈا راھ (Na₂co₃) پانی میں غیر - کاربونیٹ کیلشیم اور میگنیشیم سختی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے لئے شامل کیا جاتا ہے۔

Caso₄ + Na₂co₃ → Caco₃ ↓ + Na₂so₄

Mgso₄ + Ca (OH) → → Mg (OH) ₂ ↓ + Caso₄ (نتیجے میں کاسو ₄ پھر سوڈا ایش کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے)۔

خصوصیات: چونے کے حصول کے لئے زیادہ سے زیادہ پییچ عام طور پر 9.5-10.5 ہے۔ ایڈوانسڈ میگنیشیم کو ہٹانے کے ل the ، پییچ کو 10.5-11.0 یا اس سے بھی زیادہ کرنے کی ضرورت ہے ، کیونکہ میگنیشیم ہائیڈرو آکسائیڈ کی بارش کے لئے اعلی الکلیئٹی کی ضرورت ہوتی ہے۔ نظریاتی طور پر ، کیلشیم حراستی کو 30-40 ملی گرام/ایل (کوکو کے طور پر ماپا جاتا ہے) اور میگنیشیم حراستی کو 10 ملی گرام/ایل سے کم کیا جاسکتا ہے۔

فوائد: کم ریجنٹ لاگت (چونے اور سوڈا ایش سستی ہیں) ، بالغ ٹکنالوجی ، اور علاج کی اعلی صلاحیت۔

نقصانات: کیمیائی کیچڑ کی ایک بڑی مقدار (علاج شدہ پانی کے حجم کا تقریبا 1-3 1-3 ٪) پیدا کرتی ہے ، جس میں اضافی کیچڑ کو پانی دینے والے یونٹوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ پییچ میں اضافے سے پانی میں کل تحلیل سالڈ (ٹی ڈی ایس) میں اضافہ ہوتا ہے۔

ب) سوڈیم ہائڈرو آکسائیڈ - سوڈا ایش کا طریقہ: یہ طریقہ چونے کے بجائے مائع کاسٹک سوڈا (NaOH) کا استعمال کرتا ہے اور اعلی میگنیشیم سختی والی ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہے یا جب اضافی کیلشیم آئنوں کا تعارف ناپسندیدہ ہے۔

اصول:

Mg²⁺ + 2 NaOH → Mg (OH) ₂ ↓ {+ 2 na⁺

Ca²⁺ + na₂co₃ → Caco₃ ↓ + 2 na⁺

خصوصیات: چونے کے طریقہ کار کے مقابلے میں ، پیدا ہونے والی کیچڑ کی مقدار تقریبا 30-50 ٪ کم ہے۔ چونکہ کوئی کیلشیم آئن متعارف نہیں کروائے جاتے ہیں ، لہذا کیچڑ بنیادی طور پر ایم جی (OH) ₂ اور کوکو پر مشتمل ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں ایک صاف کیچڑ ہوتا ہے۔

لاگت: NAOH کی قیمت چونے کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے ، جس کے نتیجے میں آپریٹنگ لاگت زیادہ ہے۔ یہ طریقہ عام طور پر چھوٹے سے درمیانے پانی کے حجم کے لئے استعمال ہوتا ہے یا جہاں کیچڑ کا معیار بہت ضروری ہے۔

آپریشن: چونے کی خوراک کے نظام کے ل required درکار پیسنے اور تیاری کے سامان کی ضرورت نہیں ہے ، جس کے نتیجے میں صاف ستھرا آپریٹنگ ماحول ہوتا ہے۔

c) CO - بارش (کوگولنٹ ایڈز کا اضافہ)

بارش کی کارکردگی اور بہاؤ کے معیار کو بہتر بنانے کے لئے ، کیمیائی بارش کے عمل کے دوران عام طور پر فلوکولنٹ (جیسے پی اے ایم) اور کوگولنٹ ایڈ (جیسے فیرک کلورائد فیکلی) کی تھوڑی مقدار میں شامل کیا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں فلٹریشن یونٹوں پر بوجھ کم ہوجاتا ہے۔

2. آئن ایکسچینج کا طریقہ

اگرچہ کیمیائی بارش لاگت - موثر ہے ، لیکن اس کے بہاؤ کی بقایا سختی اب بھی حساس جھلی کے نظام جیسے ریورس اوسموسس (آر او) کے لئے بہت زیادہ ہوسکتی ہے۔ آئن ایکسچینج کو گہری سختی کو ختم کرنے کے لئے پالش کرنے کے عمل کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔

مضبوط ایسڈ کیٹیشن ایکسچینج رال کا استعمال کرتے ہوئے ، سوڈیم آئنوں (NA⁺) پانی میں کیلشیم اور میگنیشیم آئنوں کو تبدیل کریں۔

2r - na + ca²⁺ → r₂ - ca ca + 2 na⁺

خصوصیات: بہترین بہاؤ معیار ، بقیہ سختی کے ساتھ مستحکم پر قابو پایا جاتا ہے<1 mg/L (as CaCO₃), perfectly meeting the feed water requirements of RO membranes (generally <1-2 mg/L). After the resin reaches saturation, it needs to be regenerated with a 5-10% NaCl solution (brine), which produces high-hardness waste brine.

درخواست کا منظر نامہ: نانوفیلٹریشن عام طور پر مکمل طور پر اعلی - نمکین گندے پانی کی بنیادی نرمی کے لئے استعمال نہیں ہوتا ہے کیونکہ کچے پانی کی اعلی نمکین (اعلی ٹی ڈی ایس) رال پر تبادلے کے مقامات کے لئے سختی آئنوں کے ساتھ مقابلہ کرتی ہے ، جس کے نتیجے میں رال کی گنجائش میں تیزی سے کمی ، بار بار نو تخلیق اور ناقص معاشی کارکردگی ہوتی ہے۔ یہ کیمیائی بارش سے پہلے کی پریٹریٹمنٹ کے بعد ثانوی گہری نرمی کے ل more زیادہ موزوں ہے۔

3. جھلی نانو فلٹریشن

نانوفیلٹریشن ریورس اوسموسس اور الٹرا فلٹریشن کے مابین ایک جھلی کی ٹیکنالوجی ہے۔ اس کے انوکھے چارج اور چھونے والے اثرات اسے نرمی والے فیلڈ میں الگ الگ فوائد دیتے ہیں۔

Nanofiltration membranes have a high rejection rate (>95-98 ٪) تفریق آئنوں (جیسے CA⁺ ، Mg⁺ ، اور So₄₄⁻) کے لئے ، جبکہ monovalent آئنوں (جیسے Na⁺ اور Cl⁻) کے لئے مسترد ہونے کی شرح کم ہے (20-80 ٪)۔

خصوصیات: کیلشیم سلفیٹ (CASO₄) کے لئے نظریاتی ہٹانے کی شرح 99.8 ٪ تک پہنچ سکتی ہے ، جو سلفیٹ پیمانے کی تشکیل کو مؤثر طریقے سے روکتی ہے۔ آپریٹنگ پریشر عام طور پر 5-15 بار ہوتا ہے ، جو آر او جھلیوں سے بہت کم ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں نسبتا low کم توانائی کی کھپت ہوتی ہے۔

فوائد: جسمانی عمل ، کوئی ریجنٹ کی ضرورت نہیں ، کیمیائی کیچڑ پیدا نہیں ہوتا ہے۔ بیک وقت کچھ نامیاتی مادے اور رنگ کو ہٹا سکتے ہیں۔

نقصانات: جھلیوں کے فاؤلنگ کو روکنے کے لئے اچھے پریٹریٹریٹمنٹ (جیسے الٹرا فلٹریشن (یو ایف)) پر مبنی ہونا چاہئے۔ اعلی سختی کے ساتھ ایک مرتکز حل (جھاڑی کا پانی) پیدا کرتا ہے ، جس کے بعد کے علاج کی ضرورت ہوتی ہے۔ اور اس میں سرمایہ کاری کے زیادہ اخراجات ہیں۔

ایپلی کیشنز: خاص طور پر پری - کے لئے اعلی سلفیٹ سختی اور اعلی نامیاتی مواد کے ساتھ اعلی - نمکینی پانی کے لئے خاص طور پر موزوں ہے۔

4. نلی نما مائکرو فلٹریشن (ٹی ایم ایف)

سختی آئنوں کو ناقابل تحلیل پریپیٹیٹس (جیسے کوکو اور ایم جی (OH) ₂) میں تبدیل کرنے کے لئے کیمیائی بارش کا رد عمل (جیسے چونے - سوڈا عمل) استعمال کرتا ہے۔ تاہم ، اس کے نتیجے میں کیچڑ - پانی کی علیحدگی کا مرحلہ اب کشش ثقل آباد کرنے پر انحصار نہیں کرتا ہے ، بلکہ اس کے بجائے نلی نما مائکرو فلٹریشن جھلی کی اعلی - کارکردگی فلٹریشن کے ذریعے پورا ہوتا ہے۔

کیمیائی رد عمل یونٹ: گندے پانی کو ایک رد عمل ٹینک یا ری ایکٹر میں نرمی کرنے والے ایجنٹوں (جیسے چونے ، سوڈا ایش ، اور نوہ) کے ساتھ اچھی طرح سے ملایا جاتا ہے اور اس کا رد عمل ظاہر کیا جاتا ہے ، جس میں مائکرون - یا یہاں تک کہ نینو میٹر - sized سائز کے پہلے ہی ذرات کی تشکیل ہوتی ہے۔

جھلی علیحدگی یونٹ: پریپیٹیٹ - بھرپور رد عمل کا بہاؤ براہ راست نلی نما مائکرو فلٹریشن جھلی کے نظام میں داخل ہوتا ہے۔ جھلی کی دیوار میں مائکروپورس (عام طور پر 0.1-0.2 μm) صرف پانی اور تحلیل نمکیات کو گزرنے کی اجازت دیتا ہے ، جبکہ تمام تیز ذرات ، معطل مادے ، کولائیڈز ، اور زیادہ تر بیکٹیریا اور وائرس کو مکمل طور پر روکتا ہے ، جس سے کیچڑ پانی کی فوری اور موثر علیحدگی ہوتی ہے۔

جھلی ماڈیول: ایک سے زیادہ متوازی نلی نما جھلیوں پر مشتمل ہے ، عام طور پر 5-12 ملی میٹر قطر میں ، اندرونی مدد اور سطح پر فلٹر پرت کے ساتھ۔ یہ بڑا قطر کا ڈیزائن آلودگی اور پہننے کے لئے غیر معمولی مزاحمت فراہم کرتا ہے۔

گردش پمپ: جھلی کے پار کراس - بہاؤ کی رفتار فراہم کرتا ہے (عام طور پر 3-4.5 میٹر/s)۔ اس اعلی بہاؤ کی شرح جھلیوں کی سطح کو بھرپور طریقے سے بہتی ہے ، جس سے مؤثر طریقے سے فاؤلنگ اور بندش کو روکتا ہے۔

آپریشنل وضع: ایک گردش کرنے والا فلٹریشن سسٹم استعمال کیا جاتا ہے ، جس میں ایک اعلی ٹھوس حراستی (1-3 ٪ تک) کو برقرار رکھنے کے لئے مستقل طور پر ری ایکٹر میں دوبارہ سرکلر ہوتا ہے۔ پیرمیٹ (پروڈکٹ واٹر) کو مستقل طور پر فارغ کیا جاتا ہے۔ جب ری ایکٹر میں کیچڑ کی حراستی ایک خاص سطح (جیسے ، 2.5-3 ٪) تک پہنچ جاتی ہے تو ، مرکوز کیچڑ کا ایک حصہ خود بخود خارج ہوجاتا ہے۔

فوائد: بہترین اور مستحکم بہاؤ معیار ، جس کی مستقل طور پر کم گندگی ہے<0.2 NTU and an SDI15 value of <3 (typically <1).

کم سے کم حجم کے ساتھ اعلی کیچڑ کی حراستی: ٹی ایم ایف سسٹم 2.5 ٪ -3.5 ٪ (وزن کے لحاظ سے) کی حراستی میں کیچڑ خارج کرتا ہے۔ کیچڑ کے حجم میں 60 فیصد سے زیادہ کی کمی سے اس کے نتیجے میں کیچڑ کو پانی دینے والے یونٹوں (جیسے ، سینٹرفیوجز اور پلیٹ اور فریم فلٹر پریس کے لئے کیمیائی اور بجلی کی کھپت) کے بوجھ اور لاگت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔

کمپیکٹ فوٹ پرنٹ اور ماڈیولر ڈیزائن بڑے تلچھٹ ٹینکوں اور ملٹی - میڈیا فلٹرز کی ضرورت کو ختم کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں ایک انتہائی مربوط نظام ہوتا ہے جو پیروں کے نشان کو 50 ٪ -70 ٪ کم کرسکتا ہے۔

نقصانات: اعلی کراس - بہاؤ کی رفتار فراہم کرنے کے لئے گردش کرنے والے پمپ کی ضرورت ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں نسبتا high اعلی نظام کی بجلی کی کھپت ہوتی ہے (حالانکہ یہ جزوی طور پر کیچڑ کے علاج کے اخراجات میں کمی کے ذریعہ پیش کیا جاتا ہے)۔ نامیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کے لئے غیر نامیاتی پیمانے اور الکلائن واش (جیسے ، NaOH) کو دور کرنے کے لئے جھلی کے عناصر کو عام طور پر تیزاب واش (جیسے ، سائٹرک ایسڈ) کے ساتھ باقاعدہ کیمیائی صفائی (سی آئی پی) کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی - کوالٹی نلی نما جھلیوں ، جب مناسب طریقے سے برقرار رہتی ہے تو ، 5-7 سال تک رہ سکتی ہے۔