مواد اور طریقے
1.1 پانی کا ذریعہ ٹیسٹ کریں۔
اس ٹیسٹ کے لیے خام پانی یانگسی دریائے ڈیلٹا کے وسطی شہری علاقے میں ایک بڑے واٹر پلانٹ سے لیا جاتا ہے۔ دریائے یانگسی کے Q ذخائر سے خام پانی روزانہ پانی کے ذریعہ کے طور پر استعمال ہوتا ہے، اور Taihu جھیل جھیل کے طاس کے J ذخائر کو پانی کے ہنگامی ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ تجرباتی مدت کا دورانیہ ایک طویل ہے، موسم سرما کے پانی کا درجہ حرارت 8-9 ڈگری اور گرمیوں میں پانی کا درجہ حرارت 30-33 ڈگری ہے۔ روزانہ خام پانی کا معیار درجہ II-III کا پانی ہے، اور ہنگامی پانی کا ذریعہ مجموعی طور پر درجہ III ہے، جس کے کچھ اشارے درجہ چہارم ہیں۔ اس تجربے میں استعمال ہونے والا خام پانی بنیادی طور پر ریئل ٹائم یانگسی دریا کا خام پانی ہے۔
1.2 تجرباتی آلات اور آپریٹنگ پیرامیٹرز
(1) پائلٹ پلانٹ۔ پائلٹ پلانٹ کی مجموعی اسمبلی جس میں بنیادی طور پر ایک فلوکولیشن ری ایکشن ٹینک، ایک اوزون فلیٹ سیرامک میمبرین کپلنگ ری ایکشن ٹینک میمبرین ٹینک، پانی کی پیداوار کا ٹینک جو بیک واش واٹر ٹینک کے طور پر بھی کام کرتا ہے، ایک آلات کنٹرول روم، ایک ڈوزنگ روم، ایک پائپ لائن والو۔ نظام، اور ایک خودکار کنٹرول سسٹم۔ یہ نظام 8 m² کے رقبے پر محیط ہے، 4.7 میٹر اونچائی پر ہے، اور اس کی پروسیسنگ کی گنجائش تقریباً 60 m³/d ہے۔ جھلی کے ٹینک کے اہم اجزاء اوزون ایریٹرز، فلیٹ سیرامک میمبرین ماڈیولز، اور مائع سطح کے سینسر ہیں۔ آلات کے کمرے میں اوزون جنریٹر، واٹر پمپ، انلیٹ پمپ، بیک واش پمپ، فلو میٹر، بلورز، اور پریشر سینسر جیسے آلات شامل ہیں۔ ڈوزنگ روم میں کوگولنٹ ڈوزنگ پمپ اور ڈوزنگ ٹینک، سوڈیم ہائپوکلورائٹ ڈوزنگ پمپ اور ڈوزنگ ٹینک، سائٹرک ایسڈ ڈوزنگ پمپ اور ڈوزنگ ٹینک شامل ہیں۔ پائپ لائن والو سسٹم میں خام پانی کے پائپ، پروڈکشن واٹر پائپ، بیک واش پائپ، سیوریج پائپ، اوور فلو پائپ وغیرہ شامل ہیں۔ سیلف کنٹرول سسٹم کو ٹچ اسکرین کا استعمال کرتے ہوئے ڈسپلے اور چلایا جاتا ہے، جسے کنفیگریشن سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے، اور قابل پروگرام لاجک کنٹرولر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ آپریٹنگ پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے اور پینل پر ڈیٹا ایکسپورٹ کیا جا سکتا ہے۔
(2) چلانے کا عمل۔ خام پانی کو سسٹم میں پمپ کیا جاتا ہے، اور کوگولنٹ کو فلوکولیشن ری ایکشن ٹینک میں داخل ہونے سے پہلے مکسر کی کارروائی کے تحت خام پانی کے ساتھ جلدی اور اچھی طرح ملایا جاتا ہے۔ اس کے بعد، یہ جھلی کے ٹینک کے نیچے سے اوزون پلیٹ سیرامک میمبرین کپلنگ ری ایکشن ٹینک میں داخل ہوتا ہے، اور ٹینک میں اوزون کا ارتکاز مسلسل ہوا کے ذریعے برقرار رہتا ہے۔ سسٹم وقفے وقفے سے آپریشن موڈ کو اپناتا ہے، جس میں پیدا شدہ پانی کو فلٹر کرنا، ہوا کے پانی کو بیک واش کرنا، اور روزانہ خارج ہونے والے پانی کو فلٹر کرنا شامل ہے۔ فلٹر شدہ پانی مستقل بہاؤ فلٹریشن کو اپناتا ہے، اور قابل پروگرام منطق کنٹرولر اور ریگولیٹنگ والو خود کار طریقے سے پانی کے بہاؤ کی مستقل شرح کو برقرار رکھنے کے لئے مقرر کردہ پانی کے بہاؤ کی شرح کے مطابق والو کھولنے کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ پروڈکشن واٹر پمپ جھلی کے ٹینک میں پانی کو پروڈکشن واٹر ٹینک میں فلٹر کرتا ہے۔ پروڈکشن واٹر ٹینک اوور فلو پائپ سے لیس ہے، اور پروڈکشن واٹر ٹینک کی مائع سطح کو برقرار رکھنے اور بیک واش پانی کی فراہمی کو یقینی بنانے کے لیے اضافی پانی کو اوور فلو کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے۔
(3) جھلی کے پیرامیٹرز۔ فلیٹ سیرامک جھلی کے ماڈیول کے بیرونی طول و عرض 310 ملی میٹر × 650 ملی میٹر × 2450 ملی میٹر ہیں۔ یہ گھریلو طور پر تیار کردہ جھلی ہے جس میں ذیلی مائکرون کروی الفا ایلومینا فلم کی تہہ اور 5 μm کے پاؤڈر پارٹیکل سائز کے ساتھ ایک سپورٹ لیئر ہے۔ جھلی کا ماڈیول 8 تہوں پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں نیچے کی تہہ اوزون اور سوراخ شدہ ہوا کی تہہ پر مشتمل ہوتی ہے، اور اوپر کی 7 تہوں میں جھلی کی تہہ ہوتی ہے۔ کل مؤثر جھلی کا رقبہ 24 m² ہے، اور سیرامک جھلی بھرنے کی کثافت 88.8 m ²/m ³ ہے، جو موجودہ زرعی اور پینے کے پانی کے سیرامک جھلی کے منصوبے کی بھرنے کی کثافت سے زیادہ ہے (<80 m ²/m ³). Each membrane element has a size of 540 mm × 250 mm × 6 mm, a membrane pore size of 0.08~0.12 μ m, a pure water flux of ≥ 1600 L/(m ² · h · bar), a membrane thickness of 20~30 μ m, and a flexural strength of ≥ 40 MPa.

(4) فلوکولیشن کی شرائط۔ اس تجربے میں flocculation ٹینک کام کرنے کے دو حالات کی حمایت کرتا ہے: "flocculation" اور "micro flocculation"۔
فلوکولیشن: ایلومینیم سلفیٹ 20 ملی گرام/ایل، فلوککولیشن کا وقت 30 منٹ، فلوکولیشن ٹینک کے پہلے مرحلے میں شامل کیا گیا؛ مائیکرو فلوکولیشن: ایلومینیم سلفیٹ 7.5 ملی گرام/L، فلوکولیشن ٹائم 15 منٹ، فلوکولیشن ٹینک کے دوسرے مرحلے میں شامل کیا گیا۔
(5) اوزون جنریٹر۔ تجربہ اوزون ڈیوائس کو کھولنے اور بند کر کے اوزون کے اضافے کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ ہوا کے ذریعہ کا استعمال کرتے ہوئے، انٹیک کے بہاؤ کی شرح کو 12-15 L/min پر کنٹرول کیا جاتا ہے، اوزون کی پیداوار 6 g/h ہے، اور مشین کی مجموعی طاقت 180 W ہے۔
(6) جھلیوں کی صفائی اور بحالی۔ سیرامک جھلی کے نظام کی بیک واشنگ ایئر واٹر بیک واشنگ کو اپناتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ جھلی کو بیک واش واٹر پمپ کے ذریعے واٹر پروڈکشن ٹینک سے واٹر پروڈکشن پائپ لائن کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے اور جھلی میں واپس انجیکشن لگایا جاتا ہے۔ پانی جھلی کی سطح سے باہر نکلتا ہے، جھلی کی سطح پر گندگی کو بہا دیتا ہے۔ گیس پنکھے کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے اور جھلی کی سطح کو فلش کرنے کے لیے سوراخ شدہ ایریشن ٹیوبوں کے ذریعے بلبلوں کو اڑا دیا جاتا ہے۔ پانی کی دھلائی کے لیے ڈیزائن کردہ بہاؤ کی شرح 300 LHM ہے، اور ایئر واشنگ کے لیے ڈیزائن کردہ بہاؤ کی شرح 90 m ³/(m² · h) ہے، جس کا دورانیہ 30 سیکنڈ اور ہر 30 منٹ میں بیک واشنگ ہے۔
سیرامک جھلی کے طویل مدتی مستحکم آپریشن کو برقرار رکھنے کے لیے، جب ٹرانس میمبرین پریشر کا فرق 35 kPa تک بڑھ جاتا ہے اور ٹیسٹ سائیکل ختم ہو جاتا ہے تو کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ جب مسلسل ٹیسٹ کا وقت لمبا ہو (سیکشن 2.1، 2.3، 2.4)، 1000 mg/L سوڈیم ہائپوکلورائٹ میں 24 گھنٹے تک بھگو دیں (اگر ضروری ہو تو اچھی طرح سے کللا کریں اور پھر 1000 mg/L سائٹرک ایسڈ میں 24 گھنٹے تک بھگو دیں)، اچھی طرح دھو لیں۔ ، اور اگلے ٹیسٹ سائیکل کے لیے الگ کر دیں؛ جب مسلسل ٹیسٹ کا وقت 1 دن (باب 2.2) کے اندر ہو، تو اسے 500 ملی گرام/L سوڈیم ہائپوکلورائٹ میں 2 گھنٹے کے لیے بھگو دیں، اسے صاف کر دیں، اور اگلے ٹیسٹ سائیکل کے لیے ایک طرف رکھ دیں۔ سیرامک جھلی کی صفائی کی صفائی کا اندازہ لگانے کے لیے اشارے یہ ہے کہ ابتدائی ٹرانس میمبرین پریشر کا فرق 15 kPa سے زیادہ نہیں ہے۔
نتائج اور بحث
2.1 ہائی تھرو پٹ اور مختصر عمل کا مستحکم آپریشن
یہ سائیکل ٹیسٹ گرمیوں میں کیا جاتا ہے، جس میں دریائے یانگسی کے خام پانی اور جھلی کے ٹینک کے پانی کا درجہ حرارت 30.8 سے 31.6 ڈگری تک ہوتا ہے۔ جھلی کے پانی کی پیداوار کا بہاؤ 100 LHM ہے، اور کوگولنٹ کی مؤثر خوراک 7.5 mg/L ہے۔ مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کے عمل کو اپنایا جاتا ہے، اور ہر 30 منٹ میں ایئر واٹر بیک واش کیا جاتا ہے۔ جھلی ٹینک کی داخلی ٹربائڈیٹی 8.94~13.53 NTU ہے، اور بہاؤ کی ٹربائڈیٹی 0.05 NTU سے کم ہے۔ ابتدائی ٹرانس میبرن پریشر کا فرق 13.02 kPa تھا۔ تجربے کے چھٹے دن، ٹرانس میبرن پریشر کا فرق بڑھ کر 28.66 kPa ہو گیا، اور سائیکل ٹیسٹ ختم ہو گیا۔ تجربے کے دوران، ٹرانس میبرن پریشر فرق نے چلنے کے وقت کے ساتھ ایک لکیری اور یکساں اوپر کی طرف رجحان دکھایا۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ فلیٹ سیرامک جھلی اچھی آپریشنل استحکام کے ساتھ دریائے یانگسی کے خام پانی کے لیے مائیکرو فلوکولیشن + سیرامک جھلی کے پانی کو صاف کرنے کے عمل کو اپناتی ہے۔ یہ 100 LHM کے اعلی تھرو پٹ پر کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کے بغیر کم از کم 6 دن تک کام کر سکتا ہے، اور ٹرانس میبرن پریشر کا فرق صرف 15.64 kPa تک بڑھتا ہے، جو انجینئرنگ کے لیے ممکن ہے۔
مندرجہ بالا سائیکل ٹیسٹ کے دوران پانی کی پیداوار کی شرح 94.6% سے 97.5% تک پہنچ گئی، اور اخراج کا استحکام اچھا تھا۔
2.2 ٹرانس میبرن پریشر فرق پر فلوکیشن حالات کا اثر
یہ سائیکل ٹیسٹ سردیوں میں کیا جاتا ہے، جس میں جھلی کے تالاب کے پانی کا درجہ حرارت 8-9 ڈگری ہوتا ہے۔ یہ تجربہ اہم بہاؤ تلاش کرنے کے لیے فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن اور مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کا موازنہ کرتا ہے، اور مسلسل تین چکروں کو دہراتا ہے۔ دو مختلف عملوں کے تحت، تجربے کے لیے 60، 70، 80، 90، اور 100 LHM کے پانچ فلوکس پیرامیٹرز کا انتخاب کیا گیا۔ پہلا ٹیسٹ فلوکس 60 LHM تھا، اور ہر 30 منٹ میں ایئر واٹر بیک واشنگ کی جاتی تھی، اور فلوکس کو ایک لیول تک بڑھایا جاتا تھا جب تک کہ یہ 100 LHM تک نہ پہنچ جائے۔ ٹرانس میبرن پریشر کا فرق اسی کے مطابق ریکارڈ کیا گیا تھا۔
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ جھلی کے بہاؤ میں اضافے کے ساتھ ٹرانس میبرن پریشر کا فرق بڑھتا ہے، جو کہ جھلی کی خرابی کے آپریٹنگ قانون کے مطابق ہوتا ہے۔ 60-100 LHM کی تجرباتی بہاؤ رینج میں کوئی واضح فلوکس انفلیکشن پوائنٹ نہیں تھا، لیکن ٹرانس میبرن پریشر فرق میں اضافہ اس وقت سب سے بڑا تھا جب فلوکس 60 LHM سے 70 LHM تک بڑھ گیا۔ 60 اور 70 LHM کے بہاؤ والے تجرباتی گروپوں نے "مائکرو فلوکولیشن" حالت میں جھلی کی فلٹریشن کے آدھے گھنٹے کے بعد بالترتیب 18.77~24.34 kPa اور 21.63~32.06 kPa کے ٹرانس میبرن پریشر فرق کو ظاہر کیا۔ "فلوکولیشن" حالت میں جھلی کی فلٹریشن کے 30 منٹ کے بعد، ٹرانس میبرن پریشر فرق بالترتیب 14.2~18.61 kPa اور 18.49~25.20 kPa تھا۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب جھلی کا بہاؤ 80 LHM سے کم ہوتا ہے، تو flocculation کے وقت کو بڑھانا آپریٹنگ ٹرانس میبرین پریشر فرق کو کم کرنے کے لیے فائدہ مند ہوتا ہے، جس میں اوسطاً 5 kPa کی کمی ہوتی ہے۔
جب جھلی کا بہاؤ 80 LHM سے زیادہ ہوتا ہے، تو flocculation کے وقت کو بڑھانے سے transmembrane کے دباؤ کے فرق کو بہتر کرنے کی محدود صلاحیت ہوتی ہے۔ 100 LHM کے بہاؤ کے ساتھ "مائکرو فلوکولیشن" اور "فلوکولیشن" حالات میں آدھے گھنٹے تک جھلی کی فلٹریشن کے بعد ٹرانس میبرن پریشر کا فرق 27 ہے۔{3}}.91 kPa اور 26۔{6}}.49 kPa، بالترتیب، جو بہت قریبی اقدار ہیں. جب جھلی کا بہاؤ کم ہوتا ہے، تو جھلی کی خرابی پر فلٹر کیک پرت کا ریلیف اثر نمایاں ہوتا ہے۔ جب جھلی کا بہاؤ زیادہ ہوتا ہے تو، کوگولنٹ کی خوراک میں اضافہ اور فلوکولیشن کے وقت کو طول دینے سے جھلی کی خرابی کے کنٹرول پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ مائیکرو فلوکولیشن اور فلوکولیشن دونوں جھلی کی رکاوٹ کو دور کرنے کے لیے ایک ڈھیلی فلٹر کیک پرت بنا سکتے ہیں۔ Guo Jianning کی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ سیرامک جھلیوں کے ذریعہ روکنے کے لئے صرف چھوٹے پھٹکری کے پھولوں کو تشکیل دینے کی ضرورت ہے۔ لہذا، 80-100 LHM کے ایک اعلی تھرو پٹ پر، مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کے ایک مختصر عمل کو اس تجربے کے لیے موزوں عمل کے بہاؤ کے طور پر اپنایا گیا، تاکہ کوگولنٹ کی خوراک کو معقول حد تک کم کیا جا سکے اور فلوکولیشن کے وقت کو مختصر کیا جا سکے۔ انجینئرنگ ایپلی کیشنز کا تجربہ۔
2.3 مختصر عمل آپریشن ٹیکنالوجی پر سوڈیم ہائپوکلورائٹ پریٹریٹمنٹ کا اثر
یہ سائیکل ٹیسٹ گرمیوں میں کیا جاتا ہے، جھلی کے تالاب کے پانی کا درجہ حرارت 31۔{1}}.3 ڈگری۔ پانی کی پیداوار کا بہاؤ 100 LHM ہے، اور سوڈیم ہائپوکلورائٹ پریٹریٹمنٹ کی خوراک 0.5 mg/L ہے۔ سوڈیم ہائپوکلورائٹ مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کے عمل کو اپنایا جاتا ہے، اور ہر 30 منٹ بعد ایئر واٹر بیک واش کیا جاتا ہے۔ جھلی کے ٹینک کی داخلی ٹربائڈیٹی 12 ہے۔{9}}.74 NTU ہے، اور پانی کی ٹربائڈیٹی 0.05 NTU سے کم ہے۔ ابتدائی ٹرانس میبرن پریشر کا فرق 11.14 kPa تھا، اور ٹیسٹ 4.6 ویں دن (تقریباً 110 گھنٹے) تک جاری رہا، جب ٹرانس میبرن پریشر کا فرق بڑھ کر 33.54 kPa ہو گیا، اور سائیکل ٹیسٹ ختم ہوا۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 0.5 ملی گرام/L سوڈیم ہائپوکلورائٹ کے ساتھ پری ٹریٹمنٹ، کسی پری ٹریٹمنٹ کے مقابلے میں، صرف مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کے عمل کو استعمال کرتے ہوئے دراصل جھلی کی صفائی کے چکر کو مختصر کر دیتا ہے۔ جانچ کی جگہ پر کیے گئے مشاہدے سے پتہ چلا کہ جھلی کی سطح بیک واشنگ کے بعد پیلے بھورے رنگ کی نظر آئی، فلوکس چپچپا محسوس ہوا، اور مرتکز پانی کالا تھا۔ یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ چپچپا فلوک جیل کی پرت کی آلودگی ہے۔ یہ ہو سکتا ہے کہ سوڈیم ہائپوکلورائٹ ترجیحی طور پر ہائیڈرو فیلک آرگینکس کے ساتھ مل جائے، جو پانی میں استحکام کو کم کرتا ہے، کوگولنٹ اور کولائیڈ کے امتزاج کو متاثر کرتا ہے، منفی بجلی کے ساتھ ہائیڈروفوبک میکرو مالیکیولز، اور ڈھیلے فلوکس بنانے کے لیے ذرات، جو سطح پر فلوکس کے چپکنے کو بڑھاتے ہیں۔ ، بیک واشنگ اثر کو متاثر کرتا ہے ، اور بحالی کی صفائی کے چکر کو مختصر کرتا ہے۔ ساتھ ہی، اس بات کو بھی رد نہیں کیا جا سکتا کہ سوڈیم ہائپوکلورائٹ کا اثر طحالب کو مارنے اور خام پانی میں خلیوں کو نقصان پہنچانے کا ہے۔ پولی سیکرائیڈز، پروٹین، ہیومک ایسڈ اور دیگر مادے خارج ہوتے ہیں اور جھلی کے ساتھ چپک جاتے ہیں، جو جھلی کی آلودگی کو بڑھا سکتے ہیں۔ تاہم، اس تجربے میں اس رجحان پر مزید تحقیق نہ ہونے کی وجہ سے، اس کی وجہ کا درست اندازہ لگانا ناممکن ہے۔ صرف موجودہ تجرباتی نتائج کی بنیاد پر، مختصر پراسیس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے وقت سیرامک جھلیوں کے لیے پہلے سے علاج کے طریقہ کار کے طور پر سوڈیم ہائپوکلورائٹ کا استعمال کرتے وقت احتیاط برتنی چاہیے۔

سوڈیم ہائپوکلورائٹ پریٹریٹمنٹ سے پہلے اور بعد میں سائٹ پر تصاویر
2.4 جھلیوں کے مستحکم آپریشن پر خام پانی کی گندگی میں اتار چڑھاو کا اثر
2.4.1 روزانہ کچے پانی کا "مائکرو فلوکولیشن + میمبرین فلٹریشن" ٹریٹمنٹ
یہ سائیکل تجربہ سردیوں میں، 100 LHM کے پانی کی پیداوار کے بہاؤ کے ساتھ، ایک مائیکرو فلوکولیشن میمبرین فلٹریشن کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے، اور ہر 30 منٹ بعد ایئر واٹر بیک واشنگ کے ساتھ کیا جاتا ہے۔ ہر سائیکل مکمل ہونے کے بعد، اگلے دور میں جانے کے لیے کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کی جاتی ہے۔ ٹیسٹنگ کے مسلسل تین راؤنڈ کیے جاتے ہیں۔ جانچ کے تین دوروں کے دوران، خام پانی کا درجہ حرارت (8.0 ± 1.2) ڈگری پر نسبتاً مستحکم رہا۔ پی ایچ بہت مستحکم ہے، 8.53 ± 0.23 پر؛ تاہم، کچے پانی کی گندگی میں بہت زیادہ اتار چڑھاؤ آتا ہے: تجربات کے پہلے دور میں، کچے پانی کی گندگی (48.7 ± 3.9) NTU تھی؛ تجربات کے دوسرے دور میں کچے پانی کی گندگی (14.47 ± 8) NTU تھی؛ تجربے کے تیسرے دور کے پہلے 5 دنوں میں کچے پانی کی گندگی (5.85 ± 1.43) NTU تھی، اور اگلے دو دنوں میں، turbidity اچانک بڑھ کر 30 NTU ہو گئی۔ جانچ کے تین راؤنڈز میں پیدا ہونے والے پانی کی گندگی 0.05 NTU سے کم تھی۔ جانچ کے پہلے، دوسرے اور تیسرے راؤنڈ کے لیے ابتدائی ٹرانس میبرن پریشر فرق بالترتیب 10.64، 11.07، اور 10.37 kPa تھے۔ یہ ٹیسٹ 5ویں، 5ویں اور 7ویں دن تک کیے گئے تھے، اور ٹرانس میبرن پریشر کا فرق بڑھ کر تقریباً 35 kPa تک پہنچ گیا، جس سے سائیکلک ٹیسٹنگ کے اختتام کی نشاندہی ہوئی۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اگرچہ کچے پانی کی گندگی بہت مختلف ہوتی ہے، لیکن فلیٹ سیرامک جھلی کا عمل نسبتاً مستحکم ہے، اور یہ 100 LHM کے بہاؤ پر کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کے بغیر مسلسل 5-7 دنوں تک چل سکتا ہے۔ تجربات کے تیسرے دور میں، کچے پانی کی گندگی سب سے کم تھی، ٹرانس میبرن پریشر کے فرق میں اضافے کی ڈھلوان سب سے چھوٹی تھی، اور یہ مسلسل 7 دن تک چل سکتا تھا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ کچے پانی کی کم ٹربائڈیٹی توسیع کے لیے فائدہ مند ہے۔ جھلی کا فلٹریشن سائیکل اور جھلی کے آلودگی کے قانون کے مطابق ہے۔
2.4.2 مائیکرو فلوکولیشن اوزون میمبرین فلٹریشن کے ذریعے ہنگامی خام پانی کا علاج (تائیہو جھیل جھیل بیسن میں جے ذخائر)
یہ سائیکل ٹیسٹ خزاں اور سردیوں میں کیا جاتا ہے، جو خام پانی کے ہنگامی سوئچ کے ساتھ موافق ہوتا ہے۔ Q خام پانی کے مقابلے میں، J ذخائر کے خام پانی کی گندگی اور نامیاتی مادہ نسبتاً زیادہ ہے۔ اس سائیکل ٹیسٹ میں اوزون ٹیکنالوجی کو شامل کیا گیا ہے۔ پانی کی پیداوار کا بہاؤ 100 LHM ہے، اور شامل اوزون کا ارتکاز 0.5 mg/L ہے۔ مائیکرو فلوکولیشن اوزون میمبرین فلٹریشن کے عمل کو اپنایا جاتا ہے، اور ایئر واٹر بیک واش ہر 30 منٹ بعد کیا جاتا ہے۔ ہر سائیکل مکمل ہونے کے بعد، اگلے دور میں جانے کے لیے کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کی جاتی ہے۔ ٹیسٹنگ کے مسلسل تین راؤنڈ کیے جاتے ہیں۔ جانچ کے تین دوروں کے دوران، خام پانی کے پانی کے درجہ حرارت میں نمایاں فرق پایا گیا۔ پہلے راؤنڈ میں پانی کا درجہ حرارت (18.75 ± 105) ڈگری تھا، دوسرے راؤنڈ میں پانی کا درجہ حرارت (11.05 ± 0.25) ڈگری تھا، اور تیسرے دور میں پانی کا درجہ حرارت (8.05 ± 0.45) تھا۔ ) ڈگری (آخری دن پانی کے درجہ حرارت میں اچانک اضافہ شامل نہیں کیا گیا تھا)؛ پی ایچ بہت مستحکم ہے (8.20 ± 0.14)؛ خام پانی کی گندگی میں بہت زیادہ اتار چڑھاؤ آتا ہے: جانچ کے پہلے دور میں، کچے پانی کی گندگی (82.2 ± 8.8) NTU تھی؛ تجربات کے دوسرے دور میں کچے پانی کی گندگی (119.35 ± 10.65) NTU تھی؛ تجربات کے تیسرے دور میں کچے پانی کی گندگی (119.35 ± 10.65) NTU تھی۔ جانچ کے تین راؤنڈز میں پیدا ہونے والے پانی کی گندگی 0.05 NTU سے کم تھی۔ جانچ کے پہلے، دوسرے اور تیسرے راؤنڈ کے لیے ابتدائی ٹرانس میبرن پریشر فرق بالترتیب 4.5، 10.08، اور 12.88 kPa تھے۔ یہ ٹیسٹ 7ویں، 6ویں اور 7ویں دن تک کیے گئے تھے، اور ٹرانس میبرن پریشر کا فرق بڑھ کر تقریباً 35 kPa ہو گیا، جس سے سائیکلک ٹیسٹنگ کے اختتام کی نشاندہی ہوئی۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اگرچہ کچے پانی کی گندگی بہت مختلف ہوتی ہے، فلیٹ سیرامک جھلی کے ساتھ مل کر اوزون کا عمل 100 LHM کے بہاؤ پر کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کے بغیر، اچھی آپریشنل استحکام کے ساتھ مسلسل 6-7 دنوں تک کام کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اس سائیکل کے تجربے میں، سیکشن 2.4.1 میں خام پانی کی گندگی روزانہ کے کچے پانی کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ تھی، لیکن مسلسل آپریشن سائیکل متاثر نہیں ہوا، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ سیرامک جھلی کا عمل زیادہ ٹربائڈیٹی کے مطابق ہو سکتا ہے۔ حالات خام پانی کو تبدیل کرنے کے لئے مختصر کھڑکی کی مدت کی وجہ سے، ہنگامی خام پانی معمول نہیں ہے، اور اس کے بعد کے تجربات مزید تحقیق کے لئے ہنگامی خام پانی حاصل کرنے سے قاصر تھے۔ وانگ ہاؤ اور دیگر کے تحقیقی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اوزون پانی میں نامیاتی مادے کی نوعیت کو تبدیل کرتا ہے، جیل کی تہہ کی تشکیل اور جھلی کی سطح پر اس کے جذب کو کم کرتا ہے۔ اوزون جھلی کی سطح پر جذب ہونے والے نامیاتی مادے کے رابطے کے آکسیکرن کے لیے بھی سازگار ہے، جس سے یہ ناکارہ ہو جاتا ہے، اور جھلی کی آلودگی کو کم کرنے پر اچھا اثر پڑتا ہے۔
2.5 پانی کے معیار کی تاثیر پر تحقیق
100 LHM کے بہاؤ پر مائیکرو فلوک میمبرین فلٹریشن پانی صاف کرنے کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے، سیرامک جھلی {{10}} سے نیچے کی گندگی کو کنٹرول کر سکتی ہے۔{16}} 5 NTU، اور پیدا شدہ پانی کی گندگی مستحکم ہے اور 1 سے کم کے نئے قومی معیار کی ضرورت کو پورا کرتی ہے۔{18}} NTU; CODMn کے اخراج کی شرح 49.9% ہے، اور پیدا شدہ پانی میں مستحکم CODMn 3 mg/L سے کم کے نئے قومی معیار کی ضرورت کو پورا کرتا ہے۔ لوہے کے آئنوں کے اخراج کی شرح 94.8% ہے، اور پیدا شدہ پانی میں آئرن آئنوں کا استحکام {{20}}.3 mg/L سے کم کے نئے قومی معیار کی ضرورت کو پورا کرتا ہے۔ ایلومینیم آئنوں کے اخراج کی شرح 89.8% ہے، اور پیدا شدہ پانی میں ایلومینیم آئنوں کا استحکام نئے قومی معیار کی ضرورت کو پورا کرتا ہے جو 0.2 ملی گرام/L سے کم ہے؛ خام پانی میں مینگنیج آئن کا مواد نسبتاً کم ہے، اور یہ نئے قومی معیار کی ضرورت کو پورا کرتا ہے جو 0.1 ملی گرام/L سے کم ہے۔ سیرامک جھلی کا عمل خام پانی میں مینگنیج آئن کی مقدار کو 0.006 mg/L سے 0.002 mg/L تک کم کر سکتا ہے۔ CODMn کو ہٹانے کے لیے سیرامک جھلی کے مختصر عمل میں، اگرچہ سیرامک جھلی براہ راست گھلنشیل CODMn کو نہیں ہٹا سکتی ہیں، لیکن وہ چھوٹے ذرات، معلق ٹھوس اور کولائیڈز کو روک کر ان مائیکرو پارٹیکلز کے ذریعے جذب اور لے جانے والے CODMn کو ہم آہنگی سے ہٹا سکتے ہیں۔ لہذا، کوگولنٹ کا اضافہ ایک اہم قدم ہے، جو نامیاتی مادّے کو ہٹانے، ہیومک ایسڈ اور فلوِک ایسڈ کو کم کرنے، جھلیوں کی خرابی کو کم کرنے، اور بیک واشنگ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے عمل کی صلاحیت کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے۔ اس تجربے میں CODMn کو ہٹانے کی شرح 49.9% تھی، جس کا تعلق سیرامک جھلی کی 0 کے چھوٹے ذرات کو ہٹانے کی صلاحیت سے بھی ہو سکتا ہے۔ پری ٹریٹمنٹ، اور تجرباتی سیرامک جھلی کے تاکنے کا سائز 008-0.12 μm) تھا۔
معاشی حساب کتاب
اقتصادی فوائد ہمیشہ سے ہی جھلی کے استعمال میں ایک ناگزیر کلیدی مسئلہ رہا ہے، اور جھلی کے نظام کی لاگت کے تجزیے میں بنیادی طور پر جھلیوں کی معافی کے اخراجات، بجلی کے اخراجات، منشیات کی کھپت، مزدوری کے اخراجات اور دیگر اخراجات شامل ہیں۔ ہم 100000 m ³/d کے پیمانے کے ساتھ الٹرا فلٹریشن میمبرین ورکشاپ کے لیے ایک عمل کا مکمل لائف سائیکل لاگت کا تجزیہ کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں، جس میں بنیادی طور پر فلیٹ سیرامک میمبرین اور ڈوبی ہوئی نامیاتی جھلیوں پر مشتمل ہوتا ہے، جس کی آپریٹنگ مدت 20 سال ہے۔ الٹرا فلٹریشن میمبرین ورکشاپ میں میمبرین پرزے، میمبرین ٹینک سول انجینئرنگ، پاور ڈسٹری بیوشن آٹومیشن، کیمیکل ڈوزنگ سسٹم، واٹر فلشنگ اور ایئر فلشنگ سسٹم، ڈرینیج ٹینک، اور ریکوری ٹینک شامل ہیں، یہ سبھی 12 گرڈ میمبرین ٹینک استعمال کرتے ہیں۔ فلیٹ سیرامک جھلی کی خریداری کی قیمت کا حساب 700 یوآن/m² ہے، جس میں 80-100 LMH کی جھلی کا بہاؤ ہوتا ہے (حساب شدہ بہاؤ چھوٹی قیمت لیتا ہے) اور 20 سال کی عمر ہوتی ہے۔ ڈوبی ہوئی نامیاتی الٹرا فلٹریشن جھلی کی خریداری کی لاگت کا حساب 150 یوآن/m² ہے، جس میں عالمگیر جھلی کا بہاؤ 25-30 LMH ہے (حساب شدہ بہاؤ چھوٹی قیمت لیتا ہے) اور عمر 8 سال ہے۔
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ وسرجن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے وقت، سیرامک جھلیوں کی عمر نامیاتی جھلیوں سے 2-3 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ اگرچہ فلیٹ سیرامک جھلیوں کا استعمال کرتے ہوئے جھلیوں کی ورکشاپس کی تعمیر میں کل سرمایہ کاری بطور مرکزی عمل 15% زیادہ ہے وسرجن نامیاتی جھلیوں کے مقابلے، فی ٹن سیرامک جھلیوں کی کل واٹر ٹریٹمنٹ لاگت دراصل نامیاتی جھلیوں کے مقابلے میں 6% تک کم ہو جاتی ہے۔ ایک 20-سال آپریشن کی مدت۔ لہذا، سیرامک جھلی ٹیکنالوجی اعلی تھرو پٹ مستحکم آپریٹنگ حالات کے تحت اقتصادی ہے. مزید فلیٹ سیرامک جھلیوں کی مسابقت کو بڑھانے کے لیے، درج ذیل اقدامات کیے جا سکتے ہیں: ① پیکنگ کثافت کو بہتر بنانے کے لیے جھلی کے اجزاء کے ساختی ڈیزائن کو بہتر بنانا، جس سے نہ صرف زمین کی بچت ہوتی ہے بلکہ کیمیکلز کی کھپت بھی کم ہوتی ہے۔ ② سیرامک جھلی کی تیاری کے عمل کو تیار کرکے، عام فلشنگ اور کیمیکل دھونے کی فریکوئنسی کو برقرار رکھتے ہوئے جھلی کے بہاؤ کو بڑھانا ممکن ہے، سیرامک جھلیوں کے اندر جانے والے پانی کے معیار کی وسیع رینج کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، عمل کے بہاؤ کو مختصر کرنے کے لیے ایک مختصر پراسیس ٹیکنالوجی کو اپنایا جاتا ہے۔ پانی کے پلانٹ کے.
اس تجربے میں انجینئرنگ کا تجربہ کیا گیا۔
(1) سردیوں میں، پول باڈی کی بیک واشنگ مکمل ہونے کے بعد، پول باڈی کو خالی کر دیا جاتا ہے۔ وہ جھلی جو اصل میں پانی میں ڈوبی ہوئی تھی ٹھنڈی ہوا کے ساتھ براہ راست رابطے میں آتی ہے، اور درجہ حرارت میں بڑا فرق جھلی کے نظام کے رابطوں میں عدم استحکام کا باعث بن سکتا ہے۔ جھلی کے اجزاء میں درجہ حرارت کے فرق کے کمزور پوائنٹس کے لیے متعلقہ کنٹرول کے اقدامات ہونے چاہئیں۔
(2) آپریشن کے دوران مستحکم ویکیوم کو برقرار رکھنا نظام کے مستحکم آپریشن کی کلید ہے۔ اگر ویکیوم خراب ہو جاتا ہے اور پائپ لائن میں گیس جمع ہو جاتی ہے، تو متعدد خطرات لاحق ہو سکتے ہیں: ① سکشن پمپ کی آسانی سے کیویٹیشن کا باعث بننا؛ ② بیک واشنگ کے دوران جھلی کے چھیدوں میں گیس کی رکاوٹ؛ ③ آپریشن کے دوران ٹرانس میبرن پریشر فرق ڈیٹا کی غلط پیمائش بیک واشنگ اور شٹ ڈاؤن کنٹرول سگنلز کی خرابی کا باعث بنتی ہے۔
(3) جھلی کے اجزاء کا ساختی ڈیزائن پیکنگ کی کثافت کو بہتر بنانے اور سیرامک جھلیوں کی فلٹریشن کارکردگی کو بڑھانے میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، ہوا بازی کے ڈیزائن اور جھلی کے انتظام کا نظام کے مستحکم آپریشن پر اچھا ہم آہنگی اثر پڑتا ہے۔
(4) زیر آب سیرامک جھلی کے ٹینک کے آپریشن کے دوران، شیڈنگ پر توجہ دی جانی چاہئے، خاص طور پر گرمیوں میں طحالب کے پھیلنے کے موسم میں۔
نتیجہ اور امکان
(1) ایک مائیکرو فلوکولیشن فلیٹ سیرامک میمبرین شارٹ پروسیس واٹر پیوریفیکیشن ڈیوائس جس کا پیمانہ 60 m ³/d ہے اسے دریائے یانگسی کے خام پانی کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ 100 LHM ہائی تھرو پٹ حالات میں مستحکم طور پر کام کر سکتا ہے، تقریباً 5-7 دنوں کے مینٹیننس کلیننگ سائیکل کے ساتھ۔ ٹرانس میبرن پریشر فرق اینڈ پوائنٹ کو 35 kPa کے اندر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ اوزون کے عمل کے ساتھ مل کر سیرامک جھلی کو 100 LHM کے بہاؤ کے تحت کیمیائی دیکھ بھال کی صفائی کے بغیر 6-7 دنوں تک تائیہو جھیل جھیل کے بیسن میں جے ذخائر کے خام پانی کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ سیرامک فلیٹ جھلی یانگسی دریا کے خام پانی اور تائیہو جھیل جھیل کے طاس کے ذخائر کے مطابق بن سکتی ہے، اور خام پانی کی گندگی کے اتار چڑھاؤ کا جھلی کے مستحکم آپریشن پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔
(2) مائیکرو فلوکولیشن سیرامک فلیٹ جھلی 0.05 NTU سے نیچے کے اخراج کی ٹربائڈیٹی کو کنٹرول کر سکتی ہے، بالترتیب CODMn، آئرن آئنز، اور ایلومینیم آئنوں کے لیے 49.9%، 94.8%، اور 89.8% کے اخراج کی شرح کے ساتھ۔ یہ اخراج کے اشارے براہ راست اخراج کے لیے نئے قومی معیار کی ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔
(3) مائیکرو فلوکولیشن فلیٹ سیرامک جھلی کے مختصر عمل کو اپناتے وقت، سوڈیم ہائپوکلورائٹ کو احتیاط سے علاج سے پہلے کے طریقہ کار کے طور پر منتخب کیا جانا چاہیے۔ سوڈیم ہائپوکلورائٹ جیل کی پرت کی تشکیل کو بڑھا سکتا ہے اور بیک واشنگ اثر کو متاثر کر سکتا ہے۔
(4) چھ ماہ کے تجربے کے دوران، پانی کی پیداوار میں کوئی کمی نہیں ملی، اور پانی کی پیداوار 95 فیصد پر مستحکم رہی۔ یہ مختلف کچے پانی کی تبدیلی کے حالات کے مطابق ڈھال سکتا ہے اور اس کا بہترین معیار ہے، میونسپل انجینئرنگ میں سیرامک جھلیوں کے بڑے پیمانے پر استعمال کے لیے تکنیکی مدد فراہم کرتا ہے۔
(5) سائیکل کے طور پر ایک 20-سال کے آپریشن کی مدت کے ساتھ، ہائی تھرو پٹ فلیٹ سیرامک جھلی کی فی ٹن واٹر ٹریٹمنٹ کی کل لاگت دراصل ڈوبی ہوئی نامیاتی جھلی کے مقابلے میں 6% کم ہے، جو کہ اقتصادی ہے۔
بڑے پیمانے پر میونسپل پینے کے پانی کی مارکیٹ میں سیرامک جھلی ٹیکنالوجی کے استعمال کے درج ذیل اہم امکانات ہیں:
(1) سیرامک جھلیوں کی خصوصیات کی بنیاد پر، پورے لائف سائیکل کی اقتصادی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے ہائی تھرو پٹ سیرامک جھلیوں کے لیے موزوں مختصر پراسیس ٹیکنالوجیز کو دریافت کریں۔
(2) سیرامک جھلیوں کی کارکردگی کو بہتر بنائیں، یونٹ کے اجزاء کی لوڈنگ والیوم کی پروسیسنگ کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے لوڈنگ کے طریقہ کار کو بہتر بنائیں، اور زمین کی شدت کو حاصل کریں۔
(3) پری ٹریٹمنٹ اور فلشنگ پیرامیٹرز کو بہتر بنائیں، مناسب تاکنا کا سائز منتخب کریں، جھلی کی سطح کی ہمواری، ہائیڈرو فلیسیٹی، اور سرامک جھلی کی خرابی کو کم کرنے اور آپریشنل دشواری کو کم کرنے کے دیگر طریقے بہتر کریں۔
(4) گھریلو سیرامک میمبرین واٹر سپلائی ٹیکنالوجی کے معیارات اور آپریشن اور دیکھ بھال کے منصوبوں پر خصوصی تحقیق کریں۔
