जल पौधे कैसे ऊर्जा का उपभोग करते हैं

आप स्वच्छ पानी के लिए नल को चालू करने के लिए हर बार ऊर्जा का उपयोग करते हैं। पंपिंग सिस्टम और वेंटिलेशन प्रक्रियाएं इस ऊर्जा की खपत का अधिकांश हिस्सा चलाती हैं। आपके शहर के लिए,जल और अपशिष्ट जल सुविधाएं उसके कुल ऊर्जा बिल का 15% से 35% तक हो सकती हैं।.

जल क्षेत्र की वैश्विक बिजली की खपत महत्वपूर्ण है। यह खपत कुल खपत का लगभग 4% है।

केवल पंपिंग से ही पानी को संसाधित करने के लिए हजारों किलोवाट-घंटे का उपयोग होता है, जिससे गैलन संयंत्र की ऊर्जा खपत प्रभावित होती है। शेष बिजली पानी के उपचार के लिए अन्य प्रणालियों को बिजली देती है।

पंपिंग सिस्टम और गैलन संयंत्र ऊर्जा खपत

पम्पिंग सिस्टम एक जल संयंत्र का दिल है, और वे इसके सबसे बड़े ऊर्जा उपभोक्ता भी हैं। भारी मात्रा में पानी को स्थानांतरित करने के लिए भारी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।यह प्रक्रिया कुल गैलन संयंत्र ऊर्जा की खपत का प्राथमिक चालक हैजल स्रोत से जल निकालने से लेकर इसे घर तक भेजने तक हर चरण में शक्तिशाली पंपों का प्रयोग किया जाता है।

कच्चे पानी का सेवन और हस्तांतरण

आपके पानी की यात्रा कच्चे पानी के सेवन से शुरू होती है। पंप नदियों, झीलों, या भूमिगत जलभंडार जैसे स्रोतों से पानी खींचते हैं। उपयोग किए जाने वाले पंप का प्रकार अक्सर स्रोत पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, पंपों में पानी का एक अलग प्रकार होता है।पौधों कुओं के लिए पनडुब्बी पंप का उपयोगइन पंपों को पानी के नीचे काम करने के लिए बनाया गया है और कच्चे पानी में पाए जाने वाले ठोस पदार्थों को संभाल सकते हैं।

जल स्रोत का स्थान ऊर्जा की खपत को बहुत प्रभावित करता है।

यदि एक शोधन संयंत्र अपने जल स्रोत से अधिक ऊंचाई पर है, तो लिफ्ट स्टेशन पंपों को गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ काम करना चाहिए। इस अतिरिक्त काम के लिए अधिक बिजली की आवश्यकता होती है। ऊंचाई का अंतर जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक बिजली की आवश्यकता होगी।पंपिंग प्रक्रिया को जितनी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है.

इस प्रत्यक्ष संबंध का अर्थ है कि भूगोल एक संयंत्र के समग्र बिजली बिल में एक बड़ी भूमिका निभाता है।

उच्च सेवा वितरण पंप

प्लांट पानी को साफ करने के बाद, पंपों का एक अलग सेट लेता है। उच्च सेवा वाले पंप स्वच्छ पानी को पाइपों के एक बड़े नेटवर्क के माध्यम से आपके समुदाय में ले जाते हैं।इन पंपों को हर घर और व्यवसाय में पानी पहुंचाने के लिए पर्याप्त दबाव पैदा करना होगा।, जिसमें ऊंची इमारतें भी शामिल हैं।

इस प्रणाली के लिए महत्वपूर्ण बल की आवश्यकता होती है। एक पंप 75 पाउंड प्रति वर्ग इंच (psig) या अधिक का एक निर्वहन दबाव उत्पन्न करने की आवश्यकता हो सकती है। इसे प्रबंधित करने के लिए,आपका जल प्रणाली अपने नल पर दबाव बहुत अधिक नहीं है सुनिश्चित करने के लिए दबाव घटाने वाल्व का उपयोग कर सकते हैं. आपके शहर में पानी की दैनिक खपत लगातार बदलती रहती है. सुबह में मांग अधिक होती है लेकिन रातोंरात घट जाती है. पूरे समय पूर्ण गति से चलने वाले पंप बहुत अधिक ऊर्जा बर्बाद करते हैं.

इसे हल करने के लिए आधुनिक संयंत्रों में परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) का प्रयोग किया जाता है।

• वीएफडी पंप की गति को वास्तविक समय में पानी की मांग से मेल खाने के लिए समायोजित करता है।

• वे ऊर्जा की बचत करते हुए पाइपों में लगातार दबाव बनाए रखने में मदद करते हैं।

• पंप की गति को केवल २०% कम करने से इसकी ऊर्जा खपत में लगभग ५०% की कमी आ सकती है।

यह प्रौद्योगिकी वितरण प्रक्रिया को बहुत अधिक कुशल बनाती है।

बैकवाश और आंतरिक प्रक्रिया पंप

पंपिंग वितरण के साथ समाप्त नहीं होती है। संयंत्र के अंदर, विभिन्न पंप विभिन्न उपचार चरणों के बीच पानी को स्थानांतरित करते हैं। एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया बैकवॉशिंग है। समय के साथ,पानी से कणों को हटाने वाले फिल्टर बंद हो जाते हैंउच्च दबाव वाले पंप इन फिल्टरों के माध्यम से साफ पानी को पीछे की ओर मजबूर करते हैं ताकि फंसे हुए पदार्थों को धोया जा सके। पानी की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए यह सफाई प्रक्रिया आवश्यक है।इन आंतरिक पंपिंग गतिविधियों को संयंत्र की कुल गैलन संयंत्र ऊर्जा की खपत में जोड़ने, प्रत्येक चरण को अंतिम लागत में एक कारक बनाते हैं।

पंपिंग ऊर्जा को किलोवाट में परिमाणित करना

आप अपने घर के बिजली बिल पर ऊर्जा को किलोवाट-घंटे (kWh) में मापते हैं। एक किलोवाट-घंटा एक घंटे के लिए 1,000 वाट के उपकरण को चलाने के लिए आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा है।जल संयंत्र अपनी पंप ऊर्जा खपत को मापने के लिए इसी इकाई का उपयोग करते हैंइस उपयोग की गणना करने से संयंत्र ऑपरेटरों को अपनी लागतों को समझने और प्रबंधित करने में मदद मिलती है।

ऐसे पंपों के लिए जो एक ही, निरंतर गति से चलते हैं, गणना सरल है।इंजीनियर पंप की कुल शक्ति को उसके एक साल में काम करने के कुल घंटों से गुणा करके कुल ऊर्जा का आकलन करते हैंवे पंप की वार्षिक खपत की एक सटीक तस्वीर प्राप्त करने के लिए प्रत्येक दिन कितने घंटे चलता है। यह सरल सूत्र पंप की बिजली की खपत के लिए एक स्पष्ट आधार प्रदान करता है।

पानी को स्थानांतरित करने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इस पर एक और अधिक विस्तृत पद्धति लागू होती है। यह गणना कई प्रमुख कारकों को ध्यान में रखती है।

इंजीनियर पंप के प्रवाह दर को देखते हैं, जो कि प्रति मिनट गैलन में कितना पानी बहता है। वे कुल सिर को भी मापते हैं, या पानी को उठाने और पाइपों के माध्यम से धकेलने के लिए आवश्यक दबाव।अंत में, वे पंप और मोटर की समग्र दक्षता के लिए जिम्मेदार हैं। एक कम कुशल प्रणाली को समान मात्रा में काम करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

ये चर पंप को किसी भी समय की आवश्यकता होती है कि किलोवाट (किलोवाट) में सटीक शक्ति निर्धारित करने में मदद करते हैं। ऑपरेटिंग घंटों से इस शक्ति को गुणा करने से कुल किलोवाट-घंटे का उपयोग होता है।यह विस्तृत विश्लेषण गैलन संयंत्र ऊर्जा की खपत का प्रबंधन करने के लिए महत्वपूर्ण हैयह ऑपरेटरों को यह पता लगाने की अनुमति देता है कि सबसे अधिक ऊर्जा कहाँ खर्च की जाती है। इन संख्याओं को समझना स्वच्छ पानी की आपूर्ति को अधिक कुशल और कम खर्चीला बनाने की दिशा में पहला कदम है।जो संयंत्र की कुल गैलन संयंत्र ऊर्जा खपत को सीधे प्रभावित करता है.

वायुकरण और उपचार: ऑक्सीजन-गहन प्रक्रियाएं

पंप करने के बाद अपशिष्ट जल संयंत्र में बिजली का अगला प्रमुख उपयोग उपचार प्रक्रिया स्वयं है। इस चरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा वायुकरण है। इसमें पानी में हवा जोड़ना शामिल है।यह प्रक्रिया अच्छे बैक्टीरिया को हानिकारक पदार्थों को तोड़ने में मदद करती हैपानी को शुद्ध करने के लिए यह कदम महत्वपूर्ण है, लेकिन इसके लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

विघटित ऑक्सीजन की भूमिका

आप विघटित ऑक्सीजन (डीओ) को पानी में रहने वाले जीवों द्वारा सांस ली जाने वाली हवा के रूप में सोच सकते हैं। अपशिष्ट जल के उपचार में एरोबिक बैक्टीरिया नामक छोटे जीव हीरो हैं।इन बैक्टीरिया को जीवित रहने और अपना काम करने के लिए ऑक्सीजन की ज़रूरत होती है. वे पानी में कचरे और प्रदूषकों का उपभोग करते हैं। उचित मात्रा में डीओ बनाए रखना एक संतुलन कार्य है। बहुत कम ऑक्सीजन का मतलब है कि बैक्टीरिया पानी को प्रभावी ढंग से साफ नहीं कर सकते हैं।बहुत अधिक ऑक्सीजन ऊर्जा और धन बर्बाद करता है.

आदर्श डीओ स्तर उपचार प्रक्रिया के विशिष्ट लक्ष्य पर निर्भर करता है। विभिन्न जीवाणुओं की ऑक्सीजन की आवश्यकता भी अलग-अलग होती है।

प्लांट ऑपरेटरों को लगातार डीओ स्तरों की निगरानी करनी चाहिए। पानी के तापमान और जैविक गतिविधि जैसे कारक पानी में ऑक्सीजन की मात्रा को बदल सकते हैं।वायुकरण प्रणाली को समायोजित करने से यह सुनिश्चित होता है कि बैक्टीरिया को कुशलता से काम करने के लिए सही वातावरण मिले.

सतह बनाम प्रसारित वायुकरण प्रणाली

जल संयंत्रों में पानी में ऑक्सीजन जोड़ने के लिए दो मुख्य प्रकार की वायुकरण प्रणाली का प्रयोग किया जाता है। प्रत्येक का ऊर्जा खपत पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है।

• सतह एरेटर: ये पानी की सतह पर बैठे यांत्रिक मिक्सर होते हैं। वे पानी को जोर-जोर से घुमाकर हवा में छिड़कते हैं। इस क्रिया से वायुमंडल से ऑक्सीजन पानी में मिल जाती है।

• फैला हुआ एरेटर: ये सिस्टम टैंक के नीचे से काम करते हैं। वे हवा को पाइपों के नेटवर्क के माध्यम से पंप करने के लिए ब्लोअर का उपयोग करते हैं। हवा डिफ्यूज़र के माध्यम से जारी की जाती है, जो हजारों छोटे बुलबुले बनाते हैं।ये बुलबुले पानी के माध्यम से उठते हैं, रास्ते में ऑक्सीजन स्थानांतरित कर रहा है।

सूक्ष्म बुलबुले फैला प्रणाली सतह एरेटर की तुलना में बहुत अधिक कुशल हैं। छोटे बुलबुले अधिक सतह क्षेत्र है,जो बुलबुले शीर्ष तक पहुंचने से पहले पानी में अधिक ऑक्सीजन भंग करने की अनुमति देता हैइस उच्च दक्षता का अर्थ है कि समान डीओ स्तर प्राप्त करने के लिए कम बिजली की आवश्यकता होती है।

जबकि विसारित प्रणालियों की प्रारंभिक लागत अधिक है, वे समय के साथ बहुत पैसा बचा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक संयंत्र एक ठीक बुलबुला विसारक प्रणाली स्थापित करने के लिए $ 75,000 खर्च कर सकता है। हालांकि,कि प्रणाली के बारे में $34 बचा सकता हैइस निवेश की प्रतिपूर्ति अवधि तीन वर्ष से कम है।

ब्लोअर्स और कंप्रेसर की ऊर्जा आवश्यकताएं

ब्लोअर वे शक्तिशाली मशीनें हैं जो विसारित वायुकरण प्रणालियों को संचालित करती हैं। वे अनिवार्य रूप से बड़े प्रशंसक हैं जो पानी में बड़ी मात्रा में हवा को धकेलते हैं।ये ब्लोअर एक संयंत्र की बिजली की खपत का एक प्रमुख स्रोत हैंएक संयंत्र द्वारा उपयोग किए जाने वाले ब्लोअर का प्रकार इसकी समग्र ऊर्जा दक्षता पर बहुत प्रभाव डालता है।

दो आम प्रकार पॉजिटिव डिस्पलेसमेंट (पीडी) ब्लोअर और सेंट्रीफ्यूगल ब्लोअर हैं।

ऊर्जा संरक्षण उपायों का आकलन करने वाली हालिया EPA रिपोर्ट के अनुसार, ऊर्जा की बचत प्रदान करने में ¥Geared centrifugal blowers एक महत्वपूर्ण नवाचार क्षेत्र हैं।

केन्द्रापसारक ब्लोअर्स आमतौर पर पीडी ब्लोअर्स से अधिक कुशल होते हैं। आधुनिक डिजाइनों ने उनकी दक्षता को और भी अधिक बढ़ा दिया है।

नए, उच्च गति वाले टर्बो ब्लोअरों में अपग्रेड करने से नाटकीय ऊर्जा बचत हो सकती है। कुछ संयंत्रों ने स्थापना के तुरंत बाद अपने ब्लोअर बिजली की खपत में 25% से अधिक की कटौती की है। एक मामले में,एक संयंत्र ने 75 अश्वशक्ति वाले पीडी ब्लोयर्स से 50 अश्वशक्ति वाले टर्बो ब्लोयर्स में स्विच किया और अभी भी उसी वायु प्रवाह को प्राप्त कियाअन्य उन्नत प्रौद्योगिकियों, जैसे कि मैग्लेव ब्लोअर, ने संयंत्रों को उनकी वायुकरण प्रक्रिया में 50% से अधिक ऊर्जा बचत प्राप्त करने में मदद की है।ये उन्नयन एक संयंत्र के कार्बन पदचिह्न को कम करते हैं और इसकी परिचालन लागत को काफी कम करते हैं.

वायुकरण का समग्र ऊर्जा उपयोग पर प्रभाव

वातानुकूलन कई अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में एकल सबसे ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है। ऑक्सीजन की आपूर्ति करने वाले ब्लोअर एक सुविधा के कुल बिजली बिल के एक बड़े हिस्से के लिए जिम्मेदार हैं।यह उच्च खपत वायुकरण को दक्षता में सुधार के लिए एक प्राथमिक लक्ष्य बनाती हैपूरे समय फुल स्पीड पर चलाने से बहुत सारी ऊर्जा और धन की बर्बादी होती है, खासकर जब पानी में ऑक्सीजन की आवश्यकता बदल जाती है।

आधुनिक संयंत्र स्मार्ट नियंत्रण प्रणालियों के साथ इस समस्या को हल करते हैं। एक साधारण चालू / बंद स्विच के बजाय, इन प्रणालियों वास्तविक समय में पानी की निगरानी करने के लिए सेंसर का उपयोग करते हैं। वे भंग ऑक्सीजन, अमोनिया मापते हैंऔर अन्य कारकयह जानकारी एक केंद्रीय नियंत्रक में प्रवेश करती है जो स्वचालित रूप से ब्लोअर की गति को समायोजित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि बैक्टीरिया को ठीक वैसी ऑक्सीजन मिल जाए जिसकी उन्हें आवश्यकता है, न अधिक और न कम।इस सटीक नियंत्रण का संयंत्र की ऊर्जा खपत पर बहुत प्रभाव पड़ता है.

आप इसे उन सुविधाओं में कार्रवाई में देख सकते हैं जिन्होंने इन उन्नयनों को किया है।

मिशिगन के ज़ीलैंड क्लीन वाटर प्लांट ने अपनी वेंटिलेशन को एक प्रदर्शन अनुकूलक नियंत्रण प्रणाली के साथ उन्नत किया। इस एकल परिवर्तन के कारण प्रति वर्ष ऊर्जा लागत में $22,000 से अधिक की बचत हुई।कुल वार्षिक बचत $89 तक पहुंच गईअन्य प्रक्रिया सुधारों के साथ संयुक्त होने पर।

इस बचत के पीछे की तकनीक लगातार आगे बढ़ रही है। कुछ संयंत्र अब अपनी वेंटिलेशन प्रक्रिया को और भी स्मार्ट बनाने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) का उपयोग कर रहे हैं।एआई प्रणाली आने वाले पानी में परिवर्तनों की भविष्यवाणी कर सकती है और समय से पहले ब्लोअरों को अनुकूलित कर सकती हैइससे वायुकरण के लिए आवश्यक ऊर्जा में 30% से 50% की कमी आ सकती है।

यहां तक कि छोटे समायोजन भी महत्वपूर्ण परिणाम दे सकते हैं। एक शोधन संयंत्र ने एक नई वेंटिलेशन नियंत्रण रणनीति लागू की और अपने कुल बिजली उपयोग में 4% की कमी देखी।इससे अनुमानित 142 मेगावाट-घंटे प्रतिवर्ष की बचत हुई. नए सेंसरों में निवेश तीन साल से भी कम समय में अपने आप को चुका दिया। ये उदाहरण दिखाते हैं कि एक जल संयंत्र के परिचालन बजट और पर्यावरणीय पदचिह्न को नियंत्रित करने के लिए वेंटिलेशन का प्रबंधन महत्वपूर्ण है।बेहतर नियंत्रण का अर्थ है कम ऊर्जा के साथ स्वच्छ पानी.

संयंत्र संचालन में ऊर्जा-जल संबंध

आप हर दिन ऊर्जा और पानी के बीच संबंध देखते हैं। इस संबंध को ऊर्जा-पानी संबंध कहा जाता है। यह एक दो तरफा सड़क का वर्णन करता है। आपको पानी के लिए ऊर्जा की आवश्यकता है,जिसका अर्थ है पंप करने के लिए बिजली का उपयोग करनाआपको ऊर्जा के लिए भी पानी की आवश्यकता होती है, जिसमें बिजली संयंत्रों को ठंडा करने और बिजली का उत्पादन करने के लिए पानी का उपयोग करना शामिल है।यह परस्पर निर्भरता किसी संयंत्र की कुल जल संबंधी ऊर्जा खपत को समझने के लिए महत्वपूर्ण है.

परस्पर निर्भरता की परिभाषा

ऊर्जा-जल संबंध इस बात पर प्रकाश डालता है कि एक संसाधन को बचाने से दूसरे को बचाने में मदद मिल सकती है। जब आपका समुदाय कम पानी का उपयोग करता है, तो इसे संसाधित करने के लिए उपचार संयंत्र कम ऊर्जा का उपयोग करता है।यह सरल संबंध दिखाता है कि संरक्षण के प्रयास इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं.

आपके नल तक स्वच्छ पानी पहुंचाने की पूरी प्रक्रिया एक ऊर्जा-गहन यात्रा है। आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक गैलन में इसके उपचार और परिवहन से जुड़ी एक अंतर्निहित ऊर्जा लागत होती है।

इस संबंध को समझने से संयंत्र के ऑपरेटरों को दक्षता बढ़ाने के नए तरीके खोजने में मदद मिलती है। दोनों संसाधनों का एक साथ प्रबंधन करके वे लागतों को कम कर सकते हैं और पर्यावरण की रक्षा कर सकते हैं।

ऊर्जा तीव्रता प्रति गैलन

स्वच्छ पानी के उत्पादन के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा बहुत भिन्न होती है। पानी का स्रोत एक प्रमुख कारक है। कुछ स्रोतों के लिए दूसरों की तुलना में बहुत अधिक काम की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए,समुद्री जल को मीठे पानी में बदलना एक अत्यधिक ऊर्जा-भारी प्रक्रिया है.

उपचार का स्तर भी ऊर्जा की खपत को प्रभावित करता है। बुनियादी प्राथमिक उपचार कम से कम ऊर्जा का उपयोग करता है। उन्नत माध्यमिक और तृतीयक उपचार, जो अधिक प्रदूषकों को हटा देते हैं,काफी अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से वेंटिलेशन के लिए।

जल की गुणवत्ता ऊर्जा उपयोग को कैसे प्रभावित करती है

कच्चे पानी की गुणवत्ता सीधे इस बात पर असर डालती है कि पौधे कितनी ऊर्जा का उपयोग करता है। उच्च धुंधलापन या बादल वाले पानी में बहुत सारे सस्पेंड कण होते हैं। ये कण कई समस्याओं का कारण बन सकते हैं.

• वे फ़िल्टर को अधिक तेज़ी से बंद कर देते हैं।

• अवरुद्ध फ़िल्टर पंपों को कठिन काम करने के लिए मजबूर करते हैं।

• फ़िल्टरों को साफ करने के लिए पौधों को अधिक बार बैकवॉश करना चाहिए।

यह अतिरिक्त बैकवॉशिंग बड़ी मात्रा में पंप ऊर्जा का उपयोग करती है, जिससे परिचालन लागत बढ़ जाती है। खराब गुणवत्ता वाले कच्चे पानी से पूरी उपचार प्रक्रिया कम कुशल और अधिक महंगी हो जाती है।

विनियामक और दक्षता ड्राइवर्स

नियम और पैसा बचाने की आवश्यकता जल संयंत्रों को अधिक कुशल बनने के लिए प्रेरित करती है। ये ड्राइवर ऑपरेटरों को यह देखने के लिए मजबूर करते हैं कि वे अपने पानी को साफ करने के लिए ऊर्जा का उपयोग कैसे करते हैं। सरकारी एजेंसियां,जैसे पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए)पानी की गुणवत्ता के लिए सख्त मानक बनाएँ। इन मानकों को पूरा करना वैकल्पिक नहीं है। कभी-कभी, नए प्रकार के प्रदूषकों को हटाने के लिए उन्नत उपचार प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है जो ऊर्जा उपयोग को बढ़ा सकते हैं।

इसी समय, आपके स्थानीय जल उपयोगिता को लागत कम रखने के लिए दबाव का सामना करना पड़ता है। ऊर्जा किसी भी जल उपचार सुविधा के लिए सबसे बड़े खर्चों में से एक है।

कई नगरपालिकाओं के लिए, स्थानीय सरकार द्वारा खपत की जाने वाली कुल ऊर्जा का 30-40% पानी और अपशिष्ट जल उपचार पर निर्भर हो सकता है।

यह उच्च लागत जहां भी संभव हो ऊर्जा बचाने के लिए एक शक्तिशाली प्रोत्साहन पैदा करती है। संयंत्र प्रबंधक लगातार अपने संचालन को अधिक कुशल बनाने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं।दक्षता पर यह ध्यान ऊर्जा-जल संबंध के प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैमुख्य चालक दो श्रेणियों में आते हैंः

• नियामक अनुपालनःपौधों को सार्वजनिक स्वास्थ्य और पर्यावरण की रक्षा के लिए कानूनों का पालन करना चाहिए। इसका मतलब अक्सर पानी की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उपकरणों को उन्नत करना होता है।

• वित्तीय बचत:ऊर्जा की खपत को कम करने से सीधे संयंत्र के बिजली के बिल में कमी आती है। इन बचतों का उपयोग अन्य महत्वपूर्ण उन्नयन के लिए किया जा सकता है या आपके पानी के बिलों को बढ़ने से बचाने में मदद मिलती है।

इन शक्तियों से नई प्रौद्योगिकियों में निवेश को प्रोत्साहित किया जाता है। अधिक कुशल पंपों के लिए उन्नयन या स्मार्ट वेंटिलेशन नियंत्रण स्थापित करने से एक संयंत्र को नियमों को पूरा करने में मदद मिलती है जबकि ऊर्जा लागत में भी कटौती होती है।यह संतुलन सुनिश्चित करता है कि आप साफ होसंसाधनों की बर्बादी के बिना सुरक्षित पानी।

हीटिंग और जलवायु नियंत्रणः तापमान बनाए रखना

पानी के संयंत्र में केवल पंप और ब्लोअर्स ही ऊर्जा का उपयोग नहीं करते हैं। सब कुछ सही तापमान पर रखने के लिए भी बहुत बिजली की आवश्यकता होती है।जल और भवन दोनों को हीटिंग और कूलिंग की आवश्यकता होती हैयह जलवायु नियंत्रण सुचारू और सुरक्षित संचालन के लिए आवश्यक है।

प्रक्रिया जल ताप की आवश्यकताएं

कुछ उपचार प्रक्रियाओं को ठीक से काम करने के लिए गर्म पानी की आवश्यकता होती है। यह विशेष रूप से अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में सच है जो अनायरबिक पाचन नामक प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। इस चरण में,विशेष बैक्टीरिया ऑक्सीजन के बिना ठोस अपशिष्ट को तोड़ते हैंये उपयोगी सूक्ष्मजीव तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। वे मानव शरीर के समान गर्म परिस्थितियों में सबसे अच्छा काम करते हैं।

इन बैक्टीरिया को खुश और कुशल बनाए रखने के लिए, संयंत्र को पाचन टैंकों में पानी को गर्म करना चाहिए। बॉयलर या हीट एक्सचेंजर एक स्थिर, गर्म तापमान बनाए रखने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस गर्मी के बिना,प्रक्रिया धीमी हो जाएगीइस प्रकार हीटिंग जल उपचार की प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाती है।

सुविधा और उपकरण के लिए एचवीएसी

पानी का संयंत्र एक बड़ी इमारत है जिसमें महत्वपूर्ण उपकरण हैं। आपके स्कूल या घर की तरह, इसे हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) की आवश्यकता होती है।यह प्रणाली श्रमिकों को आरामदायक और सुरक्षित रखती हैअधिक महत्वपूर्ण बात, यह संवेदनशील मशीनरी की रक्षा करता है। नियंत्रण कक्षों में कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक पैनल होते हैं जो ओवरहीट हो सकते हैं। एचवीएसी प्रणाली इससे रोकती है,संयंत्र का निर्बाध संचालन सुनिश्चित करनाठंडे क्षेत्रों में हीटिंग सिस्टम पाइपों को जमे और फटने से भी रोकते हैं, जिससे बड़ी क्षति होती है। यह निरंतर जलवायु नियंत्रण एक स्थिर मात्रा में बिजली का उपभोग करता है।

हीटिंग और सैनिटाइजेशन की ऊर्जा लागत

हवा और पानी को गर्म करने के लिए पैसे खर्च होते हैं। बॉयलर और एचवीएसी सिस्टम के लिए इस्तेमाल की जाने वाली ऊर्जा संयंत्र के मासिक बिजली बिल पर जमा होती है। सैनिटाइजेशन एक और प्रक्रिया है जिसमें अक्सर गर्मी की आवश्यकता होती है।संयंत्रों को अपने टैंकों और उपकरणों को बेहद साफ रखना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अंतिम पानी आपके पीने के लिए सुरक्षित होकभी-कभी, वे हानिकारक रोगाणुओं को मारने के लिए गर्म पानी या भाप का उपयोग करते हैं। इस भाप या गर्म पानी को बनाने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हर बार जब एक संयंत्र सफाई के लिए पानी गर्म करता है,यह संयंत्र की कुल ऊर्जा खपत में योगदान देता है.

गर्मी वसूली के अवसर

हीटिंग प्रक्रियाओं से बहुत अधिक अपशिष्ट गर्मी पैदा होती है। स्मार्ट जल संयंत्र इसे एक अवसर के रूप में देखते हैं। आप इस अपशिष्ट गर्मी को कैप्चर कर सकते हैं और इसे सुविधा के अन्य हिस्सों में पुनः उपयोग कर सकते हैं।इस प्रक्रिया को हीट रिकवरी कहा जाता हैयह संयंत्र को ऊर्जा और धन की एक महत्वपूर्ण राशि बचाने में मदद करता है। मूल्यवान गर्मी को केवल हवा में छोड़ने के बजाय, संयंत्र इसे काम करने के लिए वापस लाता है।यह पूरे ऑपरेशन को अधिक कुशल और टिकाऊ बनाता है.

पौधों में इस ताप ऊर्जा को पकड़ने और स्थानांतरित करने के लिए विशेष उपकरण उपयोग किए जाते हैं। दो मुख्य प्रौद्योगिकियां हीट एक्सचेंजर और हीट पंप हैं।

• हीट एक्सचेंजर: ये निष्क्रिय उपकरण हैं जो गर्म तरल से ठंडे तरल में गर्मी स्थानांतरित करते हैं। दोनों तरल पदार्थ, जैसे गर्म अपशिष्ट जल और साफ आने वाला पानी, एक दूसरे के पास से गुजरते हैं।गर्मी बस गर्म पानी से ठंडे पानी में जाती है.

• गर्मी पंप: ये मशीनें बिजली का उपयोग करते हुए सक्रिय रूप से गर्मी को ठंडी जगह से गर्म जगह पर ले जाती हैं। आप इसे एक रेफ्रिजरेटर की तरह सोच सकते हैं जो पीछे की ओर काम करता है।वे कम ग्रेड गर्मी ले सकते हैं और इसे एक उच्च करने के लिए एकाग्र कर सकते हैं, अधिक उपयोगी तापमान।

कैप्चर की गई गर्मी के कई उपयोग हैं। सबसे नवीन अनुप्रयोगों में से एक में इस ऊर्जा को आसपास के समुदाय के साथ साझा करना शामिल है।

औद्योगिक हीट पंप अपशिष्ट जल से इस कम तापमान की गर्मी ले सकते हैं। वे इसके तापमान को बढ़ा सकते हैं, जिससे यह उपयोगी होने के लिए पर्याप्त गर्म हो जाता है।यह पुनर्प्राप्त गर्मी फिर से एक दूरस्थ हीटिंग नेटवर्क की आपूर्ति कर सकती है, आसपास के घरों और व्यवसायों को गर्म करता है।

इस प्रकार जल उपचार संयंत्र अपने पड़ोसियों के लिए स्वच्छ ऊर्जा का स्रोत बन जाता है। थर्मल ऊर्जा का पुनर्चक्रण करके संयंत्र अपनी हीटिंग लागत को कम करता है और एक नई राजस्व धारा बनाता है।जल उपचार प्रक्रिया से निकली अपशिष्ट गर्मी का यह चतुर उपयोग ऊर्जा-जल संबंध के कार्य का एक उत्तम उदाहरण है.

परिवहन और ठोस पदार्थों का निपटान: सामग्री को स्थानांतरित करना

पानी को ले जाना बड़ा काम है, लेकिन पौधों को ठोस पदार्थों को भी ले जाने की जरूरत है। इसमें पैकेजिंग सामग्री से लेकर पानी से निकाले गए कचरे तक सब कुछ शामिल है। कन्वेयर, पंप,और अन्य स्वचालित प्रणालियों में इन सामग्रियों को सुविधा के चारों ओर ले जाने के लिए ऊर्जा का उपयोग किया जाता है.

पैकेजिंग के लिए कन्वेयर बेल्ट सिस्टम

आप पानी के उपचार संयंत्र में कन्वेयर बेल्ट के बारे में नहीं सोच सकते हैं। हालांकि, वे पेयजल की बोतलें भरने वाली सुविधाओं में आम हैं।कन्वेयर सिस्टम खाली बोतलों को भरने के स्टेशन तक ले जाते हैंफिर, वे भरी हुई बोतलों को ले जाते हैंसीमांकित होना, लेबल, और मामलों में पैक. प्रत्येक मोटर है कि इन बेल्ट चलाने संयंत्र की कुल ऊर्जा की खपत में जोड़ता है. यह पंप की तुलना में एक छोटे से उपभोक्ता है, जबकि,इस निरंतर गति के लिए बिजली की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है.

गंदगी और ठोस पदार्थ पंप करना

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में पानी से ठोस अपशिष्ट निकाला जाता है। इस अवशिष्ट पदार्थ को कीचड़ कहा जाता है। यह एक मोटा, भारी मिश्रण है जिसे आगे के उपचार या निपटान के लिए स्थानांतरित किया जाना चाहिए।यह पंपिंग प्रक्रिया स्वच्छ पानी ले जाने से बहुत अलग है. कीचड़ की मोटाई का ऊर्जा की आवश्यकता पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।

मोटी कीचड़ को पाइपों में ले जाने के लिए अधिक शक्तिशाली पंपों की आवश्यकता होती है। इससे सीधे बिजली की खपत बढ़ जाती है।

कई कारकों से कीचड़ पंप करना ऊर्जा-गहन कार्य है।

• उच्च चिपचिपाहट या मोटाई पंप की मोटर पर भारी भार डालती है। पौधों को इस सामग्री को कुशलतापूर्वक संभालने के लिए मानक के बजाय विशेष सकारात्मक विस्थापन पंपों का उपयोग करना पड़ता है।

• कीचड़ के उच्च घनत्व का अर्थ है कि यह पानी से भारी है। इस भारी द्रव्यमान को स्थानांतरित करने के लिए अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। यह अतिरिक्त वजन पंप और मोटर पर अधिक तनाव भी डालता है।

• काम के लिए बहुत बड़े पंप का उपयोग करने से ऊर्जा बर्बाद होती है और उपकरण पर अतिरिक्त पहनने का कारण बनता है।

• मोटर के सही आकार का चयन दक्षता के लिए आवश्यक है।

प्लांट की परिचालन लागतों को नियंत्रित करने के लिए कीचड़ से निपटने का उचित प्रबंधन महत्वपूर्ण है।

स्वचालित प्रणालियों के लिए ऊर्जा

आधुनिक जल संयंत्रों को सुचारू और सुरक्षित रूप से चलाने के लिए स्वचालन पर भरोसा है। ये सभी स्वचालित प्रणाली ऊर्जा का उपभोग करती हैं। रोबोटिक बाहों का उपयोग भारी वस्तुओं को स्थानांतरित करने या रसायनों को संभालने के लिए किया जा सकता है।विभिन्न उपचार टैंकों के बीच पानी के प्रवाह को निर्देशित करने के लिए स्वचालित वाल्व खुले और बंदइन प्रणालियों को प्रबंधित करने वाले सेंसर और नियंत्रकों को भी निरंतर बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। प्रत्येक स्वचालित घटक, बड़ा या छोटा, सुविधा की समग्र बिजली की मांग में योगदान देता है,प्रक्रिया के प्रत्येक भाग को अंतिम ऊर्जा बिल में एक कारक बनाना.

सामग्री परिवहन ऊर्जा लागत

आप देख सकते हैं कि एक जल संयंत्र में हर चलती भाग अं