We conducted a presentation on FujiClean Japanese wastewater treatment solutions at the National Water Supply & Drainage Board, Rathmalana.

Engaging with engineers and consultants from the Water Supply & Sewage Treatment Division through meaningful knowledge sharing.

Sharing expertise on FujiClean Japanese wastewater treatment solutions with the building department’s water supply and sewage treatment division. driving sustainable development through advanced technology.

Reverse Osmosis (RO) is a widely used and highly effective water purification technology designed to remove dissolved salts, contaminants, and impurities from water. It is commonly applied in residential, commercial, and industrial water treatment systems where high-quality purified water is required. The RO process is valued for its ability to produce consistent, reliable, and safe water for drinking and process applications.

Reverse Osmosis Mechanism

The reverse osmosis mechanism works by applying external pressure to feed water, natural equilibrium forcing it to flow through a semi-permeable membrane.

This pressure overcomes the natural osmotic pressure, allowing purified water (called permeate) to pass through the membrane while rejecting dissolved salts, organic compounds, microorganisms, and other impurities. The rejected contaminants are carried away in a separate stream known as concentrate or reject water.

This process purifies the water, often reducing total dissolved solids content by 99%.

Semi-Permeable Membrane

The semi-permeable membrane is the core component of an RO system. It is designed to allow water molecules to pass through while blocking larger ions, salts, and contaminants. RO membranes are typically made from thin-film composite materials that provide high salt rejection and durability. Feed water is delivered under pressure to the membranes, where reverse osmosis takes place. Water permeates the minute pores of the membrane and is delivered as purified product water.

The performance and lifespan of the membrane are critical to the overall efficiency of the RO system.

Rejection and Recovery

Two key performance indicators of an RO system are rejection and recovery.

• Rejection refers to the percentage of dissolved salts and contaminants removed from the feed water by the membrane. High-quality RO systems typically achieve salt rejection rates of 95–99%.

• Recovery refers to the percentage of feed water converted into permeate. Higher recovery improves water efficiency but must be carefully managed to avoid membrane fouling and scaling.

RO Pre-Treatment and Post-Treatment

RO pre-treatment is critical for protecting the membrane and maintaining system performance.

Pre-treatment processes

• Multimedia filtration to remove suspended solids

• Activated carbon filtration to eliminate chlorine and organic compounds

• Water softening to reduce hardness.

• In some cases, antiscalant dosing and micron cartridge filters are also used.

Post-treatment improves the quality and usability of RO water. This may include UV disinfection to control microbial contamination, mineralization to restore essential minerals, or pH adjustment for improved taste and corrosion control.

Factors Affecting RO Membrane Performance

Several factors influence the performance and longevity of RO membranes:

• Pressure: Adequate operating pressure is essential to drive water through the membrane. Low pressure reduces permeate flow, while excessive pressure can damage the membrane. The fouling causes the membrane to become less porous, thus decreasing the amount of product water.

• Hydrolysis: Prolonged exposure to extreme pH levels or high temperatures can cause chemical degradation of the membrane material. In general, happens when the water temperature is high and the pH is below 2.5 and above 7.

• Bacteria: Microbial growth on the membrane surface can lead to biofouling, reducing performance and increasing pressure drop.

• Temperature: Higher temperatures increase water permeability but may shorten membrane life if operating limits are exceeded.

• Surface Coating or Fouling: Accumulation of suspended solids, organic matter, or scale on the membrane surface reduces efficiency and requires proper pretreatment.

Feed Water Requirements

To ensure optimal RO system performance, feed water quality must meet specific parameters. Important feed water requirements include controlled turbidity, low suspended solids, appropriate pH range, limited iron and manganese levels, and reduced chlorine content. Pretreatment processes such as multimedia filtration, activated carbon filtration, and softening are often used to protect the RO membrane and enhance system reliability.

Reverse Osmosis systems provide an advanced and dependable solution for producing high-purity water. By understanding the RO mechanism, membrane characteristics, rejection and recovery rates, performance-influencing factors, and feed water requirements, users can ensure efficient operation and long-term system performance. RO technology remains one of the most trusted methods for modern water purification needs.

Author – Gimhara Nemindhi

ජල කඨීණත්වය යනු නිවාස, කර්මාන්ත සහ සමස්ත ජීවී ප්‍රජාවට ම බලපාන වැදගත් ජල තත්ත්ව පරාමිතියකි. එය ජලයේ දියවී ඇති ඛනිජ ලවණ, ප්‍රධාන වශයෙන් කැල්සියම් (Ca²⁺) සහ මැග්නීසියම් (Mg²⁺) අයන තිබීම ගැන සඳහන් කරයි.

වැසි ජලය, පස සහ ලයිම්ස්ටෝන්, හුණු, ජිප්සම් වැනි පාෂාණ හරහා ගලා යන විට, මෙම ඛනිජ ස්වභාවිකවම ජලයට ඇතුල් වේ. එබැවින්, ජල කඨීණත්වය ස්වාභාවික සංසිද්ධියක් වන අතර, විශේෂයෙන් ළිං සහ නළ ළිං වැනි භූගත ජල මූලාශ්‍රවල බහුලව දක්නට ලැබේ.

කඨීණ ජලය සාමාන්‍යයෙන් පානය කිරීමට ආරක්ෂිත වුවද, අධික කඨීණත්වය එදිනෙදා කටයුතුවලදී බොහෝ ප්‍රායෝගික ගැටළු ඇති කළ හැකිය.

විද්‍යාත්මක, ජල කඨීණත්වය ප්‍රධාන වර්ග දෙකකට වර්ගීකරණය කර ඇත:

• තාවකාලික කඨීණත්වය

• ස්ථිර කඨීණත්වය

තාවකාලික කඨීණත්වය කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් බයිකාබනේට් මගින් ඇති වන අතර රත් කිරීමෙන් ඉවත් කළ හැකිය. මන්ද රත්කිරීමේදී බයිකාබනේට්, ජලයේ දියනොවන කාබනේට් බවට පරිවර්තනය කර, අවක්ශේප වීම තුලින් ඉවත් කළ හැකිය.

ස්ථිර කඨීණත්වය කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම්, සල්ෆේට් සහ ක්ලෝරයිඩ් මගින් ඇති වන අතර රත්කිරීම මඟින් ඉවත් කළ නොහැක. මෙම ආකාරයේ කඨීණත්වය සඳහා රසායනික ප්‍රතිකාර හෝ පෙරීමේ ක්‍රම අවශ්‍ය වේ.

මෙම වර්ග දෙක තේරුම් ගැනීම, ජලය මෘදු කිරීම සඳහා නිවැරදි ප්‍රතිකාර ක්‍රමය තෝරා ගැනීමට උපකාරී වේ.

ජල කඨීණත්වය සාමාන්‍යයෙන් මනිනු ලබන්නේ ලීටරයකට මිලිග්‍රෑම් (mg/L) හෝ මිලියනයකට කොටස් (ppm) ලෙස කැල්සියම් කාබනේට් (CaCO₃) ලෙසිනි.

කඨීණතා මට්ටම් මත පදනම්ව, ජලය මෘදු, මධ්‍යස්ථ කඨීණ, කඨීණ හෝ ඉතා කඨීණ ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. මෘදු ජලයේ කඨීණත්වය 60 mg/L ට වඩා අඩු වන අතර ඉතා කඨීණ ජලයේ 180 mg/L ට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් CaCO₃ අඩංගු වේ.

දෛනික ගෘහ ජීවිතයේදී, කඨීණ ජලය විවිධ ගැටලු කිහිපයක් ඇති කරයි.

• සබන් සහ ඩිටර්ජන්ට් පහසුවෙන් පෙණ නොගැසෙන අතර එය ඉහළ සබන් පරිභෝජනයකට මග පාදයි.

• කඨීණ ජලය සමහර උපකරණ, ටයිල් සහ වීදුරු භාණ්ඩ මත සුදු පැල්ලම් ඇති කරයි.

• කාලයත් සමඟ, පයිප්ප, කේතල්, ජල තාපක සහ රෙදි සෝදන යන්ත්‍ර තුළ පරිමාණ (Scaling) ගොඩනඟා, ඒවායේ කාර්යක්ෂමතාව සහ ආයු කාලය අඩු කරයි.

• එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, නිවාස වැඩි විදුලි පරිභෝජනය, නඩත්තු වියදම් වැඩි වීම සහ නිතර අලුත්වැඩියා කිරීම් වලට මුහුණ දීමට සිදුවේ.

• කඨීණ භූගත ජලය ඇති ප්‍රදේශවල මෙම ගැටළු බහුලව අත්විඳිනු ලැබේ.

සෞඛ්‍යමය වශයෙන්, කඨීණ ජලය භයානක ලෙස නොසැලකේ.

• ඇත්ත වශයෙන්ම, ජලයේ අඩංගු කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් මිනිස් සිරුරට අත්‍යවශ්‍ය ඛනිජ වන අතර අස්ථි සෞඛ්‍යයට සහ සාමාන්‍ය මාංශ පේශි ක්‍රියාකාරිත්වයට සහාය වේ.

• කෙසේ වෙතත්, ඉතා කඨීණ ජලය සමහර පුද්ගලයින්ගේ සම සහ හිසකෙස් වියළීමට හේතු විය හැකි අතර පානීය ජලයේ රසයට බලපායි.

• මේ හේතුව නිසා, මධ්‍යස්ථ කඨීණතාව බොහෝ විට ප්‍රයෝජනවත් යැයි සැලකේ.

කාර්මික සහ ව්‍යාපරික අංශවල ජල කඨීණ ද ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.

• රෙදිපිළි සැකසීම, ආහාර පාන නිෂ්පාදනය, ඖෂධ, බොයිලේරු සහ සිසිලන කුළුණු වැනි කර්මාන්ත සඳහා පාලිත ජල කඨීණතා මට්ටම් අවශ්‍ය වේ.

• අධික කඨීණතාව බොයිලේරු සහ තාප හුවමාරුකාරකවල පරිමාණ (Scaling) බැඳීමට හේතු වන අතර එමඟින් තාප හුවමාරුව අඩු වීම, ඉහළ ඉන්ධන පරිභෝජනය සහ උපකරණ අසාර්ථක වීම සිදුවිය හැකිය.

• අවසාන නිෂ්පාදනයට ජල ගුණාත්මකභාවය සෘජුවම බලපාන කර්මාන්තවල, ගුණාත්මකභාවය සහ කාර්යක්ෂමතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා කඨීණතාව පාලනය අත්‍යවශ්‍ය වේ.

ජල කඨීණතාව පරීක්ෂා කිරීම සරල වන අතර දැනට බහුලව භාවිතා වේ.

• EDTA ටයිට්‍රේෂන් වැනි රසායනාගාර ක්‍රම නිවැරදි ප්‍රතිඵල ලබාදෙයි.

• කඨීණතා පරීක්ෂණ කට්ටල (Hardness Test Kits) භාවිතයෙන් ක්ෂේත්‍ර පරීක්ෂණ ඉක්මන් සහ පහසු මිනුම් ලබා දෙයි.

• නිතිපතා පරීක්ෂා කිරීමෙන් නිවාස සහ කර්මාන්තවලට ජල ගුණාත්මකභාවය නිරීක්ෂණය කිරීමට සහ අවශ්‍ය නිවැරදි කිරීමේ ක්‍රියාමාර්ග ගැනීමට ඉඩ සලසයි.

• පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව, සුදුසු ප්‍රතිකාර ක්‍රම තෝරා ගත හැකිය.

ජල කඨීණතාව අඩු කිරීම සඳහා ක්‍රම කිහිපයක් තිබේ.

• තාවකාලික කඨීණතාව ඉවත් කිරීම සඳහා රත්කිරීම ඵලදායී වන නමුත් විශාල ජල පරිමාවන් සඳහා එය ප්‍රායෝගික නොවේ.

• නාගරික සහ කාර්මික ජල පිරිපහදු යන්ත්‍රවල තාවකාලික සහ ස්ථිර කඨීණතාව යන දෙකම ඉවත් කිරීම සඳහා Lime-Soda ක්‍රියාවලිය බහුලව භාවිතා වේ.

• අයන හුවමාරු (Ion Exchange) ජල මෘදුකාරක කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් අයන, සෝඩියම් අයන සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කරන අතර ඒවා නිවාසවල බහුලව භාවිතා වේ.

• Reverse Osmosis පද්ධති බොහෝ ද්‍රාවිත ඛනිජ ඉවත් කර මෘදු ජලය සපයයි, නමුත් ඒමඟින් ප්‍රයෝජනවත් ඛනිජ ද ඉවත් විය හැකිය.

පානීය ජල ප්‍රමිතීන්ට (Drinking Water Quality Standards) අනුව, CaCO₃ ලෙස 250 mg/L පමණ දක්වා කඨීණතා මට්ටමක් යෝග්‍ය යැයි සලකනු ලැබේ.

ජල කඨීණතා නිසි ලෙස කළමනාකරණය කිරීම ජල සම්පත් ආරක්ෂිත, කාර්යක්ෂම සහ ආර්ථික වශයෙන් භාවිතා කිරීම සහතික කරයි.

නිගමනයක් ලෙස, ජල කඨීණතාව ජලයේ ස්වාභාවික සහ නොවැළැක්විය හැකි ලක්ෂණයකි, නමුත් එහි හේතු, බලපෑම් සහ පාලන ක්‍රම තේරුම් ගැනීම සමාජයට අත්‍යවශ්‍ය වේ.

දැනුවත්භාවය සහ නිතිපතා පරීක්ෂා කිරීම, ගෘහ උපකරණ ආරක්ෂා කිරීමට, කාර්මික කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ අනාගත පරම්පරාවන් සඳහා තිරසාර ජල භාවිතය ප්‍රවර්ධනය කිරීමට උපකාරී වේ.

Author: සංචිලා හපුතැන්න

pH අගය යනු, ද්‍රාවණයක් කෙතරම් ආම්ලික (Acidic) හෝ ක්ෂාරීය (Alkaline) ද යන්න මැනීමකි. pH අගය යන පදය “හයිඩ්‍රජන් විභවය” යන්නෙන් අදහස් කරන අතර ද්‍රාවණයක පවතින හයිඩ්‍රජන් අයන (H⁺) සාන්ද්‍රණය නියෝජනය කරයි. එය රසායන විද්‍යාව, පාරිසරික විද්‍යාව, ජීව විද්‍යාව, ජල පිරිපහදු කිරීම සහ කර්මාන්තයේ වැදගත්ම පරාමිතීන්ගෙන් එකකි.

pH පරිමාණය සාමාන්‍යයෙන් 0 සිට 14 දක්වා පරාසයක පවතී:

• pH < 7 → ආම්ලික

• pH = 7 → උදාසීන

• pH > 7 → ක්ෂාරීය

25°C හි පිරිසිදු ජලයේ උදාසීන pH අගය 7.0 කි. පානීය ජලයේ pH අගය සාමාන්‍යයෙන් 6.5 සහ 8.5 අතර විය යුතුය.

pH අගය රසායනික ප්‍රතික්‍රියා, ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් සහ ද්‍රව්‍ය ස්ථායිතාවයට බලපායි. pH අගයෙහි කුඩා වෙනස්කම් පවා විශාල බලපෑම් ඇති කළ හැකිය.

බොහෝ නිවාස භාවිතා කරන්නේ:

• නල ළිං

• කැණීම් කරන ලද ළිං

• ගබඩා කරන ලද ජල ටැංකි

• Reverse Osmosis (RO) පද්ධති

ජලයේ pH අගය ආරක්ෂිත පරාසය තුළ නොමැති නම්:

• නල මාර්ග විඛාදනයට හෝ අවහිර වීමට ඉඩ ඇත.

• ජල ගබඩා ටැංකි වලට හානි විය හැක.

• කේතල් සහ හීටර් වැනි උපකරණ වලට හානි විය හැක.

නිතිපතා pH අගය පරීක්ෂා කිරීම නිවාසවල ගැටළු බරපතල වීමට පෙර හඳුනා ගැනීමට උපකාරී වේ.

භූගත ජලයේ pH අගය පහත සඳහන් හේතු නිසා වෙනස් වේ.

• පාංශු සහ පාෂාණ සංයුතිය

• කෘෂිකාර්මික පොහොර

• කාර්මික බැහැර කිරීම

• වෙරළබඩ ප්‍රදේශවල මුහුදු ජලය ඇතුළු වීම

සමහර ප්‍රදේශවල ළිං ජලය අධික ආම්ලික හෝ අධික ක්ෂාරීය බවට පත් වන අතර එමඟින් පිරිපහදු කිරීමකින් තොරව පානය කිරීමට නුසුදුසු වේ.

pH අගය සහ පාරිසරික බලපෑම:

• ගංගා, විල් සහ ජලජ ජීවීන් සඳහා ජල pH අගය ඉතා වැදගත් වේ.

• මත්ස්‍යයන් සහ ජලජ ජීවීන් pH අගය 6.5 සහ 8.5 අතර කාලය තුළ හොඳින්ම ජීවත් වේ.

• හදිසි pH අගය වෙනස් වීම නිසා මාළු මිය යා හැකි අතර, පරිසර පද්ධති වලට හානි විය හැක.

• ආම්ලික ජලය, බෝග සහ පසෙහි පෝෂ්‍ය පදාර්ථ වලට හානි කරන අතර ක්ෂාරීය ජලය පෝෂක අවශෝෂණය අවහිර කරයි.

• කාර්මික අපද්‍රව්‍ය සහ පිරිපහදු නොකළ අපද්‍රව්‍ය ස්වභාවික pH සමතුලිතතාවය වෙනස් කළ හැකිය.

• නිසි pH අගය පවත්වා ගැනීම ස්වභාවධර්මය සහ ජෛව විවිධත්වය ආරක්ෂා කිරීමට උපකාරී වේ.

• වාරිමාර්ග ජලයේ pH අගය පරීක්ෂා කිරීම, නිරෝගී පස සහ වඩා හොඳ අස්වැන්නක් සහතික කිරීමට උපකාරී වේ.

pH අගය මැනිය හැක්කේ:

1. pH කඩදාසි / තීරු (pH Indicator Papers)

• සරල සහ ඉක්මන් ක්‍රමයකි.

• වර්ණ සංසන්දන ක්‍රමයකි

• නිරවද්‍යතාවය අඩුය.

2. pH මීටරය

• වීදුරු ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් සහිත ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගයකි.

• ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් ඇත.

බෆර් ද්‍රාවණ භාවිතයෙන් ක්‍රමාංකනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. (pH 4, 7 සහ 10).

pH අගයට බලපාන සාධක

• උෂ්ණත්වය

• ද්‍රාවිත වායූන් (CO₂ pH අගය අඩු කරයි)

• රසායනික දූෂක

• ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරිත්වය

• ඛනිජ අන්තර්ගතය

pH අගය වැඩි කිරීමට (ආම්ලිකතාවය අඩු කිරීමට):

• Lime (CaCO₃)

• සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (NaOH)

pH අගය අඩු කිරීමට (ක්ෂාරීයතාව අඩු කිරීමට):

• සල්ෆියුරික් අම්ලය

• හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය

• කාබන්ඩයොක්සයිඩ්, හාවිතා කල හැක.

මිනිසුන් තම ජලය පරීක්ෂා නොකරන නිසා ජලය ආශ්‍රිත බොහෝ ගැටළු නොදැනේ. pH අගය දෘශ්‍යමාන නොවේ, කුඩා වෙනස්කම් වලදී රසෙහි වෙනසක් නොමැති අතර බොහෝ විට නොසලකා හරිනු ලැබේ.

pH අගය තේරුම් ගැනීමෙන්:

• පවුල්වලට ඔවුන්ගේ සෞඛ්‍යය ආරක්ෂා කර ගත හැකිය.

• ප්‍රජාවන්ට ජල ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

• බලධාරීන්ට පිරිසිදු ජල සැපයුමක් සහතික කළ හැකිය.

Author – සංචිලා හපුතැන්න