CHAPTER –1 

 1,    Water  an  universal  Solvent  available  and  easy  to  handle  hence  been  used  by  various Industries for Process & Other Applications.  2, Source of Water shall be called as Surface Water & Under Ground Water.  3, Basic Chemical Character of the Water shall be Determined as follows,     Minerals,  Gases,  Suspended  Solids  (Turbidity)  Contributed  to  water  an  process  through Decaying Vegetation’s, Gases producing Acid while passing through the Under ground sand bed and  various  types of Mineral Rocks  thus diluting  the particles been dissolved  and  remains  in form of soluble in water known as TDS (Total Dissolved Solids).   

  HIGH TDS ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ UNDER GROUND OR BORE WELL WATER      LOW TDS BUT HIGH SUSPENDED SOLIDS IN SURFACE WATER        The reason being  for high  tds  in Bore well water purely depends upon  the Landscape and Environment.   Similarly Surface Water  like River, Storm, Pond   due to the flow  Inconsistent while at High flow  leaching and eroding the way  it pass through thus contributing to Turbidity (or) Total Suspended  Solids. However due  to  the  lesser Acid  Leaching occurs does not  contributing Dissolved Solids.   Generally  Industry  located near by River or Any Available  Surface Water  as  a  Source will adopt Raw Water Clarification ( Chemical Treatment ) consisting of Clarifiers And Filtration System prior to their Process Consumption.   Like  the  same  Industry,  Which  use  Under  Ground  Water,  as  a  Source  will  carry  out Treatment  like  Softening,  De Mineralisation,  and  Reverse Osmosis  prior  to  their  Process Consumption.   TDS  TDS means Mineral Available in the water in Soluble form and will include of the following Parameters 

Conductivity  PH  Total  Alkalinity  Total Hardness ( Calcium & Magnesium )  Hydrogen  Carbondioxide  Oxides  Chlorides  Sulphates  Sulphites  Silica  Iron as fe 

Nitrite  Nitrate  Sulphide  Flouride  Other Organic Matters 

 Definition Of The Treatment is As Follows  1, Raw Water Treatment Reduction of TSS.  2, Demineralisation  Reduction of TDS.  3,  Ion Exchange Softening Reduction of Total Hardness .  4, Reverse Osmosis Again reduction of TDS.  PROBLEM OCCURS WHILE USING  WATER  1, Mineral Deposition ( Scaling ). 2, Corrosion.  3, Microbial Growth.  MINERAL DEPOSITION ( SCALING )  Mineral Deposits  ( Scaling  )  is an uniform  layer and get baked off due  to  the system heat load and saturated minerals reacts and tend to deposit at the place where heat transfer take places. Normally scaling is an great issue at Steam Boiler & Cooling tower Applications.  

 Types Of Scaling   1, Calcium Carbonate 2, Magnesium Carbonate 3, Magnesium Silicate 4, Calcium Silicate 5, Calcium Sulphate 6, iron Oxide 7, Iron Phosphate 8, Calcium Phosphate 9, Magnesium Phosphate But  major  element  for  scaling  occurs  due  to  Calcium  &  Magnesium  reacting  with  basic Carbonates and precipitates as Calcium & Magnesium Carbonates.   SCALING PROCESS ♦ SATURATION ♦ NEUCLIATION ♦ CRYSTALISATION ♦ UNIFORM DEPOSITION   

Once the uniform deposition occurs and gets baked off and hard by nature means Scale.  Any Scale Analysis will  comprise of Chloride and Sulphate and other Minerals  too  the  reason being  is called Co Precipitation But Prime Scaling occurs  is due  to Calcium & Magnesium only. Iron Oxide deposits normally occurs due to Corroded Ferric Oxide Particles remaining  in Water inSoluble  Form  as  TSS  .  Phosphate  Scales  due  to  the  Chemical  Treatment  where  Excessive phosphate been Maintained as Product residual will Broke at high pH and reacts with Calcium & Magnesium,  Iron which has  already  Saturated  and deposits uniformly. As  it been mentioned earlier Calcium & Magnesium is the major deposits since the Solubility of this is low at high pH and at high Temperature, Wherelse more  soluble at Acidic pH and at  low Temperature. Silica has  Inverse Solubility against Total Hardness Means  Low  solubility at  Low pH & Temperature and High Soluble at High pH And at High Temperature. Normally Calcium Silicate scale may not form since calcium Silicate is more Soluble than Magnesium Silicate hence more deposition will be Magnesium  Silicate which  is  very hard by nature, Cement  coloured and  carry’s Ring mark within it is the Indication.  Common Water‐related Problems in Process Plants : Reasons & Impact 1.) Scaling :‐  

Reason:‐ i. Scaling  /  deposition  is  precipitation  of  various  salts  on  water‐bearing 

surfaces  in Condensers, Tower  fills etc. These deposits precipitate out due to reduced solubility of these salts in the water at higher concentrations and temperatures. 

 ii. Softening treatment of the make‐up water tends to reduce  the severity of 

the scaling / deposition to some extent. But even then the problem remains. Further,  the  severity of  silica  scaling  is not at all  reduced by  softening, as Silica  is not  reduced during softening operations. Also, once  formed, Silica scales cann’t be descaled easily.  

Impact:‐  When  Scaling  / deposition  takes place,  the  impact upon  the process heat exchangers would vary from plant to plant and would depend upon the process requirements and constraints. However,  in  case  the  scaling/ deposition  takes place  in  condensers, heat exchangers etc. the following impact is observed on overall plant operation :‐ 

 I. Increase in the Energy Consumption  II. Descaling requirements and associated costs III. Increase in Maintenance Costs for Condenser tubes  etc. ( since every time 

the  descaling  is  carried  out,  the  tube  life  reduces  than  what  it  was originally designed for) 

IV. Downtime / bottlenecks in production V. Operational hastles 

      

   2.) Lack of good treatment means higher Make‐up Water Requirements  

Reason In a cooling tower, as the water evaporates, the concentration of dissolved salts  in the recirculating  water  increases.  The  number  of  times,  these  salts  get  concentrated  is called “Cycles of Concentration”.  With  increase  in  the concentration of salts, the potential of scaling  increases. Without good treatment chemicals present in water, lower concentration of salts is permitted in recirculating waters in order to avoid scaling / deposits. This necessitates blowing down of a lot of extra water and replacing it with equivalent quantity of good quality make‐up water.  

  Impact 

 Good chemical treatment programs permit Cycles of Concentration of 4‐ ‐ 7 ( depending upon make‐up water quality) , without any scaling or deposition problems. Whereas , if no good chemical treatment program is being used, the cycles of concentration may be restricted  to only 1.5‐3.0  . This would mean  increase  in make‐up water  requirements and costs. 

 Afore said problems generally been avoided with the chemical treatment to prevent the system again  technology may  vary  in  accord  to  the  development  of Water  treating methodology  . Generally  Polymer  Technology  been  used  widely  world  wide  An  Propriety  Blend  of  Various Polymers.   CORROSION  Corrosion means Metal reverting back to its own form means Iron reacting with oxide available in the water and form as Iron Oxide and remain in insoluble form in the water. It again be said as Ferric  converting  as  Ferric Oxide.  Corrosion  is  an  Electrochemical  Process  by which  a Metal returns  to  its Natural  State.  For  example Mild  Steel  is  an  Commonly  used Metal  and  is  very Susceptible  to  Corrosion  and  will  return  to  its  Iron  Oxide  Statge.  For  Corrosion  to  occur  a Corrosion Cell Consisting of an Anode   and a Cathode and Electrolyte ( Water )  is Must. Metal Ions dissolved  in Water at  the Anodes and Electrically Charged Particles  ( Electrons  ) are  left Behind,  These  Electrons  Flow  Through  the  Metal  to  Other  Part  Cathodes  Where  Electrons consumed. Above reaction resulting in loss Anodes received by Cathodes over a Period deposits from Cathodes removed at Water Pressure and get Carried along with the Water Flow and tend to deposits at Heat Transfer Surfaces And wherever the Turbulence And Pressure  Drop Occurs and this Uniform Deposits over a period baked off called Iron Oxide Scale.  TYPES OF CORROSION    ♦ General Localized Corrosion ♦ Under Deposit ( or) Pitting Corrosion 

♦ Mechanical Stress Corrosion ♦ Stress Cracking Corrosion ♦ Erosion Corrosion ♦ Galvanized Corrosion  General Corrosion  General corrosion  is what mentioned  in the above Corrosion Column. Uniform Reaction of the same is called General Corrosion.  Under Deposit ( or) Pitting Corrosion   Once the System having Deposits when the Water flow through Chips under the Deposit and get concentrated by observing  the Heat  from  the Atmosphere Chloride & Sulphate present  in  the Water  Exceeds  the  Concentration  and  Reacts  With  Gases  Hydroxide  and  forms    as HydroChloride  and    Hydro  Sulphate  Once  the  Oxide  been  removed  from  it  converting  it  as Hydrochloric & Sulphuric Acids respectively. Being and Acid which dissolves the metal and over a time gets Punctured under the deposit is called Under Deposit ( Or ) Pitting Corrosion. Scaling & Fouling is the main cause for this type of corrosion.  Mechanical Stress Corrosion  Deposit Occurred due to the Mechanical Stress ( Change Or Throttling the Valves at the Inlet of the Heat Exchangers ( or ) the condensers) resulting of Reduced flow at Heat Exchanger where the design Heat  load  increases with reduced Water Load due to which system get scaled very fast and again under the scale deposit corrosion Occurs means Mechanical Stress Corrosion.  Erosion Corrosion     While Bulk Water Enters into the Condensors (or) Heat Exchanger due to the flow Pressure and while penetrating  resulting with  Eroding  the Heat  Exchanger & Condensor Tubes  at  the  Inlet side.   These days Manufacturers are providing the Heat Exchanger & Condensors with End Cap to prevent it from Erosion Corrosion.  Galvanized Corrosion   As its been understood Corrosion is an Ion loss or transmission of Anodes to Cathodes. Any form of Corrosion is due to the loss of Anodes means Potential of Anodes are less when compare to Cathodes which  is higher  the  the Anodes. Hence heat Exchanger & Condensors will be  fitted with Galvanized ( Loaded With Sacrificing Anodes ) End Caps thus increasing the  Anodic Potential high  than  the Cathodes  ( Zita Potential Theory  )  resulting which  reception of Anodes from the End cap thus corroding it called Galvanized Corrosion .    Solution  for  all  the  above  said  problems  been managed with  the  chemical  Treatment  thus forming as  filming Chemical  layer arresting  the Anodic Sites and Cathodic Sites  to prevent  the system from any form of corrosion.    

  MICROBIAL  Water consisting Organic & Inorganic by its own. oxygen present naturally  Atmosphere is main cause producing the Micro & Macro Organisms.   Types Of Microbial Growth  Micro & Macro Growth  Physical Algae Growth  Fouling & Acid Leaching   For  Instance  hydrocarbons  or  other  Carbon  Sources  can  serve  as  food  for  Slime  forming Organisms. Also Organisms Growth depends upon the Availability of Oxygen Or Carbondioxide. But Such factors as the Amounts of Light and Moisture Significantly Affects the growth rate of Micro Organisms. The Same  it will also  lead to corrosion and also creates Nucleation Sites the second Stage of Scaling Process. There were few type of Bacteria like sulphate reducing Bacteria, Nitrate  Reducing  Bacteria,  Iron  reducing  Bacteria  (  Anaerobic  Bacteria’s)  will  also  cause Corrosion ( lives in the water with help of Carbon di Oxide and releases the toxic gases thus by reducing  the Water pH means Acid Leach  ). Slime  is an  typical occurred due  to  the Microbial growth . Slime is an Colorless & Slippery, Sticky layer formed in the Heat Exchanger Tubes only .   COOLING WATER TECHNICAL PROBLEMS ( MICROBIOLOGY )  

Microbiology is a branch of Science that deals with the study of microorganisms and their activities.  

Microorganisms  are  tiny  living  form  of  life  that  cannot  be  seen  by  unaided  eye.    Most 

microorganisms are unicellular. 

The microorganisms are most abundant  in soil and air and through these sources microorganisms 

enter into water. 

Microorganisms are important form of life because :  ⇒ Microorganisms  make‐up the bulk of  the mass of biosphere 

⇒ Not a single thing in the world is not prone to microbial attack 

⇒ They are faster growing than higher organism 

⇒ Microorganisms grow in very wide environmental condition than plant and animal 

⇒ Microorganisms carry out many unique reactions of geochemical significance 

e.g.  Curdling of milk 

        Epidemicas 

        Antibiotics production etc. 

On nutritional requirement cooling water microorganisms are classified as :  1. Autotrophs  ‐   They are self nourishing microorganisms and require  light as energy source 

and very low inorganic nutrients for cellular carbon generation.  Example ‐  Algae  2. Heterotrophs  ‐    These  microorganisms  require  organic  nutrients  for  their  energy  and 

cellular carbon generation  Example ‐ Bacteria  3. Chemolithotrophs    ‐   These microorganisms require  inorganic compounds for energy and 

carbon generations.  Light is not required.  Example  ‐  Sulfate reducing bacteria                    Sulfur oxidising bacteria Nitrifying bacteria Iron bacteria  A typical bacterial cell is as  given below  :  Cell wall   ‐    Cell wall is outer covering which gives protection and specific shape to                           bacteria Flagella      ‐  Flagella is locomotory organ made up of protein.  Pilli           ‐    Pilli are used for genetic material transfer from one cell to another cell.  Cell membrane ‐ Cell membrane present below cell wall to support cell wall and help in function 

of transport mechanism.  Nuclear material  ‐ Nuclear material  in bacterial  cell  is DNA  and  it  is not  enclosed  in nuclear  

membrane.  Ribosomes      ‐ Ribosomes are useful  in  synthesis of enzymes and all enzymes are proteins  in 

nature.  Plasmids ‐ Plasmids are extra chromosomal circular DNA responsible for specific characteristics  

like resistance to biocide and chemicals etc.  Microorganisms in cooling water are classified as :                                                         Microorganisms                                                            Bacteria                          Algae                                Fungi 

                                                                                             Cyanobacteria        Diatom    Aerobic (required O2)                                             Anaerobic (do not require O2)                                                                                                                                  Sulfate Reducing Bacteria Slime           Sulfur          Iron          Nitrifying              producing    Oxidising    Bacteria    Bacteria                     Bacteria  A.  Bacteria  :  1.  Slime producing bacteria  Source  :  1) Air    2) Dirt    3)  Make‐up water  Nature : Aerobic  Slime producers  show marked diversity  in  their natural habit,  shapes,  sizes, physiological and 

biochemical  characters  and  activities.    In nature  large number of    genera  and  species  are present.    Example  of  this  type  bacteria  found  in  cooling  water  are  Pseudomonas, Flavobacterium,  Enterobacter,  Klebsiella  etc.  all  of  them  are  called  as  "slime  producing bacteria".  They require organic source for their growth.  Slime is an extracellular gelatinous consistent  secretion.    The  formation  of  slime  is more  often  than  not  dependent  on  the environmental  conditions  like  temperature,  availability    of  nutrients  etc.    Slime  is mainly made  up  of  polysaccharide.    Polysaccharide may  contain  cellulose  and  amino  acids which support  growth  of  other microorganisms.    These  bacteria  normally  grow  in  temperature range 30 to 40oC and between pH 7 to 8 which is common for almost all cooling towers. 

 Problems associated with their growth  :  ∗ Deposition    :     Slime produced by these microorganisms entraps various suspended matter 

like dust and corrosion products which form deposits.  ∗ Corrosion   :   Slime produced by microorganisms deposit and prevent the corrosion inhibitor 

to  reach  the  metal  surface  and  leads  to  corrosion.    This  is  also  called  as  under  slime corrosion. 

 ∗ Under  slime  SRB  growth  :      Slime  deposit  on metal  surface  and  underdeposit  corrosion 

starts.   These deposits are favourable site for replication of sulfate reducing bacteria which accelerates rate of corrosion. 

 ∗ Reduced heat transfer corrosion.  

Slime fouls heat exchanger and reduces heat transfer efficiency.  

 B.  Sulfate reducing bacteria :  [SRB] 

 Nature   :  Anaerobic  Source   :  SRB are soil born                   Make up water  If system having deposits  If sulfuric acid is used to control pH then it increases sulfates & helps SRB     to grow.                   Process contaminantions in water may accelerate growth of SRB  

   Example ‐ Desulfovibrio desulfuricans                  Desulfatomaculum  

These are anaerobic bacteria and use sulfate as terminal electron acceptor and converts sulfate to sulfides.   Hydrogen generated at  cathodic  site used  for  this  reaction.   SRB attack on metal  is characterised  by  formation  of  black  sulfide  under which  there  is  usually  a  deep  pit.     When cleaned  out  the  interior  surface  of  the  pit  has  a  characteristic    bright  silvery  appearance.  Temperature  around 30oC  and pH  around 7.2  is  suitable  for  SRB  growth.   Although  they  are anaerobic, some species can survive for a long period in presence of oxygen.  Fig.   Problems associated with SRB growth 

        Corrosion (pitting)  : 

 Corrosion  is  observed  on  both  mild  steel,  stainless  steel.      SRB  with  the  help  of  enzyme 

"Dehydrogenase" uses elemental hydrogen  generated  at  cathodic  site  and  reduces  sulfate  to sulfide.  H2S generated combines with iron to form ferrous sulfide. 

 Also metabolic reaction gives rise to formation of iron hydroxide as corrosion product. 

 8 H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐ 8 H

+ + 8 OH‐                       ]  ∏ Anodic dissolution of iron 4 Fe + 8 H+ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 4 Fe++ + 8 H     ] SO4

‐‐ + 8 H ‐‐‐‐‐‐‐ H2S + 2 H2O + 2 OH‐ ∏ Cathodic depolarization with enzyme  

                                                                  dehydrogenase  Fe++ + H2S ‐‐‐‐‐‐‐ FeS + 2 H

+           ]   3Fe++ + 6 OH‐‐‐‐‐‐‐‐ 3 Fe(OH)2         ] ∏   Formation of corrosion product  Net reaction is :  4 Fe + SO4

‐‐ + 4 H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐ FeS + 3 Fe(OH)2 + 2 OH‐∏ Formation of corrosion      

                                                                                            product   Ferrous sulfide formed is cathodic to metallic iron 

 pH drop   ‐ H2S generated by SRB get oxidised by chlorine and hydrochloric acid formed.       This 

leads to pH drop and leads to higher chlorine consumption.  H2S + Cl2 ‐‐‐‐‐‐‐‐ 2HCl + S  

C)  Sulfur oxidising bacteria (SOB) :    Nature :  Aerobic  Source   1)  Soil born                2)  Make up water  Example   :   Thiobacillus                      Thiomicrospira                      Sulfolobus  Activity of SOB in cooling tower remains low because they require acidic pH to grow.  Problems associated with SOB growth :  pH drop    :       These microorganisms oxidise sulfur compound  like H2S to sulfuric acid.   Sulfuric 

acid drastically reduce the pH of circulating water.  2 H2S + 2 O2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐> H2S2O3 + H2O 5 H2S2O3 + 4 O2 + H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐> H2SO4 + 5 SO4

‐‐ + 4 So  + 1OH 2So + 3 O2 + 2H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 2 H2SO4  Reduction of pH of cooling water leads to corrosion.   D)  Nitrifying Bacteria :         Nature :  Aerobic        Source   1)  Soil born bacteria                     2)  Continuous leakage of Ammonia in cooling tower may proliferate                          growth of these bacteria              Example   :  Nitrosomonas                            Nitrobacter                            Nitrosococcus                            Nitrovibrio 

 Nitrifying  bacteria  utilizes  all  nitrogenous  compounds  for  energy  generation  and  are  aerobic  in 

nature.   Favourable condition for their growth  is temperature  in range of 28 to 30oC and pH  in between 7.0 to 8.0.   Nitrifiers need very specific substrates.   Their growth rate  is quite slow as compared to heterotrophs but once established they are difficult to control. 

 Problems associated with their growth  :  1.   pH drop        :   Nitrogenous compounds are oxidized by process of nitrosification and nitrites are 

generated.  These nitrites are then oxidised by process of nitrification to nitrates to nitric acid.  

Nitrogenous compounds like NH3       Nitrosification     Nitrites                                                 e.g.  Nitrosomonas                         Nitrification                                                         Nitrovibrio                        e.g. Nitrobacter                                                         Nitrosococcus                         Nitrococcus                                                                                                        Nitrospine                                                                                                                                                                        Nitrates                                                                                         +                                                                                    Nitric Acid  i.e. 2 NH3 + 3 O2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐> 2 HNO2 + 2 H2O  HNO2 + ½O2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ HNO3 

 Due  to  acid production pH drops  locally  and passivation  layer  get dissolved  in  it which  leads  to 

pitting corrosion.  Corrosion due  to  low  inhibitor  concentration    :      Systems where nitrites  are used  as  corrosion 

inhibitor  is prone to attack by nitrifying bacteria.   Nitrifying bacteria oxidise nitrite and due to non‐availability of nitrite corrosion takes place. 

 Nodules and cracks :  Nitrate formed during process of nitrification are responsible for formation of 

nodules and  inter granular cracking.   These nodules and cracks are breeding site  for nitrifying bacteria. 

  E)   Iron bacteria :  Nature   :  Aerobic  Source   :   1) Soil born                    2)  Make up water         Example  :   Gallionella                        Sphaerotilus                        Crenothrix  Iron bacteria are aerobic in nature and of two different types :  1) Stalked  e.g.   Gallionella 2) Filamentous e.g.  Sphaerotilus 

                                 Crenothrix                                  Clanothrix                                   Leptothrix  Problems associated with their growth :  Slime formation ‐ Iron bacteria secrete voluminous slime which is brownish in colour.  This slime 

reduces heat transfer across cooling tower and heat exchangers.    Deposition/Under deposit corrosion :  Iron bacteria causes oxidation of soluble ferrous iron to 

insoluble  ferric hydroxide which deposit  in  the  system.   This deposition prevents corrosion inhibitor to reach metal surface i.e. under deposit corrosion. 

 Net reaction of iron oxidising bacteria is :  4 Fe++ + O2 + 4 H

+‐‐‐‐‐‐‐‐‐> 4 Fe+++ + 2 H2O  Algae  Nature :  Aerobic  Source  ‐   Soil born                   Make up water  Example ‐  Two types of algae found in cooling tower :                     1) Cyanobacteria : Nostoc                                                   Anabena                                                   Chorella                                                   Nariculla etc                      2) Diatoms  :    Synedra                                             Gomphonema  

Algae are unicellular/multicellular having colour  like green/ bluish green/brownish with the help of the pigment chlorophyll it fixes atmospheric CO2 and prepares food with the help of sunlight and inorganic salt.     Some species  like chorella grow  in dark condition producing brownish nodule like  growth.    Algae  have  tremendous  tolerance  to  pH  and  temperature  fluctuations.    Algae which have silica in their cell wall are called as diatoms.  

Problems associated with algal growth  :  

♦ Reduced heat  transfer    :     Algal growth on cooling  tower decks,  fills,  frame  interfere with water droplet  formation and  reduce heat  transfer across  cooling  tower.   Algae also  choke nozzles of cooling tower and tubes of heat exchanger and fouls the system. 

 

♦ Slime and  fouled odour  :   Mucilagenous  sheath  secreted by many algae give  rise  to algal slime.   Many algae produce malodorous oils  in their cells notably furfuryl alcohol which are released after its death give malodour. 

 ♦ Electrochemical  corrosion  :    During  photosynthesis  oxygen  is  liberated  by  algae which  is 

responsible for "electro‐chemical corrosion".  Fungi  :  Nature  :  Aerobic  Example  ‐  Aspergillus, Nocardia                    Ascomycetes, Basidomycetes  Problems associated ‐  wood rots Source                        ‐  soil   

Fungi are simple plants without chlorophyll.  They are dependent on dead organic matter for their food.    Fungi  grow well  at  temperature  between  25‐30oC  but many  species  found  in  cooling water also grow at higher temperature.   They prefer acidic pH for their growth.   Fungi secrete enzyme  that  degrade  cellulose  and  lignin  from  wooden  structures  of  cooling  tower.    The excessive fungal growth on wood is called as wood rots.  

Problems associated :  1.  Wood rots             ‐   excessive fungal growth on wood         Rots colour          ‐   Fungus involved          White rot             ‐    Basiodiomycetes       Brown rot            ‐    Imperfecti       Soft rot                ‐   Ascomycetes  2. Delignification of wood ‐ fungi secrete enzyme that degrade cellulose and lignin of       wooden structures of cooling tower.  All the above said problems are tackled chemically ( Killing the Bacteria ) using Oxidizing & Non Oxidizing Treatment Methodology.        RO MEMBRANE FOULING – CAUSES & EFFECTS  

Membrane fouling  is one of the major and serious concerns of a Reverse Osmosis system and has a direct bearing on the performance efficiency of the system. The following are the general causes of membrane fouling in an RO system.  � Improper or inadequate pretreatment of Feed water  � Higher Mineral load over design, in Feed water  � Presence of low soluble salts like those of Aluminium, Barium, Strontium etc., in Feed water  � Presence of Dual phase  (Soluble/Colloidal)  species  like  Iron, Silica, Manganese etc.,  in Feed water  � Presence of higher Iron over design in Feed water  � Presence of Oil or Organics in Feed water  � Presence of Micro organic species in Feed water  � Absence of (or) inadequate online Antiscalant program   Owing to the above, the RO system suffers the following performance deficiencies.  � Drastically reduced Yield against target  � Poor Product water quality  � Poor Salt rejection or increased Silt Density Index  � Pressure build up across the system; increased energy cost of pumping  � Increased load on Post RO equipment like Demineraliser or Mixed bed Polisher  � Frequent plant outage for cleaning and attendant product loss and maintenance costs  � Premature failure of membranes and attendant high costs of replacement  � Overall imbalance of economics in product water costs .  A well designed RO system, operating with the most appropriate online Antiscalant program, generally requires a maintenance cleaning only twice or thrice a year. Any increased need of cleaning frequency would clearly establish the incidence of above said problems. 

  WASTE WATER TREATMENT  Waste water Means Effluent or the Process Let out water as waste should be treated  prior to its discharge. Treatment   means the norms fixed by the Pollution Control Board of the respective State.   Waste Water Shall be Segregated into Two Ways  1, Domestic Waste Water 2, Industrial  Waste Water  In the above Domestic Waste will be called as Sewage, Industrial Waste as Effluent.   EFFLEUNT TREATMENT PROCESS  As be understood treating the Waste Water to Discharge consist of the following Parameters. 1, BOD ( Biological Oxygen Demand ) 2, COD ( Chemical Oxygen Demand ) 3, TSS ( Total Suspended Solids )  4, pH 5, Oil & Grease 6, TDS 7, Chlorides 8, Sulphates     In  the  above  Except  TDS  other  parameters  been  reduced  by  adopting  two  kind  of  treating methodology Called AEROBIC & ANEROBIC TREATMENT    AEROBIC TREATMENT  Kind Of Treatment Methodology adopted by various Industries. Using Bacteria As major Element which  Lives with  the Help Oxygen  feeded   Continuously by Aerators maintaining  the Oxygen levels enables  the  growth of Bacterial  Load on  the  System  and degrades  the Organics  in  the Effluent thus reducing it to the desired limits. ANEROBIC TREATMENT   Similar  Process  of  the  Above  the  change  here  is  Bacteria  been  developed  and  maintained without the help of Oxygen. Normally these kind of systems been used only in the Industries like Distilleries, Sugar, Paper  ( Making Virgin Pulp Using Cotton & Wood & Pharma    ) which all the above  carry  a  very  high  BOD,  COD  and  other  parameters  to  be  reduced  where  Aerobic Treatment will not be very Effective towards reducing BOD & COD levels..   PROCESS SCHEME OF WASTE WATER TREATMENT   1, Collection Sump 2, Primary Clarifier 3, Primary Treated Water Sump 

4, Aeration Tank 5, Secondary Clarifier 6, Final Treated Water Sump 7, Pressure Sand Filter 8, Activated Carbon Filter  in the above Primary Clarifier will not be included in the scheme for sewage Treatment.  PRIMARY TREATMENT  Primary Treatment widely done by the Industries like Textile, Automobile, Paper, Oil Industries. Process of Coagulation & flocculation adopted.   COAGULATION The  process  where  by  dosing  the  Inorganic  Chemical  to  reduce  the  inorganic  load  on  the effluent  which  contributes  to  COD  will  reduced  prior  to  the  Secondary  Aeration  Biological Process  for  the  further process of  reduction of BOD & COD  and other Parameters.  Inorganic coagulants Like Alum which charged negative ( Cations)  allowed to react with Anions presence in  the effluent  in  form of TSS which contributes  to COD majorly and BOD  in accord with COD contribution towards BOD will be reduced. Means reduced   Load  of  the  pollutants  prior  to  the  biological  Treatment  been  obtained.  Once  Coagulated particles forms tiny sized Sludge again Flocculated with the help of Polyelectrolyte ( Polymers ) which produce a big Polymeric  chemical  chain bonds  the  tiny  sludge’s  into bigger  in  size and settles down at Primary clarifier which again been drained to Sludge Drain beds.   BIOLOGICAL PROCESS  Primary  Treated  (or)  Clarified  water  been  taken  for  the  further  process  to  Aeration  Tank  ( Biological Process) where Bacteria been Cultured (or) developed with the help of Cow dunk (or) Artificial Freezed Culture Bacteria in which Millions of Bacterial Count been loaded in a medium and ready for use. Culture bacteria is again an Replacement for the usage of Cowdunk where the Actual need of cowdunk  is about  in  tons against the culture bacteria which required to use  in Kgs.   Aeration Tank Which consists of  fixed   Aerators  (or) Surface Aerators  ( Presently widely been used is Diffused  Membrane  Aeration Technology which provide Electrical Cost saving with Enhanced Performance and maintenance  free  to operate at very  low cost) which will Aerate  ( feeding of the Atmospheric oxygen    into the Aeration Tank )  in order to maintain the required Bacterial load termed as  MLSS  ( Mixed  Liquid  Suspended  Solids  )  .  The  level  of MLSS  is  depends  upon  the  Effluent however  it may vary according  to the BOD  load and other organic Pollutants. Then the Outlet from the Aeration Tank Mixed along with Biosludge been taken to the secondary Clarifier and the Biosludge settles down and Treated water been filtered and been Discharged to the surface. Again  the  settled Biosludge been  taken by means of a Circulation pump back  to  the Aeration Tank  to  enable  the  system  to maintain  the  required MLSS  at Aeration  Tank.  If  the  system  is maintaining  required  mlss    then  the  excess  Biosludge  been  drained  to  Sludge  Drain  beds.  However Sewage Treatment process will avoid the Primary Coagulation & Flocculation Process since the Domestic Waste  Water does not carry of much Inorganic Load ( COD) hence it will be simply treated Biologically and been recycled for gardening Purpose and for Toilet Flushing.  

 NOTE :  Sewage Treated water not been recycled for any other Applications like Cooling Tower Make  up  Water  (or)  as  Feed  Water  to  Steam  Boilers  since  treatability  does  not  remain consistent and any  Increased BOD & COD and escaped Biosludges  from  the  Filters will  cause higher Fouling rate and Can cause severe Biological Corrosion and can Tamper with.