जल उपचार के विषय में, झिल्ली निस्पंदन तेजी से बढ़ने वाला क्षेत्र है। फिल्ट्रेशन मेम्ब्रेन, जिनका उपयोग घुले हुए पदार्थों (विलेय), कोलाइड, या समाधान से छोटे कणों को अलग करने के लिए किया जाता है, अनिवार्य रूप से पॉलीमेरिक, सिरेमिक या धातु सामग्री से बने सूक्ष्म अवरोध हैं। कई प्रकार के फिल्टर विभिन्न प्रकार के ताकना आकार और डिज़ाइन में आते हैं। इसके अलावा, झिल्ली निस्पंदन में संभावित उपयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, अपेक्षाकृत बड़े कण पदार्थ को हटाने से भंग रसायनों को हटाने के लिए। यह भी देखें: स्लो सैंड फिल्टर क्या है?
निस्पंदन झिल्ली: वे क्या हैं?
एक झिल्ली एक बहुत पतली सामग्री परत है जो केवल विशिष्ट पदार्थों को इसके माध्यम से पारित करने की अनुमति देती है। झिल्ली का आकार, रासायनिक संरचना और गुण, साथ ही फ़िल्टर किए जा रहे पदार्थ, यह तय करते हैं कि कौन सी सामग्री झिल्ली से होकर गुजरेगी। 
निस्पंदन झिल्ली: वर्गीकरण
झिल्लियों के औसत ताकना आकार के आधार पर, चार दबाव संचालित झिल्ली प्रक्रियाओं के लिए श्रेणियां आमतौर पर परिभाषित की जाती हैं:
- हाइपरफिल्ट्रेशन (एचएफ) या रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ), जो अक्सर आकार में 0.001 मीटर से छोटे पदार्थों को अलग करता है, जैसे कि पानी से मोनोवालेंट आयनों को अलग करना, खारे पानी और खारे पानी को अलवणीकृत करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- बड़े आकार के अणु जैसे शर्करा और द्विसंयोजी लवण नैनोफिल्ट्रेशन (एनएफ) के माध्यम से अलग हो जाते हैं, जो बड़े अणुओं को अलग करते हुए मोनोवैलेंट लवणों को गुजरने देता है।
- अल्ट्राफिल्ट्रेशन (UF), प्रोटीन या कोलाइड जैसे 0.001 और 0.1 मीटर के व्यास वाले पदार्थों को अलग करने की तकनीक।
- माइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ), जो 0.1 से 10.0 मीटर तक के आकार वाले अघुलनशील पार्टिकुलेट मैटर (रोगाणुओं) को हटाता है, का उपयोग पानी को स्टरलाइज़ करने के लिए किया जाता है।
निस्पंदन झिल्ली: वे किससे बने होते हैं?
झिल्ली बनाने के लिए विभिन्न प्रकार की सामग्री का उपयोग किया जाता है। रिवर्स ऑस्मोसिस में उपयोग किए जाने पर उन्हें अक्सर पतली-फिल्म समग्र झिल्ली कहा जाता है। पहले, रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए झिल्ली का निर्माण सेलूलोज़ ट्राइसेटेट या सीटीए से किया गया था। CTA मेम्ब्रेन की बिक्री समाप्त हो गई है। उनके पास कम पीएच सहिष्णुता है क्योंकि वे आरओ झिल्ली की प्रारंभिक पीढ़ी थे। प्रति वर्ग इंच, वे ज्यादा पानी पैदा नहीं करते थे। कम जगह में बहुत अधिक पानी पैदा करने की पतली क्षमता वाली फिल्म के कारण, बड़ी झिल्लियों को छोटे आवासों में फिट किया जा सकता है। रिवर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन डिज़ाइन था परिणामस्वरूप बदल दिया। यूएफ द्वारा उपयोग किए जाने वाले पदार्थ की एक समान संरचना है लेकिन थोड़ा अलग फॉर्मूलेशन है।
निस्पंदन झिल्ली: उपयोग
- पीने योग्य पानी बनाने के लिए झिल्ली निस्पंदन का एक अनुप्रयोग खारे पानी का विलवणीकरण है। भले ही यह एक महंगी प्रक्रिया है, इसका उपयोग कुछ मीठे पानी के संसाधनों वाले स्थानों में किया जाता है।
- सबसे बड़े छिद्र व्यास वाली झिल्लियों का उपयोग सतह या भूजल को फ़िल्टर करने के लिए किया जा सकता है जो सीधे सतह के पानी से प्रभावित होता है।
- अन्य उपयोग, जैसे कि नरम करना या घुले हुए प्रदूषकों को छानना, सख्त झिल्लियों (छोटे छेद वाले आकार वाले) की आवश्यकता होती है।
- झिल्लियों का उपयोग निस्पंदन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जा सकता है, जिनमें से अधिकांश का पीने योग्य पानी के निर्माण से कोई लेना-देना नहीं है। उदाहरण के लिए, वे उच्च शुद्धता प्रक्रिया वाले पानी को बनाने या निपटान से पहले अपशिष्ट धाराओं को साफ करने के लिए उद्योग में लागू होते हैं। इसके अतिरिक्त, अपशिष्ट जल उपचार में झिल्लियों का उपयोग किया जाता है।
- झिल्लियों का उपयोग पानी से अवांछित तत्वों को छानने के लिए किया जाता है। यदि इन सामग्रियों को पानी में घोल दिया जाए तो बहुत तंग झिल्लियों की जरूरत होती है; यदि वे कण हैं, तो एक ढीली झिल्ली अधिक उपयुक्त होगी।
- माइक्रोबायोलॉजिकल प्रदूषक झिल्ली फिल्टर का उपयोग करके समाप्त हो जाते हैं।
- झिल्ली का उपयोग करके अकार्बनिक दूषित पदार्थों को भंग और कण दोनों रूपों में हटाया जा सकता है फिल्टर। पदार्थ को निकालने के लिए आवश्यक जकड़न की मात्रा इसकी संरचना पर निर्भर करेगी।
- झिल्ली फिल्टर के माध्यम से कार्बनिक रसायनों को हटा दिया जाता है।
- सतही जल के दूषित होने की क्षमता में वृद्धि के कारण, अत्यधिक जैविक भूजल के उपचार की तुलना में झिल्ली निस्पंदन के माध्यम से सतही जल का उपचार आमतौर पर अधिक चुनौतीपूर्ण होता है।
झिल्ली निस्पंदन के सिद्धांत
- झिल्ली निस्पंदन की यांत्रिक निस्पंदन विधि अब जल उपचार में उपयोग की जाने वाली किसी भी तकनीक के कण पदार्थ के पारित होने के लिए अभेद्य अवरोध प्रदान करने के सबसे करीब है। झिल्ली उपचार के विचार को समझने के लिए ऑस्मोसिस के विचार का पता लगाया जाना चाहिए।
- स्वच्छ जल की अशुद्ध जल को पतला करने की प्रवृत्ति जब उन्हें झरझरा झिल्ली पर रखा जाता है, परासरण के रूप में जाना जाता है, और यह एक स्वाभाविक रूप से होने वाली घटना है।
- जब झिल्ली साफ होती है, गंदी तरफ पानी में घटकों की एकाग्रता अंततः साफ तरफ घटकों की एकाग्रता से मेल खाती है।
- आसमाटिक दबाव, जो कि परासरण प्रक्रिया को संचालित करता है, झिल्ली के प्रत्येक तरफ घटक एकाग्रता में असमानता द्वारा उत्पन्न दबाव है।
- आसमाटिक दबाव ताजे पानी के प्रवाह को अशुद्ध पक्ष की ओर ले जाता है।
- घटकों की एकाग्रता के रूप में प्रवाह बंद हो जाता है झिल्ली के दोनों तरफ संतुलन तक पहुँचता है (जब झिल्ली के दोनों किनारों पर एकाग्रता समान होती है)। इस बिंदु पर आसमाटिक दबाव शून्य है।
- चूंकि उपचार का उद्देश्य ताजे पानी के साथ गंदे पानी को मिलाने के बजाय ताजा पानी बनाना है, जल उपचार के दृष्टिकोण से परासरण अवांछनीय है।
- रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में झिल्ली पर अवांछित घटकों को छोड़ते हुए झिल्ली के गंदे हिस्से से पानी को साफ तरफ धकेलना शामिल है।
- सिस्टम सामान्य रूप से कैसे काम करता है, इसके विपरीत काम करके कच्चे पानी से ताजा पानी बनाया जा सकता है।
- झिल्ली की सतह पर अवांछित पदार्थ जमा हो जाते हैं और अंततः इसे बंद कर देते हैं।
- यदि एक झिल्ली प्रणाली को प्रभावी होना है, तो इस पदार्थ को झिल्ली और पूरे सिस्टम दोनों से अलग करने में सक्षम होना चाहिए।
पूछे जाने वाले प्रश्न
आप एक निस्पंदन झिल्ली को कैसे फ्लश करते हैं?
एक UF मेम्ब्रेन एक सेपरेशन मेम्ब्रेन के बजाय फ्लो-थ्रू मेम्ब्रेन तकनीक का उपयोग करता है। स्टार्टअप पर इसे फ्लश करने के लिए बस उत्पादन के दौरान अल्ट्राफिल्ट्रेशन मेम्ब्रेन से हवा को हटा दें। क्योंकि रिवर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन अक्सर निर्मित होते हैं और फिर सूख जाते हैं, स्टार्टअप से पहले सिस्टम को फ्लश करने से इसे फिर से संतृप्त करने में मदद मिलेगी। पीओयू प्रणाली लागू करने से पहले, दो या तीन टैंकों को पानी से भरें और उन्हें नाली में बहने दें।
एक निस्पंदन झिल्ली कैसे काम करती है?
झिल्ली निस्पंदन के रूप में जानी जाने वाली एक भौतिक पृथक्करण तकनीक विभिन्न आकृतियों और आकारों के अणुओं को अलग करने की अनुमति देती है। मेम्ब्रेन फिल्टर अशुद्धियों को पानी से बाहर रखने या प्रदूषण फैलाने वाले कणों को हटाने के लिए एक अवरोधक के रूप में काम करते हैं। प्रत्येक तीन प्रकार के निस्पंदन में एक झिल्ली का उपयोग किया जाता है: रिवर्स ऑस्मोसिस, अल्ट्राफिल्ट्रेशन और नैनोफिल्टरेशन।
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