मेम्ब्रेन लिक्विड सेपरेशन तकनीक को आम तौर पर ऑपरेटिंग प्रेशर और इस्तेमाल की गई मेम्ब्रेन के औसत छिद्र आकार के अनुसार चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: माइक्रोफिल्ट्रेशन (MF), अल्ट्राफिल्ट्रेशन (UF), नैनोफिल्ट्रेशन (NF) और रिवर्स ऑस्मोसिस (RO)। उनकी निस्पंदन सटीकता उपरोक्त क्रम में बढ़ती है।
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माइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ)
माइक्रोफिल्ट्रेशन {{0}}.1 और 1 माइक्रोन के बीच के कणों को रोक सकता है। माइक्रोफिल्ट्रेशन झिल्ली बड़े आणविक कार्बनिक पदार्थ और घुलनशील ठोस (अकार्बनिक लवण) को गुजरने देती है, लेकिन निलंबित पदार्थ, बैक्टीरिया, कुछ वायरस और बड़े पैमाने पर कोलाइड्स के प्रवेश को रोक सकती है। माइक्रोफिल्ट्रेशन झिल्ली के दोनों तरफ ऑपरेटिंग दबाव अंतर (प्रभावी ड्राइविंग बल) आम तौर पर 0.7 बार होता है।
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अल्ट्राफिल्ट्रेशन (UF)
अल्ट्राफिल्ट्रेशन {{0}}.002 और 0.1 माइक्रोन के बीच के कणों और अशुद्धियों को रोक सकता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली छोटे अणुओं और घुलनशील ठोस पदार्थों (अकार्बनिक लवण) को गुजरने देती है, लेकिन कोलाइड्स, प्रोटीन, सूक्ष्मजीवों और मैक्रोमॉलेक्यूलर कार्बनिक पदार्थों को प्रभावी रूप से रोक देगी। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली को चिह्नित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कट-ऑफ आणविक भार आम तौर पर 1,000 और 100,000 के बीच होता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली के दोनों तरफ ऑपरेटिंग दबाव आम तौर पर 0.2 से 7 बार होता है।
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नैनोफिल्ट्रेशन (एनएफ)
नैनोफिल्ट्रेशन एक विशेष प्रकार की पृथक्करण झिल्ली है। इसका नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि यह लगभग 1 नैनोमीटर (0.001 माइक्रोन) के पदार्थों को बनाए रख सकती है। नैनोफिल्ट्रेशन की ऑपरेटिंग रेंज अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच है। यह लगभग 200~400 के आणविक भार वाले कार्बनिक पदार्थों को बनाए रखता है, और घुलनशील लवणों को बनाए रखने की इसकी क्षमता 20~98% के बीच है। मोनोवैलेंट एनियन साल्ट सॉल्यूशन की निष्कासन दर उच्च-वैलेंट एनियन साल्ट सॉल्यूशन की तुलना में कम है। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड और कैल्शियम क्लोराइड की निष्कासन दर 20~80% है, जबकि मैग्नीशियम सल्फेट और सोडियम सल्फेट की निष्कासन दर 90~98% है। नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली का उपयोग आम तौर पर सतह के पानी से कार्बनिक पदार्थ और रंग को हटाने, कुएं के पानी से कठोरता और रेडियोधर्मी रेडियम को हटाने, आंशिक रूप से घुलनशील लवणों को हटाने, भोजन को केंद्रित करने और दवाओं में उपयोगी पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है। नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली का ऑपरेटिंग दबाव आम तौर पर 3.5~16bar होता है।
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रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ)
रिवर्स ऑस्मोसिस सबसे परिष्कृत झिल्ली तरल पृथक्करण तकनीक है। यह 100 से अधिक आणविक भार वाले लगभग सभी घुलनशील लवणों और कार्बनिक पदार्थों को रोक सकता है, लेकिन पानी के अणुओं को गुजरने देता है। सेल्यूलोज एसीटेट रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली की विलवणीकरण दर आम तौर पर 95% से अधिक होती है, और रिवर्स ऑस्मोसिस समग्र झिल्ली की विलवणीकरण दर आम तौर पर 98% से अधिक होती है। इनका व्यापक रूप से समुद्री जल और खारे पानी के विलवणीकरण, बॉयलर फीड वाटर, औद्योगिक शुद्ध पानी और इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड अल्ट्राप्योर वाटर तैयारी, पीने के शुद्ध पानी के उत्पादन, अपशिष्ट जल उपचार और विशेष पृथक्करण प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। आयन एक्सचेंज से पहले रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग करने से परिचालन लागत और अपशिष्ट जल निर्वहन को बहुत कम किया जा सकता है। रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली का परिचालन दबाव आम तौर पर 5bar से अधिक होता है जब इनलेट पानी खारा पानी होता है, और आम तौर पर 84bar से कम होता है जब इनलेट पानी समुद्री पानी होता है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन एक अत्यधिक प्रभावी तकनीक है जो पानी को फ़िल्टर करती है और उन अशुद्धियों को हटाती है जो इसे पीने के लिए अनुपयुक्त बना सकती हैं। इस प्रक्रिया में एक झिल्ली का उपयोग किया जाता है जो हानिकारक बैक्टीरिया, वायरस और दूषित पदार्थों को रोकती है, जिससे पानी साफ और उपयोग के लिए सुरक्षित रहता है। एक अल्ट्राफिल्ट्रेशन जल प्रणाली विशेष रूप से बड़े कणों को छानने में प्रभावी होती है जो अन्यथा अन्य जल निस्पंदन प्रणालियों से गुजर सकते हैं।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन को बेहतर तरीके से समझने के लिए, इसके यांत्रिकी को जानना महत्वपूर्ण है। यह निस्पंदन प्रक्रिया पानी को एक झिल्ली के माध्यम से मजबूर करके काम करती है जिसका छिद्र आकार केवल 0.02 माइक्रोन है। कोई भी निलंबित कण जो झिल्ली से गुजरने के लिए बहुत बड़ा है, उसकी सतह पर पीछे रह जाता है। परिणाम ताजा, साफ पानी की एक धारा है जो अशुद्धियों और संदूषकों से मुक्त है, लेकिन इसमें घुले हुए खनिज होते हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए आवश्यक हैं।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली विभिन्न अनुप्रयोगों में काम आती है, छोटे पैमाने पर आवासीय जरूरतों के लिए पीने के पानी को उपचारित करने से लेकर बड़े वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए औद्योगिक प्रसंस्करण जल को उपचारित करने तक। यह तकनीक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए भी उपयोगी है, जो औद्योगिक निर्वहन या अन्य रसायनों से दूषित हो गया है जो पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं।
अन्य, अधिक पारंपरिक निस्पंदन तकनीकों की तुलना में अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली के कई फायदे हैं। सबसे पहले, अल्ट्राफिल्ट्रेशन सिस्टम अत्यधिक कुशल होते हैं और इन्हें संचालित करने के लिए बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे ये पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बन जाते हैं जो आपके कार्बन पदचिह्न को कम करने में मदद कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, इन प्रणालियों को स्थापित करना और बनाए रखना आसान है, और वे उच्च गुणवत्ता वाला पानी उत्पन्न करते हैं जो कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।