पानी का अल्ट्राफिल्ट्रेशन क्या है?

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

पानी को शुद्ध करने का एक प्रभावी तरीका अर्ध-पारगम्य झिल्लियों के माध्यम से इसे मजबूर करना है। निस्पंदन प्रक्रियाओं को अलग किए जाने वाले कणों के आकार के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है:

• 0.05 से 10 माइक्रोन तक छिद्र आकार वाली झिल्लियों के माध्यम से माइक्रोफिल्ट्रेशन;
• अल्ट्राफिल्ट्रेशन - 0.001 µm से 0.05 µm तक के छिद्र;
• रिवर्स ऑस्मोसिस और नैनोफिल्ट्रेशन - छिद्र 1 एनएम और नीचे।

पानी के अल्ट्राफिल्ट्रेशन को सूक्ष्मजीवों और मैक्रोस्कोपिक समावेशन को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो झिल्ली के छिद्रों से नहीं गुजरते हैं।

बैकफिल फिल्टर का पारंपरिक तंत्र गुरुत्वाकर्षण सफाई पर आधारित है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन एक झरझरा छलनी के माध्यम से छानने के समान है, जहां बड़े व्यास के सभी कण अलग हो जाते हैं।

झिल्ली के प्रकार

फिल्टर तत्व केशिकाओं के साथ फ्लैट शीट या फाइबर होते हैं। पूर्व के माध्यम से, मुख्य रूप से अपशिष्ट जल का अल्ट्राफिल्ट्रेशन किया जाता है, और बाद वाले के लिए अभिप्रेत हैजल उपचार।

रेशों को मुख्य रूप से सिंगल-चैनल बनाया जाता है, जिसका आंतरिक व्यास लगभग 0.8 मिमी होता है। वे लगातार तनाव के अधीन होते हैं और बैकवाशिंग से नष्ट हो सकते हैं। मल्टी-चैनल फाइबर में कई केशिकाएं होती हैं और यह काफी मजबूत होती हैं।

झिल्ली पॉलीएस्टरसल्फोन जैसे पॉलिमर से बनती है। अन्य सिंथेटिक सामग्री जोड़कर इसके मापदंडों को बदला जा सकता है। संसाधित किए जा रहे तरल पदार्थों की विस्तृत पीएच रेंज फिल्टर तत्वों को प्रभावी ढंग से साफ करना संभव बनाती है।

बहुलक झिल्लियों को समय-समय पर कीटाणुरहित करना चाहिए, क्योंकि सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों को खाना पसंद करते हैं और उस पर उपनिवेश बनाते हैं।

लंबे समय तक चलने वाली सिरेमिक झिल्ली, जिसे डिटर्जेंट से अच्छी तरह धोया जाता है। इसकी कीमत अधिक है, लेकिन सेवा जीवन 10 साल तक पहुंच जाता है।

फ़िल्टरेशन के तरीके

अल्ट्राफिल्ट्रेशन वाटर सिस्टम में खोखले झरझरा फाइबर से भरे मॉड्यूल होते हैं। प्रारंभिक तरल केशिकाओं में प्रवेश करता है, जिसके बाद साइड की दीवारों के माध्यम से निस्पंदन होता है। रिवर्स फीड भी संभव है।

निस्पंदन निस्यंदन द्वारा विपरीत दिशा में इसकी आपूर्ति के साथ किया जाता है। तंतुओं के बाहर तरल का समान वितरण केशिकाओं से जमा को हटाने को सुनिश्चित करता है। यहां सही फ्लशिंग मोड चुनना महत्वपूर्ण है ताकि दूषित परत को हटाना आसान हो।

फ़िल्टर दो मोड में काम करते हैं, जिनमें से एक दबाव है: दबाव में डिवाइस के आवरण को पानी की आपूर्ति की जाती है।विसर्जन विधि एक खुले कंटेनर में उतारी गई झिल्लियों का उपयोग करके की जाती है। आउटलेट की तरफ एक वैक्यूम बनाया जाता है और फिल्टर सामग्री के माध्यम से तरल को चूसा जाता है।

मॉड्यूल लंबवत रूप से व्यवस्थित हैं। पानी एक छोर से उनमें प्रवेश करता है, और दूसरे से निकल जाता है। एक फिल्टर में मॉड्यूल की संख्या आमतौर पर दो इकाइयों से अधिक नहीं होती है। इसके कारण, कम गास्केट की आवश्यकता होती है, जिससे रिसाव की संभावना कम हो जाती है। लंबवत मॉड्यूल बनाए रखने और परीक्षण करने के लिए सुविधाजनक हैं। उन्हें स्थापित करना और निकालना आसान है।

फ़िल्टर मोड

जब पानी का अल्ट्राफिल्ट्रेशन किया जाता है, तो फिल्टर डेड-एंड और टेंगेंशियल मोड में काम कर सकते हैं। पहले मामले में, आपूर्ति किए गए सभी पानी को शुद्ध किया जाता है। झिल्ली से जमा समय-समय पर फ्लशिंग प्रक्रिया के दौरान या नाली की धारा के साथ हटा दिए जाते हैं। झिल्ली जल्दी खराब हो जाती है और उस पर दबाव कम होना चाहिए, जिससे उपकरण का प्रदर्शन कम हो जाता है। निलंबन की कम सांद्रता के साथ, जल उपचार के लिए विधि का उपयोग किया जाता है।

टेंगेंशियल मोड में, फ़िल्टर्ड माध्यम झिल्ली की सतह के साथ घूमता है और उस पर थोड़ा जमा होता है। आपूर्ति चैनल में प्रवाह की अशांति निलंबित पदार्थ की उच्च सांद्रता के साथ पानी को शुद्ध करना संभव बनाती है। इस पद्धति का नुकसान उच्च प्रवाह दर बनाने के लिए ऊर्जा लागत में वृद्धि और अतिरिक्त पाइपलाइन स्थापित करने की आवश्यकता है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन पैरामीटर

अल्ट्राफिल्ट्रेशन के मुख्य पैरामीटर हैं:

1. चयनात्मकता - अशुद्धता सांद्रता का अनुपातदूषित पानी (C_in.) और छानना में (C_out.): R=(1 - C_{out. /} in._{) 100%। अल्ट्राफिल्ट्रेशन प्रक्रिया के लिए, यह बड़ा है, जो आपको बैक्टीरिया और वायरस सहित सबसे छोटे कणों को फंसाने की अनुमति देता है।}
2. फिल्टर की खपत - प्रति यूनिट समय में शुद्ध पानी की मात्रा।
3. विशिष्ट छानना खपत - झिल्ली क्षेत्र के 1 m2 से गुजरने वाले उत्पाद की मात्रा। फिल्टर तत्व की विशेषताओं और स्रोत पानी की शुद्धता पर निर्भर करता है।
4. मेम्ब्रेन प्रेशर ड्रॉप - सप्लाई साइड और फिल्ट्रेट साइड पर प्रेशर के बीच का अंतर।
5. पारगम्यता छानने की विशिष्ट प्रवाह दर और झिल्ली के पार दबाव ड्रॉप के बीच का अनुपात है।
6. हाइड्रोलिक दक्षता - छानने की प्रवाह दर और आपूर्ति किए गए स्रोत पानी के बीच का अनुपात।

पानी कीटाणुशोधन के लिए अल्ट्राफिल्ट्रेशन

सूक्ष्मजीवों को हटाने के पारंपरिक तरीकों में अभिकर्मकों का उपयोग करने वाली प्रौद्योगिकियां शामिल हैं। पानी के अल्ट्राफिल्ट्रेशन में झिल्ली के छिद्रों के छोटे आकार के कारण सूक्ष्मजीवों और कोलाइड्स का भौतिक पृथक्करण होता है। विधि का लाभ सूक्ष्मजीवों, शैवाल, कार्बनिक पदार्थों और यांत्रिक कणों की लाशों को हटाना है। साथ ही, विशेष जल उपचार की कोई आवश्यकता नहीं है, जो अन्य मामलों में अनिवार्य है। आपको बस इसे 30 माइक्रोन मैकेनिकल फिल्टर के माध्यम से चलाने की जरूरत है।

फिल्टर खरीदते समय, आपको झिल्लियों के रोमछिद्रों के आकार को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। वायरस को पूरी तरह से हटाने के लिए, छेद का व्यास 0.005 µm के स्तर पर होना चाहिए। बड़े ताकना आकार के लिए, कीटाणुशोधन कार्यनहीं चलेगा।

इसके अलावा, अल्ट्राफिल्ट्रेशन तकनीक पानी को साफ करती है। सभी निलंबित ठोस पूरी तरह से हटा दिए जाते हैं।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन वॉटर इंस्टॉलेशन में समानांतर में जुड़े डिवाइस शामिल हैं, जो प्रक्रिया के आवश्यक प्रदर्शन और ऑपरेशन के दौरान उन्हें बदलने की संभावना प्रदान करते हैं।

आयन एक्सचेंज फिल्टर से पहले जल शोधन

राल 0.1-1.0 माइक्रोन कोलाइडल कणों को बनाए रखने में प्रभावी है, लेकिन वे कणिकाओं को जल्दी से बंद कर देते हैं। फ्लशिंग और पुनर्जनन यहां बहुत कम मदद करते हैं। SiO_{2 के कणों को हटाना विशेष रूप से कठिन है, जो विशेष रूप से कुओं और नदी के पानी में प्रचुर मात्रा में हैं। क्लॉगिंग के बाद, राल उन जगहों पर सूक्ष्मजीवों को विकसित करना शुरू कर देता है जिन्हें सफाई के घोल से नहीं धोया जाता है।}

आयन एक्सचेंजर्स भी सक्रिय रूप से इमल्सीफाइड तेलों से भरे होते हैं जिन्हें हटाया नहीं जा सकता। रुकावट इतनी गंभीर है कि तेल को अलग करने की तुलना में फ़िल्टर को बदलना आसान है।

रेजिन के छनने वाले कणिकाओं को सक्रिय रूप से उच्च आणविक यौगिकों के साथ बंद कर दिया जाता है। सक्रिय कार्बन उन्हें अच्छी तरह से हटा देता है, लेकिन इसकी सेवा का जीवन छोटा होता है।

आयन एक्सचेंज रेजिन अल्ट्राफिल्ट्रेशन के साथ मिलकर 95% से अधिक कोलाइड को हटाते हैं।

जल उपचार - रिवर्स ऑस्मोसिस से पहले अल्ट्राफिल्ट्रेशन

प्रतिधारित कणों के आकार में क्रमिक कमी के साथ फिल्टर की चरणबद्ध स्थापना से परिचालन लागत कम हो जाती है। यदि अल्ट्राफिल्ट्रेशन मॉड्यूल से पहले एक मोटे सफाई को स्थापित किया जाता है, तो यह रिवर्स ऑस्मोसिस सिस्टम की दक्षता को बढ़ाता है।उत्तरार्द्ध आयनिक और गैर-आयनिक flocculants के प्रति संवेदनशील होते हैं यदि प्रारंभिक चरण में दूषित पदार्थों का जमावट किया जाता है।

बड़े आणविक कार्बनिक पदार्थ रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली के छिद्रों को जल्दी से बंद कर देते हैं। वे सूक्ष्मजीवों के साथ जल्दी से उग आए हैं। प्री-फ़िल्टरिंग पानी सभी समस्याओं को हल करता है और रिवर्स ऑस्मोसिस के साथ उपयोग करने पर यह लागत प्रभावी है।

अपशिष्ट जल उपचार

अल्ट्राफिल्ट्रेशन अपशिष्ट जल उपचार उद्योग में इसका पुन: उपयोग करना संभव बनाता है। वे इंजीनियरिंग में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, और पीने के प्रयोजनों के लिए खुले जल निकायों पर तकनीकी भार कम हो गया है।

मेम्ब्रेन प्रौद्योगिकियों का उपयोग गैल्वेनिक और कपड़ा उत्पादन से अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया जाता है, खाद्य उद्योग में, लौह हटाने की प्रणाली, यूरिया, इलेक्ट्रोलाइट्स, भारी धातु यौगिकों, तेल उत्पादों आदि को घोल से हटाते समय। इससे दक्षता बढ़ जाती है उपचार और प्रौद्योगिकी को सरल करता है।

कम आणविक भार अशुद्धियों के साथ, अल्ट्राफिल्ट्रेशन शुद्ध उत्पाद केंद्रित कर सकता है।

खासतौर पर पानी से इमल्सीफाइड तेल को अलग करने की समस्या है। झिल्ली प्रौद्योगिकी का लाभ प्रक्रिया की सरलता, कम ऊर्जा खपत और रसायनों की कोई आवश्यकता नहीं है।

सतह जल उपचार

वर्षा और निस्पंदन पहले पानी को शुद्ध करने के प्रभावी तरीके रहे हैं। प्राकृतिक उत्पत्ति की अशुद्धियाँ यहाँ प्रभावी ढंग से हटाई जाती हैं, लेकिन अब तकनीकी प्रदूषक सामने आए हैं, जिन्हें हटाने के लिएअन्य सफाई विधियों की आवश्यकता है। विशेष रूप से पानी के प्राथमिक क्लोरीनीकरण से कई समस्याएं पैदा होती हैं, जो ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक बनाती हैं। सक्रिय कार्बन और ओजोनेशन के साथ अतिरिक्त शुद्धिकरण चरणों के उपयोग से पानी की लागत बढ़ जाती है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन आपको सीधे सतह के स्रोतों से पीने का पानी प्राप्त करने की अनुमति देता है: इसमें से शैवाल, सूक्ष्मजीव, निलंबित कण और अन्य यौगिक हटा दिए जाते हैं। प्रारंभिक जमावट के साथ विधि प्रभावी है। साथ ही, लंबे समय तक बसने की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि बड़े गुच्छे के गठन की आवश्यकता नहीं होती है।

पानी के अल्ट्राफिल्ट्रेशन की स्थापना (नीचे फोटो) आपको जटिल उपकरणों और अभिकर्मकों के उपयोग के बिना शुद्ध पानी की लगातार अच्छी गुणवत्ता प्राप्त करने की अनुमति देता है।

जमावट विधियों का उपयोग अप्रभावी होता जा रहा है क्योंकि पारंपरिक पोटेशियम परमैंगनेट ऑक्सीकरण विधि द्वारा पानी में कई कार्बनिक यौगिकों का पता नहीं लगाया जाता है। इसके अलावा, कार्बनिक सामग्री व्यापक रूप से भिन्न होती है, जिससे अभिकर्मकों की आवश्यक एकाग्रता का चयन करना मुश्किल हो जाता है।

निष्कर्ष

झिल्ली के माध्यम से पानी का अल्ट्राफिल्ट्रेशन आपको अभिकर्मकों की न्यूनतम खपत के साथ इसकी आवश्यक शुद्धता प्राप्त करने की अनुमति देता है। उपचार के बाद अपशिष्ट जल का उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन हमेशा प्रभावी नहीं होता है। विधि कुछ पदार्थों को हटाने की अनुमति नहीं देती है, उदाहरण के लिए, ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक और कुछ ह्यूमिक एसिड। ऐसे मामलों में, बहु-स्तरीय सफाई लागू की जाती है।