মাইক্রোফিল্ট্রেশন (MF)
মাইক্রোফিল্ট্রেশন {{0}}.1 এবং 1 মাইক্রনের মধ্যে কণাকে আটকাতে পারে। মাইক্রোফিল্ট্রেশন মেমব্রেন বৃহৎ আণবিক জৈব পদার্থ এবং দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ (অজৈব লবণ) এর মধ্য দিয়ে যেতে দেয়, কিন্তু স্থগিত পদার্থ, ব্যাকটেরিয়া, কিছু ভাইরাস এবং বড় আকারের কলয়েডের অনুপ্রবেশকে বাধা দিতে পারে। মাইক্রোফিল্ট্রেশন মেমব্রেনের উভয় পাশে অপারেটিং চাপের পার্থক্য (কার্যকর চালিকা শক্তি) সাধারণত 0.7 বার।
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (UF)
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন কণা এবং অমেধ্যকে {{0}}।{9}}02 এবং 0.1 মাইক্রনের মধ্যে আটকাতে পারে। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেন ছোট অণু এবং দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ (অজৈব লবণ) এর মধ্য দিয়ে যেতে দেয়, কিন্তু কার্যকরভাবে কোলয়েড, প্রোটিন, অণুজীব এবং ম্যাক্রোমলিকুলার জৈব পদার্থকে ব্লক করে। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেনকে চিহ্নিত করার জন্য কাটা-অফ আণবিক ওজন সাধারণত 1,000 এবং 100,000 এর মধ্যে হয়। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেনের উভয় পাশে অপারেটিং চাপ সাধারণত 0.2 থেকে 7 বার হয়।
ন্যানোফিল্ট্রেশন (NF)
ন্যানোফিল্ট্রেশন একটি বিশেষ ধরনের বিচ্ছেদ ঝিল্লি। এটি নামকরণ করা হয়েছে কারণ এটি প্রায় 1 ন্যানোমিটার (0.001 মাইক্রন) পদার্থ ধরে রাখতে পারে। ন্যানোফিল্ট্রেশনের অপারেটিং পরিসীমা হল আল্ট্রাফিল্ট্রেশন এবং রিভার্স অসমোসিসের মধ্যে। এটি প্রায় 200 ~ 400 এর আণবিক ওজন সহ জৈব পদার্থ ধরে রাখে এবং দ্রবণীয় লবণ ধরে রাখার ক্ষমতা 20 ~ 98% এর মধ্যে। মনোভ্যালেন্ট অ্যানিয়ন লবণ দ্রবণের অপসারণের হার উচ্চ-ভ্যালেন্ট অ্যানিয়ন লবণের দ্রবণের চেয়ে কম। উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ক্লোরাইড এবং ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড অপসারণের হার 20~80%, যেখানে ম্যাগনেসিয়াম সালফেট এবং সোডিয়াম সালফেট অপসারণের হার 90~98%। ন্যানোফিল্ট্রেশন মেমব্রেন সাধারণত ভূপৃষ্ঠের জল থেকে জৈব পদার্থ এবং রঙ অপসারণ করতে, কূপের জল থেকে কঠোরতা এবং তেজস্ক্রিয় রেডিয়াম অপসারণ করতে, আংশিকভাবে দ্রবণীয় লবণ অপসারণ করতে, খাদ্যকে ঘনীভূত করতে এবং ওষুধগুলিতে আলাদা আলাদা দরকারী পদার্থগুলিকে অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। ন্যানোফিল্ট্রেশন ঝিল্লির অপারেটিং চাপ সাধারণত 3.5 ~ 16 বার হয়।
বিপরীত অসমোসিস (RO)
রিভার্স অসমোসিস হল সবচেয়ে অত্যাধুনিক ঝিল্লি তরল বিচ্ছেদ প্রযুক্তি। এটি 100-এর বেশি আণবিক ওজন সহ প্রায় সমস্ত দ্রবণীয় লবণ এবং জৈব পদার্থকে ব্লক করতে পারে, তবে জলের অণুগুলিকে অতিক্রম করতে দেয়। সেলুলোজ অ্যাসিটেট রিভার্স অসমোসিস মেমব্রেনের ডিস্যালিনেশন রেট সাধারণত 95% এর বেশি হয় এবং রিভার্স অসমোসিস কম্পোজিট মেমব্রেনের ডিস্যালিনেশন রেট সাধারণত 98% এর বেশি হয়। এগুলি সামুদ্রিক জল এবং লোনা জলের বিশুদ্ধকরণ, বয়লার ফিড জল, শিল্প বিশুদ্ধ জল এবং ইলেকট্রনিক গ্রেডের অতি বিশুদ্ধ জল প্রস্তুতকরণ, পানীয় বিশুদ্ধ জল উত্পাদন, বর্জ্য জল চিকিত্সা এবং বিশেষ পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আয়ন এক্সচেঞ্জের আগে বিপরীত আস্রবণ ব্যবহার করলে অপারেটিং খরচ এবং বর্জ্য জলের নিঃসরণ অনেক কমে যায়। রিভার্স অসমোসিস মেমব্রেনের অপারেটিং চাপ সাধারণত 5বারের বেশি হয় যখন খাঁড়ি জল লোনা জল হয় এবং যখন খাঁড়ি জল সমুদ্রের জল হয় তখন সাধারণত 84 বারের কম হয়।
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন প্রযুক্তির পরিচিতি
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন হল চাপ দ্বারা চালিত একটি ঝিল্লি বিচ্ছেদ প্রযুক্তি। পরিস্রাবণটি ঝিল্লির উভয় পাশে চাপের পার্থক্য দ্বারা চালিত হয় এবং এটি যান্ত্রিক স্ক্রীনিংয়ের নীতির উপর ভিত্তি করে একটি সমাধান পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া। বিপরীত আস্রবণ থেকে মাইক্রোফিল্ট্রেশন পর্যন্ত বিচ্ছেদ পরিসরের বর্ণালীতে, আল্ট্রাফিল্ট্রেশন হল ন্যানোফিল্ট্রেশন (NF) এবং মাইক্রোফিল্ট্রেশন (MF) এর মধ্যে। সিভিং অ্যাপারচার সাধারণত 2~100nm এর মধ্যে থাকে এবং অপারেটিং চাপ সাধারণত 0.01~0.3 MPa হয়। 1896 সালে, মার্টিন প্রথম কৃত্রিম আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেন তৈরি করেন। 1960-এর দশকে, আণবিক ওজনের ধারণাটি প্রস্তাব করা হয়েছিল, যা আধুনিক আল্ট্রাফিল্ট্রেশনের সূচনা করে। 1970 এবং 1980 এর দশক ছিল দ্রুত বিকাশের সময়, এবং এটি 1990 এর দশকের পরে পরিপক্ক হতে শুরু করে।
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন একটি অপ্রতিসম ছিদ্রযুক্ত সেমিপারমিবল মেমব্রেন ব্যবহার করে, যেমন একটি আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেন, একটি পরিস্রাবণ মাধ্যম হিসাবে বিভিন্ন ম্যাক্রোমোলিকুলার দ্রবণ, কণা, এবং কলয়েডাল সাসপেনশনকে দ্রবণে বিচ্ছেদ এবং বিশুদ্ধকরণের উদ্দেশ্য অর্জন করতে বাধা দেয়। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন কার্যকরভাবে কণা, কলয়েড, ব্যাকটেরিয়া, তাপের উত্স এবং জলের জৈব পদার্থ অপসারণ করতে পারে। এটি পৃথকীকরণ, ঘনত্ব এবং পরিশোধনের উদ্দেশ্যে বিভিন্ন উত্পাদন প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত। এটি উচ্চ প্রযুক্তির বায়োইঞ্জিনিয়ারিং, ফার্মাসিউটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং, সূক্ষ্ম রাসায়নিক এবং অন্যান্য শিল্পে তরল পদার্থের পৃথকীকরণ, পরিশোধন এবং ঘনত্বে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটির সহজ ব্যবহারের প্রক্রিয়া, কোন গরম করা এবং উচ্চ দক্ষতার কারণে, এটি ঐতিহ্যবাহী ভ্যাকুয়াম ঘনত্ব, ডায়ালাইসিস, ফ্রিজ-ড্রাইং, সেন্ট্রিফিউগাল বিচ্ছেদ এবং অন্যান্য পদ্ধতির চেয়ে নিরাপদ এবং আরও কার্যকর।
গত 30 বছরে, আল্ট্রাফিল্ট্রেশন প্রযুক্তির বিকাশ অত্যন্ত দ্রুত হয়েছে। এটি শুধুমাত্র বিশেষ সমাধানগুলির পৃথকীকরণে একটি অনন্য ভূমিকা রাখে না, তবে শিল্প জল সরবরাহে আরও বেশি ব্যবহার করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, সামুদ্রিক জলের বিশুদ্ধকরণ, পুনরুদ্ধারকৃত জল, বিশুদ্ধ জল এবং উচ্চ-বিশুদ্ধ জলের প্রস্তুতিতে, আল্ট্রাফিল্ট্রেশন একটি প্রিট্রিটমেন্ট সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে পরবর্তী সরঞ্জামগুলির দীর্ঘমেয়াদী নিরাপদ এবং স্থিতিশীল অপারেশন যেমন রিভার্স অসমোসিস নিশ্চিত করা যায়।
ঐতিহ্যগত পরিস্রাবণ এবং মাইক্রোফিল্ট্রেশন প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, আল্ট্রাফিল্ট্রেশনের সুবিধাগুলি সুস্পষ্ট। এর স্ক্রিনিং ছিদ্রের আকার ছোট, এবং এটি প্রায় সমস্ত ব্যাকটেরিয়া, তাপ উত্স, ভাইরাস, কলয়েডাল কণা, প্রোটিন এবং দ্রবণে থাকা ম্যাক্রোমলিকুলার জৈব পদার্থকে আটকাতে পারে; পুরো প্রক্রিয়াটি একটি গতিশীল অবস্থায় সঞ্চালিত হয়, এবং কোনও ফিল্টার কেক তৈরি হয় না, যাতে যে পদার্থগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে যেতে পারে না সেগুলি কেবল সীমিত জমা হয় এবং পরিস্রাবণের হার একটি স্থিতিশীল অবস্থার অধীনে একটি নির্দিষ্ট ভারসাম্য মানতে পৌঁছতে পারে অবিচ্ছিন্নভাবে ক্ষয় আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেন দ্বারা ম্যাক্রোমলিকুলার দ্রবণগুলির বিভাজন প্রধানত ঝিল্লির ছিদ্র আকারের উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ, ম্যাক্রোমলিকুলার দ্রবণগুলিতে ঝিল্লির শোষণ, প্রত্যাখ্যান, ব্লকিং এবং স্ক্রীনিং প্রভাব। কার্যকর বিচ্ছেদ শুধুমাত্র ঝিল্লির ছিদ্রের আকার এবং দ্রবণীয় কণার আকার, আকৃতি এবং দৃঢ়তা এবং নমনীয়তার উপর নির্ভর করে না, তবে দ্রবণের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য (পিএইচ মান, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য), রচনা (অন্যান্য কণা বিদ্যমান কিনা) এর উপরও নির্ভর করে। এবং ঝিল্লির ঘন স্তরের পৃষ্ঠের গঠন, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য (হাইড্রোফোবিসিটি, হাইড্রোফিলিসিটি, ইত্যাদি)।