ঝিল্লি ফাউলিংয়ের পরে, এর কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করার জন্য পরিষ্কার করা প্রয়োজন। যদিও বিভিন্ন ঝিল্লি প্রস্তুতকারকদের দ্বারা প্রস্তাবিত পরিষ্কারের পদ্ধতিগুলি পরিবর্তিত হয়, মূল নীতিটি অনেকাংশে একই: শারীরিক, রাসায়নিক এবং জৈবিক উপায়ে ঝিল্লির পৃষ্ঠ এবং ছিদ্র থেকে দূষিত পদার্থগুলি অপসারণ করা, যার ফলে ঝিল্লি প্রবাহ এবং নির্বাচনীতা পুনরুদ্ধার করা হয়। এই নিবন্ধটি পদ্ধতিগতভাবে জল চিকিত্সা পেশাদারদের জন্য ঝিল্লি পরিষ্কারের প্রধান পদ্ধতি এবং কর্মক্ষমতা সূচকগুলি প্রবর্তন করবে।
I. মেমব্রেন পরিষ্কার করার পদ্ধতির ওভারভিউ
ঝিল্লি পরিষ্কারের পদ্ধতিগুলিকে সাধারণত তিনটি বিভাগে ভাগ করা যায়: শারীরিক পরিষ্কার, রাসায়নিক পরিষ্কার এবং জৈবিক পরিষ্কার। প্রতিটির নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং পৃথকভাবে বা সংমিশ্রণে ব্যবহার করা যেতে পারে।
1. শারীরিক পরিচ্ছন্নতা
শারীরিক পরিষ্কারের মধ্যে প্রধানত ব্যাকওয়াশিং, হাইড্রোলিক ফ্লাশিং, অতিস্বনক পরিষ্কার এবং যান্ত্রিক স্ক্রাবিং অন্তর্ভুক্ত থাকে। এই পদ্ধতিগুলি ঝিল্লির পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকা দূষকগুলি অপসারণের জন্য যান্ত্রিক বা জলবাহী ক্রিয়াকলাপের উপর নির্ভর করে। এগুলি অ-রাসায়নিক পদ্ধতি, প্রক্রিয়ায় সহজ, কম খরচে, এবং ঝিল্লির উপাদানের ন্যূনতম ক্ষতি করে, প্রায়শই সেগুলিকে পছন্দের পরিষ্কারের পদ্ধতিতে পরিণত করে৷ সাধারণ শারীরিক পরিষ্কারের পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে ব্যাকওয়াশিং, কম-চাপ বা উচ্চ-চাপ ফ্লাশিং, এবং কিছু কম সাধারণ শারীরিক পরিষ্কারের পদ্ধতি, যেমন অতিস্বনক পরিষ্কার এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পরিষ্কার করা।
ব্যাকওয়াশিং এর মধ্যে রয়েছে ঝিল্লির ছিদ্রগুলিতে ঝিল্লির ছিদ্রগুলিতে পরিষ্কার জল জোর করে দেওয়ার জন্য বিপরীত চাপ প্রয়োগ করা, ঝিল্লির পৃষ্ঠে এবং ছিদ্রগুলির মধ্যে থাকা দূষিত পদার্থগুলিকে সরিয়ে দেওয়া। এই পদ্ধতিটি ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লির জন্য বিশেষভাবে কার্যকর, যেমন আল্ট্রাফিল্ট্রেশন বা ফাঁপা ফাইবার ন্যানোফিল্ট্রেশন মেমব্রেন।
নিম্ন-চাপ বা উচ্চ-চাপ ফ্লাশিং ঝিল্লি পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করতে পার্শ্বীয় প্রবাহ বেগ ব্যবহার করে, আলগা জমা অপসারণ করে।
অতিস্বনক তরঙ্গ তরল মধ্যে cavitation উৎপন্ন; বুদবুদ বিস্ফোরিত হওয়ার সময় মাইক্রোজেট স্ট্রীমগুলি কার্যকরভাবে ঝিল্লির পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে, ফাউলিং স্তরটি আলগা করে এবং অপসারণ করে। এই পদ্ধতিটি দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত জৈব বা কলয়েডাল ফাউলিং অফলাইন অপসারণের জন্য উপযুক্ত।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পরিষ্কার করা ঝিল্লি মডিউলের উভয় প্রান্তে স্পন্দিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে, ইলেক্ট্রোসমোসিস এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়াকে দূষিত পদার্থগুলি অপসারণ করে। এটি একটি উদীয়মান ঝিল্লি পুনর্জন্ম প্রযুক্তি।
শারীরিক পরিচ্ছন্নতা কাজ সহজ, সস্তা, এবং পরিবেশ বান্ধব; যাইহোক, এর কার্যকারিতা দৃঢ়ভাবে আঠালো জৈব পদার্থ এবং অজৈব স্কেল স্তরের জন্য সীমিত। অতএব, এটি প্রায়ই রাসায়নিক পরিষ্কারের সাথে ব্যবহার করা হয়।
2. রাসায়নিক পরিষ্কার করা রাসায়নিক পরিষ্কার করা প্রয়োজন যখন শারীরিক পরিচ্ছন্নতা অকার্যকর হয়। রাসায়নিক পরিচ্ছন্নতা হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা ঝিল্লির ছিদ্রের ভিতরে এবং বাইরে দূষিত পদার্থগুলিকে দ্রবীভূত করতে, জটিল, অক্সিডাইজ করতে বা স্যাপোনিফাই করতে রাসায়নিক এজেন্ট ব্যবহার করে, যার ফলে কাঠামোগত পরিবর্তন বা দ্রবণীয় পদার্থে রূপান্তর ঘটে, যার ফলে ঝিল্লির কার্যক্ষমতা পুনরুদ্ধার হয়। ব্যবহৃত এজেন্টগুলির বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, রাসায়নিক পরিষ্কারকে নিম্নলিখিত বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে:
(1) অ্যাসিড ওয়াশিং
অ্যাসিড ওয়াশিং প্রধানত অজৈব স্কেল এবং ধাতব অক্সাইড দূষক অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত ব্যবহৃত এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, নাইট্রিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড এবং সাইট্রিক অ্যাসিড। অ্যাসিডগুলি ধাতব অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণীয় লবণ তৈরি করতে পারে, যার ফলে জমা স্তরটি সরে যায়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড কার্যকরভাবে ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং ফেরিক হাইড্রোক্সাইডের মতো অজৈব স্কেল অপসারণ করতে পারে, যখন সাইট্রিক অ্যাসিড মৃদু এবং ঝিল্লি উপাদানগুলির জন্য সংবেদনশীল সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত।
(2) ক্ষারীয় ধোয়া
ক্ষারীয় ধোয়া প্রধানত জৈব দূষক, গ্রীস এবং প্রোটিন দূষক অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত ব্যবহৃত এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে NaOH, Na₂CO₃, Na₃PO₄, এবং EDTA। ক্ষারীয় অবস্থার অধীনে, জৈব পদার্থ স্যাপোনিফাইড হতে পারে, প্রোটিন বিকৃত হতে পারে, বা মাইক্রোবিয়াল ফ্লোক্স পচে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, NaOH সমাধান কার্যকরভাবে প্রোটিন দূষক অপসারণ করতে পারে।
(3) অক্সিডেটিভ ক্লিনিং
অক্সিডেটিভ ক্লিনিং এজেন্ট, যেমন সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট, হাইড্রোজেন পারক্সাইড, এবং পেরাসেটিক অ্যাসিড, শক্তিশালী অক্সিডেন্ট যা জৈব দূষককে ছোট, জল{0}}দ্রবণীয় অণুতে অক্সিডাইজ করতে পারে। তারা তাদের রাসায়নিক বন্ধন, কার্বক্সিল গ্রুপ বা অ্যামাইন গ্রুপ ভেঙ্গে দূষকদের আনুগত্য হ্রাস করে। এগুলি সাধারণত জীবাণুমুক্তকরণ এবং জৈব ঝিল্লি স্কেল অপসারণের জন্য ব্যবহার করা হয়, তবে এটি লক্ষ করা উচিত যে কিছু ঝিল্লি (যেমন সুগন্ধযুক্ত পলিমাইড বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লি) অক্সিডেন্টগুলির প্রতি সংবেদনশীল।
(4) সারফ্যাক্ট্যান্ট পরিষ্কার করা
সারফ্যাক্ট্যান্ট, যেমন ট্রাইটন এক্স-100 এবং সোডিয়াম ডোডেসিলবেনজিন সালফোনেট (এসডিবিএস), গ্রীস এবং প্রোটিনকে ইমালসিফাই করতে পারে এবং কণা দূষণকারীকে ছড়িয়ে দিতে পারে। তাদের কার্যপ্রণালী হল ইন্টারফেসিয়াল টান কমানো, দূষণকারীকে সহজে শোষণ করা। তৈলাক্ত বর্জ্য জল বা খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ বর্জ্য জল সিস্টেমের জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট পরিষ্কার বিশেষভাবে কার্যকর।
(5) কমপ্লেক্সিং ক্লিনিং
সাধারণভাবে ব্যবহৃত কমপ্লেক্সিং এজেন্ট, যেমন ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ধাতব আয়নগুলির সাথে স্থিতিশীল কমপ্লেক্স গঠন করতে পারে, অজৈব স্কেলের গঠনকে ধ্বংস করে এবং এইভাবে ধাতব জমা অপসারণ করতে পারে। ভাল ফলাফলের জন্য এগুলি প্রায়শই একাধিক দূষণকারী (যেমন Ca²⁺-জৈব অ্যাসিড স্কেল) সহ সিস্টেমে সংমিশ্রণে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক পরিষ্কারের সাফল্য পরিচ্ছন্নতার দ্রবণের ঘনত্ব, তাপমাত্রা, সময় এবং pH এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। অনুশীলনে, ঝিল্লি উপাদানের ক্ষতি কমাতে প্রায়ই একাধিক কম ঘনত্ব -সাফ করা হয়।
3. জৈবিক পরিচ্ছন্নতা জৈবিক পরিচ্ছন্নতা এনজাইম বা অণুজীবের জৈবক্যাটালিটিক ক্রিয়াকে দূষিত পদার্থগুলিকে পচানোর জন্য ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রোটিসগুলি প্রোটিন দূষিত পদার্থগুলিকে পচিয়ে দিতে পারে, লিপেসেস গ্রীসগুলি অপসারণ করতে পারে এবং সেলুলাসগুলি জৈব ঝিল্লি স্কেলকে পচিয়ে দিতে পারে। এর সুবিধা হল এটি মৃদু, পরিবেশ বান্ধব, অ-বিষাক্ত, এবং ঝিল্লির গঠনের ন্যূনতম ক্ষতি করে; এর অসুবিধাগুলি হল উচ্চ খরচ এবং সীমিত প্রযোজ্যতা, এবং এটি প্রায়শই রাসায়নিক পরিষ্কারের একটি সহায়ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
২. ব্যাপক বিশ্লেষণ এবং প্রকৌশল অনুশীলন সুপারিশ
একটি প্রকৌশল প্রয়োগের দৃষ্টিকোণ থেকে, ঝিল্লি পরিষ্কারের কৌশলগুলির নির্বাচনটি ফাউলিংয়ের ধরন, ঝিল্লির উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং সিস্টেম অপারেটিং অবস্থার উপর ভিত্তি করে ব্যাপকভাবে নির্ধারণ করা উচিত।
অজৈব স্কেল ফাউলিং: অ্যাসিড ওয়াশিং + কমপ্লেক্সিং এজেন্ট পছন্দ করা হয়;
জৈব এবং জৈবিক ফাউলিং: ক্ষারীয় ওয়াশিং + সার্ফ্যাক্ট্যান্ট;
সম্মিলিত ফাউলিং: রাসায়নিক পরিষ্কারের পরে শারীরিক পরিষ্কার বা বিকল্প পরিষ্কারের পদ্ধতি;
সহজে অক্সিডাইজড মেমব্রেন: শক্তিশালী অক্সিডেন্ট ব্যবহার করা এড়িয়ে চলুন।
পরিষ্কারের প্রক্রিয়া চলাকালীন, ঝিল্লির ক্ষতি রোধ করার সময় প্রতিক্রিয়ার হার বাড়ানোর জন্য তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা উচিত (সাধারণত 25-40 ডিগ্রি)। এছাড়াও, ঝিল্লির পৃষ্ঠে রাসায়নিক এজেন্টগুলির কার্যকর শিয়ারিং নিশ্চিত করতে পরিচ্ছন্নতার দ্রবণের সঞ্চালনের হার এবং প্রবাহের প্যাটার্নের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত। অবশিষ্ট এজেন্টদের থেকে গৌণ দূষণ প্রতিরোধ করার জন্য পরিষ্কার করার পরে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে ধুয়ে ফেলা অপরিহার্য।
সারাংশ
ঝিল্লি পরিষ্কার করা ঝিল্লি বিচ্ছেদ সিস্টেমের স্থিতিশীল অপারেশনের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। একটি সঠিক পরিষ্কারের পদ্ধতি শুধুমাত্র কার্যকরভাবে ঝিল্লির কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করতে পারে না বরং ঝিল্লির আয়ু বাড়াতে এবং অপারেটিং খরচ কমাতে পারে। শারীরিক পরিচ্ছন্নতা সহজ এবং লাভজনক, রাসায়নিক পরিচ্ছন্নতা পুঙ্খানুপুঙ্খ এবং কার্যকর, এবং জৈবিক পরিচ্ছন্নতা পরিবেশ বান্ধব। এই তিনটি পদ্ধতিকে একত্রিত করে, ফাউলিংয়ের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে একটি ব্যাপক এবং খরচ-কার্যকর পরিচ্ছন্নতার সমাধান তৈরি করা যেতে পারে। ভবিষ্যতে, ঝিল্লি উপকরণের উন্নতি এবং পরিচ্ছন্নতার প্রযুক্তির উন্নয়নের সাথে, কম-রাসায়নিক ব্যবহার, স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ, এবং বুদ্ধিমান পরিচ্ছন্নতা মূলধারার দিক হয়ে উঠবে। জল চিকিত্সা ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য, মেমব্রেন পরিষ্কারের প্রক্রিয়া এবং মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলি আয়ত্ত করা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং অর্থনীতির উন্নতির জন্য একটি অপরিহার্য কোর্স।