বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লির ইতিহাস, তারা কীভাবে কাজ করে এবং কীভাবে সঠিকগুলি বেছে নিতে হয়।

বিপরীত অসমোসিস (RO) হল একটি ঝিল্লি বিচ্ছেদ প্রযুক্তি যা চাপ প্রয়োগ করে পানি থেকে লবণ এবং অন্যান্য দ্রবীভূত পদার্থ অপসারণ করতে পারে। সামুদ্রিক জল বিশুদ্ধকরণ, লোনা জলের বিশুদ্ধকরণ, পানীয় জল বিশুদ্ধকরণ এবং বর্জ্য জল পুনঃব্যবহারের জন্য RO ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেনের পেছনের গল্প

আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন কিভাবে বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেন কাজ করে? কীভাবে এটি জল থেকে লবণ এবং অন্যান্য অমেধ্যকে ফিল্টার করতে পারে, এটি পান করার জন্য নিরাপদ এবং পরিষ্কার করে? ঠিক আছে, এই আশ্চর্যজনক আবিষ্কারের পিছনের গল্পটি বেশ আকর্ষণীয়, এবং এতে কিছু কৌতূহলী সিগাল জড়িত।

এটি সব 1950 এর দশকে শুরু হয়েছিল, যখন সিডনি লোয়েব নামে একজন বিজ্ঞানী লস অ্যাঞ্জেলেসের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করছিলেন। তিনি অসমোসিস প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করতে আগ্রহী ছিলেন, যা একটি আধা-ভেদ্য ঝিল্লি জুড়ে জলের স্বাভাবিক গতিবিধি কম দ্রবণীয় ঘনত্বের অঞ্চল থেকে উচ্চ দ্রবণীয় ঘনত্বের অঞ্চলে। তিনি এই প্রক্রিয়াটিকে বিপরীত করার একটি উপায় খুঁজে বের করতে চেয়েছিলেন এবং বাহ্যিক চাপ ব্যবহার করে জলকে উচ্চ দ্রবণীয় ঘনত্ব থেকে কম দ্রবণ ঘনত্বে নিয়ে যেতে চেয়েছিলেন। এটি তাকে সমুদ্রের পানিকে বিশুদ্ধ করতে এবং মানুষের ব্যবহারের জন্য বিশুদ্ধ পানি তৈরি করতে দেয়।

যাইহোক, তিনি একটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়েছিলেন: একটি উপযুক্ত ঝিল্লি খুঁজে বের করা যা উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে এবং লবণ এবং অন্যান্য দূষিত পদার্থ দ্বারা ফাউলিং প্রতিরোধ করতে পারে। তিনি সেলুলোজ অ্যাসিটেট এবং পলিথিনের মতো বিভিন্ন উপকরণ চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু তাদের কোনটিই যথেষ্ট কাজ করেনি। তিনি হাল ছেড়ে দিতে যাচ্ছিলেন, যখন তিনি অদ্ভুত কিছু লক্ষ্য করলেন।

একদিন, তিনি সমুদ্র সৈকতে হাঁটছিলেন, এবং তিনি সমুদ্রের উপর দিয়ে এক ঝাঁক সিগল উড়তে দেখেছিলেন। তিনি লক্ষ্য করেছিলেন যে তারা জলে ডুব দেবে, কিছু মাছ ধরবে এবং তারপরে তীরে ফিরে আসবে। তিনি ভাবলেন কিভাবে তারা অসুস্থ বা ডিহাইড্রেটেড না হয়ে সমুদ্রের পানি পান করতে পারে। তিনি আরও তদন্ত করার সিদ্ধান্ত নেন, এবং তিনি আবিষ্কার করেন যে সিগালদের চোখের কাছে একটি বিশেষ গ্রন্থি রয়েছে, যাকে লবণ গ্রন্থি বলা হয়। এই গ্রন্থিটি তাদের রক্ত ​​থেকে অতিরিক্ত লবণ নিঃসৃত করে, তাদের নাসারন্ধ্র দিয়ে, লবণাক্ত দ্রবণ আকারে। এইভাবে, তারা তাদের জলের ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে এবং লবণের বিষক্রিয়া এড়াতে পারে।

তারপর থেকে, RO প্রযুক্তি একটি দ্রুত বিকাশের সময়ে প্রবেশ করেছে এবং ধীরে ধীরে বাণিজ্যিকীকরণের দিকে চলে গেছে। 1965 সালে, ক্যালিফোর্নিয়ার কোলিঙ্গায় প্রথম বাণিজ্যিক RO সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল, যা প্রতিদিন 5000 গ্যালন জল উত্পাদন করে। 1967 সালে, ক্যাডোট ইন্টারফেসিয়াল পলিমারাইজেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে পাতলা-ফিল্ম যৌগিক ঝিল্লি আবিষ্কার করেন, যা RO মেমব্রেনের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব উন্নত করে। 1977 সালে, ফিল্মটেক কর্পোরেশন শুকনো ধরণের ঝিল্লির উপাদান বিক্রি করতে শুরু করে, যার সঞ্চয়স্থানের সময় বেশি এবং সহজ পরিবহন ছিল।

আজকাল, ফিড জলের গুণমান এবং প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে RO মেমব্রেনগুলি বিভিন্ন প্রকার এবং আকারে পাওয়া যায়। সাধারণভাবে বলতে গেলে, দুটি প্রধান ধরনের RO মেমব্রেন রয়েছে: সর্পিল-ক্ষত এবং ফাঁপা-ফাইবার। সর্পিল-ক্ষত ঝিল্লি একটি ছিদ্রযুক্ত নলের চারপাশে ঘূর্ণিত সমতল শীট দিয়ে তৈরি, একটি নলাকার উপাদান তৈরি করে। ফাঁপা-ফাইবার ঝিল্লিগুলি ফাঁপা কোর সহ পাতলা টিউব দিয়ে তৈরি, একটি বান্ডিল উপাদান তৈরি করে। সর্পিল-ক্ষত ঝিল্লিগুলি সাধারণত সমুদ্রের জল এবং লোনা জলের বিশুদ্ধকরণের জন্য বেশি ব্যবহৃত হয়, যখন ফাঁপা-ফাইবার ঝিল্লিগুলি পানীয় জল পরিশোধনের মতো কম চাপ প্রয়োগের জন্য আরও উপযুক্ত।

একটি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক RO মেমব্রেন নির্বাচন করতে, বেশ কয়েকটি বিষয় বিবেচনা করা উচিত, যেমন:

- লবণ প্রত্যাখ্যান: ঝিল্লি দ্বারা অপসারণ করা লবণের শতাংশ। উচ্চতর লবণ প্রত্যাখ্যান মানে উচ্চতর জলের গুণমান।

- জলের প্রবাহ: প্রতি ইউনিট এলাকা এবং সময়ে ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যে পরিমাণ জল যায়। উচ্চ জল প্রবাহ মানে উচ্চ উত্পাদনশীলতা এবং কম শক্তি খরচ।

- ফাউলিং প্রতিরোধ: জৈব পদার্থ, কলয়েড, অণুজীব এবং স্কেলিং খনিজ দ্বারা ফাউলিং প্রতিরোধ করার ঝিল্লির ক্ষমতা। উচ্চতর ফাউলিং প্রতিরোধের অর্থ হল ঝিল্লির দীর্ঘ জীবন এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ।

- অপারেটিং চাপ: ঝিল্লির মাধ্যমে জল চালাতে প্রয়োজনীয় চাপ। নিম্ন অপারেটিং চাপ মানে কম শক্তি খরচ এবং সরঞ্জাম খরচ।

- অপারেটিং pH: pH এর পরিসীমা যা ঝিল্লি ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে। বিস্তৃত অপারেটিং pH মানে বিভিন্ন ফিড জলের উত্সের সাথে আরও নমনীয়তা এবং সামঞ্জস্য।

বিভিন্ন RO মেমব্রেনের এই কারণগুলির মধ্যে বিভিন্ন ট্রেড-অফ থাকতে পারে, তাই তাদের কর্মক্ষমতা ডেটা তুলনা করা এবং নির্দিষ্ট প্রয়োগের শর্ত অনুসারে সবচেয়ে উপযুক্ত একটি নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।