રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેનનો ઇતિહાસ, તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને યોગ્ય કેવી રીતે પસંદ કરવું.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO) એ એક પટલ સેપરેશન ટેકનોલોજી છે જે દબાણ લાગુ કરીને પાણીમાંથી મીઠું અને અન્ય ઓગળેલા પદાર્થોને દૂર કરી શકે છે. દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશન, ખારા પાણીના ડિસેલિનેશન, પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ અને ગંદા પાણીના પુનઃઉપયોગ માટે RO નો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન પાછળની વાર્તા

શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન કેવી રીતે કામ કરે છે? તે પાણીમાંથી મીઠું અને અન્ય અશુદ્ધિઓને કેવી રીતે ફિલ્ટર કરી શકે છે, જેનાથી તે પીવા માટે સલામત અને સ્વચ્છ બને છે? આ અદ્ભુત શોધ પાછળની વાર્તા ખૂબ જ રસપ્રદ છે, અને તેમાં કેટલાક વિચિત્ર સીગલનો પણ સમાવેશ થાય છે.

આ બધું ૧૯૫૦ ના દાયકામાં શરૂ થયું, જ્યારે સિડની લોએબ નામના વૈજ્ઞાનિક લોસ એન્જલસની કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટીમાં કામ કરી રહ્યા હતા. તેમને ઓસ્મોસિસની પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ કરવામાં રસ હતો, જે ઓછી દ્રાવ્ય સાંદ્રતાવાળા પ્રદેશથી ઉચ્ચ દ્રાવ્ય સાંદ્રતાવાળા પ્રદેશમાં અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા પાણીની કુદરતી હિલચાલ છે. તેઓ આ પ્રક્રિયાને ઉલટાવી દેવાનો માર્ગ શોધવા માંગતા હતા, અને બાહ્ય દબાણનો ઉપયોગ કરીને પાણીને ઉચ્ચ દ્રાવ્ય સાંદ્રતાથી ઓછી દ્રાવ્ય સાંદ્રતા તરફ ખસેડવા માંગતા હતા. આનાથી તેઓ દરિયાઈ પાણીને ડિસેલિનેટ કરી શકશે અને માનવ વપરાશ માટે તાજું પાણી ઉત્પન્ન કરી શકશે.

જોકે, તેને એક મોટો પડકારનો સામનો કરવો પડ્યો: એક યોગ્ય પટલ શોધવી જે ઉચ્ચ દબાણનો સામનો કરી શકે અને મીઠું અને અન્ય દૂષકો દ્વારા થતા ફોલિંગનો પ્રતિકાર કરી શકે. તેણે સેલ્યુલોઝ એસિટેટ અને પોલિઇથિલિન જેવી વિવિધ સામગ્રીનો પ્રયાસ કર્યો, પરંતુ તેમાંથી કોઈ પણ પૂરતું કામ ન કર્યું. તે હાર માની લેવા જતો હતો, જ્યારે તેને કંઈક અનોખું દેખાયું.

એક દિવસ, તે દરિયા કિનારે ચાલતો હતો, અને તેણે સમુદ્ર પર ઉડતા સીગલના ટોળાને જોયા. તેણે જોયું કે તેઓ પાણીમાં ડૂબકી લગાવે છે, થોડી માછલીઓ પકડે છે, અને પછી કિનારે પાછા ઉડી જાય છે. તે વિચારતો હતો કે તેઓ બીમાર કે ડિહાઇડ્રેટ થયા વિના દરિયાનું પાણી કેવી રીતે પી શકે. તેણે વધુ તપાસ કરવાનું નક્કી કર્યું, અને તેણે શોધી કાઢ્યું કે સીગલની આંખો પાસે એક ખાસ ગ્રંથિ હોય છે, જેને મીઠું ગ્રંથિ કહેવાય છે. આ ગ્રંથિ તેમના લોહીમાંથી, તેમના નાક દ્વારા, ખારા દ્રાવણના રૂપમાં વધારાનું મીઠું સ્ત્રાવ કરે છે. આ રીતે, તેઓ તેમનું પાણીનું સંતુલન જાળવી શકે છે અને મીઠાના ઝેરથી બચી શકે છે.

ત્યારથી, RO ટેકનોલોજીએ ઝડપી વિકાસના સમયગાળામાં પ્રવેશ કર્યો છે અને ધીમે ધીમે વ્યાપારીકરણ તરફ આગળ વધ્યો છે. 1965 માં, કેલિફોર્નિયાના કોલિંગામાં પ્રથમ વ્યાપારી RO સિસ્ટમ બનાવવામાં આવી હતી, જે દરરોજ 5000 ગેલન પાણી ઉત્પન્ન કરતી હતી. 1967 માં, કેડોટે ઇન્ટરફેસિયલ પોલિમરાઇઝેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પાતળા-ફિલ્મ સંયુક્ત પટલની શોધ કરી, જેણે RO પટલની કામગીરી અને સ્થિરતામાં સુધારો કર્યો. 1977 માં, ફિલ્મટેક કોર્પોરેશને ડ્રાય-ટાઇપ પટલ તત્વો વેચવાનું શરૂ કર્યું, જેનો સંગ્રહ સમય લાંબો હતો અને પરિવહન સરળ હતું.

આજકાલ, RO મેમ્બ્રેન વિવિધ પ્રકારો અને કદમાં ઉપલબ્ધ છે, જે ફીડ વોટરની ગુણવત્તા અને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, RO મેમ્બ્રેનના બે મુખ્ય પ્રકારો છે: સર્પાકાર-ઘા અને હોલો-ફાઇબર. સર્પાકાર-ઘા પટલ છિદ્રિત ટ્યુબની આસપાસ ફેરવાયેલી સપાટ શીટ્સથી બનેલા હોય છે, જે નળાકાર તત્વ બનાવે છે. હોલો-ફાઇબર મેમ્બ્રેન હોલો કોરોવાળી પાતળી ટ્યુબથી બનેલા હોય છે, જે બંડલ તત્વ બનાવે છે. સર્પાકાર-ઘા પટલનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે દરિયાઈ પાણી અને ખારા પાણીના ડિસેલિનેશન માટે થાય છે, જ્યારે હોલો-ફાઇબર મેમ્બ્રેન પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ જેવા ઓછા દબાણવાળા ઉપયોગો માટે વધુ યોગ્ય છે.

ચોક્કસ એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય RO પટલ પસંદ કરવા માટે, ઘણા પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, જેમ કે:

- મીઠાનો અસ્વીકાર: પટલ દ્વારા દૂર કરવામાં આવતા મીઠાના ટકાવારી. વધુ મીઠાનો અસ્વીકાર એટલે પાણીની ગુણવત્તામાં વધારો.

- પાણીનો પ્રવાહ: પ્રતિ એકમ ક્ષેત્રફળ અને સમય પટલમાંથી પસાર થતા પાણીની માત્રા. વધુ પાણીનો પ્રવાહ એટલે વધુ ઉત્પાદકતા અને ઓછી ઉર્જા વપરાશ.

- ફાઉલિંગ પ્રતિકાર: કાર્બનિક પદાર્થો, કોલોઇડ્સ, સુક્ષ્મસજીવો અને સ્કેલિંગ ખનિજો દ્વારા ફાઉલિંગનો પ્રતિકાર કરવાની પટલની ક્ષમતા. વધુ ફાઉલિંગ પ્રતિકારનો અર્થ એ છે કે પટલનું આયુષ્ય લાંબું થાય છે અને જાળવણી ખર્ચ ઓછો થાય છે.

- કાર્યકારી દબાણ: પટલમાંથી પાણી પસાર કરવા માટે જરૂરી દબાણ. કાર્યકારી દબાણ ઓછું હોવાનો અર્થ એ છે કે ઊર્જાનો વપરાશ અને સાધનોનો ખર્ચ ઓછો થાય છે.

- કાર્યકારી pH: પટલ નુકસાન વિના સહન કરી શકે તેવી pH શ્રેણી. વ્યાપક કાર્યકારી pH નો અર્થ એ છે કે વિવિધ ફીડ પાણીના સ્ત્રોતો સાથે વધુ સુગમતા અને સુસંગતતા.

વિવિધ RO પટલમાં આ પરિબળો વચ્ચે અલગ અલગ ટ્રેડ-ઓફ હોઈ શકે છે, તેથી તેમના પ્રદર્શન ડેટાની તુલના કરવી અને ચોક્કસ એપ્લિકેશન પરિસ્થિતિઓ અનુસાર સૌથી યોગ્ય પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.