રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેનનો ઇતિહાસ, તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને કેવી રીતે યોગ્ય પસંદ કરવી.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO) એ પટલને અલગ કરવાની તકનીક 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 ગંદાપાણીના પુનઃઉપયોગ માટે આરઓનો 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, તેને પીવા માટે સલામત અને સ્વચ્છ બનાવી શકે છે? ઠીક છે, આ અદ્ભુત શોધ પાછળની વાર્તા ખૂબ જ રસપ્રદ છે, અને તેમાં કેટલાક વિચિત્ર સીગલનો સમાવેશ થાય છે.

આ બધું 1950 ના દાયકામાં શરૂ થયું, જ્યારે સિડની લોએબ નામના વૈજ્ઞાનિક યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, લોસ એન્જલસમાં કામ કરી રહ્યા હતા. તેમને અભિસરણની પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ કરવામાં રસ હતો, જે અર્ધ-પારગમ્ય પટલમાં પાણીની કુદરતી હિલચાલ છે જે નીચા દ્રાવ્ય સાંદ્રતાના પ્રદેશમાંથી ઉચ્ચ દ્રાવ્ય સાંદ્રતાના પ્રદેશમાં છે. તે આ પ્રક્રિયાને ઉલટાવી દેવાનો માર્ગ શોધવા માંગતો હતો અને બાહ્ય દબાણનો ઉપયોગ કરીને પાણીને ઉચ્ચ દ્રાવ્ય સાંદ્રતામાંથી નીચા દ્રાવ્ય સાંદ્રતામાં ખસેડવા માંગતો હતો. આનાથી તે દરિયાઈ પાણીને ડિસેલિનેટ કરી શકશે અને માનવ વપરાશ માટે તાજા પાણીનું ઉત્પાદન કરી શકશે.

જો કે, તેમણે એક મોટા પડકારનો સામનો કરવો પડ્યો: એક યોગ્ય પટલ શોધવી જે ઉચ્ચ દબાણનો સામનો કરી શકે અને મીઠું અને અન્ય દૂષકો દ્વારા ફાઉલિંગનો પ્રતિકાર કરી શકે. તેણે સેલ્યુલોઝ એસીટેટ અને પોલિઇથિલિન જેવી વિવિધ સામગ્રીઓ અજમાવી, પરંતુ તેમાંથી કોઈએ પૂરતું કામ કર્યું નહીં. તે હાર માની રહ્યો હતો, જ્યારે તેણે કંઈક વિચિત્ર જોયું.

એક દિવસ, તે દરિયાકિનારે ચાલતો હતો, અને તેણે સમુદ્ર પર ઉડતા સીગલનું ટોળું જોયું. તેણે જોયું કે તેઓ પાણીમાં ડૂબકી મારશે, કેટલીક માછલીઓ પકડશે અને પછી પાછા કિનારે ઉડી જશે. તેને આશ્ચર્ય થયું કે તેઓ બીમાર કે નિર્જલીકૃત થયા વિના દરિયાનું પાણી કેવી રીતે પી શકે. તેણે વધુ તપાસ કરવાનું નક્કી કર્યું, અને તેણે શોધ્યું કે સીગલ્સની આંખોની નજીક એક ખાસ ગ્રંથિ હોય છે, જેને મીઠું ગ્રંથિ કહેવાય છે. આ ગ્રંથિ તેમના લોહીમાંથી, તેમના નસકોરા દ્વારા, મીઠાના દ્રાવણના રૂપમાં વધુ પડતું મીઠું સ્ત્રાવ કરે છે. આ રીતે, તેઓ તેમના પાણીનું સંતુલન જાળવી શકે છે અને મીઠાના ઝેરને ટાળી શકે છે.

ત્યારથી, આરઓ ટેક્નોલોજીએ ઝડપી વિકાસ સમયગાળામાં પ્રવેશ કર્યો છે અને ધીમે ધીમે વેપારીકરણ તરફ આગળ વધ્યું છે. 1965માં, કેલિફોર્નિયાના કોલિંગામાં પ્રથમ કોમર્શિયલ આરઓ સિસ્ટમ બનાવવામાં આવી હતી, જે દરરોજ 5000 ગેલન પાણીનું ઉત્પાદન કરતી હતી. 1967 માં, કેડોટે ઇન્ટરફેસિયલ પોલિમરાઇઝેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પાતળા-ફિલ્મ સંયુક્ત પટલની શોધ કરી, જેણે RO મેમ્બ્રેનની કામગીરી અને સ્થિરતામાં સુધારો કર્યો. 1977માં, ફિલ્મટેક કોર્પોરેશને ડ્રાય-ટાઈપ મેમ્બ્રેન એલિમેન્ટ્સ વેચવાનું શરૂ કર્યું, જેમાં લાંબો સંગ્રહ સમય અને સરળ પરિવહન હતું.

આજકાલ, ફીડ પાણીની ગુણવત્તા અને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને આધારે આરઓ મેમ્બ્રેન વિવિધ પ્રકારો અને કદમાં ઉપલબ્ધ છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, RO પટલના બે મુખ્ય પ્રકાર છે: સર્પાકાર-ઘા અને હોલો-ફાઇબર. સર્પાકાર-ઘાના પટલ સપાટ શીટ્સથી બનેલા હોય છે જે છિદ્રિત નળીની આસપાસ વળેલું હોય છે, જે એક નળાકાર તત્વ બનાવે છે. હોલો-ફાઇબર પટલ હોલો કોરો સાથે પાતળા ટ્યુબથી બનેલા હોય છે, જે બંડલ તત્વ બનાવે છે. સર્પાકાર-ઘાના પટલનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે દરિયાઈ પાણી અને ખારા પાણીના ડિસેલિનેશન માટે થાય છે, જ્યારે હોલો-ફાઈબર મેમ્બ્રેન પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ જેવા ઓછા દબાણવાળા કાર્યક્રમો માટે વધુ યોગ્ય છે.

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

- મીઠું અસ્વીકાર: પટલ દ્વારા દૂર કરાયેલ મીઠાની ટકાવારી. ઉચ્ચ મીઠું અસ્વીકાર એટલે ઉચ્ચ પાણીની ગુણવત્તા.

- પાણીનો પ્રવાહ: એકમ વિસ્તાર અને સમય દીઠ પટલમાંથી પસાર થતા પાણીનો જથ્થો. વધુ પાણીનો પ્રવાહ એટલે ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા અને ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ.

- ફોલિંગ પ્રતિકાર: કાર્બનિક પદાર્થો, કોલોઇડ્સ, સુક્ષ્મસજીવો અને સ્કેલિંગ ખનિજો દ્વારા ફોલિંગનો પ્રતિકાર કરવાની પટલની ક્ષમતા. ઉચ્ચ ફાઉલિંગ પ્રતિકારનો અર્થ થાય છે મેમ્બ્રેનનું લાંબું જીવન અને નિમ્ન જાળવણી ખર્ચ.

- ઓપરેટિંગ પ્રેશર: પટલ દ્વારા પાણીને ચલાવવા માટે જરૂરી દબાણ. નીચા ઓપરેટિંગ દબાણનો અર્થ થાય છે ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ અને સાધનોની કિંમત.

- ઓપરેટિંગ pH: pH ની શ્રેણી કે જે પટલ નુકસાન વિના સહન કરી શકે છે. વ્યાપક ઓપરેટિંગ pH એટલે વિવિધ ફીડ વોટર સ્ત્રોતો સાથે વધુ સુગમતા અને સુસંગતતા.

અલગ-અલગ RO પટલમાં આ પરિબળો વચ્ચે અલગ-અલગ ટ્રેડ-ઑફ હોઈ શકે છે, તેથી તેમના પર્ફોર્મન્સ ડેટાની સરખામણી કરવી અને ચોક્કસ એપ્લિકેશન શરતો અનુસાર સૌથી યોગ્ય પસંદ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે.