માઇક્રો-ફિલ્ટરેશન, અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન, નેનોફિલ્ટરેશન અને રિવર્સ ઓસ્મોસિસ વચ્ચેનો તફાવત

માઇક્રો-ફિલ્ટરેશન (MF)
ફિલ્ટરિંગ ચોકસાઇ 0.1 થી 50 માઇક્રોન વચ્ચે હોય છે. માઇક્રો-ફિલ્ટરેશનમાં વિવિધ પીપી ફિલ્ટર તત્વો, સક્રિય કાર્બન ફિલ્ટર તત્વો, સિરામિક ફિલ્ટર તત્વો, વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. પાણીમાંથી ખતરનાક તત્વો, જેમ કે સુક્ષ્મસજીવો દૂર કરે છે. ફિલ્ટર તત્વ ઘણીવાર ધોઈ શકાતું નથી અને તે એક વખતનું ફિલ્ટર સામગ્રી છે જેને નિયમિતપણે બદલવું આવશ્યક છે.

①PP કોટન કોર: સામાન્ય રીતે પાણીમાં કાંપ અને કાટ જેવા મોટા કણોને દૂર કરવા માટે ઓછી જરૂરિયાતો સાથે બરછટ ગાળણક્રિયા માટે જ વપરાય છે.

②સક્રિય કાર્બન: તે પાણીમાં રહેલા વિવિધ રંગો અને ગંધને દૂર કરી શકે છે, પરંતુ તે પાણીમાં રહેલા બેક્ટેરિયાને દૂર કરી શકતું નથી, અને કાંપ અને કાટને દૂર કરવાની અસર પણ ખૂબ જ નબળી છે.

③સિરામિક ફિલ્ટર તત્વ: નાની ગાળણ ચોકસાઇ માત્ર 0.1 માઇક્રોન છે, અને પ્રવાહ દર સામાન્ય રીતે નાનો હોય છે, જેને સાફ કરવું સરળ નથી.

અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન (UF)
માઇક્રોપોરસ ફિલ્ટર મેમ્બ્રેન 0.001-0.02 માઇક્રોનની રેટેડ પોર સાઇઝ રેન્જ ધરાવે છે અને પોર સાઇઝના ધોરણો સુસંગત છે. અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન ફિલ્ટરેશન એ એક મેમ્બ્રેન ફિલ્ટરેશન પ્રક્રિયા છે જે પ્રેરક બળ તરીકે દબાણ તફાવત સાથે અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેનનો ઉપયોગ કરે છે. મોટાભાગના અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન એસીટેટ ફાઇબર્સ અથવા તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓવાળા પોલિમર મટિરિયલ્સથી બનેલા હોય છે. તે ટ્રીટમેન્ટ સોલ્યુશન્સમાં દ્રાવ્યોના વિભાજન અને સાંદ્રતા માટે યોગ્ય છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર કોલોઇડલ સસ્પેન્શનના વિભાજન માટે પણ થાય છે જે અન્ય વિભાજન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પૂર્ણ કરવા મુશ્કેલ હોય છે, અને તેના એપ્લિકેશન ડોમેન્સ સતત વધી રહ્યા છે.

દબાણ તફાવતના આધારે પટલ અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશનને ત્રણ પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન મેમ્બ્રેન ફિલ્ટરેશન, માઇક્રોપોરસ મેમ્બ્રેન ફિલ્ટરેશન અને રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન ફિલ્ટરેશન. તેઓ પટલ સ્તર દ્વારા જાળવી શકાય તેવા નાના કણોના કદ અથવા પરમાણુ વજન દ્વારા અલગ પડે છે. જ્યારે પટલની રેટેડ પોર સાઈઝ રેન્જનો ઉપયોગ ડિસ્ટિનિગિંગ સ્ટાન્ડર્ડ તરીકે થાય છે, ત્યારે માઇક્રોપોરસ મેમ્બ્રેન (MF) ની રેટેડ પોર સાઈઝ રેન્જ 0.02-10 મીટર હોય છે, અલ્ટ્રા-ફિલ્ટ્રેશન મેમ્બ્રેન (UF) ની રેટેડ પોર સાઈઝ રેન્જ 0.001-0.02 મીટર હોય છે, અને રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન (RO) ની રેટેડ પોર સાઈઝ રેન્જ 0.0001-0.001 મીટર હોય છે. છિદ્રો માટે ઘણા નિયંત્રણ તત્વો છે, જેમ કે વિવિધ છિદ્ર કદવાળા અલ્ટ્રા-ફિલ્ટ્રેશન મેમ્બ્રેન, અને છિદ્ર કદ વિતરણ દ્રાવણના પ્રકાર અને સાંદ્રતા, તેમજ પટલ ઉત્પાદન દરમિયાન બાષ્પીભવન અને કોગ્યુલેશન સ્થિતિઓના આધારે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.

અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન ભૌતિક નકશો
અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન સામાન્ય રીતે પોલિમર સેપરેશન મેમ્બ્રેન હોય છે, જેમાં અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પોલિમર મટિરિયલ્સમાં મોટે ભાગે સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ, પોલિસલ્ફોન, પોલિએક્રીલોનિટ્રાઇલ, પોલિમાઇડ અને પોલીકાર્બોનેટનો સમાવેશ થાય છે. અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેનનો વ્યાપકપણે ફાર્માસ્યુટિકલ, ફૂડ અને પર્યાવરણીય ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે, અને તેને ફ્લેટ મેમ્બ્રેન, રોલ મેમ્બ્રેન, ટ્યુબ્યુલર મેમ્બ્રેન અથવા હોલો ફાઇબર મેમ્બ્રેનમાં બનાવી શકાય છે.

અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેન એ શોધાયેલ પ્રથમ પોલિમર સેપરેશન મેમ્બ્રેનમાંથી એક હતું, અને અલ્ટ્રા-ફિલ્ટરેશન મશીનોનું ઉત્પાદન 1960 ના દાયકામાં થયું હતું. અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન મેમ્બ્રેનનો ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે અને તે એક નવા રાસાયણિક એકમ કામગીરી તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. તેનો ઉપયોગ જૈવિક ઉત્પાદનો, ફાર્માસ્યુટિકલ માલ અને ખાદ્ય પદાર્થોના વિભાજન, સાંદ્રતા અને શુદ્ધિકરણ તેમજ રક્ત શુદ્ધિકરણ, ગંદાપાણી શુદ્ધિકરણ અને અલ્ટ્રાપ્યોર પાણીની તૈયારીમાં ટર્મિનલ ટ્રીટમેન્ટ ઉપકરણોમાં થાય છે.

નેનોફિલ્ટ્રેશન (NF) ની ફિલ્ટરેશન ચોકસાઇ અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન અને રિવર્સ ઓસ્મોસિસની વચ્ચે હોય છે, અને ડિસેલિનેશન રેટ રિવર્સ ઓસ્મોસિસ કરતા ઓછો હોય છે. બજારમાં, એક વ્યાપક કહેવત હતી: નેનોફિલ્ટ્રેશન એ સ્લોપી રિવર્સ ઓસ્મોસિસ છે. વાસ્તવમાં, આ એક ભ્રામક તકનીકી વિચાર છે.
નેનોફિલ્ટરેશનનો ભૌતિક નકશો
વાસ્તવિક વિભાજન ખ્યાલમાં, નેનોફિલ્ટ્રેશન એ એક ફિલ્ટર પટલ છે જે દૌનાન અસરને સંતોષે છે અને તેમાં પસંદગીયુક્ત આયન અસ્વીકાર છે, એક પટલ જેની સોડિયમ ક્લોરાઇડ અભેદ્યતા સોડિયમ ક્લોરાઇડ સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે અને 0.4 કરતા વધુ છે. તેનો પ્રાથમિક ઉપયોગ ડિસેલિનેશન અને વિવિધ ઇનપુટ પ્રવાહીની સાંદ્રતા છે. 30,000 ppm NaCl પર નેનોફિલ્ટ્રેશન પટલનો ઉપયોગ કરીને 0% NaCl અસ્વીકાર જોવા મળ્યો, જે અન્ય આયનો સાથે જોડવામાં આવ્યો.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO): ગાળણ ચોકસાઈ લગભગ 0.0001 માઇક્રોન છે, અને તે 1960 ના દાયકાની શરૂઆતમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વિકસાવવામાં આવેલી એક અતિ-ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળી પટલ અલગ કરવાની પદ્ધતિ છે જે વિભેદક દબાણનો ઉપયોગ કરે છે. તે પાણીમાં વ્યવહારીક રીતે તમામ દૂષકો (હાનિકારક અને મદદરૂપ બંને) ને ફિલ્ટર કરી શકે છે, ફક્ત પાણીના અણુઓ છોડી દે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તેનો ઉપયોગ શુદ્ધ પાણી, ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાપ્યોર પાણી અને તબીબી અલ્ટ્રાપ્યોર પાણીના ઉત્પાદનમાં થાય છે. રિવર્સ ઓસ્મોસિસ ટેકનોલોજી માટે દબાણ અને ઊર્જા જરૂરી છે.

RO એ અંગ્રેજીમાં રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેનનું સંક્ષેપ છે. RO મેમ્બ્રેનનું છિદ્ર કદ વાળના પાંચ મિલિયનમા ભાગ (0.0001 માઇક્રોન) હોવાથી, તે સામાન્ય રીતે નરી આંખે અદ્રશ્ય હોય છે, અને બેક્ટેરિયા અને વાયરસ તેના 5000 છે. તેથી, ફક્ત પાણીના અણુઓ અને કેટલાક ખનિજ આયનો જે માનવ શરીર માટે ફાયદાકારક છે તે પસાર થઈ શકે છે, અને અન્ય અશુદ્ધિઓ અને ભારે ધાતુઓ ગંદા પાણીની પાઇપમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસનો સિદ્ધાંત:
સૌ પ્રથમ, આપણે "ઓસ્મોસિસ" ના વિચારને સમજવો જોઈએ. ઓસ્મોસિસ એક ભૌતિક પ્રક્રિયા છે. જ્યારે બે પ્રકારના પાણીને અલગ અલગ ક્ષાર સાથે અલગ કરવામાં આવે છે, જેમ કે અર્ધ-પારગમ્ય અવરોધ દ્વારા, ત્યારે બાજુ પર ઓછું મીઠું ધરાવતું પાણી પાર કરે છે. પટલ ઉચ્ચ મીઠાના પ્રમાણવાળા પાણીમાં પ્રવેશ કરે છે, પરંતુ મીઠું પાર કરતું નથી, જેના કારણે બંને બાજુ મીઠાની સાંદ્રતા ધીમે ધીમે એક થઈ જાય છે જ્યાં સુધી તે સમાન ન થાય. જો કે, આ પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવામાં ઘણો સમય લાગે છે, જેને ઓસ્મોટિક દબાણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

રિવર્સ ઓસ્મોસિસ ભૌતિક નકશો
જોકે, જો તમે પાણીની બાજુ પર મોટા પ્રમાણમાં મીઠાનું પ્રમાણ ધરાવતા દબાણ લાવવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો પરિણામ ઉપરોક્ત ઘૂંસપેંઠને પણ મર્યાદિત કરી શકે છે, અને આ દબાણને ઓસ્મોટિક દબાણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જો દબાણ વધારવામાં આવે છે, તો ઘૂસણખોરી ઉલટાવી શકાય છે, અને મીઠું રહેશે. પરિણામે, રિવર્સ ઓસ્મોસિસ ડિસેલિનેશનનો સિદ્ધાંત એ છે કે ખારા પાણીમાં (જેમ કે કાચા પાણી) કુદરતી ઓસ્મોટિક દબાણ કરતા વધારે દબાણ લાગુ કરવામાં આવે, જેથી ઓસ્મોસિસ વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે, અને કાચા પાણીમાં રહેલા પાણીના અણુઓ પટલની બીજી બાજુ દબાવવામાં આવે, જેના પરિણામે સ્વચ્છ પાણી બને, જેથી પાણીમાંથી અશુદ્ધિઓ અને ક્ષાર દૂર કરવાનો ધ્યેય પ્રાપ્ત થાય.

આરઓ રિવર્સ ઓસ્મોસિસનું મૂળ:

૧૯૫૦માં એક અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકે અકસ્માતે શોધી કાઢ્યું કે દરિયામાં ઉડતી વખતે સીગલોએ દરિયાની સપાટી પરથી દરિયાઈ પાણીનો મોટો જથ્થો ચૂસી લીધો હતો. થોડીક સેકન્ડ પછી તેઓએ દરિયાઈ પાણીનો થોડો જથ્થો ઉલટી કરી દીધો, જેનાથી ચિંતા વધી ગઈ કારણ કે જમીન પરના પ્રાણીઓ તેમના ફેફસાં દ્વારા શ્વાસ લે છે. વધુ મીઠું મીઠું પાણી પી શકાતું નથી. ડિસેક્શન પછી, જાણવા મળ્યું કે સીગલના શરીરમાં એક પાતળું પડ હોય છે. ફિલ્મ ખરેખર ચોક્કસ છે. સીગલ ખારા પાણીને શ્વાસમાં લે છે, જે પછીથી સંકુચિત થાય છે, અને દબાણની અસરને કારણે પાણીના અણુઓ ફિલ્મમાંથી પસાર થાય છે.

તેને મીઠા પાણીમાં ફેરવવામાં આવે છે, અને દરિયાના પાણીમાં રહેલા દૂષકો અને અત્યંત કેન્દ્રિત મીઠું મોંમાંથી બહાર ફેંકાઈ જાય છે. આ રિવર્સ ઓસ્મોસિસ પ્રક્રિયાનો મૂળભૂત સૈદ્ધાંતિક આધાર છે, જે સૌપ્રથમ 1953 માં ફ્લોરિડા યુનિવર્સિટી દ્વારા ડિસેલિનેશન સાધનો પર લાગુ કરવામાં આવી હતી. યુસીએલએ યુનિવર્સિટી સ્કૂલ ઓફ મેડિસિનના પ્રોફેસર ડૉ. એસ. સિડની લોડે, 2009 માં યુએસ ફેડરલ સરકારના પ્રોજેક્ટના સમર્થનથી, રિવર્સ ઓસ્મોસિસ મેમ્બ્રેન પર સંશોધન શરૂ કરવા માટે ડૉ. એસ. સોઇરિરાજન સાથે સહયોગ કર્યો, અને તેને અવકાશયાત્રીઓ પર લાગુ કરવા માટે સંશોધનમાં દર વર્ષે આશરે $400 મિલિયન યુએસ ડોલરનું રોકાણ કર્યું.