रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) एक झिल्ली पृथक्करण तकनीक है जो दबाव डालकर पानी से नमक और अन्य घुले हुए पदार्थों को अलग कर सकती है। आरओ का व्यापक रूप से समुद्री जल विलवणीकरण, खारे पानी के विलवणीकरण, पेयजल शुद्धिकरण और अपशिष्ट जल के पुन: उपयोग के लिए उपयोग किया जाता है।
रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली के पीछे की कहानी
क्या आपने कभी सोचा है कि रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली कैसे काम करती है? यह पानी से नमक और अन्य अशुद्धियों को कैसे छानकर उसे पीने के लिए सुरक्षित और स्वच्छ बनाती है? इस अद्भुत आविष्कार के पीछे की कहानी बेहद दिलचस्प है, और इसमें कुछ जिज्ञासु सीगल (समुद्री पक्षी) शामिल हैं।
यह सब 1950 के दशक में शुरू हुआ, जब सिडनी लोएब नामक एक वैज्ञानिक कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स में कार्यरत थे। उनकी रुचि परासरण की प्रक्रिया का अध्ययन करने में थी, जो एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के पार पानी का कम विलेय सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च विलेय सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर प्राकृतिक गति है। वह इस प्रक्रिया को उलटने का एक तरीका खोजना चाहते थे, और बाहरी दबाव का उपयोग करके पानी को उच्च विलेय सांद्रता से कम विलेय सांद्रता की ओर ले जाना चाहते थे। इससे वह समुद्री जल को विलवणीकरण कर सकेंगे, और मानव उपभोग के लिए ताज़ा पानी का उत्पादन कर सकेंगे।
हालाँकि, उनके सामने एक बड़ी चुनौती थी: एक उपयुक्त झिल्ली ढूँढना जो उच्च दबाव को झेल सके और नमक व अन्य दूषित पदार्थों से होने वाली गंदगी को रोक सके। उन्होंने सेल्यूलोज़ एसीटेट और पॉलीएथिलीन जैसी कई सामग्रियों का इस्तेमाल किया, लेकिन उनमें से कोई भी कारगर साबित नहीं हुई। वह हार मानने ही वाले थे कि तभी उन्होंने एक अजीब चीज़ देखी।
एक दिन, वह समुद्र तट पर टहल रहा था, और उसने सीगल के एक झुंड को समुद्र के ऊपर उड़ते देखा। उसने देखा कि वे पानी में गोता लगाते, कुछ मछलियाँ पकड़ते और फिर वापस किनारे पर उड़ जाते। उसे आश्चर्य हुआ कि वे बिना बीमार हुए या निर्जलीकरण के समुद्री जल कैसे पी सकते हैं। उसने और खोजबीन करने का फैसला किया, और उसे पता चला कि सीगल की आँखों के पास एक विशेष ग्रंथि होती है, जिसे नमक ग्रंथि कहते हैं। यह ग्रंथि उनके रक्त से अतिरिक्त नमक को उनके नथुनों के माध्यम से, नमकीन घोल के रूप में स्रावित करती है। इस तरह, वे अपना जल संतुलन बनाए रख सकते हैं और नमक विषाक्तता से बच सकते हैं।
तब से, आरओ तकनीक तेज़ी से विकास के दौर में प्रवेश कर गई है और धीरे-धीरे व्यावसायीकरण की ओर बढ़ रही है। 1965 में, कैलिफ़ोर्निया के कोलिंगा में पहला व्यावसायिक आरओ सिस्टम बनाया गया, जो प्रतिदिन 5000 गैलन पानी का उत्पादन करता था। 1967 में, कैडोट ने इंटरफेसियल पॉलीमराइज़ेशन विधि का उपयोग करके पतली-फिल्म मिश्रित झिल्ली का आविष्कार किया, जिससे आरओ झिल्लियों के प्रदर्शन और स्थिरता में सुधार हुआ। 1977 में, फिल्मटेक कॉर्पोरेशन ने शुष्क-प्रकार के झिल्ली तत्वों की बिक्री शुरू की, जिनका भंडारण समय लंबा था और परिवहन आसान था।
आजकल, आरओ मेम्ब्रेन विभिन्न प्रकार और आकारों में उपलब्ध हैं, जो फीड वाटर की गुणवत्ता और अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करते हैं। सामान्यतः, आरओ मेम्ब्रेन के दो मुख्य प्रकार होते हैं: स्पाइरल-वाउंड और हॉलो-फाइबर। स्पाइरल-वाउंड मेम्ब्रेन एक छिद्रित ट्यूब के चारों ओर लपेटी गई चपटी चादरों से बने होते हैं, जो एक बेलनाकार तत्व बनाते हैं। हॉलो-फाइबर मेम्ब्रेन खोखले कोर वाली पतली ट्यूबों से बने होते हैं, जो एक बंडल तत्व बनाते हैं। स्पाइरल-वाउंड मेम्ब्रेन का उपयोग आमतौर पर समुद्री जल और खारे पानी के विलवणीकरण के लिए किया जाता है, जबकि हॉलो-फाइबर मेम्ब्रेन पेयजल शुद्धिकरण जैसे कम दबाव वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।
किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही आरओ झिल्ली चुनने के लिए, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए, जैसे:
- लवण अस्वीकृति: झिल्ली द्वारा हटाए गए लवण का प्रतिशत। उच्च लवण अस्वीकृति का अर्थ है जल की उच्च गुणवत्ता।
- जल प्रवाह: प्रति इकाई क्षेत्रफल और समय में झिल्ली से गुजरने वाले जल की मात्रा। अधिक जल प्रवाह का अर्थ है अधिक उत्पादकता और कम ऊर्जा खपत।
- दूषण प्रतिरोध: कार्बनिक पदार्थों, कोलाइड्स, सूक्ष्मजीवों और स्केलिंग खनिजों द्वारा दूषण का प्रतिरोध करने की झिल्ली की क्षमता। उच्च दूषण प्रतिरोध का अर्थ है झिल्ली का लंबा जीवन और कम रखरखाव लागत।
- परिचालन दबाव: झिल्ली के माध्यम से पानी को प्रवाहित करने के लिए आवश्यक दबाव। कम परिचालन दबाव का अर्थ है कम ऊर्जा खपत और उपकरण लागत।
- ऑपरेटिंग पीएच: पीएच की वह सीमा जिसे झिल्ली बिना किसी क्षति के सहन कर सकती है। व्यापक ऑपरेटिंग पीएच का अर्थ है अधिक लचीलापन और विभिन्न फीड वाटर स्रोतों के साथ अनुकूलता।
विभिन्न आरओ झिल्लियों में इन कारकों के बीच अलग-अलग व्यापार-बंद हो सकते हैं, इसलिए उनके प्रदर्शन डेटा की तुलना करना और विशिष्ट अनुप्रयोग स्थितियों के अनुसार सबसे उपयुक्त का चयन करना महत्वपूर्ण है।
पोस्ट करने का समय: 02-नवंबर-2023