റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് മെംബ്രണുകളുടെ ചരിത്രം, അവ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ശരിയായവ എങ്ങനെ തിരഞ്ഞെടുക്കാം.

റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് (RO) എന്നത് ഒരു മെംബ്രൺ വേർതിരിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ച് വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഉപ്പും മറ്റ് അലിഞ്ഞുചേർന്ന വസ്തുക്കളും നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയും. കടൽജല ശുദ്ധീകരണം, ഉപ്പുവെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കൽ, കുടിവെള്ള ശുദ്ധീകരണം, മലിനജലം പുനരുപയോഗം എന്നിവയ്ക്കായി RO വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് മെംബ്രെൻ പിന്നിലെ കഥ

ഒരു റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് മെംബ്രൺ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടോ? വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഉപ്പും മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളും ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് കുടിക്കാൻ സുരക്ഷിതവും ശുദ്ധവുമാക്കാൻ ഇതിന് എങ്ങനെ കഴിയും? കൊള്ളാം, ഈ അത്ഭുതകരമായ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന് പിന്നിലെ കഥ വളരെ ആകർഷകമാണ്, അതിൽ ചില കൗതുകകരമായ കടൽക്കാക്കകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

1950-കളിൽ സിഡ്‌നി ലോബ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ലോസ് ഏഞ്ചൽസിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിൽ ജോലി ചെയ്യുമ്പോഴാണ് ഇതെല്ലാം ആരംഭിച്ചത്. അർദ്ധ-പ്രവേശന സ്തരത്തിന് കുറുകെയുള്ള ജലത്തിൻ്റെ സ്വാഭാവിക ചലനമായ ഓസ്മോസിസ് പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിന് താൽപ്പര്യമുണ്ടായിരുന്നു, കുറഞ്ഞ ലായനി സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രദേശത്തുനിന്ന് ഉയർന്ന ലായനി സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രദേശത്തേക്ക്. ഈ പ്രക്രിയയെ മാറ്റിമറിക്കാൻ ഒരു വഴി കണ്ടെത്താനും, ബാഹ്യ മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് ജലത്തെ ഉയർന്ന ലായക സാന്ദ്രതയിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ ലായക സാന്ദ്രതയിലേക്ക് മാറ്റാനും അദ്ദേഹം ആഗ്രഹിച്ചു. ഇത് കടൽജലത്തെ ഉപ്പുവെള്ളം നീക്കം ചെയ്യാനും മനുഷ്യ ഉപഭോഗത്തിനായി ശുദ്ധജലം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും അവനെ അനുവദിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, അദ്ദേഹം ഒരു വലിയ വെല്ലുവിളി നേരിട്ടു: ഉയർന്ന മർദ്ദത്തെ ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്ന അനുയോജ്യമായ ഒരു മെംബ്രൺ കണ്ടെത്തുകയും ഉപ്പിൻ്റെയും മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളുടെയും മലിനജലത്തെ പ്രതിരോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സെല്ലുലോസ് അസറ്റേറ്റ്, പോളിയെത്തിലീൻ തുടങ്ങിയ വിവിധ വസ്തുക്കൾ അദ്ദേഹം പരീക്ഷിച്ചു, പക്ഷേ അവയൊന്നും വേണ്ടത്ര പ്രവർത്തിച്ചില്ല. എന്തോ വിചിത്രമായ കാര്യം ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ടപ്പോൾ അവൻ ഉപേക്ഷിക്കാൻ പോവുകയായിരുന്നു.

ഒരു ദിവസം കടൽത്തീരത്തുകൂടെ നടക്കുമ്പോൾ ഒരു കൂട്ടം കടൽക്കാക്കകൾ കടലിനു മുകളിലൂടെ പറക്കുന്നത് കണ്ടു. അവർ വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങി കുറെ മീൻ പിടിച്ച് കരയിലേക്ക് പറക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹം നിരീക്ഷിച്ചു. അസുഖമോ നിർജ്ജലീകരണമോ ഇല്ലാതെ അവർ എങ്ങനെ കടൽ വെള്ളം കുടിക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹം ചിന്തിച്ചു. കൂടുതൽ അന്വേഷിക്കാൻ അദ്ദേഹം തീരുമാനിച്ചു, കടൽകാക്കകൾക്ക് അവരുടെ കണ്ണുകൾക്ക് സമീപം ഉപ്പ് ഗ്രന്ഥി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ഗ്രന്ഥി ഉണ്ടെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഈ ഗ്രന്ഥി അവരുടെ രക്തത്തിൽ നിന്ന് അധിക ഉപ്പ്, അവരുടെ നാസാരന്ധ്രങ്ങളിലൂടെ, ഒരു ഉപ്പ് ലായനി രൂപത്തിൽ സ്രവിക്കുന്നു. ഇതുവഴി അവർക്ക് ജലത്തിൻ്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിർത്താനും ഉപ്പ് വിഷബാധ ഒഴിവാക്കാനും കഴിയും.

അതിനുശേഷം, RO സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗ വികസന കാലഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ക്രമേണ വാണിജ്യവൽക്കരണത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്തു. 1965-ൽ, കലിഫോർണിയയിലെ കോളിംഗയിൽ ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ RO സിസ്റ്റം നിർമ്മിച്ചു, പ്രതിദിനം 5000 ഗാലൻ വെള്ളം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. 1967-ൽ, കഡോട്ട് ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ പോളിമറൈസേഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച് നേർത്ത-ഫിലിം കോമ്പോസിറ്റ് മെംബ്രൺ കണ്ടുപിടിച്ചു, ഇത് RO മെംബ്രണുകളുടെ പ്രകടനവും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്തി. 1977-ൽ ഫിലിംടെക് കോർപ്പറേഷൻ ഡ്രൈ-ടൈപ്പ് മെംബ്രൺ ഘടകങ്ങൾ വിൽക്കാൻ തുടങ്ങി, അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ സംഭരണ ​​സമയവും എളുപ്പമുള്ള ഗതാഗതവും ഉണ്ടായിരുന്നു.

ഇക്കാലത്ത്, ഫീഡ് വാട്ടറിൻ്റെ ഗുണനിലവാരവും പ്രയോഗ ആവശ്യകതകളും അനുസരിച്ച് വിവിധ തരത്തിലും വലുപ്പത്തിലും RO മെംബ്രണുകൾ ലഭ്യമാണ്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, രണ്ട് പ്രധാന തരം RO മെംബ്രണുകൾ ഉണ്ട്: സർപ്പിള മുറിവ്, പൊള്ളയായ ഫൈബർ. സുഷിരങ്ങളുള്ള ട്യൂബിന് ചുറ്റും പരന്ന ഷീറ്റുകൾ കൊണ്ടാണ് സർപ്പിള-മുറിവുള്ള ചർമ്മം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് ഒരു സിലിണ്ടർ മൂലകമായി മാറുന്നു. പൊള്ളയായ ഫൈബർ മെംബ്രണുകൾ പൊള്ളയായ കോറുകളുള്ള നേർത്ത ട്യൂബുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് ഒരു ബണ്ടിൽ ഘടകം ഉണ്ടാക്കുന്നു. കടൽജലത്തിനും ഉപ്പുവെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനും സർപ്പിള മുറിവുകളുള്ള ചർമ്മങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം പൊള്ളയായ ഫൈബർ മെംബ്രണുകൾ കുടിവെള്ള ശുദ്ധീകരണം പോലുള്ള താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.

ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനായി ശരിയായ RO മെംബ്രൺ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന്, ഇനിപ്പറയുന്നതുപോലുള്ള നിരവധി ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കണം:

- ഉപ്പ് നിരസിക്കൽ: മെംബ്രൺ നീക്കം ചെയ്യുന്ന ഉപ്പിൻ്റെ ശതമാനം. ഉയർന്ന ഉപ്പ് നിരസിക്കൽ ഉയർന്ന ജലത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

- വാട്ടർ ഫ്ലക്സ്: ഒരു യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലും സമയത്തിലും മെംബ്രണിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ജലത്തിൻ്റെ അളവ്. ഉയർന്ന ജലപ്രവാഹം ഉയർന്ന ഉൽപാദനക്ഷമതയും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും അർത്ഥമാക്കുന്നു.

- ഫൗളിംഗ് പ്രതിരോധം: ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥങ്ങൾ, കൊളോയിഡുകൾ, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ, സ്കെയിലിംഗ് ധാതുക്കൾ എന്നിവയാൽ മലിനമായതിനെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ കഴിവ്. ഉയർന്ന ഫൗളിംഗ് പ്രതിരോധം അർത്ഥമാക്കുന്നത് മെംബ്രൻ ആയുസ്സും കുറഞ്ഞ പരിപാലനച്ചെലവുമാണ്.

- ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മർദ്ദം: മെംബ്രണിലൂടെ വെള്ളം ഓടിക്കാൻ ആവശ്യമായ മർദ്ദം. കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും ഉപകരണങ്ങളുടെ വിലയും എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

- ഓപ്പറേറ്റിംഗ് പി.എച്ച്: മെംബ്രണിന് കേടുപാടുകൾ കൂടാതെ സഹിക്കാവുന്ന പി.എച്ച്. വ്യത്യസ്‌ത ഫീഡ് ജലസ്രോതസ്സുകളുമായുള്ള കൂടുതൽ വഴക്കവും അനുയോജ്യതയും ആണ് വിശാലമായ പ്രവർത്തന pH അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

വ്യത്യസ്‌ത RO മെംബ്രണുകൾക്ക് ഈ ഘടകങ്ങൾക്കിടയിൽ വ്യത്യസ്‌ത ട്രേഡ്-ഓഫുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, അതിനാൽ അവയുടെ പ്രകടന ഡാറ്റ താരതമ്യം ചെയ്യുകയും നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ വ്യവസ്ഥകൾക്കനുസരിച്ച് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായത് തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്യേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.