रिव्हर्स ऑस्मोसिस झिल्लीचा इतिहास, ते कसे कार्य करतात आणि योग्य कसे निवडायचे.

रिव्हर्स ऑस्मोसिस (आरओ) हे एक पडदा वेगळे करण्याचे तंत्रज्ञान आहे जे दाब देऊन पाण्यातून मीठ आणि इतर विरघळणारे पदार्थ काढून टाकू शकते. समुद्रातील पाण्याचे विलवणीकरण, खाऱ्या पाण्याचे विलवणीकरण, पिण्याचे पाणी शुद्धीकरण आणि सांडपाणी पुनर्वापर यासाठी आरओचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

रिव्हर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेनच्या मागे कथा

रिव्हर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन कसे कार्य करते याचा तुम्ही कधी विचार केला आहे का? ते पाण्यातून मीठ आणि इतर अशुद्धता कसे फिल्टर करू शकते, ज्यामुळे ते पिण्यासाठी सुरक्षित आणि स्वच्छ होते? बरं, या आश्चर्यकारक शोधामागील कथा खूपच आकर्षक आहे आणि त्यात काही जिज्ञासू सीगल्सचा समावेश आहे.

हे सर्व 1950 च्या दशकात सुरू झाले, जेव्हा सिडनी लोएब नावाचे एक शास्त्रज्ञ कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिस येथे कार्यरत होते. त्याला ऑस्मोसिसच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करण्यात रस होता, जी अर्ध-पारगम्य झिल्ली ओलांडून कमी विद्राव्य एकाग्रतेच्या प्रदेशापासून उच्च विद्राव्य एकाग्रतेच्या प्रदेशापर्यंत पाण्याची नैसर्गिक हालचाल आहे. त्याला ही प्रक्रिया उलट करण्याचा मार्ग शोधायचा होता आणि बाह्य दाब वापरून पाण्याला उच्च विद्राव्य एकाग्रतेपासून कमी विद्राव्य एकाग्रतेकडे हलवायचे होते. हे त्याला समुद्राच्या पाण्याचे क्षारीकरण करण्यास आणि मानवी वापरासाठी ताजे पाणी तयार करण्यास अनुमती देईल.

तथापि, त्याच्यासमोर एक मोठे आव्हान होते: एक योग्य पडदा शोधणे जो उच्च दाबाचा सामना करू शकेल आणि मीठ आणि इतर दूषित पदार्थांमुळे होणा-या दूषिततेला प्रतिकार करू शकेल. त्याने सेल्युलोज एसीटेट आणि पॉलीथिलीन सारख्या विविध सामग्रीचा प्रयत्न केला, परंतु त्यापैकी काहीही पुरेसे कार्य करत नाही. तो हार मानणार होता, जेव्हा त्याला काहीतरी विलक्षण दिसले.

एके दिवशी, तो समुद्रकिनाऱ्यावरून चालत होता, आणि त्याला समुद्रावर सीगलचा कळप उडताना दिसला. त्याने पाहिले की ते पाण्यात बुडी मारतील, काही मासे पकडतील आणि मग परत किनाऱ्यावर उडतील. आजारी किंवा निर्जलीकरण न होता ते समुद्राचे पाणी कसे पिऊ शकतील याबद्दल त्याला आश्चर्य वाटले. त्याने आणखी तपास करण्याचे ठरवले आणि त्याला आढळले की सीगल्सच्या डोळ्यांजवळ एक विशेष ग्रंथी असते, तिला मीठ ग्रंथी म्हणतात. ही ग्रंथी त्यांच्या रक्तातून, नाकपुड्यांमधून, खारट द्रावणाच्या रूपात अतिरिक्त मीठ स्राव करते. अशा प्रकारे, ते त्यांचे पाण्याचे संतुलन राखू शकतात आणि मीठ विषबाधा टाळू शकतात.

तेव्हापासून, आरओ तंत्रज्ञानाने वेगवान विकास कालावधीत प्रवेश केला आहे आणि हळूहळू व्यापारीकरणाकडे वाटचाल केली आहे. 1965 मध्ये, कोलिंगा, कॅलिफोर्निया येथे पहिली व्यावसायिक आरओ प्रणाली तयार केली गेली, जी दररोज 5000 गॅलन पाणी तयार करते. 1967 मध्ये, कॅडोटेने इंटरफेसियल पॉलिमरायझेशन पद्धतीचा वापर करून पातळ-फिल्म संमिश्र झिल्लीचा शोध लावला, ज्यामुळे RO झिल्लीची कार्यक्षमता आणि स्थिरता सुधारली. 1977 मध्ये, फिल्मटेक कॉर्पोरेशनने कोरड्या-प्रकारच्या पडद्याच्या घटकांची विक्री करण्यास सुरुवात केली, ज्यात जास्त साठवण वेळ आणि सुलभ वाहतूक होते.

आजकाल, खाद्य पाण्याच्या गुणवत्तेवर आणि वापराच्या आवश्यकतांवर अवलंबून, आरओ मेम्ब्रेन्स विविध प्रकार आणि आकारात उपलब्ध आहेत. सर्वसाधारणपणे, आरओ झिल्लीचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: सर्पिल-जखम आणि पोकळ-फायबर. सर्पिल-जखमेचे पडदा सच्छिद्र नळीभोवती गुंडाळलेल्या सपाट चादरींनी बनलेले असतात, एक दंडगोलाकार घटक बनवतात. पोकळ-फायबर झिल्ली पोकळ कोर असलेल्या पातळ नळ्या बनवतात, एक बंडल घटक तयार करतात. सर्पिल-जखमेचा पडदा सामान्यतः समुद्राच्या पाण्याच्या आणि खाऱ्या पाण्याच्या विलवणीकरणासाठी वापरला जातो, तर पिण्याच्या पाण्याच्या शुद्धीकरणासारख्या कमी दाबाच्या अनुप्रयोगांसाठी पोकळ-फायबर पडदा अधिक योग्य असतात.

विशिष्ट अनुप्रयोगासाठी योग्य आरओ झिल्ली निवडण्यासाठी, अनेक घटकांचा विचार केला पाहिजे, जसे की:

- मीठ नकार: पडद्याद्वारे काढलेल्या मीठाची टक्केवारी. जास्त मीठ नाकारणे म्हणजे पाण्याची गुणवत्ता जास्त.

- पाण्याचा प्रवाह: प्रति युनिट क्षेत्र आणि वेळेनुसार पडद्यामधून जाणारे पाण्याचे प्रमाण. जास्त पाण्याचा प्रवाह म्हणजे उच्च उत्पादकता आणि कमी ऊर्जा वापर.

- फॉउलिंग प्रतिरोध: सेंद्रिय पदार्थ, कोलॉइड्स, सूक्ष्मजीव आणि स्केलिंग खनिजे यांच्याद्वारे दूषित होण्यास प्रतिकार करण्याची झिल्लीची क्षमता. उच्च फॉउलिंग प्रतिरोध म्हणजे झिल्लीचे दीर्घ आयुष्य आणि कमी देखभाल खर्च.

- ऑपरेटिंग प्रेशर: पडद्याद्वारे पाणी वाहून नेण्यासाठी आवश्यक दबाव. कमी ऑपरेटिंग प्रेशर म्हणजे कमी ऊर्जा वापर आणि उपकरणाची किंमत.

- ऑपरेटिंग pH: pH ची श्रेणी जी पडदा नुकसान न करता सहन करू शकते. विस्तीर्ण ऑपरेटिंग pH म्हणजे विविध फीड वॉटर स्त्रोतांसह अधिक लवचिकता आणि सुसंगतता.

वेगवेगळ्या आरओ मेम्ब्रेनमध्ये या घटकांमधील भिन्न ट्रेड-ऑफ असू शकतात, म्हणून त्यांच्या कार्यप्रदर्शन डेटाची तुलना करणे आणि विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितीनुसार सर्वात योग्य निवडणे महत्त्वाचे आहे.