RO ମେମ୍ବ୍ରେନ୍ କିପରି 99.9% ଲୁଣ ପ୍ରତ୍ୟାଖ୍ୟାନ ହାସଲ କରେ?

ରିଭର୍ସ ଅସମୋସିସ୍ ମେମ୍ବ୍ରେନ୍ (RO ମେମ୍ବ୍ରେନ୍) ପ୍ରାକୃତିକ ଅସମୋଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ମୁକାବିଲା କରିବାର ମୂଳ ନୀତି ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରଣାଳୀର ଏକ ଗଭୀର ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏଠାରେ ଦିଆଯାଇଛି:

ପ୍ରାକୃତିକ ଅସମୋସିସ୍ ଏବଂ ବିପରୀତ ଅସମୋସିସ୍‌ର ଭୌତିକ ତୁଳନା

ପ୍ରାକୃତିକ ଅସମୋସିସ୍ ଘଟଣା ହେଉଛି ଯେତେବେଳେ ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧଭେଦ୍ୟ ପରଦା (ଯେପରିକି ମଧୁର ପାଣି ଏବଂ ଲୁଣିଆ ପାଣି) ର ଉଭୟ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପାର୍ଥକ୍ୟ ଥାଏ, ସେତେବେଳେ ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଭାବରେ କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ପ୍ରବାହିତ ହେବେ ଯେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଭୟ ପାର୍ଶ୍ୱର ସାନ୍ଦ୍ରତା ସନ୍ତୁଳିତ ନହୁଏ। ଏହି ସମୟରେ, ତରଳ ପୃଷ୍ଠର ଉଚ୍ଚତା ପାର୍ଥକ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଚାପ ହେଉଛି ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ।

ଏକ ତରଳ ଦ୍ରବଣର ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ π ହେଉଛି: π = iCRT (ଯେଉଁଠାରେ i ହେଉଛି ଦ୍ରବଣୀୟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପନ୍ନ ଆୟନ ସଂଖ୍ୟା; C ହେଉଛି ଦ୍ରବଣୀୟର ମୋଲାର ସାନ୍ଦ୍ରତା; R ହେଉଛି ମୋଲାର ଗ୍ୟାସ ସ୍ଥିରାଙ୍କ; T ହେଉଛି ପରମ ତାପମାତ୍ରା।)
ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସମୁଦ୍ର ଜଳର ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ 28 ବାର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅଧିକ, ଯାହା ଫଳରେ ଜଳ ପ୍ରବାହକୁ ଓଲଟାଇବା ପାଇଁ ଅଧିକ ଚାପ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ।

ରିଭର୍ସ ଅସମୋସିସର "ଉଚ୍ଚ-ଚାପ ପ୍ରତି-ପ୍ରବାହ" ଲବଣାକ୍ତ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରୁଛି (>ଅସ୍ମୋଟିକ୍ ଚାପ) ଯାହା ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ବିପରୀତ ପ୍ରବାହ କରିବାକୁ ବାଧ୍ୟ କରେ, "ଲୁଣିଆ ଜଳ→ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳ" ରୁ ବିପରୀତ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ହାସଲ କରେ।

ବିପରୀତ ଅସମୋସିସ୍ ସମୟରେ, ଦ୍ରାବକର ଅସମୋଟିକ୍ ହାର, ଅର୍ଥାତ୍ ତରଳ ପ୍ରବାହ ଶକ୍ତି N, ହେଉଛି: N=Kh(Δp-Δπ) (ଯେଉଁଠାରେ Kh ହେଉଛି ଜଳୀୟ ପାରଗମ୍ୟତା ଗୁଣାଙ୍କ, ଯାହା ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ସାମାନ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ; Δp ହେଉଛି ପରଦା ଉପରେ ସ୍ଥିର ଚାପ ପାର୍ଥକ୍ୟ; Δπ ହେଉଛି ପରଦା ଉପରେ ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ ପାର୍ଥକ୍ୟ)।

ଏହି ସ୍ଥାନରେ: ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳ ପାର୍ଶ୍ୱରେ: ସେହି ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ସଂଗ୍ରହ କରିବା ଯାହା ଦେଇ ଗତି କରେ (ପ୍ରବେଶ କରେ), ଘନୀଭୂତ ଜଳ ପାର୍ଶ୍ୱରେ: ଲୁଣ, ଭାରୀ ଧାତୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅଶୁଦ୍ଧତାକୁ ଧରି ରଖିବା (ଘନ କରିବା)।

ଝିଲ୍ଲୀ ଗଠନର ଅତ୍ୟନ୍ତ ସଠିକତା

ସାଣ୍ଡୱିଚ୍ ଗଠନ:

ସମର୍ଥନ ସ୍ତର: ଅଣ-ବୁଣା କପଡ଼ା (ଘୁରତା ≈ 120 μm) - "ଷ୍ଟିଲ୍ ଫ୍ରେମ୍" ଯାହା ଉଚ୍ଚ ଚାପ ସହ୍ୟ କରିପାରେ।

ଛିଦ୍ର ସ୍ତର: ପଲିସଲଫୋନ ସାମଗ୍ରୀ (ଛିଦ୍ର ଆକାର 0.01-0.1 μm) - "ପ୍ରତିରକ୍ଷାର ପ୍ରଥମ ରେଖା" ଯାହା କାଦ, ବାଲି ଏବଂ କଳଙ୍କକୁ ବାଧା ଦିଏ।

ସକ୍ରିୟ ସ୍ତର: ପଲିଆମାଇଡ୍ ଫିଲ୍ମ (ଘନତା ≈ 200 nm) - ପ୍ରକୃତ "ଆଣବିକ ରେଫରି", ଯାହାର ଛିଦ୍ର ଆକାର କେବଳ 0.1-1 nm (ଜଳ ଅଣୁର ଆକାରର ≈ ଦୁଇଗୁଣ)।

ତୁଳନା ତଥ୍ୟ:

ଭାଇରସ ବ୍ୟାସ (0.02-0.3 μm) > ଝିଲ୍ଲୀ ଛିଦ୍ର ଆକାର 3000 ଥର।

ଜୀବାଣୁ ଆକାର (୦.୫-୫ μm) > ଝିଲ୍ଲୀ ଛିଦ୍ର ଆକାର ୫୦୦୦ ଗୁଣ।

ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ମଡେଲ ତତ୍ତ୍ୱ

• ସମାଧାନ-ପ୍ରସାରଣ ମଡେଲ୍

ମୂଳ ଅନୁମାନ: ଝିଲ୍ଲୀ ଛିଦ୍ର ବିନା ଏକ ସମଜାତୀୟ ଗଠନ, ଏବଂ ଦ୍ରବଣୀୟ ଏବଂ ଦ୍ରାବକ ଝିଲ୍ଲୀ ସାମଗ୍ରୀରେ ବିଲୟ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।

ପ୍ରସାରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା:

ଦ୍ରବୀଭୂତ ହେବା: ଜଳ ଅଣୁ ଏବଂ ଦ୍ରବୀଭୂତ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକ ଝିଲ୍ଲୀ ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ହୋଇ ଝିଲ୍ଲୀ ସାମଗ୍ରୀରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୋଇଯାଏ;
ପ୍ରସାରଣ: ରାସାୟନିକ ବିଭବ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ (ଚାପ ପାର୍ଥକ୍ୟ)ର ପ୍ରେରଣା ବଳ ଅଧୀନରେ, ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ପସନ୍ଦିତ ଭାବରେ ପରଦା ମାଧ୍ୟମରେ ବିସ୍ତାର କରନ୍ତି;

ଅବଶୋଷଣ: ପରଦା ଅନ୍ୟ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳ ଭାବରେ ମୁକ୍ତ ହୁଏ।

ଗାଣିତିକ ପ୍ରକାଶନ: ଜଳ ପ୍ରବାହ Jw = A(ΔP) − ଡିପି), ଯେଉଁଠାରେ A ହେଉଛି ଝିଲ୍ଲୀ ପାରଗମ୍ୟତା ଗୁଣାଙ୍କ, ଘP ହେଉଛି ପ୍ରୟୋଗିତ ଚାପ, ଏବଂ ଡିପି ଏହା ହେଉଛି ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ ପାର୍ଥକ୍ୟ।

• ପସନ୍ଦୀୟ ଶୋଷଣ-କୈଶିକ ପ୍ରବାହ ମଡେଲ୍

ମୂଳ ଧାରଣା: ଝିଲ୍ଲୀ ପୃଷ୍ଠରେ ନାନୋସ୍କେଲ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ ଅଛି, ଯାହା "ବନ୍ଧିତ ଜଳ" ର ଏକ ସ୍ତର ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ପସନ୍ଦିତ ଭାବରେ ଶୋଷଣ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଦ୍ରବଣୀୟ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକୁ ବିତାଡ଼ିତ କରାଯାଏ।

ପରିବହନ ପ୍ରଣାଳୀ:

ଚୟନିତ ଶୋଷଣ: ଝିଲ୍ଲୀ ପୃଷ୍ଠ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନ ମାଧ୍ୟମରେ ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଚୟନିତ ଭାବରେ ଶୋଷଣ କରେ (ଯଥା, ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍ ଆସେଟେଟରେ କାର୍ବୋନିଲ୍ ଅମ୍ଳଜାନ);

ଚ୍ୟାନେଲ ପରିବହନ: ଉଚ୍ଚ ଚାପରେ, ବନ୍ଧା ପାଣି "ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବଣ୍ଡ ଜମ୍ପିଂ" ମାଧ୍ୟମରେ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକ ଦେଇ ଗତି କରେ, ଯେତେବେଳେ ଦ୍ରବଣୀୟ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକ ଆକାର ବାଦ ଦେବା ଯୋଗୁଁ ରଖାଯାଏ।

କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା:

ଲୁଣ ପ୍ରତ୍ୟାଖ୍ୟାନ ହାର: ୯୮%-୯୯.୯% (ଡିସାଲିନେସନ୍ ପରେ ଟିଡିଏସ୍

ଭାରୀ ଧାତୁ ଅପସାରଣ ହାର: >୯୯.୯% (ସୀସା, ଆର୍ସେନିକ୍, ଇତ୍ୟାଦି)।

ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ କାରଣଗୁଡ଼ିକ

କାର୍ଯ୍ୟଚାପ
ଦ୍ରବଣ ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ > ହେବା ଆବଶ୍ୟକ, ସାଧାରଣତଃ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ (ଡିସାଲିନେସନ୍) 60-80 ବାର୍, ଏବଂ ଘରୋଇ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ 2-4 ବାର୍।

ତାପମାତ୍ରା: 5-45℃ (ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଝିଲ୍ଲୀ ଛିଦ୍ର ବିକୃତି ସୃଷ୍ଟି କରେ)

ପିଏଚ୍ ପରିସର: ୪-୧୧ (ପଲିଆମାଇଡ୍ ଝିଲ୍ଲୀ), ୫-୬ (ସେଲୁଲୋଜ୍ ଆସେଟେଟ୍ ଝିଲ୍ଲୀ)।

ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ପ୍ରକାର

ଅଜୈବ ସ୍କେଲିଂ (ଯଥା, CaCO₃): pH=2 ରେ ସାଇଟ୍ରିକ୍ ଏସିଡ୍ ସଫା କରିବା ଆବଶ୍ୟକ

ଜୈବିକ ପ୍ରଦୂଷଣ (ଯଥା, ଜୀବାଣୁ ଫିଲ୍ମ): DBNPA ସାନିଟାଇଜର ସହିତ ଚିକିତ୍ସା।

ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତି ଏବଂ ଝିଲ୍ଲୀ ପ୍ରକାର ଚୟନ

ସମୁଦ୍ର ଜଳ ଡିସାଲିନେସନ୍ ପଲିଆମାଇଡ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ମେମ୍ବ୍ରାନ୍ (TFC) ଉଚ୍ଚ-ଚାପ ପ୍ରତିରୋଧ (＞୬୦ ବାର୍), ୯୯% ଡିସାଲିନେସନ୍ ହାର

ଘରୋଇ ଜଳ ବିଶୋଧନ ସର୍ପାକାର କମ୍ପୋଜିଟ୍ ମେମ୍ବ୍ରାନ୍ କମ୍ ଚାପ କାର୍ଯ୍ୟ (2-4 ବାର୍), 30% ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ କରେ।

ଶିଳ୍ପ ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳ (ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଚିପ୍ସ) ଅତ୍ୟଧିକ-ନିମ୍ନ ଚାପଯୁକ୍ତ ମିଶ୍ରିତ ଝିଲ୍ଲୀ ଉତ୍ପାଦ ଜଳ ପ୍ରତିରୋଧକତା 18 MΩ·cm।