ක්ෂුද්‍ර පෙරහන, අතිශය පෙරහන, නැනෝ පෙරහන සහ ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් අතර වෙනස

ක්ෂුද්‍ර පෙරහන (MF)
පෙරීමේ නිරවද්‍යතාවය මයික්‍රෝන 0.1 ත් 50 ත් අතර පරාසයක පවතී. ක්ෂුද්‍ර පෙරහනට විවිධ PP පෙරහන් මූලද්‍රව්‍ය, සක්‍රිය කාබන් පෙරහන් මූලද්‍රව්‍ය, සෙරමික් පෙරහන් මූලද්‍රව්‍ය යනාදිය ඇතුළත් වේ. ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් වැනි ජලයෙන් භයානක මූලද්‍රව්‍ය ඉවත් කරයි. පෙරහන් මූලද්‍රව්‍යය බොහෝ විට සේදිය නොහැකි අතර නිතිපතා ප්‍රතිස්ථාපනය කළ යුතු එක් වරක් පෙරහන් ද්‍රව්‍යයකි.

①PP කපු හරය: සාමාන්‍යයෙන් ජලයේ ඇති අවසාදිත සහ මලකඩ වැනි විශාල අංශු ඉවත් කිරීම සඳහා අඩු අවශ්‍යතා සහිත රළු පෙරීම සඳහා පමණක් භාවිතා වේ.

② සක්‍රිය කාබන්: එයට ජලයේ ඇති විවිධ වර්ණ හා ගන්ධයන් ඉවත් කළ හැකි නමුත් ජලයේ ඇති බැක්ටීරියා ඉවත් කළ නොහැකි අතර අවසාදිත හා මලකඩ ඉවත් කිරීමේ බලපෑම ද ඉතා දුර්වල ය.

③සෙරමික් පෙරහන් මූලද්‍රව්‍යය: කුඩා පෙරීමේ නිරවද්‍යතාවය මයික්‍රෝන 0.1 ක් පමණක් වන අතර, ප්‍රවාහ අනුපාතය සාමාන්‍යයෙන් කුඩා වන අතර එය පිරිසිදු කිරීමට පහසු නොවේ.

අල්ට්‍රා-පෙරහන් පටලය (UF)
ක්ෂුද්‍ර සිදුරු සහිත පෙරහන් පටලයක ශ්‍රේණිගත කරන ලද සිදුරු ප්‍රමාණයේ පරාසය මයික්‍රෝන 0.001-0.02 ක් සහ ස්ථාවර සිදුරු ප්‍රමාණයේ ප්‍රමිතීන් ඇත. අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටල පෙරීම යනු පීඩන වෙනසක් සහිත අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටලයක් ගාමක බලය ලෙස භාවිතා කරන පටල පෙරීමේ ක්‍රියාවලියකි. අල්ට්‍රාෆිල්ටරේෂන් පටලවලින් බහුතරයක් ඇසිටේට් තන්තු හෝ සැසඳිය හැකි ලක්ෂණ සහිත පොලිමර් ද්‍රව්‍ය වලින් සාදා ඇත. ප්‍රතිකාර ද්‍රාවණවල ද්‍රාව්‍ය වෙන් කිරීම සහ සාන්ද්‍රණය සඳහා එය සුදුසු වන අතර, එය බොහෝ විට වෙනත් වෙන් කිරීමේ ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතයෙන් අවසන් කිරීමට අපහසු කොලොයිඩල් අත්හිටුවීම් වෙන් කිරීම සඳහා ද භාවිතා කරන අතර එහි යෙදුම් වසම් අඛණ්ඩව වර්ධනය වේ.

පීඩන වෙනස මත පදනම් වූ පටල අල්ට්‍රා පෙරහනය වර්ග තුනකට වර්ගීකරණය කර ඇත: අල්ට්‍රා පෙරහන් පටල පෙරහන, ක්ෂුද්‍ර සිදුරු සහිත පටල පෙරහන සහ ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පටල පෙරහන. පටල ස්ථරයට පවත්වා ගත හැකි කුඩා අංශු ප්‍රමාණය හෝ අණුක බර අනුව ඒවා වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය. පටලයේ ශ්‍රේණිගත සිදුරු ප්‍රමාණයේ පරාසය කැපී පෙනෙන ප්‍රමිතිය ලෙස භාවිතා කරන විට, ක්ෂුද්‍ර සිදුරු සහිත පටලය (MF) මීටර් 0.02-10 ක ශ්‍රේණිගත සිදුරු ප්‍රමාණයේ පරාසයක් ඇති අතර, අල්ට්‍රා පෙරහන් පටලය (UF) මීටර් 0.001-0.02 ක ශ්‍රේණිගත සිදුරු ප්‍රමාණයේ පරාසයක් ඇති අතර, ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පටලය (RO) මීටර් 0.0001-0.001 ක ශ්‍රේණිගත සිදුරු ප්‍රමාණයේ පරාසයක් ඇත. විවිධ සිදුරු ප්‍රමාණයන් සහිත අල්ට්‍රා පෙරහන් පටල වැනි සිදුරු සඳහා පාලන මූලද්‍රව්‍ය කිහිපයක් ඇති අතර, ද්‍රාවණයේ වර්ගය සහ සාන්ද්‍රණය මෙන්ම පටල නිෂ්පාදනයේදී වාෂ්පීකරණය සහ කැටි ගැසීමේ තත්වයන් මත පදනම්ව සිදුරු ප්‍රමාණයේ බෙදාහැරීම් ජනනය කළ හැකිය.

අල්ට්‍රා-පෙරහන් භෞතික සිතියම
අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටල සාමාන්‍යයෙන් පොලිමර් වෙන් කිරීමේ පටල වන අතර, අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටල සඳහා භාවිතා කරන පොලිමර් ද්‍රව්‍ය බොහෝ දුරට සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්න, පොලිසල්ෆෝන්, පොලිඇක්‍රිලෝනිට්‍රයිල්, පොලිමයිඩ් සහ පොලිකාබනේට් වලින් සමන්විත වේ. අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටල ඖෂධ, ආහාර සහ පාරිසරික කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වන අතර පැතලි පටල, රෝල් පටල, නල පටල හෝ කුහර තන්තු පටල බවට පත් කළ හැකිය.

අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් පටලය සොයා ගන්නා ලද පළමු පොලිමර් වෙන් කිරීමේ පටල වලින් එකක් වන අතර අල්ට්‍රා-ෆිල්ටරේෂන් යන්ත්‍ර 1960 ගණන්වල නිෂ්පාදනය කරන ලදී. අල්ට්‍රාෆිල්ටරේෂන් පටල කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන අතර නව රසායනික ඒකක මෙහෙයුමක් ලෙස මතු වී ඇත. එය ජීව විද්‍යාත්මක නිෂ්පාදන, ඖෂධීය භාණ්ඩ සහ ආහාර ද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීම, සාන්ද්‍රණය කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම සඳහා මෙන්ම රුධිර පිරිපහදු කිරීම, අපජල පිරිපහදු කිරීම සහ අති පිරිසිදු ජලය සකස් කිරීමේදී පර්යන්ත පිරිපහදු උපාංග සඳහා යොදා ගනී.

නැනෝ පෙරීමේ (NF) පෙරීමේ නිරවද්‍යතාවය අල්ට්‍රා පෙරීමේ සහ ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් අතර වන අතර, ලවණ ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් වලට වඩා අඩුය. වෙළඳපොලේ, පුළුල් කියමනක් තිබුණි: නැනෝ පෙරීම යනු අලස ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් ය. ඇත්තටම, මෙය රැවටිලිකාර තාක්ෂණික අදහසකි.
නැනෝ පෙරීමේ භෞතික සිතියම
සැබෑ වෙන් කිරීමේ සංකල්පය තුළ, නැනෝ පෙරීම යනු ඩවුනන් ආචරණය තෘප්තිමත් කරන සහ තෝරාගත් අයන ප්‍රතික්ෂේප කිරීමක් ඇති පෙරහන් පටලයකි, එහි සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් පාරගම්යතාව සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් සාන්ද්‍රණයට සමානුපාතික වන අතර 0.4 ට වඩා වැඩි පටලයකි. එහි ප්‍රාථමික යෙදුම් වන්නේ ලවණ ඉවත් කිරීම සහ විවිධ ආදාන ද්‍රවවල සාන්ද්‍රණයයි. අනෙකුත් අයන සමඟ ඒකාබද්ධව 30,000 ppm NaCl හි නැනෝ පෙරීමේ පටල භාවිතා කරමින් 0% NaCl ප්‍රතික්ෂේප කිරීම නිරීක්ෂණය කෙරේ.

ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් (RO): පෙරීමේ නිරවද්‍යතාවය මයික්‍රෝන 0.0001 ක් පමණ වන අතර, එය 1960 ගණන්වල මුල් භාගයේදී එක්සත් ජනපදයේ අවකල්‍ය පීඩනය යොදා ගනිමින් සංවර්ධනය කරන ලද අතිශය ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් පටල වෙන් කිරීමේ ක්‍රමයකි. එයට ජලයේ ඇති සියලුම දූෂක (හානිකර සහ ප්‍රයෝජනවත් යන දෙකම) ප්‍රායෝගිකව පෙරීමට හැකි අතර, ජල අණු පමණක් ඉතිරි වේ. බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, එය පිරිසිදු ජලය, කාර්මික අතිශුද්ධ ජලය සහ වෛද්‍ය අතිශුද්ධ ජලය නිෂ්පාදනය සඳහා යොදා ගනී. ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් තාක්ෂණය සඳහා පීඩනය සහ ශක්තිය අවශ්‍ය වේ.

RO යනු ඉංග්‍රීසියෙන් ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පටලයේ කෙටි යෙදුමයි. RO පටලයේ සිදුරු ප්‍රමාණය කෙස් ගසකින් මිලියන පහෙන් එකක් (මයික්‍රෝන 0.0001) වන බැවින්, එය සාමාන්‍යයෙන් පියවි ඇසට නොපෙනෙන අතර බැක්ටීරියා සහ වෛරස් එහි 5000 වේ. එබැවින්, මිනිස් සිරුරට ප්‍රයෝජනවත් වන ජල අණු සහ සමහර ඛනිජ අයන පමණක් ගමන් කළ හැකි අතර, අනෙකුත් අපද්‍රව්‍ය සහ බැර ලෝහ අපජල නළයෙන් මුදා හරිනු ලැබේ.

ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් මූලධර්මය:
පළමුවෙන්ම සහ ප්‍රධාන වශයෙන්, අපි "ඔස්මෝසිස්" යන අදහස තේරුම් ගත යුතුය. ඔස්මෝසිස් යනු භෞතික ක්‍රියාවලියකි. අර්ධ පාරගම්ය බාධකයක් වැනි විවිධ ලවණ සහිත ජල වර්ග දෙකක් වෙන් කළ විට, අඩු ලුණු සහිත පැත්තේ ජලය විනිවිද යාමට සොයා ගනු ඇත. පටලය ඉහළ ලුණු අන්තර්ගතයක් සහිත ජලයට ඇතුළු වන නමුත් ලුණු විනිවිද නොයන අතර, දෙපස ලුණු සාන්ද්‍රණය සමාන වන තෙක් ක්‍රමයෙන් විලයනය වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්‍රියාවලිය සම්පූර්ණ කිරීමට බොහෝ කාලයක් ගත වන අතර එය ඔස්මෝටික් පීඩනය ලෙසද හැඳින්වේ.

ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් භෞතික සිතියම
කෙසේ වෙතත්, ඔබ විශාල ලුණු අන්තර්ගතයක් සහිත ජල පැත්තට පීඩනයක් යෙදීමට උත්සාහ කළහොත්, එහි ප්‍රතිවිපාකය ඉහත සඳහන් කළ විනිවිද යාම සීමා කළ හැකි අතර, මෙම පීඩනය ඔස්මොටික් පීඩනය ලෙස හැඳින්වේ. පීඩනය වැඩි වුවහොත්, කාන්දු වීම ආපසු හැරවිය හැකි අතර, ලුණු පවතිනු ඇත. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ප්‍රතිලෝම ඔස්මොසිස් ලවණ ඉවත් කිරීමේ මූලධර්මය වන්නේ ලුණු සහිත ජලයේ (අමු ජලය වැනි) ස්වාභාවික ඔස්මොටික් පීඩනයට වඩා වැඩි පීඩනයක් යෙදීමයි, එවිට ඔස්මොසිස් ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ඉදිරියට යන අතර, අමු ජලයේ ඇති ජල අණු පටලයේ අනෙක් පැත්තට තද කර, පිරිසිදු ජලය ලබා ගනී, එමඟින් ජලයෙන් අපිරිසිදුකම් සහ ලවණ ඉවත් කිරීමේ ඉලක්කය සපුරා ගනී.

RO ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් වල ආරම්භය:

1950 දී අහම්බෙන් ඇමරිකානු විද්‍යාඥයෙකු විසින් සොයා ගන්නා ලද්දේ මුහුදු බෙල්ලන් මුහුදේ පියාසර කරන විට මුහුදු මතුපිටින් විශාල මුහුදු ජලයක් උරා ගන්නා බවයි. තත්පර කිහිපයකට පසු ඔවුන් මුහුදු ජලයෙන් කුඩා මුඛයක් වමනය කළ අතර, එය ගොඩබිම සිටින සතුන් ඔවුන්ගේ පෙනහළු හරහා හුස්ම ගන්නා බැවින් කනස්සල්ලට හේතු විය. අධික ලුණු සහිත ලුණු ජලය පරිභෝජනය කළ නොහැක. විච්ඡේදනය කිරීමෙන් පසු, මුහුදු බෙල්ලාගේ ශරීරයේ තුනී ස්ථරයක් ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී. පටලය සැබවින්ම නිවැරදියි. මුහුදු බෙල්ලා ලුණු වතුර ආශ්වාස කරන අතර, එය පසුව සම්පීඩිත වන අතර, පීඩනයේ බලපෑම හේතුවෙන් ජල අණු පටලය හරහා ගමන් කරයි.

එය මිරිදිය බවට පත් කරන අතර, මුහුදු ජලයේ ඇති අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය සහ අතිශයින් සාන්ද්‍රිත ලුණු මුඛයෙන් කෙළ ගසනු ලැබේ. 1953 දී ෆ්ලොරිඩා විශ්ව විද්‍යාලය විසින් ප්‍රථම වරට ලවණ ඉවත් කිරීමේ උපකරණ සඳහා යොදන ලද ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් ක්‍රියාවලියේ මූලික න්‍යායික පදනම මෙයයි. UCLA විශ්ව විද්‍යාලයේ වෛද්‍ය විද්‍යාලයේ මහාචාර්යවරයෙකු වන ආචාර්ය එස්. සිඩ්නි ලෝඩ්, 2009 දී එක්සත් ජනපද ෆෙඩරල් රජයේ ව්‍යාපෘතියක සහාය ඇතිව ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පටල පිළිබඳ පර්යේෂණ ආරම්භ කිරීමට ආචාර්ය එස්. සොයිරිරාජන් සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කළ අතර, එය ගගනගාමීන්ට යෙදීම සඳහා වසරකට ඇමරිකානු ඩොලර් මිලියන 400 ක් පමණ පර්යේෂණ සඳහා ආයෝජනය කළේය.