अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों का सारांश

अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों का सारांश

अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग

अल्ट्राफिल्ट्रेशन का कार्य सिद्धांत:

अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) हाल के वर्षों में विकसित एक उन्नत झिल्ली पृथक्करण तकनीक है, जो मुख्य रूप से सामग्री विज्ञान द्वारा संचालित है।इसे विभिन्न औद्योगिक और नगरपालिका क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू किया गया है.

UF एक दबाव संचालित झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया है जो द्रवों और भंग घटकों से कण पदार्थ को अलग करने के लिए छिद्रित सामग्री की फ़िल्टरिंग क्षमता का उपयोग करती है।अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली का सामान्य छिद्र आकार 0 से लेकर0.01 से 0.1 माइक्रोन तक, बैक्टीरिया, अधिकांश वायरस, कलॉइड और कीचड़ के लिए उच्च निष्कासन दर प्रदान करता है। नाममात्र छिद्र का आकार जितना छोटा होगा, निष्कासन दर उतनी ही अधिक होगी।अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली आमतौर पर उच्च पॉलिमर सामग्री से बने होते हैं, जो मुख्य रूप से प्रकृति में हाइड्रोफोबिक हैं, हालांकि उन्हें अपनी हाइड्रोफिलिसिटी बढ़ाने के लिए संशोधित किया जा सकता है। यह प्रक्रिया परिवेश के तापमान पर, चरण परिवर्तन के बिना काम करती है,और द्वितीयक प्रदूषण का कारण नहीं बनता.

अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली में पॉलीविनिलिडेन फ्लोराइड (पीवीडीएफ) सामग्री का उपयोग किया जाता है, जो एक दो-परत खोखले फाइबर संरचना में हैं।पीवीडीएफ अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली में आमतौर पर सबसे छोटा नामित छिद्र आकार होता है, प्रभावी रूप से लगभग सभी कणों, बैक्टीरिया (4-लॉग हटाने की दर), अधिकांश वायरस, और colloids को हटाने।उनकी उच्च छिद्रता यूएफ को माइक्रोफिल्ट्रेशन के बराबर प्रवाह प्राप्त करने की अनुमति देती है, जिससे यह ज्यादातर मामलों में बेहतर विकल्प है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन एक बाहरी दबाव संरचना का उपयोग करता है, जो बंद होने से रोकता है, अधिक फोलिंग क्षमता, बड़ा निस्पंदन क्षेत्र और आसान सफाई प्रदान करता है।निस्पंदन मोड क्रॉसफ्लो से मृत अंत प्रवाह में बदला जा सकता है, बाद में कम ऊर्जा की खपत, कम ऑपरेटिंग दबाव और इसलिए कम संचालन लागत प्रदान करता है।अधिक निलंबित ठोस सामग्री वाले तरल पदार्थों के प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त हैऑपरेशन मोड का चयन फ़ीड वाटर में निलंबित ठोस पदार्थों की मात्रा पर निर्भर करता है।

यूएफ आमतौर पर निरंतर प्रवाह मोड में काम करता है, समय के साथ ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव (टीएमपी) में धीरे-धीरे वृद्धि होती है। नियमित रूप से बैकवॉशिंग या एयर स्क्रूिंग से फोलिंग परत को हटाया जा सकता है,जबकि बायोसाइड या अन्य सफाई एजेंट माइक्रोबियल वृद्धि को नियंत्रित कर सकते हैं और प्रदूषकों को अधिक प्रभावी ढंग से हटा सकते हैं.

जल उपचार में, यूएफ का उपयोग पानी को शुद्ध करने के लिए किया जाता है, जिसमें बारीक कण, कोलोइड, बैक्टीरिया, वायरस, एंडोटॉक्सिन, प्रोटीन और उच्च आणविक कार्बनिक यौगिकों को हटा दिया जाता है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन के फायदे और नुकसान

अल्ट्राफिल्ट्रेशन के फायदे और विशेषताएं

• लंबी सेवा जीवनःविशेष रूप से डिजाइन की गई पीवीडीएफ सामग्री से बने यूएफ झिल्ली, हाइड्रोफिलिक संशोधनों के साथ, उत्कृष्ट एंटीऑक्सिडेंट गुण, थकान शक्ति, फोल्डिंग प्रतिरोध और लंबी सेवा जीवन है।

• उच्च जल गुणवत्ता:यूएफ की औसत निस्पंदन परिशुद्धता 0.03 μm है, उच्च बुलबुला बिंदु दबाव के साथ। इसकी बैक्टीरियल हटाने की दर 6 लॉग तक पहुंचती है, जिससे बेहतर पानी की गुणवत्ता मिलती है।

• व्यापक अनुप्रयोगःयूएफ की बाहरी दबाव संरचना और पेटेंट पानी वितरण डिजाइन फीड वाटर में अधिक निलंबित ठोस पदार्थों की सामग्री की अनुमति देते हैं, जिससे यह खराब पानी की गुणवत्ता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है,उच्च जल वसूली दर सुनिश्चित करते हुए.

• कम परिचालन व्यय:बाह्य दबाव यूएफ प्रणाली एक लागत प्रभावी हवा-पानी मिश्रित सफाई विधि का उपयोग करता है ताकि रासायनिक सफाई एजेंटों पर बचत करते हुए दीर्घकालिक स्थिर प्रवाह बनाए रखा जा सके।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन के मुख्य अनुप्रयोग

अल्ट्राफिल्ट्रेशन मुख्य रूप से तीन क्षेत्रों में लागू होता हैः औद्योगिक अनुप्रयोग, खाद्य और जैव रासायनिक प्रक्रियाएं, और पीने का पानी। इन्हें नीचे विस्तार से बताया जाएगा।

1. औद्योगिक अनुप्रयोग:औद्योगिक प्रक्रियाओं में अल्ट्राफिल्ट्रेशन को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता हैः

   • (1)एकाग्रता

   • (2)छोटे आणविक सॉल्यूट का पृथक्करण

   • (3)बड़े आणविक विलेय पदार्थों का विखंडन

   अधिकांश औद्योगिक अनुप्रयोग एकाग्रता के अंतर्गत आते हैं। तरीकों का उपयोग बड़े अणुओं के साथ संयोजन में छोटे आणविक सॉल्यूट को अलग करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए,मुक्त कैल्शियम और कैल्शियम से बंधे प्रोटीन का पृथक्करण एक मामला हैछोटे आणविक सॉल्यूट्स का पृथक्करण, जैसे कि desalination और आयन विनिमय, अकेले अल्ट्राफिल्ट्रेशन या डायलिसिस के साथ संयोजन में किया जा सकता है।विभिन्न आणविक भार सीमा मानों वाले झिल्ली का उपयोग करके बड़े आणविक विघटित अंश को प्राप्त किया जा सकता है, या कई यूएफ इकाइयों के संयोजन के द्वारा धीरे-धीरे घटते कट-ऑफ मानों के साथ।

   औद्योगिक अनुप्रयोगों में शामिल हैंः

   • इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट रिकवरी

   • तेल अपशिष्ट जल की वसूली

   • भारी धातु अपशिष्ट जल उपचार

   • अन्य औद्योगिक अनुप्रयोग

2. इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट रिकवरी:धातु के इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग के दौरान, चार्ज किए गए धातु वस्तुओं को विपरीत रूप से चार्ज किए गए पेंट के साथ एक टैंक में डुबोया जाता है, धातु की सतह पर एक समान कोटिंग का गठन होता है। फिर पेंट को धोया जाता है।पर्यावरण की रक्षा और ऊर्जा की बचत, यूएफ का उपयोग बहुलक राल और वर्णक कणों को बनाए रखने के लिए किया जाता है, जिससे अकार्बनिक नमक, पानी और सॉल्वैंट्स गुजरते हैं। संरक्षित घटक इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट टैंक में वापस आ जाते हैं।

3. तेल अपशिष्ट जल की वसूलीःतेल-पानी पायसी का व्यापक रूप से धातु प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से काटने और पीसने की प्रक्रियाओं में।यूएफ तेल को अपशिष्ट जल से प्रभावी ढंग से अलग कर सकता है क्योंकि तेल और पानी के बीच अंतरफलक तनाव तेल की बूंदों को झिल्ली से गुजरने से रोकता हैफ़िल्टर्ड अपशिष्ट में आमतौर पर 10 ग्राम/एम3 से कम तेल की सांद्रता होती है, जो निर्वहन मानकों को पूरा करती है।केंद्रित तरल पदार्थ में 30%-60% तेल हो सकता है और इसका उपयोग दहन या अन्य अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है.

4. भारी धातुओं के अपशिष्ट जल का उपचारमाइसेल-वर्धित अल्ट्राफिल्ट्रेशन (एमईयूएफ) एक हालिया विकास है जो यूएफ को सर्फेक्टेंट तकनीक के साथ जोड़ता है।मिसेल्स के हाइड्रोफोबिक छोर धातु कैशन को पकड़ते हैं, और यूएफ झिल्ली के साथ एक आणविक भार कटऑफ micelle की तुलना में कम प्रभावी ढंग से धातु आयनों को दूर कर सकते हैं।

   एमईयूएफ सीडी2+, ज़ेन2+, और पीबी2+ जैसे आयनों को प्रभावी ढंग से अलग कर सकता है और उच्च निष्कासन दक्षता के साथ, धातु आयनों के साथ अपशिष्ट जल उपचार के लिए लागू होता है।MEUF धातु आयनों की कम सांद्रता के लिए उपयुक्त नहीं है.

5. अन्य औद्योगिक अनुप्रयोग:

   • इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए शुद्ध जल उत्पादन:यूएफ का उपयोग उच्च शुद्धता वाले पानी का उत्पादन करने के लिए कलॉइड, कणों और बैक्टीरिया को हटाने के लिए किया जाता है, जो अर्धचालक विनिर्माण जैसे उद्योगों के लिए आवश्यक है।

   • खाद्य उद्योग में अपशिष्ट जल उपचार:यूएफ का उपयोग खाद्य प्रसंस्करण उद्योग में स्टार्च और एंजाइम युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया जाता है।

   • ऊन को साफ करने के लिए तरल पदार्थ का उपचारःयूएफ का उपयोग पित्ताशययुक्त ऊन वसा युक्त स्क्रूइंग तरल पदार्थों के उपचार के लिए किया जा सकता है।

   • कागज मिल के अपशिष्ट जल का उपचार:यूएफ का उपयोग कागज की मिलों के अपशिष्ट में लिग्नोसल्फोनेट को अलग करने और केंद्रित करने के लिए किया जाता है।

1. डेयरी उद्योग (रसोई प्रसंस्करण):अल्ट्राफिल्ट्रेशन का व्यापक रूप से डेयरी उद्योग में, विशेष रूप से मट्ठा प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है। मट्ठा को केंद्रित करके, यूएफ प्रोटीन को अलग कर सकता है,जिसके परिणामस्वरूप मट्ठा पाउडर बनता है जिसका उपयोग बेकिंग उत्पादों में स्किम दूध पाउडर के विकल्प के रूप में किया जा सकता हैअल्ट्राफिल्ट्रेशन से लैक्टोज को हटाकर शिशुओं के भोजन के लिए प्रोटीन युक्त उत्पाद भी तैयार किए जा सकते हैं।

2. रस स्पष्टीकरणःयूएफ का उपयोग ताजे फल के रस जैसे सेब के रस को साफ करने के लिए किया जाता है, जिसमें अक्सर पेक्टिन और अन्य यौगिक होते हैं। यह विधि एंजाइमों, मिट्टी और जिलेटिन की आवश्यकता को कम करती है, जिससे सामग्री, श्रम की बचत होती है।,सूक्ष्मजीवों को हटाने के कारण जूस की गुणवत्ता में भी सुधार होता है और इसकी शेल्फ लाइफ बढ़ जाती है।

3. सीरम अल्ब्युमिन निकासी:यूएफ का उपयोग मल्टी स्टेप प्रक्रिया में सीरम एल्बमिन को प्लाज्मा से अलग करने के लिए किया जाता है।सीरम एल्बमिन को एकाग्र करने और शुद्ध करने में मदद करता है.

निष्कर्ष

अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) तकनीक एक बहुमुखी और कुशल झिल्ली पृथक्करण तकनीक है, जिसका व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिसमें जल उपचार, खाद्य और पेय, दवा,और अधिकइसकी बारीक कणों, बैक्टीरिया, वायरस और अन्य प्रदूषकों को हटाने की क्षमता इसे उच्च जल गुणवत्ता प्राप्त करने, अपशिष्ट जल को शुद्ध करने और औद्योगिक प्रक्रियाओं को बेहतर बनाने में एक अमूल्य उपकरण बनाती है.