जब लोग झिल्ली निस्पंदन के बारे में बात करते हैं, तो आमतौर पर रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) और नैनोफिल्ट्रेशन (एनएफ) पर सबसे अधिक ध्यान जाता है। वे बेहद छोटे प्रदूषकों को हटाने और अत्यधिक शुद्ध पानी का उत्पादन करने के लिए जाने जाते हैं।

लेकिन पानी इन उन्नत झिल्ली प्रक्रियाओं तक पहुंचने से पहले, अक्सर समान रूप से महत्वपूर्ण कार्य करने वाला एक कम दिखाई देने वाला चरण होता है:माइक्रोफिल्टरेशन.

माइक्रोफिल्ट्रेशन निलंबित ठोस पदार्थों, सूक्ष्मजीवों और अन्य अपेक्षाकृत बड़े कणों के खिलाफ एक भौतिक बाधा प्रदान करता है। उपचार प्रक्रिया की शुरुआत में ही इन दूषित पदार्थों को हटाकर, यह डाउनस्ट्रीम झिल्लियों पर दूषण भार को कम करने और निस्पंदन प्रणाली की समग्र स्थिरता में सुधार करने में मदद कर सकता है।

कई जल उपचार और औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए, माइक्रोफिल्ट्रेशन अंतिम शुद्धिकरण चरण नहीं है। इसके बजाय, यह वह चरण है जो सिस्टम के बाकी हिस्सों को अधिक कुशलता से काम करने में मदद करता है।

माइक्रोफिल्ट्रेशन एक दबाव संचालित पृथक्करण प्रक्रिया है जो तरल या गैस धारा से निलंबित कणों को हटाने के लिए सूक्ष्म छिद्रों वाली एक झिल्ली का उपयोग करती है।

मूल सिद्धांत सीधा है. फ़ीड द्रव एक सूक्ष्म छिद्रयुक्त झिल्ली से होकर गुजरता है, जबकि झिल्ली के प्रभावी छिद्र आकार से बड़े कण बरकरार रहते हैं। फ़िल्टर किया गया द्रव झिल्ली के माध्यम से प्रवेश के रूप में जारी रहता है।

झिल्ली डिजाइन और अनुप्रयोग के आधार पर, माइक्रोफिल्ट्रेशन छिद्र का आकार आम तौर पर माइक्रोन रेंज के भीतर आता है, आमतौर पर चारों ओर से0.1 से कई माइक्रोमीटर. कुछ झिल्ली उत्पाद इच्छित पृथक्करण शुल्क के आधार पर बेहतर नाममात्र छिद्र रेटिंग के साथ निर्मित होते हैं।

उन प्रक्रियाओं के विपरीत जो मुख्य रूप से रासायनिक प्रतिक्रियाओं या सोखना पर निर्भर करती हैं, माइक्रोफिल्ट्रेशन मुख्य रूप से भौतिक पृथक्करण के माध्यम से काम करता है। यह इसे विशेष रूप से तब उपयोगी बनाता है जब इसका उद्देश्य उपचारित तरल पदार्थ के रसायन विज्ञान को महत्वपूर्ण रूप से बदले बिना निलंबित ठोस, मैलापन, सूक्ष्मजीवों या अन्य कण संदूषकों को कम करना है।

नैनोफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस जैसी सख्त झिल्ली प्रक्रियाओं की तुलना में ऑपरेटिंग दबाव भी अपेक्षाकृत कम है। वास्तविक दबाव की आवश्यकता झिल्ली विशेषताओं, फ़ीड गुणवत्ता, सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन और वांछित प्रवाह दर पर निर्भर करती है।

माइक्रोफिल्ट्रेशन झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकियों के व्यापक परिवार का एक हिस्सा है। एमएफ, यूएफ, एनएफ और आरओ के बीच मुख्य अंतर पृथक्करण का वह पैमाना है जिसे हासिल करने के लिए प्रत्येक प्रक्रिया को डिज़ाइन किया गया है।

महत्वपूर्ण बात यह है कि ये प्रौद्योगिकियाँ आवश्यक रूप से प्रतिस्पर्धी विकल्प नहीं हैं। कई उपचार प्रणालियों में, वे एक साथ काम करते हैं।

माइक्रोफिल्ट्रेशन एक अपस्ट्रीम बैरियर के रूप में काम कर सकता है जो यूएफ, एनएफ, या आरओ झिल्ली तक पहुंचने वाले कण भार को कम करता है।यह गंदगी को नियंत्रित करने, सिस्टम के प्रदर्शन को बनाए रखने और डाउनस्ट्रीम सफाई या प्रतिस्थापन की आवृत्ति को कम करने में मदद कर सकता है।

माइक्रोफिल्ट्रेशन का मूल्य विशेष रूप से तब स्पष्ट हो जाता है जब इसे एक पृथक निस्पंदन तकनीक के बजाय एक संपूर्ण उपचार प्रक्रिया के हिस्से के रूप में देखा जाता है।

बड़े संदूषकों को महीन झिल्ली तक पहुंचने से पहले हटाने से पूरे सिस्टम को संचालित करना आसान हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि एक आरओ सिस्टम को निलंबित ठोस पदार्थों की उच्च सांद्रता वाला पानी प्राप्त होता है, तो वे कण झिल्ली को खराब करने में योगदान कर सकते हैं और पूर्व-उपचार उपकरणों पर बोझ बढ़ा सकते हैं।

एक उचित रूप से डिजाइन किया गया माइक्रोफिल्ट्रेशन चरण आरओ झिल्ली तक पहुंचने से पहले इस कण सामग्री के अधिकांश हिस्से को रोक सकता है।

यह एक कारण है जिसके लिए आमतौर पर एमएफ पर विचार किया जाता हैपूर्व उपचार, स्पष्टीकरण, और कण नियंत्रणझिल्ली आधारित जल उपचार प्रणालियों में।

माइक्रोफिल्ट्रेशन का उपयोग उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है क्योंकि तकनीक थर्मल उपचार या बड़ी मात्रा में रासायनिक योजकों पर निर्भर हुए बिना कण संदूषकों को हटा सकती है।

1. जल और अपशिष्ट जल उपचार

जल उपचार माइक्रोफिल्ट्रेशन के लिए सबसे स्थापित अनुप्रयोगों में से एक है।

एमएफ सिस्टम पानी से निलंबित ठोस पदार्थ, मैलापन, शैवाल, बैक्टीरिया और अन्य कण संदूषकों को हटा सकते हैं। अधिक उन्नत उपचार ट्रेनों में, आरओ झिल्ली को अत्यधिक कण लोडिंग से बचाने में मदद के लिए माइक्रोफिल्ट्रेशन को रिवर्स ऑस्मोसिस के अपस्ट्रीम में भी तैनात किया जा सकता है।

एमएफ की सटीक भूमिका स्रोत जल की गुणवत्ता और उपचार उद्देश्यों पर निर्भर करती है। कुछ प्रणालियों में, यह प्राथमिक बाधा के रूप में कार्य करता है; दूसरों में, यह अधिक व्यापक पूर्व-उपचार रणनीति का हिस्सा बनता है।

2.खाद्य एवं पेय प्रसंस्करण

खाद्य और पेय पदार्थ उत्पादन में, निस्पंदन के लिए अक्सर एक ही समय में दो लक्ष्यों को प्राप्त करने की आवश्यकता होती है: उत्पाद की विशेषताओं को संरक्षित करते हुए अवांछित कणों को हटाना।

माइक्रोफिल्ट्रेशन का उपयोग बीयर, वाइन, फलों का रस, सिरका और डेयरी स्ट्रीम जैसे उत्पादों में स्पष्टीकरण और माइक्रोबियल कमी के लिए किया जा सकता है। क्योंकि झिल्ली निस्पंदन के लिए पारंपरिक ताप उपचार के समान स्तर के थर्मल एक्सपोज़र की आवश्यकता नहीं होती है, यह तब उपयोगी हो सकता है जब स्वाद, सुगंध या अन्य उत्पाद विशेषताओं को बनाए रखना महत्वपूर्ण हो।

3. फार्मास्युटिकल और जैव प्रौद्योगिकी

फार्मास्युटिकल और जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाएं संदूषण पर उच्च स्तर के नियंत्रण की मांग करती हैं।

प्रक्रिया तरल पदार्थों से बैक्टीरिया और कण संदूषकों को हटाने के लिए माइक्रोफिल्ट्रेशन झिल्ली का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बाँझ निस्पंदन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में,0.22-माइक्रोमीटर झिल्लीआमतौर पर माइक्रोबियल प्रतिधारण के लिए उपयोग किया जाता है, हालांकि उपयुक्त झिल्ली रेटिंग और सत्यापन आवश्यकताएं विशिष्ट उत्पाद और प्रक्रिया पर निर्भर करती हैं।

यह फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों में झिल्ली चयन, अखंडता परीक्षण और प्रक्रिया सत्यापन को विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाता है।

4.इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण

सेमीकंडक्टर और इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के लिए अत्यंत स्वच्छ प्रक्रिया जल की आवश्यकता होती है। यहां तक ​​कि बहुत छोटे कण भी संवेदनशील विनिर्माण प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप कर सकते हैं या उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं।

इसलिए माइक्रोफिल्ट्रेशन एक बहु-स्तरीय शुद्धिकरण प्रणाली का हिस्सा बन सकता है, जिसे पानी के अधिक मांग वाले पॉलिशिंग चरणों तक पहुंचने से पहले कण संदूषण को उत्तरोत्तर कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5.रासायनिक प्रसंस्करण

रासायनिक निर्माता अन्य पृथक्करण प्रक्रियाओं से पहले स्पष्टीकरण, उत्प्रेरक पुनर्प्राप्ति, कण हटाने और प्रीट्रीटमेंट जैसे अनुप्रयोगों के लिए माइक्रोफिल्ट्रेशन का उपयोग करते हैं।

क्योंकि उपयुक्त झिल्ली सामग्री को प्रक्रिया द्रव के साथ संगत होना चाहिए, झिल्ली चयन के दौरान रासायनिक प्रतिरोध, तापमान, दबाव, कण लोडिंग और सफाई की स्थिति जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

माइक्रोफिल्ट्रेशन एक महत्वपूर्ण निस्पंदन तकनीक बनी हुई है क्योंकि यह भरोसेमंद कण पृथक्करण के साथ अपेक्षाकृत सरल ऑपरेशन को जोड़ती है।

1. प्रभावी कण निष्कासन

एक उचित रूप से चयनित एमएफ झिल्ली अपनी डिज़ाइन की गई पृथक्करण सीमा के भीतर कणों की लगातार अवधारण प्रदान कर सकती है। यह प्रौद्योगिकी को निलंबित ठोस पदार्थों, मैलापन और चयनित सूक्ष्मजीवों को नियंत्रित करने के लिए उपयोगी बनाता है।

हालाँकि, प्रदर्शन केवल छिद्र के आकार से अधिक पर निर्भर करता है। फ़ीड विशेषताएँ, झिल्ली संरचना, संचालन की स्थिति और संदूषक सांद्रता सभी वास्तविक निस्पंदन परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं।

2. अपेक्षाकृत कम ऊर्जा मांग

एनएफ और आरओ जैसी सख्त दबाव संचालित झिल्ली प्रक्रियाओं की तुलना में, माइक्रोफिल्ट्रेशन आम तौर पर कम ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव पर काम करता है।

इससे ऊर्जा की खपत कम हो सकती है, खासकर जब एमएफ का उपयोग बड़ी मात्रा में पानी या प्रक्रिया तरल पदार्थ को संभालने के लिए किया जाता है।

3. न्यूनतम रासायनिक हस्तक्षेप

प्राथमिक पृथक्करण तंत्र रासायनिक के बजाय भौतिक है। इससे निस्पंदन चरण के दौरान ही रासायनिक उपचार की आवश्यकता कम हो सकती है।

जैसा कि कहा गया है, रसायनों का उपयोग अभी भी अपस्ट्रीम कंडीशनिंग, झिल्ली की सफाई, कीटाणुशोधन, या समग्र उपचार प्रक्रिया के अन्य भागों के लिए किया जा सकता है।

4. बहुस्तरीय स्टेज सिस्टम में एकीकृत करना आसान

माइक्रोफिल्ट्रेशन को स्वचालित निस्पंदन सिस्टम में शामिल किया जा सकता है और अन्य उपचार प्रौद्योगिकियों के साथ जोड़ा जा सकता है।

झिल्ली विन्यास के आधार पर, सिस्टम समय के साथ प्रदर्शन बनाए रखने के लिए बैकवाशिंग, एयर स्कोअरिंग, रासायनिक सफाई, या झिल्ली प्रतिस्थापन का उपयोग कर सकता है।

यह लचीलापन एमएफ को स्टैंडअलोन अनुप्रयोगों और बड़ी उपचार ट्रेनों दोनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

माइक्रोफिल्ट्रेशन सिस्टम का चयन केवल छिद्र के आकार से शुरू नहीं होना चाहिए।

सही समाधान कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें संदूषकों का प्रकार और सांद्रता, आवश्यक प्रवाह दर, परिचालन दबाव, तापमान, रासायनिक अनुकूलता, सफाई विधि और निस्पंदन लक्ष्य शामिल हैं।

उदाहरण के लिए, अपेक्षाकृत स्वच्छ प्रक्रिया जल के लिए चुनी गई झिल्ली उच्च -ठोस अपशिष्ट जल धारा के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है। इसी तरह, एक झिल्ली सामग्री जो पानी के साथ अच्छा प्रदर्शन करती है वह औद्योगिक प्रसंस्करण अनुप्रयोग में पर्याप्त रासायनिक प्रतिरोध प्रदान नहीं कर सकती है।

इस कारण से, निस्पंदन प्रदर्शन का मूल्यांकन हमेशा पूरी प्रक्रिया के संदर्भ में किया जाना चाहिए।

माइक्रोफिल्ट्रेशन पृथक्करण का सर्वोत्तम स्तर प्रदान नहीं कर सकता है, लेकिन यह इसकी भूमिका नहीं है।

इसका वास्तविक मूल्य अक्सर इस बात में निहित होता है कि क्या होता हैबादनिस्पंदन.

पानी के महीन झिल्लियों या अन्य संवेदनशील उपकरणों तक पहुंचने से पहले निलंबित कणों को हटाकर और दूषित भार को कम करके, माइक्रोफिल्ट्रेशन अधिक स्थिर संचालन और बेहतर समग्र प्रक्रिया नियंत्रण में योगदान कर सकता है।

परआंदा, निस्पंदन समाधान औद्योगिक और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों की व्यावहारिक आवश्यकताओं के आसपास विकसित किए जाते हैं। फ़िल्टर मीडिया और फ़िल्टर तत्वों से लेकर अनुकूलित निस्पंदन कॉन्फ़िगरेशन तक, सभी के लिए उपयुक्त एक दृष्टिकोण लागू करने के बजाय वास्तविक परिचालन स्थितियों के साथ निस्पंदन विधि के मिलान पर ध्यान केंद्रित किया गया है।

चाहे पानी के पूर्व उपचार, प्रक्रिया {{0}द्रव स्पष्टीकरण, झिल्ली संरक्षण, या कण नियंत्रण के लिए माइक्रोफिल्ट्रेशन पर विचार किया जा रहा हो, फ़ीड स्थितियों और डाउनस्ट्रीम आवश्यकताओं को समझना एक प्रभावी समाधान चुनने की दिशा में पहला कदम है।

सबसे अच्छा निस्पंदन सिस्टम जरूरी नहीं कि सबसे छोटे छिद्र आकार वाला हो। यह वह है जो प्रक्रिया के सही चरण में सही संदूषकों को हटा देता है।