Ultrafiltration उपचार क्या है, और यह प्रक्रिया कैसे काम करती है?
Ultrafiltration उपचार, रिवर्स ऑस्मोसिस के समान झिल्ली निस्पंदन का एक रूप है, जो तरल प्रभाव स्रोत से ठोस कणों को अलग करता है। यह प्रक्रिया कण कब्जा आकार हटाने के संदर्भ में माइक्रोफिल्ट्रेशन और नैनोफिल्टरेशन के बीच स्थित है। यह अन्य उपचार प्रक्रियाओं के लिए एक प्रीफ़िल्टर के रूप में या पीने के पानी और अपशिष्ट जल उपचार अनुप्रयोगों में एक तृतीयक चमकाने वाले फिल्टर के रूप में आवेदन करता है।
यह कैसे काम करता है:
इसे सरल रखने के लिए, अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी को मजबूर करने के लिए दबाव ढाल का उपयोग करके अल्ट्राफिल्ट्रेशन उपचार काम करता है, जिससे बड़े कणों और खनिजों को दूसरी तरफ फंस जाता है।
बेशक, इस झिल्ली फ़िल्टर को कई तरीकों से लागू किया जा सकता है। इसलिए, हम ultrafiltration सिस्टम के लिए विभिन्न संभावित कॉन्फ़िगरेशनों पर चर्चा और वर्णन करेंगे।
प्रवाह विन्यास:
झिल्ली के अभिविन्यास के संबंध में प्रभावशाली कच्चा पानी कैसे बहता है, इस प्रणाली की प्रक्रिया के संचालन को प्रभावित कर सकता है। प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में कुछ फायदे और नुकसान होते हैं जिन्हें अल्ट्राफिल्ट्रेशन उपचार प्रणाली को डिजाइन करते समय विचार करने की आवश्यकता होती है।
बाहर
एक बेलनाकार झिल्ली के लिए, कच्चा पानी बाहरी धुरी से केंद्रीय अक्ष की ओर बहता है, जैसा कि नीचे चित्रित किया गया है। यह प्रवाह पैटर्न उच्च कुल निलंबित ठोस (TSS) स्थितियों में अच्छी तरह से काम करता है, जैसा कि अंदर-बाहर प्रवाह के विपरीत है।
भीतर से बाहर
नीचे कच्चे कच्चे पानी एक झिल्ली ट्यूब के केंद्र स्थान में बहता है और फिर रेडियल रूप से बाहर की ओर, जैसा कि नीचे देखा गया है। जब यूनिफॉर्म हाइड्रोडायनामिक्स की आवश्यकता होती है, तो यह प्रवाह पैटर्न सबसे अच्छा होता है लेकिन यह उच्च टीएसएस अनुप्रयोगों में अच्छा नहीं करता है।
उल्टे चलना
प्रभावशाली झिल्ली की लंबाई के समानांतर बहती है, लेकिन झिल्ली के पार दबाव प्रवणता पानी को दूसरी तरफ खींचती है और ठोस परत में झिल्ली पर इकट्ठा होती है। क्रॉस-फ्लो उत्पन्न करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन ठोस पदार्थों की परत को अधिक समय तक पतली परत में बनाए रखा जा सकता है।
मृत-अंत प्रवाह
प्रवाह झिल्ली की सतह के लंबवत है। फ़िल्टर्ड पानी झिल्ली से होकर गुजरता है जबकि ठोस पदार्थ एक मोटी परत में झिल्ली की सतह से चिपके रहते हैं। मृत-अंत प्रवाह का उत्पादन करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन ठोस परत बहुत तेजी से निर्माण करती है, जिससे यह विन्यास निचले स्रोत के जल संदूषक सांद्रता के लिए अधिक उपयोगी होता है।
सिस्टम को कैसे सेट किया जाना चाहिए, इसके लिए दो मुख्य विचार पोत के प्रकार पर आधारित हैं और झिल्ली कैसे वातित हैं।
जलमग्न
तकनीकी रूप से, अधिकांश अल्ट्राफिल्ट्रेशन ट्रीटमेंट सिस्टम इस अर्थ में डूबे हुए हैं कि झिल्ली पूरी तरह से तरल पदार्थ से घिरा हुआ है, लेकिन विशेष रूप से, यह शब्द उन प्रणालियों को संदर्भित करता है जो कच्चे पानी से भरे बड़े टैंकों से बने होते हैं और कई झिल्लियों को इसमें उतारा जाता है। टैंक में आवश्यक इनलेट्स और आउटलेट हैं।
दबाव
जब एक झिल्ली किसी प्रकार की दबाव वाली आवास इकाई के भीतर संलग्न होती है। सिस्टम आमतौर पर समानांतर में एक साथ जुड़े कई जहाजों से मिलकर बनता है। प्रत्येक जहाज का अपना इनलेट और आउटलेट होता है जो एक हेडर से जुड़ता है जो सभी वाहिकाओं से एक प्रवाह में उपचारित अपशिष्ट को समेकित करता है। एक प्लेट और फ्रेम झिल्ली विन्यास के मामले को छोड़कर बर्तन भी बेलनाकार होते हैं।
वातन
झिल्ली को उनकी सतह पर लगातार इकट्ठा करने से झिल्ली रखने के लिए, अल्ट्राफिल्ट्रेशन इकाइयां वातन उत्पादन प्रणाली को लागू करती हैं जो बुलबुले का निर्माण करती हैं जो झिल्ली की सतह को छानकर निर्मित ठोस पदार्थ को साफ़ करती हैं। फ़िल्टर इकाई के भीतर वातन प्रणालियों के सेट-अप के लिए दो विकल्प हैं।
एकीकृत
एक एकीकृत प्रणाली में, सब कुछ एक इकाई के भीतर समाहित है। उदाहरण के लिए, एक जलमग्न टैंक जहां जलवाहक सीधे झिल्ली के नीचे स्थित होता है। या, पोत के तल में एक जलवाहक के साथ एक दबाव पोत।
अलग
यहां, कच्चे प्रभाव को एक अलग टैंक में वाष्पित किया जाता है और फिर झिल्ली वाले टैंक या बर्तन में पंप किया जाता है।
झिल्ली प्रकार
बहुलक
ये झिल्ली बहुलक सामग्री से बने होते हैं जैसे कि polysulfone, पॉलीप्रोपाइलीन, सेलूलोज़ एसीटेट और पॉलीएलैक्टिक एसिड। पॉलिमर झिल्ली का उपयोग आमतौर पर उनकी दक्षता और लागत-प्रभावशीलता के कारण किया जाता है।
चीनी मिट्टी का
सिरेमिक झिल्ली के लिए एल्यूमीनियम ऑक्साइड और सिलिकॉन कार्बाइड से टाइटेनियम डाइऑक्साइड और ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड के लिए सामग्री की एक विस्तृत विविधता है। वे अच्छी तरह से उच्च तापमान या संक्षारक रसायनों के चेहरे में लचीलापन के लिए जाने जाते हैं, लेकिन बहुत अधिक महंगे हैं।
झिल्ली विन्यास
झिल्ली का आकार और आकार प्रणाली के संचालन के साथ बहुत कुछ करना है। प्रत्येक झिल्ली कॉन्फ़िगरेशन में विशेष रूप से पेशेवरों और विपक्ष हो सकते हैं, इसलिए, सावधानीपूर्वक चयन आवश्यक है।
ट्यूबलर
चित्र एक तिनके के साथ बंधे हुए तिनके का एक बंडल है जो प्रत्येक पुआल के अंदर लुढ़का हुआ है। ट्यूब खुद को पारगम्य हैं इसलिए जब प्रभाव को पंप किया जाता है, तो यह अर्धवृत्ताकार झिल्ली के भीतर शुरू होता है और पानी इसके माध्यम से गुजरता है, फिर ट्यूब के माध्यम से पोत गुहा में। गुहा में परिणामी परमिट को फिर अगले उपचार चरण में भेजा जाता है। ट्यूबलर सिस्टम आमतौर पर केवल अंदर-बाहर प्रवाह पर काम करते हैं इसलिए झिल्ली ट्यूब के भीतर नहीं गिरती है।
खोखले रेशा
यह कॉन्फ़िगरेशन एक ट्यूबलर सिस्टम के समान है, लेकिन एक ट्यूब पोत के अंदर समर्थित झिल्ली के बिना। इसके बजाय, झिल्ली खुद को अधिक पका हुआ स्पेगेटी किस्में की तरह दिखता है और यह सीधे कच्चे पानी के संपर्क में है। इन प्रणालियों को अंदर-बाहर या बाहर-अंदर संचालित किया जा सकता है, लेकिन पतली, लचीली तंतुओं को तोड़ने के लिए अतिसंवेदनशील हो सकता है।
प्लेट और फ्रेम
रसोई में चीजों को रखते हुए, इसे एक क्लब सैंडविच के रूप में कल्पना करें। दो समतल झिल्लियों के बीच एक स्पेसर का एक सैंडविच बनाओ और बीच में कुछ जगह के साथ एक दूसरे के शीर्ष पर उन लोगों के ढेर गुणा करें। फ़ीड पानी आसन्न झिल्लियों के बीच यात्रा करता है और फ़िल्टर्ड पर्मेट पानी झिल्ली से होकर स्पेसर तक जाता है जिसमें चैनल होते हैं जो इसे पर्मेट (उपचारित) पानी के आउटलेट की ओर ले जाते हैं।
कुंडलित घुमाया हुआ
इसके लिए, प्लेट और फ्रेम के लिए आपके द्वारा बनाया गया सैंडविच लें और इसे एक छिद्रित पाइप के चारों ओर लपेटें। कच्चा पानी फ़ीड चैनल के माध्यम से यात्रा करता है और झिल्ली के माध्यम से पेर्मेट चैनल तक फिल्टर करता है। तब केंद्र में परमिटधारी सर्पिल को केंद्र में रखता है।
नीचे दी गई यह तालिका अल्ट्राफिल्ट्रेशन उपचार प्रणालियों के लिए संभावित संयोजनों को इंगित करती है। उदाहरण के लिए, एक बहुलक झिल्ली के अंदर अंदर-बाहर क्रॉस-फ्लो के साथ एक ट्यूबलर झिल्ली विन्यास। एक्स का संकेत है कि दिए गए झिल्ली के लिए प्रवाह प्रकार या झिल्ली सामग्री संभव है।
झिल्ली विन्यास | बाहर | भीतर से बाहर | उल्टे चलना | मृत-अंत प्रवाह | पॉलिमर झिल्ली | सिरेमिक झिल्ली |
ट्यूबलर | - | X | X | X | X | X |
खोखले रेशा | X | X | X | X | X | X |
प्लेट और फ्रेम | X | X | X | X | X | X |
कुंडलित घुमाया हुआ | X | X | X | - | X | - |
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