যখন লোকেরা মেমব্রেন পরিস্রাবণ সম্পর্কে কথা বলে, তখন বিপরীত অসমোসিস (RO) এবং ন্যানোফিল্ট্রেশন (NF) সাধারণত বেশিরভাগ মনোযোগ আকর্ষণ করে। তারা অত্যন্ত ছোট দূষক অপসারণ এবং অত্যন্ত বিশুদ্ধ জল উত্পাদন জন্য পরিচিত হয়.
কিন্তু জল এই উন্নত ঝিল্লি প্রক্রিয়াগুলিতে পৌঁছানোর আগে, প্রায়শই সমান গুরুত্বপূর্ণ কাজ করার জন্য একটি কম দৃশ্যমান পদক্ষেপ রয়েছে:মাইক্রোফিল্ট্রেশন.
মাইক্রোফিল্ট্রেশন স্থগিত কঠিন পদার্থ, অণুজীব এবং অন্যান্য তুলনামূলকভাবে বড় কণার বিরুদ্ধে একটি শারীরিক বাধা প্রদান করে। চিকিত্সা প্রক্রিয়ার প্রথম দিকে এই দূষকগুলি অপসারণ করে, এটি ডাউনস্ট্রিম মেমব্রেনের উপর ফাউলিং লোড কমাতে এবং একটি পরিস্রাবণ ব্যবস্থার সামগ্রিক স্থিতিশীলতা উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে।
অনেক জল চিকিত্সা এবং শিল্প প্রক্রিয়ার জন্য, মাইক্রোফিল্ট্রেশন চূড়ান্ত পরিশোধন পদক্ষেপ নয়। পরিবর্তে, এটি সেই পর্যায় যা বাকি সিস্টেমটিকে আরও দক্ষতার সাথে কাজ করতে সহায়তা করে।
মাইক্রোফিল্ট্রেশন কি?
মাইক্রোফিল্ট্রেশন হল একটি চাপচালিত বিভাজন প্রক্রিয়া যা একটি তরল বা গ্যাস প্রবাহ থেকে ঝুলে থাকা কণাগুলিকে অপসারণ করতে মাইক্রোস্কোপিক ছিদ্র সহ একটি ঝিল্লি ব্যবহার করে।
মূল নীতিটি সোজা। ফিড তরল একটি মাইক্রোপোরাস ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায়, যখন ঝিল্লির কার্যকরী ছিদ্রের আকারের চেয়ে বড় কণাগুলি ধরে রাখা হয়। ফিল্টার করা তরল ঝিল্লির মধ্য দিয়ে পারমিট হিসাবে চলতে থাকে।
ঝিল্লির নকশা এবং প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, মাইক্রোফিল্ট্রেশন ছিদ্রের আকার সাধারণত মাইক্রোন রেঞ্জের মধ্যে পড়ে, সাধারণত চারপাশ থেকে0.1 থেকে বেশ কয়েকটি মাইক্রোমিটার. কিছু ঝিল্লি পণ্য সূক্ষ্ম নামমাত্র ছিদ্র রেটিং সঙ্গে উত্পাদিত হয়, উদ্দেশ্য পৃথকীকরণ শুল্ক উপর নির্ভর করে.
প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়া বা শোষণের উপর নির্ভর করে এমন প্রক্রিয়ার বিপরীতে, মাইক্রোফিল্ট্রেশন মূলত শারীরিক বিচ্ছেদের মাধ্যমে কাজ করে। এটি বিশেষভাবে উপযোগী করে তোলে যখন উদ্দেশ্য হল স্থগিত কঠিন পদার্থ, অস্বচ্ছলতা, অণুজীব, বা অন্যান্য কণা দূষকগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে চিকিত্সা করা তরলের রসায়ন পরিবর্তন না করে কমানো।
ন্যানোফিল্ট্রেশন এবং রিভার্স অসমোসিসের মতো শক্ত ঝিল্লি প্রক্রিয়ার তুলনায় অপারেটিং চাপ তুলনামূলকভাবে কম। প্রকৃত চাপের প্রয়োজনীয়তা ঝিল্লির বৈশিষ্ট্য, ফিডের গুণমান, সিস্টেম কনফিগারেশন এবং কাঙ্খিত প্রবাহের হারের উপর নির্ভর করে।
যেখানে মাইক্রোফিল্ট্রেশন মেমব্রেন ফিল্ট্রেশনে ফিট করে
মাইক্রোফিল্ট্রেশন হল মেমব্রেন সেপারেশন টেকনোলজির বৃহত্তর পরিবারের একটি অংশ। MF, UF, NF, এবং RO এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল পৃথকীকরণের স্কেল প্রতিটি প্রক্রিয়া অর্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
মাইক্রোফিল্ট্রেশন
(MF)
মাইক্রোফিল্ট্রেশন সাধারণত স্থগিত কণা, ব্যাকটেরিয়া, শৈবাল এবং অন্যান্য তুলনামূলকভাবে বড় দূষককে লক্ষ্য করে। এটি সাধারণত ব্যবহৃত হয় যখন কণা অপসারণ এবং স্পষ্টীকরণ প্রাথমিক উদ্দেশ্য হয়।
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন
(ইউএফ)
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন একটি শক্ত ঝিল্লির কাঠামো ব্যবহার করে এবং ছোট কণা, কলয়েড, ম্যাক্রোমোলিকুলস এবং অনেক অণুজীব ধরে রাখতে পারে। UF ব্যাপকভাবে জল চিকিত্সা এবং একটি pretreatment বা আরও উন্নত সিস্টেমে পলিশিং পদক্ষেপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়.
ন্যানোফিল্ট্রেশন
(NF)
ন্যানোফিল্ট্রেশন একটি সূক্ষ্ম বিভাজন স্কেলে কাজ করে এবং অনেক দ্রবীভূত জৈব যৌগ এবং মাল্টিভ্যালেন্ট আয়ন অপসারণ করতে পারে। এটি প্রায়শই নির্বাচিত হয় যখন একটি প্রক্রিয়ার জন্য আংশিক খনিজকরণ বা নির্দিষ্ট দ্রবীভূত দূষকগুলির নির্বাচনী অপসারণের প্রয়োজন হয়।
বিপরীত অসমোসিস (RO)
বিপরীত অসমোসিস এই চারটি প্রযুক্তির মধ্যে সবচেয়ে শক্ত বিচ্ছেদ প্রদান করে। এটি পানি থেকে দ্রবীভূত লবণ, আয়ন এবং কম-আণবিক-ওজন দূষিত পদার্থের বিস্তৃত পরিসরকে অপসারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে এই প্রযুক্তিগুলি অগত্যা প্রতিযোগী বিকল্প নয়। অনেক চিকিৎসা পদ্ধতিতে তারা একসাথে কাজ করে।
মাইক্রোফিল্ট্রেশন একটি আপস্ট্রিম বাধা হিসাবে কাজ করতে পারে যা UF, NF বা RO মেমব্রেনে পৌঁছানো কণার লোডকে হ্রাস করে।এটি ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ করতে, সিস্টেমের কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে এবং ডাউনস্ট্রিম পরিষ্কার বা প্রতিস্থাপনের ফ্রিকোয়েন্সি কমাতে সাহায্য করতে পারে।
কেন মাইক্রোফিল্ট্রেশন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়
মাইক্রোফিল্ট্রেশনের মানটি বিশেষভাবে স্পষ্ট হয়ে ওঠে যখন এটিকে একটি বিচ্ছিন্ন পরিস্রাবণ প্রযুক্তির পরিবর্তে একটি সম্পূর্ণ চিকিত্সা প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে দেখা হয়।
একটি সূক্ষ্ম ঝিল্লিতে পৌঁছানোর আগে বড় দূষক অপসারণ করা পুরো সিস্টেমটি পরিচালনা করা সহজ করে তুলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি RO সিস্টেম স্থগিত কঠিন পদার্থের উচ্চ ঘনত্বযুক্ত জল পায়, তবে সেই কণাগুলি ঝিল্লি ফাউলিংয়ে অবদান রাখতে পারে এবং প্রিট্রিটমেন্ট সরঞ্জামের বোঝা বাড়াতে পারে।
একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা মাইক্রোফিল্ট্রেশন স্টেজ RO মেমব্রেনে পৌঁছানোর আগে এই কণা উপাদানটির বেশিরভাগ অংশ আটকাতে পারে।
এটি একটি কারণ MF সাধারণত জন্য বিবেচনা করা হয়প্রিট্রিটমেন্ট, স্পষ্টীকরণ, এবং কণা নিয়ন্ত্রণঝিল্লি ভিত্তিক জল শোধন ব্যবস্থায়-
Microfiltration প্রধান অ্যাপ্লিকেশন
মাইক্রোফিল্ট্রেশন বিস্তৃত শিল্পে ব্যবহৃত হয় কারণ প্রযুক্তিটি তাপ চিকিত্সা বা প্রচুর পরিমাণে রাসায়নিক সংযোজনের উপর নির্ভর না করেই কণা দূষক অপসারণ করতে পারে।
1.জল এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা
জল চিকিত্সা মাইক্রোফিল্ট্রেশন জন্য সবচেয়ে প্রতিষ্ঠিত অ্যাপ্লিকেশন এক.
এমএফ সিস্টেমগুলি জল থেকে ঝুলে থাকা কঠিন পদার্থ, অস্বচ্ছতা, শৈবাল, ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য কণা দূষিত পদার্থগুলিকে অপসারণ করতে পারে। আরও উন্নত ট্রিটমেন্ট ট্রেনে, অতিরিক্ত কণা লোডিং থেকে RO মেমব্রেনকে রক্ষা করতে সাহায্য করার জন্য মাইক্রোফিল্ট্রেশনকে বিপরীত অসমোসিসের উপরের দিকেও রাখা যেতে পারে।
MF-এর সঠিক ভূমিকা নির্ভর করে উৎসের জলের গুণমান এবং চিকিত্সার উদ্দেশ্যগুলির উপর। কিছু সিস্টেমে, এটি একটি প্রাথমিক বাধা হিসাবে কাজ করে; অন্যদের মধ্যে, এটি একটি আরও ব্যাপক প্রিট্রিটমেন্ট কৌশলের অংশ।
2.খাদ্য এবং পানীয় প্রক্রিয়াকরণ
খাদ্য ও পানীয় উৎপাদনে, পরিস্রাবণ প্রায়ই একই সময়ে দুটি লক্ষ্য অর্জন করতে হয়: পণ্যের বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ করার সময় অবাঞ্ছিত কণা অপসারণ।
মাইক্রোফিল্ট্রেশন বিয়ার, ওয়াইন, ফলের রস, ভিনেগার এবং দুগ্ধ প্রবাহের মতো পণ্যগুলিতে স্পষ্টীকরণ এবং মাইক্রোবিয়াল হ্রাসের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু ঝিল্লি পরিস্রাবণের জন্য প্রচলিত তাপ চিকিত্সার মতো একই স্তরের তাপীয় এক্সপোজারের প্রয়োজন হয় না, তাই এটি উপযোগী হতে পারে যখন গন্ধ, সুবাস বা অন্যান্য পণ্যের বৈশিষ্ট্য বজায় রাখা গুরুত্বপূর্ণ।
3. ফার্মাসিউটিক্যাল এবং বায়োটেকনোলজি
ফার্মাসিউটিক্যাল এবং জৈবপ্রযুক্তি প্রক্রিয়াগুলি দূষণের উপর উচ্চ মাত্রার নিয়ন্ত্রণের দাবি রাখে।
মাইক্রোফিল্ট্রেশন মেমব্রেনগুলি প্রক্রিয়া তরল থেকে ব্যাকটেরিয়া এবং কণা দূষক অপসারণের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। জীবাণুমুক্ত পরিস্রাবণ প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে,0.22-মাইক্রোমিটার ঝিল্লিসাধারণত জীবাণু ধরে রাখার জন্য ব্যবহৃত হয়, যদিও উপযুক্ত মেমব্রেন রেটিং এবং বৈধতা প্রয়োজনীয়তা নির্দিষ্ট পণ্য এবং প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে।
এটি ফার্মাসিউটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মেমব্রেন নির্বাচন, অখণ্ডতা পরীক্ষা এবং প্রক্রিয়ার বৈধতাকে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।
4. ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন
সেমিকন্ডাক্টর এবং ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন অত্যন্ত পরিষ্কার প্রক্রিয়া জল প্রয়োজন. এমনকি খুব ছোট কণাগুলি সংবেদনশীল উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে বা পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে।
তাই মাইক্রোফিল্ট্রেশন একটি মাল্টি-পর্যায়ের বিশুদ্ধকরণ সিস্টেমের অংশ গঠন করতে পারে যা জল আরও চাহিদাপূর্ণ পলিশিং পর্যায়ে পৌঁছানোর আগে ধীরে ধীরে কণা দূষণ কমাতে ডিজাইন করা হয়েছে।
5. রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ
রাসায়নিক নির্মাতারা অন্যান্য বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ার আগে স্পষ্টীকরণ, অনুঘটক পুনরুদ্ধার, কণা অপসারণ এবং প্রিট্রিটমেন্টের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য মাইক্রোফিল্ট্রেশন ব্যবহার করে।
যেহেতু উপযুক্ত ঝিল্লি উপাদান অবশ্যই প্রক্রিয়া তরলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে, রাসায়নিক প্রতিরোধের, তাপমাত্রা, চাপ, কণা লোডিং এবং পরিষ্কারের অবস্থার মতো বিষয়গুলি ঝিল্লি নির্বাচনের সময় বিবেচনা করা উচিত।
মাইক্রোফিল্ট্রেশনের মূল সুবিধা
মাইক্রোফিল্ট্রেশন একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিস্রাবণ প্রযুক্তি হিসাবে রয়ে গেছে কারণ এটি নির্ভরযোগ্য কণা বিভাজনের সাথে তুলনামূলকভাবে সহজ অপারেশনকে একত্রিত করে।
1. কার্যকরী কণা অপসারণ
একটি সঠিকভাবে নির্বাচিত এমএফ ঝিল্লি তার পরিকল্পিত বিচ্ছেদ সীমার মধ্যে কণাগুলির ধারাবাহিক ধারণ প্রদান করতে পারে। এটি স্থগিত কঠিন পদার্থ, অস্বচ্ছলতা এবং নির্বাচিত অণুজীব নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রযুক্তিটিকে উপযোগী করে তোলে।
যাইহোক, কর্মক্ষমতা একা ছিদ্র আকারের চেয়ে বেশি নির্ভর করে। ফিডের বৈশিষ্ট্য, ঝিল্লির গঠন, অপারেটিং অবস্থা এবং দূষিত ঘনত্ব সবই প্রকৃত পরিস্রাবণ ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে।
2. তুলনামূলকভাবে কম শক্তির চাহিদা
NF এবং RO-এর মতো শক্ত চাপ-চালিত ঝিল্লি প্রক্রিয়ার সাথে তুলনা করে, মাইক্রোফিল্ট্রেশন সাধারণত নিম্ন ট্রান্সমেমব্রেন চাপে কাজ করে।
এটি কম শক্তি খরচে অনুবাদ করতে পারে, বিশেষ করে যখন এমএফ বড় পরিমাণে জল বা প্রক্রিয়া তরল পরিচালনা করতে ব্যবহৃত হয়।
3. ন্যূনতম রাসায়নিক হস্তক্ষেপ
প্রাথমিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া রাসায়নিকের পরিবর্তে শারীরিক। এটি পরিস্রাবণ পর্যায়ে নিজেই রাসায়নিক চিকিত্সার প্রয়োজন কমাতে পারে।
এটি বলেছে, রাসায়নিকগুলি এখনও আপস্ট্রিম কন্ডিশনার, ঝিল্লি পরিষ্কার, জীবাণুমুক্তকরণ বা সামগ্রিক চিকিত্সা প্রক্রিয়ার অন্যান্য অংশগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
4. মাল্টি-স্টেজ সিস্টেমে ইন্টিগ্রেট করা সহজ
মাইক্রোফিল্ট্রেশন স্বয়ংক্রিয় পরিস্রাবণ সিস্টেমে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে এবং অন্যান্য চিকিত্সা প্রযুক্তির সাথে মিলিত হতে পারে।
মেমব্রেন কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে, সিস্টেমগুলি সময়ের সাথে পারফরম্যান্স বজায় রাখতে ব্যাকওয়াশিং, এয়ার স্কোরিং, রাসায়নিক পরিষ্কার, বা ঝিল্লি প্রতিস্থাপন ব্যবহার করতে পারে।
এই নমনীয়তা এমএফকে স্বতন্ত্র অ্যাপ্লিকেশন এবং বৃহত্তর চিকিত্সা ট্রেন উভয়ের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
সঠিক মাইক্রোফিল্ট্রেশন সমাধান নির্বাচন করা
একটি মাইক্রোফিল্ট্রেশন সিস্টেম নির্বাচন শুধুমাত্র ছিদ্র আকার দিয়ে শুরু করা উচিত নয়।
সঠিক সমাধানটি দূষিত পদার্থের ধরন এবং ঘনত্ব, প্রয়োজনীয় প্রবাহের হার, অপারেটিং চাপ, তাপমাত্রা, রাসায়নিক সামঞ্জস্য, পরিষ্কারের পদ্ধতি এবং পরিস্রাবণ লক্ষ্য সহ বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে।
উদাহরণস্বরূপ, অপেক্ষাকৃত পরিষ্কার প্রক্রিয়া জলের জন্য নির্বাচিত একটি ঝিল্লি উচ্চ-কঠিন বর্জ্য জলের স্রোতের জন্য উপযুক্ত নাও হতে পারে৷ একইভাবে, একটি ঝিল্লি উপাদান যা জলের সাথে ভাল কাজ করে তা শিল্প প্রক্রিয়াকরণ অ্যাপ্লিকেশনে পর্যাপ্ত রাসায়নিক প্রতিরোধ নাও দিতে পারে।
এই কারণে, পরিস্রাবণ কার্যক্ষমতা সর্বদা সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার প্রসঙ্গে মূল্যায়ন করা উচিত।
উন্নত পরিস্রাবণ কার্যক্ষমতার দিকে প্রথম ধাপ হিসাবে মাইক্রোফিল্ট্রেশন
মাইক্রোফিল্ট্রেশন সর্বোত্তম স্তরের বিচ্ছেদ প্রদান নাও করতে পারে, তবে এটি এর ভূমিকা নয়।
এর আসল মূল্য প্রায়শই যা ঘটে তার মধ্যে থাকেপরেপরিস্রাবণ
ঝুলে থাকা কণা অপসারণ করে এবং সূক্ষ্ম ঝিল্লি বা অন্যান্য সংবেদনশীল সরঞ্জামগুলিতে জল পৌঁছানোর আগে দূষক লোড হ্রাস করে, মাইক্রোফিল্ট্রেশন আরও স্থিতিশীল অপারেশন এবং আরও ভাল সামগ্রিক প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণে অবদান রাখতে পারে।
এANDA, পরিস্রাবণ সমাধান শিল্প এবং বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের ব্যবহারিক প্রয়োজনীয়তা কাছাকাছি বিকশিত হয়. ফিল্টার মিডিয়া এবং ফিল্টার উপাদান থেকে শুরু করে কাস্টমাইজড পরিস্রাবণ কনফিগারেশন পর্যন্ত, একটি-আকারের-ফিট-সমস্ত পদ্ধতির প্রয়োগ না করে প্রকৃত অপারেটিং অবস্থার সাথে পরিস্রাবণ পদ্ধতিকে মেলানোর দিকে ফোকাস করা হয়৷
জলের প্রিট্রিটমেন্ট, প্রক্রিয়া{0}}তরল স্পষ্টীকরণ, ঝিল্লি সুরক্ষা, বা কণা নিয়ন্ত্রণের জন্য মাইক্রোফিল্ট্রেশন বিবেচনা করা হচ্ছে কিনা, ফিডের অবস্থা এবং ডাউনস্ট্রিম প্রয়োজনীয়তা বোঝা একটি কার্যকর সমাধান বেছে নেওয়ার প্রথম পদক্ষেপ।
The best filtration system is not necessarily the one with the smallest pore size. It is the one that removes the right contaminants at the right stage of the process.
