Membrane
একটি ঝিল্লি একটি নির্বাচিত বাধা; এটি কিছু জিনিসকে অতিক্রম করতে দেয় কিন্তু অন্যদের থামিয়ে দেয়। এই ধরনের জিনিস অণু, আয়ন বা অন্যান্য ছোট কণা হতে পারে। ঝিল্লিগুলিকে সাধারণত সিন্থেটিক ঝিল্লি এবং জৈবিক ঝিল্লিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। জৈবিক ঝিল্লির মধ্যে রয়েছে কোষের ঝিল্লি (কোষ বা অর্গানেলের বাইরের আবরণ যা নির্দিষ্ট উপাদানগুলির উত্তরণের অনুমতি দেয়); পারমাণবিক ঝিল্লি, যা একটি কোষের নিউক্লিয়াসকে আবৃত করে; এবং টিস্যু ঝিল্লি, যেমন মিউকোসা এবং সেরোসা। পরীক্ষাগার এবং শিল্পে (যেমন রাসায়নিক উদ্ভিদ) ব্যবহারের জন্য মানুষের দ্বারা কৃত্রিম ঝিল্লি তৈরি করা হয়। অষ্টাদশ শতাব্দী থেকে ঝিল্লির এই ধারণাটি জানা গেছে তবে দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের শেষ অবধি পরীক্ষাগারের বাইরে খুব কমই ব্যবহৃত হয়েছিল। ইউরোপে পানীয় জলের সরবরাহ যুদ্ধের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছিল এবং জল সুরক্ষার জন্য পরীক্ষা করার জন্য ঝিল্লি ফিল্টার ব্যবহার করা হয়েছিল। যাইহোক, নির্ভরযোগ্যতার অভাব, ধীর ক্রিয়াকলাপ, নির্বাচনশীলতা হ্রাস এবং উচ্চতর ব্যয়ের কারণে, ঝিল্লিগুলি ব্যাপকভাবে কাজে লাগানো হয়নি। বড় আকারে ঝিল্লির প্রথম ব্যবহার ছিল মাইক্রোফিল্ট্রেশন এবং আল্ট্রাফিল্ট্রেশন প্রযুক্তির মাধ্যমে। 1980-এর দশক থেকে, বৈদ্যুতিন বিশ্লেষণের পাশাপাশি এই পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াগুলি বড় কারখানাগুলিতে নিযুক্ত করা হয় এবং আজ বেশ কয়েকটি অভিজ্ঞ সংস্থা বাজারে কাজ করে। একটি ঝিল্লির নির্বাচনশীলতার মাত্রা ঝিল্লির ছিদ্রের আকারের উপর নির্ভর করে। ছিদ্রের আকারের উপর নির্ভর করে এগুলিকে মাইক্রোফিল্ট্রেশন (এম. এফ), আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউ. এফ), ন্যানোফিল্ট্রেশন (এন. এফ) এবং রিভার্স অসমোসিস (আর. ও) ঝিল্লি হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। ঝিল্লিগুলি সমজাতীয় বা বৈচিত্র্যময় কাঠামো সহ বিভিন্ন পুরুত্বেরও হতে পারে। ঝিল্লিগুলি নিরপেক্ষ বা আধানযুক্ত হতে পারে এবং কণার পরিবহন সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় হতে পারে। পরেরটি ঝিল্লি প্রক্রিয়ার চাপ, ঘনত্ব, রাসায়নিক বা বৈদ্যুতিক গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা সহজতর করা যেতে পারে। ঝিল্লি প্রক্রিয়াগুলির শ্রেণীবিভাগ মাইক্রোফিল্ট্রেশন (এম. এফ) মাইক্রোফিল্ট্রেশন <আই. ডি1> মাইক্রোমিটারের চেয়ে বেশি কণা অপসারণ করে এবং <আই. ডি2> কে. পি. এ-এর মধ্যে কাজ করে। মাইক্রোফিল্ট্রেশন ব্যবহার করা হয় অবশিষ্ট ঝুলন্ত কঠিন পদার্থ (এসএস) অপসারণ করতে, ব্যাকটেরিয়া অপসারণ করতে যাতে কার্যকর জীবাণুমুক্তকরণের জন্য জল স্থির করা যায় এবং বিপরীত অসমোসিসের জন্য প্রাক-চিকিত্সা পদক্ষেপ হিসাবে। তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক উন্নয়নগুলি হল মেমব্রেন বায়োরিয়েক্টর (এমবিআর) যা জৈবিক চিকিত্সার জন্য মাইক্রোফিল্ট্রেশন এবং একটি বায়োরিয়েক্টরকে একত্রিত করে। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউএফ) আল্ট্রাফিল্ট্রেশন 0.005-2 মাইক্রোমিটারের চেয়ে বেশি কণা অপসারণ করে এবং 70-700 কেপিএ-এর মধ্যে কাজ করে। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মাইক্রোফিল্ট্রেশন হিসাবে একই প্রয়োগের অনেকগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেটের মতো উচ্চ আণবিক ওজনের দ্রবীভূত যৌগগুলি অপসারণের জন্যও কিছু অতি-পরিশোধন ঝিল্লি ব্যবহার করা হয়েছে। এছাড়াও, তারা ভাইরাস এবং কিছু এন্ডোটক্সিন অপসারণ করতে পারে। ন্যানোফিল্ট্রেশন (এন. এফ) ন্যানোফিল্ট্রেশন "আলগা" আর. ও নামেও পরিচিত এবং 0,002 মাইক্রোমিটারের চেয়ে ছোট কণাকে প্রত্যাখ্যান করতে পারে। বর্জ্য জল থেকে নির্বাচিত দ্রবীভূত উপাদানগুলি অপসারণের জন্য ন্যানোফিল্ট্রেশন ব্যবহার করা হয়। এন. এফ প্রাথমিকভাবে একটি ঝিল্লি নরম করার প্রক্রিয়া হিসাবে বিকশিত হয় যা রাসায়নিক নরম করার বিকল্প প্রদান করে। একইভাবে, ন্যানোফিল্ট্রেশনকে নির্দেশিত রিভার্স অসমোসিসের আগে প্রাক-চিকিৎসা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এন. এফ-এর প্রাক-চিকিৎসার প্রধান উদ্দেশ্যগুলি হলঃ (1)। টর্বিডিটি এবং ব্যাকটেরিয়া অপসারণের মাধ্যমে আরও ঝিল্লির কণা এবং মাইক্রোবিয়াল ফাউলিং হ্রাস করুন, (2) কঠোরতা আয়নগুলি অপসারণের মাধ্যমে স্কেলিং প্রতিরোধ করুন, (3) ফিড-ওয়াটার টোটাল দ্রবীভূত সলিড (টিডিএস) ঘনত্ব হ্রাস করে আরও প্রক্রিয়াটির অপারেটিং চাপ হ্রাস করুন। রিভার্স অসমোসিস (আরও) রিভার্স অসমোসিস সাধারণত লবণাক্তকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, আরও সাধারণত মাইক্রোফিল্ট্রেশন দিয়ে উন্নত চিকিত্সার পরে অবশিষ্ট বর্জ্য জল থেকে দ্রবীভূত উপাদানগুলি অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। আরও আয়নগুলিকে বাদ দেয় তবে ডিওনাইজড জল (850-7000 কেপিএ) উৎপাদনের জন্য উচ্চ চাপের প্রয়োজন হয়। তাপীয় প্রক্রিয়াগুলির উপর ভিত্তি করে প্রযুক্তি ব্যবহার করা পাতন পদ্ধতির তুলনায় এর ব্যবহারের সরলতা এবং তুলনামূলকভাবে কম শক্তি ব্যয়ের কারণে আরও হল সর্বাধিক ব্যবহৃত লবণাক্তকরণ প্রযুক্তি। লক্ষ্য করুন যে আরও ঝিল্লি আয়নিক স্তরে জলের উপাদানগুলি সরিয়ে দেয়। এটি করার জন্য, বেশিরভাগ বর্তমান আরও সিস্টেমে একটি থিন-ফিল্ম কম্পোজিট (টিএফসি) ব্যবহার করা হয়, যা মূলত তিনটি স্তর নিয়ে গঠিতঃ একটি পলিয়ামাইড স্তর, একটি পলিসুলফোন স্তর এবং একটি পলিয়েস্টার স্তর। ন্যানোস্ট্রাকচার্ড মেমব্রেন একটি উদীয়মান শ্রেণীর মেমব্রেন আণবিক স্কেলে উপাদানগুলি আলাদা করার জন্য ন্যানোস্ট্রাকচার চ্যানেলের উপর নির্ভর করে। এর মধ্যে রয়েছে কার্বন ন্যানোটিউব ঝিল্লি, গ্রাফিন ঝিল্লি, পলিমার অফ ইন্ট্রিন্সিক মাইক্রোপোরোসিটি (পিআইএমএস) থেকে তৈরি ঝিল্লি এবং ধাতব-জৈব কাঠামো (এমওএফ) সমন্বিত ঝিল্লি। এই ঝিল্লিগুলি ন্যানোফিল্ট্রেশন এবং রিভার্স অসমোসিসের মতো আকারের নির্বাচিত পৃথকীকরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে প্যারাফিন থেকে ওলেফিন এবং জল থেকে অ্যালকোহলের মতো নির্বাচিত পৃথকীকরণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে যা ঐতিহ্যগতভাবে ব্যয়বহুল এবং শক্তি নিবিড় পাতন প্রয়োজন। মেমব্রেন কনফিগারেশন মেমব্রেন ফিল্ডে, মডিউল শব্দটি মেমব্রেন, প্রেসার সাপোর্ট স্ট্রাকচার, ফিড ইনলেট, আউটলেট পারমিট এবং রিটেনটেট স্ট্রিম এবং একটি সামগ্রিক সাপোর্ট স্ট্রাকচার নিয়ে গঠিত একটি সম্পূর্ণ ইউনিট বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। ঝিল্লি মডিউলগুলির প্রধান প্রকারগুলি হলঃ টিউবুলার, যেখানে ঝিল্লিগুলি একটি সহায়ক ছিদ্রযুক্ত টিউবগুলির ভিতরে স্থাপন করা হয় এবং এই টিউবগুলি একক মডিউল গঠনের জন্য একটি নলাকার শেলের মধ্যে একসাথে স্থাপন করা হয়। টিউবুলার ডিভাইসগুলি প্রাথমিকভাবে মাইক্রো-এবং আল্ট্রাফিল্ট্রেশন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের উচ্চ কঠিন এবং উচ্চ সান্দ্রতার বৈশিষ্ট্য সহ প্রক্রিয়া প্রবাহ পরিচালনা করার ক্ষমতা, পাশাপাশি তাদের পরিষ্কার করার আপেক্ষিক স্বাচ্ছন্দ্যের জন্য। ফাঁপা তন্তু ঝিল্লি, শত শত থেকে হাজার হাজার ফাঁপা তন্তুগুলির একটি বান্ডিল নিয়ে গঠিত। পুরো সমাবেশটি একটি চাপের পাত্রে ঢোকানো হয়। ফিডটি ফাইবারের অভ্যন্তরে (ভিতরে-বাইরে প্রবাহ) বা ফাইবারের বাইরের দিকে (বাইরে-ভিতরে প্রবাহ) প্রয়োগ করা যেতে পারে। সর্পিল ক্ষত, যেখানে দুটি সমতল ঝিল্লির পাতার মধ্যে একটি নমনীয় পারমিয়েট স্পেসার স্থাপন করা হয়। একটি নমনীয় ফিড স্পেসার যোগ করা হয় এবং ফ্ল্যাট শীটগুলি একটি বৃত্তাকার বিন্যাসে ঘূর্ণিত করা হয়। সাম্প্রতিক বিকাশে, পৃষ্ঠের প্যাটার্নিং কৌশলগুলি প্রবেশযোগ্য ফিড স্পেসারগুলিকে সরাসরি ঝিল্লির মধ্যে সংহত করার অনুমতি দিয়েছে, যা একটি সমন্বিত ঝিল্লি প্লেটের ধারণার জন্ম দিয়েছে এবং ফ্রেমটি সমতল ঝিল্লি শীট এবং সমর্থন প্লেটগুলির একটি সিরিজ নিয়ে গঠিত। শোধন করা জল দুটি সংলগ্ন ঝিল্লি সমাবেশের ঝিল্লির মধ্যে দিয়ে যায়। প্লেটটি ঝিল্লিকে সমর্থন করে এবং একক মডিউল থেকে প্রবাহিত হওয়ার জন্য একটি চ্যানেল সরবরাহ করে। সিরামিক এবং পলিমারিক ফ্ল্যাট শীট মেমব্রেন এবং মডিউল। ফ্ল্যাট শীট মেমব্রেনগুলি সাধারণত বিল্ট-ইন নিমজ্জিত ভ্যাকুয়াম-চালিত পরিস্রাবণ ব্যবস্থা যা বিভিন্ন শীট সহ মডিউলগুলির স্ট্যাক নিয়ে গঠিত। পরিস্রাবণ পদ্ধতি হল বাইরে-যেখানে জল ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায় এবং ব্যাপ্ত চ্যানেলে সংগ্রহ করা হয়। বায়ুচলাচল, ব্যাকওয়াশ এবং সি. আই. পি-এর মাধ্যমে পরিষ্কার করা যেতে পারে। মেমব্রেন প্রসেস অপারেশন যে কোনও মেমব্রেন প্রসেসের মূল উপাদানগুলি সামগ্রিক পারমিয়েট ফ্লাক্সের উপর নিম্নলিখিত পরামিতিগুলির প্রভাবের সাথে সম্পর্কিতঃ মেমব্রেন পারমিয়েবিলিটি (কে) প্রতি ইউনিট মেমব্রেন এলাকায় অপারেশনাল ড্রাইভিং ফোর্স (ট্রান্স মেমব্রেন প্রেসার, টিএমপি) মেমব্রেন পৃষ্ঠের ফাউলিং এবং পরবর্তী পরিষ্কারকরণ। প্রবাহ, চাপ, ব্যাপ্তিযোগ্যতা একটি ঝিল্লি ব্যবস্থা থেকে মোট ব্যাপ্তিযোগ্য প্রবাহ নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়ঃ যেখানে কিউপি হল ব্যাপ্তিয় প্রবাহ প্রবাহ হার [কেজি·এস−1], এফডব্লিউ হল জল প্রবাহের হার [কেজি·এম−2·এস−1] এবং এ হল ঝিল্লির এলাকা [এম2] একটি ঝিল্লির ব্যাপ্তিযোগ্যতা (কে) [এম·এস−2·বার−1] পরবর্তী সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়ঃ ট্রান্স-মেমব্রেন চাপ (টিএমপি) নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি দ্বারা দেওয়া হয়ঃ যেখানে পিটিএমপি হল ট্রান্স-মেমব্রেন চাপ [কেপিএ], পিএফ হল ফিড স্ট্রিমের প্রবেশ চাপ [কেপিএ]; পিসি হল ঘনীভূত প্রবাহের চাপ [কেপিএ] প্রত্যাখ্যান (আর) কে ফিডওয়াটার থেকে অপসারণ করা কণাগুলির সংখ্যা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। সংশ্লিষ্ট ভর ভারসাম্য সমীকরণগুলি হলঃ একটি ঝিল্লি প্রক্রিয়ার ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে, ফ্লাক্স এবং টিএমপি সম্পর্কিত দুটি পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। এই মোডগুলি হল (1) ধ্রুবক টিএমপি এবং (2) ধ্রুবক প্রবাহ। রিটেনটেটে প্রত্যাখ্যাত উপকরণ এবং কণাগুলি ঝিল্লিতে জমা হওয়ার প্রবণতা থাকলে অপারেশন মোডগুলি প্রভাবিত হবে। একটি প্রদত্ত টিএমপিতে, ঝিল্লির মধ্য দিয়ে জলের প্রবাহ হ্রাস পাবে এবং একটি প্রদত্ত প্রবাহে, টিএমপি বৃদ্ধি পাবে, যা ব্যাপ্তিযোগ্যতা (কে) হ্রাস করবে। এই ঘটনাটি ফাউলিং নামে পরিচিত এবং এটি ঝিল্লি প্রক্রিয়া পরিচালনার প্রধান সীমাবদ্ধতা। ডেড-এন্ড এবং ক্রস-ফ্লো অপারেশন মোড ঝিল্লির জন্য দুটি অপারেশন মোড ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিগুলি হলঃ ডেড-এন্ড পরিস্রাবণ যেখানে ঝিল্লিতে প্রয়োগ করা সমস্ত ফিড এর মধ্য দিয়ে যায়, একটি পারমিয়েট অর্জন করে। যেহেতু কোনও ঘনীভূত প্রবাহ নেই, তাই সমস্ত কণা ঝিল্লিতে ধরে রাখা হয়। কাঁচা খাদ্য-জল কখনও কখনও ঝিল্লি পৃষ্ঠ থেকে সঞ্চিত উপাদানগুলি ফ্লাশ করতে ব্যবহৃত হয়। ক্রস-ফ্লো পরিস্রাবণ যেখানে ফিডের জল ঝিল্লিতে একটি ক্রস-ফ্লো স্পর্শক দিয়ে পাম্প করা হয় এবং ঘনীভূত এবং প্রবাহিত প্রবাহ পাওয়া যায়। এই মডেলটি বোঝায় যে ঝিল্লি জুড়ে খাদ্য-জলের প্রবাহের জন্য, শুধুমাত্র একটি ভগ্নাংশ ব্যাপ্ত পণ্য রূপান্তরিত হয়। এই পরামিতিটিকে "রূপান্তর" বা "পুনরুদ্ধার" (এস) বলা হয়। পুনরুদ্ধার হ্রাস পাবে যদি পারমিয়েটটি প্রক্রিয়া পরিচালনা বজায় রাখার জন্য ব্যবহার করা হয়, সাধারণত ঝিল্লি পরিষ্কার করার জন্য। পরিস্রাবণ প্রবাহের বিরুদ্ধে প্রতিরোধের বৃদ্ধি ঘটায়। ডেড-এন্ড পরিস্রাবণ প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে, ঝিল্লির উপর তৈরি কেকের পুরুত্ব অনুযায়ী প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, ব্যাপ্তিযোগ্যতা (কে) এবং প্রবাহ দ্রুত হ্রাস পায়, কঠিন পদার্থের ঘনত্বের অনুপাতে এবং এইভাবে, পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়। ক্রস-ফ্লো প্রক্রিয়াগুলির জন্য, উপাদানের জমা হওয়া অব্যাহত থাকবে যতক্ষণ না ঝিল্লির সাথে বাঁধাই কেকের শক্তি তরলের শক্তি দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়। এই মুহুর্তে, আন্তঃপ্রবাহ পরিস্রাবণ একটি স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছাবে এবং এইভাবে, প্রবাহ সময়ের সাথে স্থির থাকবে। অতএব, এই বিন্যাসের জন্য কম পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারের প্রয়োজন হবে। ফাউলিং ফাউলিংকে ঝিল্লির উপর ফিড প্রবাহে উপাদানগুলির সম্ভাব্য জমা এবং জমা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। অপরিবর্তনীয় জৈব এবং/অথবা অজৈব ফাউলিং এবং সক্রিয় ঝিল্লি স্তরের রাসায়নিক অবক্ষয়ের ফলে আরও কর্মক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে। মাইক্রোবায়োলজিকাল ফাউলিং, সাধারণত অপরিবর্তনীয় সংযুক্তি এবং ঝিল্লিতে ব্যাকটেরিয়া কোষের বৃদ্ধির ফলস্বরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়, এটিও পুরানো ঝিল্লি ফেলে দেওয়ার একটি সাধারণ কারণ। বিভিন্ন ধরনের জারণ দ্রবণ, পরিষ্কার এবং অ্যান্টি-ফাউলিং এজেন্টগুলি ডিস্যালিনেশন উদ্ভিদগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং তাদের পুনরাবৃত্তিমূলক এবং আনুষঙ্গিক এক্সপোজার সাধারণত তাদের প্রত্যাখ্যানের দক্ষতা হ্রাসের মাধ্যমে ঝিল্লিকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করতে পারে। বিভিন্ন ভৌত রাসায়নিক এবং জৈবিক পদ্ধতির মাধ্যমে ফাউলিং ঘটতে পারে যা ঝিল্লির পৃষ্ঠে কঠিন পদার্থের বর্ধিত নিক্ষেপণের সাথে সম্পর্কিত। যে প্রধান প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা ফাউলিং ঘটতে পারে সেগুলি হলঃ ঝিল্লির উপর ফিডওয়াটারের উপাদানগুলির গঠন যা প্রবাহের প্রতিরোধের কারণ হয়। এই বিল্ড-আপকে বিভিন্ন প্রকারে ভাগ করা যেতে পারেঃ ছিদ্র সংকীর্ণকরণ, যা কঠিন উপাদান নিয়ে গঠিত যা এটি ছিদ্রগুলির অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছে। ছিদ্র ব্লকিং তখন ঘটে যখন ফিড-জলের কণাগুলি ঝিল্লির ছিদ্রগুলিতে আটকে যায়। জেল/কেক স্তর গঠন ঘটে যখন ফিডের কঠিন পদার্থটি ঝিল্লির ছিদ্রের আকারের চেয়ে বড় হয়। যখন অণুজীবগুলি ঝিল্লির পৃষ্ঠে বৃদ্ধি পায় তখন ঝিল্লির স্কেলিং উপনিবেশকরণ বা জৈব ফাউলিং নামে পরিচিত রাসায়নিক অবক্ষেপগুলির গঠন ঘটে। ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ এবং প্রশমন যেহেতু ঝিল্লি ব্যবস্থার নকশা এবং পরিচালনার ক্ষেত্রে ফাউলিং একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা, কারণ এটি প্রাক-চিকিত্সার চাহিদা, পরিষ্কারের প্রয়োজনীয়তা, অপারেটিং অবস্থা, খরচ এবং কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে, তাই এটি প্রতিরোধ করা উচিত এবং যদি প্রয়োজন হয় তবে অপসারণ করা উচিত। ফাউলিং প্রতিরোধের জন্য অপারেশনের শর্তগুলি অনুকূল করা গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, যদি ইতিমধ্যে ফাউলিং হয়ে থাকে, তবে শারীরিক বা রাসায়নিক পরিষ্কার ব্যবহার করে এটি অপসারণ করা উচিত। ঝিল্লির জন্য শারীরিক পরিষ্কারের কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে ঝিল্লি শিথিলকরণ এবং ঝিল্লি ব্যাকওয়াশিং। ব্যাক-ওয়াশিং বা ব্যাক-ফ্লাশিং হল পর্মিটকে ঝিল্লির মধ্য দিয়ে বিপরীত দিকে পাম্প করা। ব্যাক-ওয়াশিং সফলভাবে ছিদ্র ব্লকিং দ্বারা সৃষ্ট বেশিরভাগ বিপরীতমুখী ফাউলিং অপসারণ করে। ঝিল্লির মধ্য দিয়ে বাতাস প্রবাহিত করার মাধ্যমেও ব্যাকওয়াশিং বাড়ানো যেতে পারে। ব্যাকওয়াশিং অপারেটিং খরচ বাড়ায় কারণ ব্যাপ্ত প্রবাহ পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত চাপ অর্জনের জন্য শক্তির প্রয়োজন হয়। ঝিল্লি শিথিলকরণ একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে পরিস্রাবণ বিরতি নিয়ে গঠিত, এবং এইভাবে, ব্যাপ্ত প্রবাহ বিপরীতকরণের কোনও প্রয়োজন নেই। শিথিলকরণের ফলে ঝিল্লি রাসায়নিকভাবে পরিষ্কার করার আগে দীর্ঘ সময়ের জন্য পরিস্রাবণ বজায় রাখা যায়। ব্যাক পালসিং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাক পালসিংয়ের ফলে ময়লা স্তরটি দক্ষতার সাথে অপসারণ করা হয়। এই পদ্ধতিটি সাধারণত সিরামিক ঝিল্লির জন্য ব্যবহৃত হয় সাম্প্রতিক গবেষণায় সর্বোত্তম ফলাফলের জন্য শিথিলকরণ এবং ব্যাকওয়াশিংকে একত্রিত করার মূল্যায়ন করা হয়েছে। রাসায়নিক পরিষ্কার করা। অস্ত্রোপচারের সময়ের সাথে শিথিলকরণ এবং ব্যাকওয়াশিংয়ের কার্যকারিতা হ্রাস পাবে কারণ ঝিল্লির পৃষ্ঠে আরও অপরিবর্তনীয় ফাউল জমা হয়। অতএব, শারীরিক পরিচ্ছন্নতার পাশাপাশি রাসায়নিক পরিচ্ছন্নতারও পরামর্শ দেওয়া যেতে পারে। এর মধ্যে রয়েছেঃ রাসায়নিক বর্ধিত ব্যাকওয়াশ, অর্থাৎ, ব্যাকওয়াশিং সময়কালে রাসায়নিক পরিষ্কার এজেন্টের কম ঘনত্ব যোগ করা হয়। রাসায়নিক পরিষ্কার, যেখানে প্রধান পরিষ্কারকারী এজেন্ট হল সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট (জৈব ফাউলিংয়ের জন্য) এবং সাইট্রিক অ্যাসিড (অজৈব ফাউলিংয়ের জন্য)। প্রতিটি ঝিল্লি সরবরাহকারী তাদের রাসায়নিক পরিষ্কারের রেসিপি প্রস্তাব করে, যা মূলত ঘনত্ব এবং পদ্ধতির ক্ষেত্রে পৃথক হয়। অপারেশন অবস্থার অনুকূলকরণ। ফাউলিং প্রতিরোধের জন্য ঝিল্লির অপারেটিং অবস্থার অনুকূলকরণের জন্য বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়া করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপঃ ফ্লাক্স হ্রাস করা। প্রবাহ সর্বদা কলুষতা হ্রাস করে তবে এটি মূলধন ব্যয়ের উপর প্রভাব ফেলে কারণ এটি আরও ঝিল্লি এলাকা দাবি করে। এটি টেকসই প্রবাহে কাজ করে যা প্রবাহ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যার জন্য টিএমপি ধীরে ধীরে গ্রহণযোগ্য হারে বৃদ্ধি পায়, যেমন রাসায়নিক পরিষ্কারের প্রয়োজন হয় না। ডেড-এন্ডের পরিবর্তে ক্রস-ফ্লো পরিস্রাবণ ব্যবহার করা। আন্তঃপ্রবাহ পরিস্রাবণে, শুধুমাত্র একটি পাতলা স্তর ঝিল্লিতে জমা হয় কারণ সমস্ত কণা ঝিল্লিতে ধরে রাখা হয় না, তবে ঘনত্ব তাদের সরিয়ে দেয়। ফিড-ওয়াটারের প্রি-ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করা হয় ফিড-ওয়াটারের স্থগিত কঠিন এবং ব্যাকটেরিয়ার পরিমাণ কমাতে। ফেরিক ক্লোরাইড এবং অ্যালুমিনিয়াম সালফেটের মতো ফ্লোকুল্যান্ট এবং কোগুলেন্টও ব্যবহার করা হয়, যা একবার জলে দ্রবীভূত হয়ে গেলে, স্থগিত কঠিন, কলয়েড এবং দ্রবণীয় জৈব পদার্থের মতো পদার্থগুলি শোষণ করে। পরিবহন ঘটনা মেমব্রেন পরিবর্তনকে অনুকূল করার জন্য মেটাফিজিক্যাল সংখ্যাসূচক মডেল চালু করা হয়েছে। সাম্প্রতিক প্রচেষ্টাগুলি ঝিল্লি পদার্থের পৃষ্ঠের রসায়ন পরিবর্তন করে ঝিল্লি দূষিতকরণ দূর করার দিকে মনোনিবেশ করেছে যাতে ফাউল্যান্টগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকার সম্ভাবনা হ্রাস করে। যে দ্রবণটি ফিল্টার করা হচ্ছে তার রসায়নের উপর সঠিক রাসায়নিক কৌশল নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, লবণাক্ততা দূরীকরণে ব্যবহৃত ঝিল্লিকে খনিজ সঞ্চয়ের মাধ্যমে দূষিততা প্রতিরোধের জন্য হাইড্রোফোবিক করা যেতে পারে, অন্যদিকে জীববিজ্ঞানের জন্য ব্যবহৃত ঝিল্লিকে প্রোটিন/জৈব সঞ্চয় কমাতে হাইড্রোফিলিক করা যেতে পারে। পাতলা ফিল্ম নিক্ষেপণের মাধ্যমে পৃষ্ঠের রসায়নের পরিবর্তন মূলত ফাউলিং হ্রাস করতে পারে। পরিবর্তন কৌশল ব্যবহারের একটি ত্রুটি হল যে, কিছু ক্ষেত্রে, ঝিল্লি প্রক্রিয়ার প্রবাহ হার এবং নির্বাচনযোগ্যতা নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হতে পারে। আরও ঝিল্লির পুনর্ব্যবহার বর্জ্য প্রতিরোধ একবার ঝিল্লি উল্লেখযোগ্য কার্যকারিতা হ্রাস পেলে তা ফেলে দেওয়া হয়। পরিত্যক্ত আর. ও ঝিল্লি মডিউলগুলি বর্তমানে বিশ্বব্যাপী নিষ্ক্রিয় কঠিন বর্জ্য হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় এবং প্রায়শই ল্যান্ডফিলে নিষ্পত্তি করা হয়; যদিও এগুলি শক্তিশালীভাবে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। যাইহোক, বিগত দশকগুলিতে এটি এড়ানোর জন্য বিভিন্ন প্রচেষ্টা করা হয়েছে, যেমন বর্জ্য প্রতিরোধ, সরাসরি পুনঃপ্রয়োগ এবং পুনর্ব্যবহারের উপায়। এই ক্ষেত্রে, ঝিল্লি বর্জ্য ব্যবস্থাপনার শ্রেণিবিন্যাসও অনুসরণ করে। এর মানে হল যে সবচেয়ে পছন্দসই পদক্ষেপ হল ঝিল্লির নকশা উন্নত করা যা একই প্রয়োগে ব্যবহার হ্রাস করে এবং সবচেয়ে কম পছন্দের পদক্ষেপ হল একটি নিষ্পত্তি এবং ল্যান্ডফিলিং আরও ঝিল্লির কিছু পরিবেশগত চ্যালেঞ্জ রয়েছে যা বৃত্তাকার অর্থনীতির নীতিগুলি মেনে চলার জন্য অবশ্যই সমাধান করতে হবে। মূলত তাদের 5-10 বছরের একটি সংক্ষিপ্ত পরিষেবা জীবন রয়েছে। গত দুই দশকে আরও লবণাক্তকরণ কারখানার সংখ্যা 70 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। এই আরও প্ল্যান্টগুলির আকারও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, যার মধ্যে কয়েকটি প্রতিদিন 600,000 ঘনমিটার জলের বেশি উৎপাদন ক্ষমতাতে পৌঁছেছে। এর অর্থ হল প্রতি বছর 14,000 টন ঝিল্লি বর্জ্য উৎপন্ন করা হয় যা জমিতে ভরা হয়। একটি ঝিল্লির আয়ু বাড়ানোর জন্য, বিভিন্ন প্রতিরোধ পদ্ধতি তৈরি করা হয়ঃ দক্ষতা উন্নত করার জন্য প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়ার সাথে আরও প্রক্রিয়াটিকে একত্রিত করা; অ্যান্টি-ফাউলিং কৌশলগুলি বিকাশ করা; এবং ঝিল্লি পরিষ্কার করার জন্য উপযুক্ত পদ্ধতিগুলি বিকাশ করা। লবণাক্ত জলের ফিডে কম পরিমাণে রাসায়নিক সংযোজন এবং আরও সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় কম কার্যকরী রক্ষণাবেক্ষণের কারণে প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলি পরিচালন ব্যয় হ্রাস করে। আরও ঝিল্লিতে চার ধরনের ফাউলিং পাওয়া যায়ঃ (i) অজৈব (লবণের বৃষ্টিপাত), (ii) জৈব, (iii) কোলয়েডাল (সাসপেনশনে কণা জমা) (iv) মাইক্রোবায়োলজিকাল (ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাক)। এর ফলে, প্রাক-চিকিত্সা পদ্ধতি এবং রাসায়নিক ডোজের একটি উপযুক্ত সংমিশ্রণ, সেইসাথে একটি দক্ষ পরিষ্কার পরিকল্পনা যা এই ধরনের ফাউলিং মোকাবেলা করে, একটি কার্যকর অ্যান্টি-ফাউলিং কৌশলের বিকাশকে সক্ষম করবে। বেশিরভাগ গাছপালা প্রতি সপ্তাহে তাদের ঝিল্লি পরিষ্কার করে (সিইবি-রাসায়নিকভাবে বর্ধিত ব্যাকওয়াশ)। এই রক্ষণাবেক্ষণ পরিচ্ছন্নতার পাশাপাশি, বছরে দুই থেকে চারবার নিবিড় পরিচ্ছন্নতার (সি. আই. পি) পরামর্শ দেওয়া হয়। আরও ঝিল্লির পুনঃব্যবহারের মধ্যে কম কঠোর নির্দিষ্টকরণ সহ অন্যান্য পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াগুলিতে মডিউলগুলির সরাসরি পুনঃপ্রয়োগ অন্তর্ভুক্ত। পলিয়ামাইডের ঘন স্তরকে অবনমিত করে আরও টিএফসি ঝিল্লি থেকে ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লিতে রূপান্তর সম্ভব। বিভিন্ন জারণ দ্রবণের সাথে রাসায়নিক চিকিত্সা দ্বারা আর. ও ঝিল্লিকে রূপান্তর করার লক্ষ্য হল এম. এফ বা ইউ. এফ-এর মতো প্রয়োগগুলিতে পুনরায় ব্যবহারের উদ্দেশ্যে পলিএমাইড ঝিল্লির সক্রিয় স্তরটি অপসারণ করা। এর ফলে জীবনকাল প্রায় দুই বছর বৃদ্ধি পায়। খুব সীমিত সংখ্যক প্রতিবেদনে সরাসরি আর. ও-র পুনঃব্যবহারের সম্ভাবনার কথা উল্লেখ করা হয়েছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে একটি ময়নাতদন্ত তদন্তে জলবাহী ব্যাপ্তিযোগ্যতা, লবণ প্রত্যাখ্যান, অঙ্গসংস্থানগত এবং ভূসংস্থানগত বৈশিষ্ট্য এবং ক্ষেত্র নির্গমন স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন এবং পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করা হয়েছিল। পুরানো আর. ও উপাদানটির কার্যকারিতা ন্যানোফিল্ট্রেশন (এন. এফ) ঝিল্লির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, তাই ব্যাপ্তিযোগ্যতা 1 থেকে 2.1 এল মি-2 এইচ-1 বার-1-এ বৃদ্ধি এবং এন. এ. সি. এল প্রত্যাখ্যানের 90 শতাংশ থেকে <আই. ডি. 1>-এ হ্রাস দেখে অবাক হওয়ার কিছু ছিল না। অন্যদিকে, প্রক্রিয়াটির সামগ্রিক দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য, সম্প্রতি একই চাপবাহী জাহাজের মধ্যে বিভিন্ন পারফরম্যান্সের আরও উপাদানগুলিকে একত্রিত করা সাধারণ অভ্যাস হয়ে দাঁড়িয়েছে, যাকে মাল্টি-মেমব্রেন জাহাজের নকশা বলা হয়। নীতিগতভাবে, এই উদ্ভাবনী সংকর ব্যবস্থাটি পরিস্রাবণ ট্রেনের উজান অংশে উচ্চ প্রত্যাখ্যান, কম উত্পাদনশীলতা ঝিল্লি ব্যবহার করার পরামর্শ দেয়, তারপরে নিম্নমুখী অংশে উচ্চ উত্পাদনশীলতা, কম শক্তি ঝিল্লি ব্যবহার করার পরামর্শ দেয়। এই নকশাটি দুটি উপায়ে সাহায্য করতে পারেঃ হয় চাপের চাহিদা হ্রাসের কারণে শক্তির ব্যবহার হ্রাস করে অথবা উৎপাদন বৃদ্ধি করে। যেহেতু এই ধারণাটি একটি প্রদত্ত প্রয়োগের জন্য প্রয়োজনীয় মডিউল এবং চাপবাহী জাহাজের সংখ্যা হ্রাস করবে, তাই প্রাথমিক বিনিয়োগ ব্যয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করার সম্ভাবনা রয়েছে। একই চাপবাহী পাত্রের মধ্যে পুরনো আরও ঝিল্লিগুলি অভ্যন্তরীণভাবে পুনরায় ব্যবহার করে এই মূল ধারণাকে মানিয়ে নেওয়ার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে। উপকরণগুলির পুনর্ব্যবহারযোগ্য পুনর্ব্যবহার একটি সাধারণ শব্দ যা উপাদান বা এর উপাদানগুলিকে শারীরিকভাবে রূপান্তরিত করে যাতে সেগুলি অন্যান্য দরকারী পণ্যগুলিতে পুনরুত্পাদন করা যায়। ঝিল্লি মডিউলগুলি জটিল কাঠামো, যা বিভিন্ন পলিমারিক উপাদান নিয়ে গঠিত এবং সম্ভাব্যভাবে, পৃথক উপাদানগুলি অন্যান্য উদ্দেশ্যে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। প্লাস্টিকের কঠিন বর্জ্য পরিশোধন এবং পুনর্ব্যবহারকে যান্ত্রিক পুনর্ব্যবহার, রাসায়নিক পুনর্ব্যবহার এবং শক্তি পুনরুদ্ধারে বিভক্ত করা যেতে পারে। যান্ত্রিক পুনর্ব্যবহারযোগ্য বৈশিষ্ট্যঃ আগ্রহের উপাদানগুলির একটি প্রথম পৃথকীকরণ প্রয়োজন। প্রক্রিয়া চলাকালীন সম্পত্তির অবনতি এড়াতে পূর্ববর্তী ধোয়া। পলিমারিক উপাদানগুলিকে উপযুক্ত আকারে পিষে ফেলা (উপাদানের 5 শতাংশ হ্রাস)। সম্ভাব্য পশ্চাৎ ধৌতকরণ। গলানো এবং নিষ্কাশন প্রক্রিয়া (10 শতাংশ উপাদানের ক্ষতি)। পুনর্ব্যবহারযোগ্য ঝিল্লির উপাদানগুলি (থার্মোপ্লাস্টিক): পিপি, পলিয়েস্টার ইত্যাদি। মেমব্রেন শীটঃ বিভিন্ন পলিমার এবং অ্যাডিটিভ থেকে নির্মিত এবং তাই সঠিকভাবে এবং দক্ষতার সাথে আলাদা করা সহজাতভাবে কঠিন। প্রধান সুবিধাঃ এটি কুমারী প্লাস্টিক উৎপাদনকে স্থানচ্যুত করে। প্রধান অসুবিধাগুলিঃ সমস্ত উপাদানকে আলাদা করা প্রয়োজন, কার্যকর হওয়ার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে উপাদান। রাসায়নিক পুনর্ব্যবহারযোগ্য বৈশিষ্ট্যঃ পলিমারগুলিকে ডিপোলিমারাইজেশন এবং অবক্ষয় কৌশল ব্যবহার করে ছোট অণুতে বিভক্ত করুন। দূষিত পদার্থের সঙ্গে ব্যবহার করা যাবে না। রাসায়নিক পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়াগুলি নির্দিষ্ট উপকরণের জন্য তৈরি করা হয়। সুবিধাঃ প্রাক-চিকিৎসার সীমিত ব্যবহার সহ বৈচিত্র্যময় পলিমারগুলি প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে। অসুবিধাঃ যান্ত্রিক পুনর্ব্যবহারের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল এবং জটিল। পলিয়েস্টার উপকরণগুলি (যেমন পারমিয়েট স্পেসার এবং মেমব্রেন শিটের উপাদানগুলি) রাসায়নিক পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত, এবং পলিমার তৈরিতে ব্যবহৃত পলি-ঘনীভবন প্রতিক্রিয়াকে বিপরীত করতে হাইড্রোলাইসিস ব্যবহার করা হয়, যার সাথে জল যোগ করে পচন ঘটানো হয়। সক্রিয় পুনরুদ্ধারের বৈশিষ্ট্যঃ 90-99% দ্বারা আয়তন হ্রাস, ল্যান্ডফিলের উপর চাপ হ্রাস করা। বর্জ্য দাহকগুলি সাধারণত 760 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 1100 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কাজ করতে পারে এবং তাই ফাইবারগ্লাস আবরণের অবশিষ্ট অজৈব ফিলার বাদে সমস্ত দাহ্য উপাদান অপসারণ করতে সক্ষম হবে। তাপ শক্তি পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন বা অন্যান্য তাপ সম্পর্কিত প্রক্রিয়াগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং ঐতিহ্যবাহী শক্তি থেকে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনও সামঞ্জস্য করতে পারে। সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ না করা হলে গ্রিনহাউস গ্যাসের পাশাপাশি অন্যান্য ক্ষতিকারক পণ্য নির্গত হতে পারে। প্রয়োগগুলি ঝিল্লির স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলি তরল প্রক্রিয়াগুলিতে পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াগুলির জন্য অতিরিক্ত একক অপারেশন হিসাবে তাদের ব্যবহারের আগ্রহের জন্য দায়ী। উল্লেখ করা কিছু সুবিধার মধ্যে রয়েছেঃ কম শক্তি-নিবিড়, যেহেতু তাদের বড় পর্যায়ের পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় না, অধিশোষক বা দ্রাবকগুলির দাবি করবেন না, যা ব্যয়বহুল বা সরঞ্জামের সরলতা এবং মডুলারিটি পরিচালনা করা কঠিন হতে পারে, যা আরও দক্ষ ঝিল্লিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করতে সহায়তা করে ঝিল্লিগুলি চাপের সাথে দ্রবণের ঝিল্লি পরিস্রাবণ এবং বিপরীত অসমোসিসের চালিকা প্রক্রিয়া হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ডায়ালাইসিস এবং পারভাপোরেশনে ঘনত্বের ঢাল বরাবর রাসায়নিক সম্ভাব্যতা হল চালিকা শক্তি। এছাড়াও একটি ঝিল্লি সহায়ক নিষ্কাশন প্রক্রিয়া হিসাবে নিষ্কাশন রাসায়নিক সম্ভাবনার গ্রেডিয়েন্টের উপর নির্ভর করে। প্রচলিত অনমনীয় নিমজ্জিত নকশার উন্নত বিকল্প হিসাবে অগভীর জলে তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণের জন্য এক ধরনের ব্যবহারযোগ্য ঝিল্লি হিসাবে নিমজ্জিত নমনীয় ঢিবি ব্রেকওয়াটার ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, জৈবিক ব্যবস্থায় তাদের অপ্রতিরোধ্য সাফল্য তাদের প্রয়োগের সাথে মেলে না। এর প্রধান কারণগুলি হলঃ ফাউলিং-প্রতি ঝিল্লি এলাকায় ব্যবহারের সাথে কার্যকারিতা হ্রাস নিষিদ্ধ খরচ দ্রাবক প্রতিরোধী উপকরণের অভাব স্কেল-আপ ঝুঁকি আরও দেখুন কলোডিয়ন ব্যাগ রেফারেন্স গ্রন্থপঞ্জি মেটকাফ এবং এডি। বর্জ্য জল প্রকৌশল, শোধন এবং পুনঃব্যবহার। ম্যাকগ্রা-হিল বুক কোম্পানি, নিউ ইয়র্ক। চতুর্থ সংস্করণ, 2004। পওলা ভ্যান ডেন ব্রিংক, ফ্রাঙ্ক ভার্জেল্ট, হেঙ্ক ভ্যান আস, অ্যারি জুইজনেনবার্গ, হার্ডি টেমিঙ্ক, মার্ক C.M.van লুসড্রেক্ট। "একটি ঝিল্লি বায়োরিয়েক্টর থেকে ঝিল্লিগুলির যান্ত্রিক পরিষ্কারের সম্ভাবনা"। জার্নাল অফ মেমব্রেন সায়েন্স। 429, 2013। 259-267। সাইমন জুড। দ্য মেমব্রেন বায়োরিয়েক্টর বুকঃ জল ও বর্জ্য জল শোধনের জন্য মেমব্রেন বায়োরিয়েক্টরের নীতি ও প্রয়োগ। এলসেভিয়ার, 2010। ফাউলিং ওয়াটার প্রযুক্তি জল শোধনাগার মেমব্রেন প্রযুক্তি