अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) क्या है और जल उपचार में यह कैसे काम करता है?

पानी में निलंबित ठोस पदार्थ, बैक्टीरिया, वायरस, कोलाइड आदि संदूषक हो सकते हैं। इन संदूषकों को हटाने के लिए आमतौर पर एक से अधिक उपचार चरणों की आवश्यकता होती है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) एक झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया है जिसका उपयोग आधुनिक जल उपचार प्रणालियों में सूक्ष्म भौतिक पृथक्करण के लिए किया जाता है।

तो, यूएफ क्या है और यह कैसे काम करता है?

खोखले रेशे वाली झिल्लियाँ यूएफ़ प्रणाली में उपयोग की जाने वाली झिल्लियाँ होती हैं, जिनमें बहुत छोटे छिद्र होते हैं। यह झिल्ली पानी को गुजरने देती है जबकि बड़े प्रदूषकों को रोक लेती है। यूएफ़ का उपयोग सतही जल, भूजल, पीने योग्य जल, प्रक्रिया जल और अपशिष्ट जल शोधन के लिए किया जा सकता है।

ए जल उपचार प्रणाली आपूर्तिकर्ता इससे यूएफ के उपयोग को समझाने में मदद मिलेगी और प्रक्रियाओं की तुलना करते समय इसे अन्य उपचार विधियों के साथ कब उपयोग किया जा सकता है, यह भी स्पष्ट होगा।

जल उपचार में अल्ट्राफिल्ट्रेशन क्या है?

आकार के आधार पर पृथक्करण पर आधारित झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया को अल्ट्राफिल्ट्रेशन कहा जाता है। पानी को झिल्ली से गुजारा जाता है, और जो पदार्थ इतने बड़े होते हैं कि वे गुजर नहीं पाते, वे झिल्ली में ही रह जाते हैं।

खोखले रेशे वाली झिल्ली आमतौर पर अल्ट्रा-फ्लोरोनेटिंग (यूएफआर) प्रणालियों में उपयोग की जाती है। ये झिल्लियां बड़े कणों और सूक्ष्मजीवों तथा पानी के बीच अवरोध उत्पन्न करती हैं। उदाहरण के लिए, क्यूआईएलईई से प्राप्त यूएफआर जानकारी के अनुसार, खोखले रेशे वाली झिल्लियों के छिद्रों का आकार लगभग 0.03–0.05 μm होता है।

अल्ट्रा-फिल्ट्रेशन (UF) में पृथक्करण अवरोधक एक झिल्ली होती है, जबकि पारंपरिक फिल्ट्रेशन में रेत या अन्य फिल्टर मीडिया जैसे मैट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। यह तब उपयोगी होगा जब पानी के लिए अधिक सूक्ष्म फिल्ट्रेशन की आवश्यकता हो।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन सिस्टम कैसे काम करता है?

यूएफ सिस्टम के संचालन का मूल चक्र अनिवार्य रूप से समान होता है, हालांकि कुछ अलग-अलग डिजाइन भी मौजूद हैं।

1. फीड वाटर सिस्टम में प्रवेश करता है

पानी फीड पाइपों के माध्यम से सिस्टम में प्रवेश करता है।

यूएफ प्रणाली को कच्चा पानी प्राप्त होता है, जिसे आवश्यकतानुसार पूर्व-उपचारित किया जाता है। पूर्व-उपचार का प्रकार पानी के स्रोत और समग्र उपचार प्रक्रिया के आधार पर भिन्न-भिन्न होता है।

2. पानी यूएफ झिल्ली से होकर गुजरता है

निस्पंदन प्रक्रिया में, पानी को दबाव के कारण खोखले रेशे वाली झिल्लियों से होकर गुजारा जाता है। उपचारित पानी झिल्ली से होकर बहता है जबकि बड़े प्रदूषक झिल्ली द्वारा रोक लिए जाते हैं।

अंदर से बाहर की ओर विन्यास: पानी रेशों के माध्यम से, झिल्ली की दीवारों से होकर अंदर जा रहा है। झिल्ली बैक्टीरिया को रोक सकती है और झिल्ली तथा परिचालन स्थितियों के आधार पर, उपचारित पानी को गुजरने देते हुए वायरस को भी रोक सकती है।

3. उपचारित जल एकत्र किया जाता है

फ़िल्टर किया हुआ पानी झिल्ली के भीतर संग्रहित हो जाता है। उपयोग के अनुसार, इसे सीधे या दूसरे उपचार चरण में इस्तेमाल किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि आगे उपचार की आवश्यकता हो तो आरओ के सामने यूएफ स्थापित किया जाता है।

4. झिल्ली को बैकवॉश किया जाता है

ठोस पदार्थ जमा हो सकते हैं और झिल्ली के कार्य को बनाए रखने के लिए उन्हें हटाना आवश्यक होगा।

बैकवाशिंग – फंसे हुए ठोस पदार्थों को हटाने में मदद करने के लिए फ़िल्टर किया हुआ पानी झिल्ली में वापस डाला जाता है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन पानी से क्या-क्या हटाता है?

अल्ट्रा-फैलाव (UF) का मुख्य उपयोग भौतिक रूप से हटाए जाने वाले संदूषकों के लिए होता है। ये निलंबित पदार्थ, कोलाइड, बैक्टीरिया या वायरस हो सकते हैं।

अल्ट्रा-ऑस्मोसिस (UF) एक ऐसी प्रक्रिया नहीं है जो पानी से सभी घुले हुए पदार्थों को हटा दे। यदि घुले हुए लवण या उच्च शुद्धता वाले पानी की आवश्यकता हो, तो रिवर्स ऑस्मोसिस जैसी किसी अन्य प्रक्रिया का उपयोग करना पड़ सकता है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग कहाँ किया जाता है?

यूएफ के अनुप्रयोग स्रोत जल और जल उपचार के उद्देश्य पर निर्भर करते हैं।

सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• सतही जल उपचार
• भूजल उपचार
• पीने योग्य पानी का उत्पादन
• औद्योगिक प्रक्रिया जल
• अपशिष्ट जल शोधन
• आरओ सिस्टम के लिए पूर्व-उपचार

एक ही यूएफ कॉन्फ़िगरेशन हर अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं होगा। सिस्टम डिज़ाइन फीड-वाटर की गुणवत्ता, उपचार क्षमता और अंतिम जल की गुणवत्ता की आवश्यकता से प्रभावित होता है।

UF और RO में क्या अंतर है?

दोनों ही झिल्ली आधारित प्रौद्योगिकियां हैं, लेकिन वे अलग-अलग चीजों को अलग करती हैं।

अल्ट्रा-फ्लोरेटिंग (यूआरएन) का मुख्य उपयोग निलंबित पदार्थों, कोलाइड्स, बैक्टीरिया और वायरस आदि के लिए होता है, जबकि आरओ का उपयोग आमतौर पर अधिक सघन पृथक्करण प्राप्त करने और अक्सर घुले हुए लवण जैसे छोटे कणों को हटाने के लिए किया जाता है।

यूएफ और आरओ एक साथ कैसे बेहतर काम करते हैं। आरओ सिस्टम में आने वाले पानी को यूएफ द्वारा पहले से उपचारित किया जा सकता है ताकि बाद में आरओ उपचार के लिए पानी तैयार हो सके।

उदाहरण के लिए, QILEE प्रक्रिया जल उपचार प्रणाली यह उच्च गुणवत्ता वाले प्रक्रिया जल और बॉयलर फीड जल के उत्पादन के लिए मल्टीमीडिया फिल्ट्रेशन, यूएफ, आरओ और मिक्स्ड-बेड डीआयनाइजेशन का संयोजन है।

इसलिए यहाँ मुख्य बात यह है कि यूएफ और आरओ परस्पर विरोधी नहीं हैं। वे एक ही उपचार प्रणाली में विभिन्न कार्य करने में सक्षम हो सकते हैं।

आप अल्ट्राफिल्ट्रेशन जल उपचार प्रणाली का चयन कैसे करते हैं?

यूएफ सिस्टम चुनने का पहला चरण पानी और उसके उपचार के लक्ष्य की पहचान करना है। सभी जल स्रोतों के लिए एक ही सिस्टम उपयुक्त नहीं होता।

प्रमुख कारकों में शामिल हैं:

सतही जल, भूजल और औद्योगिक जल की प्रकृति भिन्न-भिन्न हो सकती है।

आवश्यक क्षमता: सिस्टम की क्षमता आवश्यक प्रवाह और दैनिक जल उत्पादन के बराबर होनी चाहिए।

अंतिम उपयोग से यह निर्धारित होता है कि यूएफ का उपयोग पर्याप्त है या इसे किसी अन्य प्रक्रिया के साथ संयोजित करने की आवश्यकता है।

पूर्व-उपचार: झिल्ली में प्रवेश करने से पहले पानी की गुणवत्ता झिल्ली के संचालन और रखरखाव पर प्रभाव डालती है।

सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन: UF को मॉड्यूलर, कंटेनर या एकीकृत सिस्टम में स्थापित किया जा सकता है।

किसी विशिष्ट जल उपचार आवश्यकता को पूरा करने के लिए आवश्यक उपचार प्रक्रियाओं के क्रम और उपकरण विन्यास को डिजाइन करने का अनुभव रखने वाले जल उपचार प्रणाली निर्माता के साथ काम करना सहायक हो सकता है।

कस्टमाइज्ड वॉटर ट्रीटमेंट सिस्टम की आवश्यकता कब पड़ती है?

यदि जल की गुणवत्ता और क्षमता संबंधी आवश्यकताएँ सरल हैं, तो एक सामान्य जल उपचार प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है। अधिक जटिल परियोजनाओं के लिए, जल स्रोत, उत्पादन, स्थल की स्थितियों और अंतिम उत्पाद जल की गुणवत्ता के आधार पर एक अनुकूलित जल उपचार प्रणाली तैयार की जा सकती है।

पारंपरिक चिकित्सा का अर्थ केवल नई तकनीक से ही नहीं होता। इसका अर्थ केवल प्रभावी उपचार चरणों को उचित क्रम में व्यवस्थित करना भी हो सकता है।

यह तब विशेष रूप से उपयोगी होता है जब यूएफ का उपयोग आरओ या अन्य प्रक्रियाओं या पूर्व-उपचार के साथ किया जाता है। मॉड्यूलर और कंटेनरीकृत प्रणालियाँ उपचार उपकरणों को साइट-विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप संशोधित करने की क्षमता को सरल बना सकती हैं।

निष्कर्ष

अल्ट्राफिल्ट्रेशन एक झिल्ली प्रक्रिया है जिसका उपयोग निलंबित ठोस पदार्थों, कोलाइड्स, बैक्टीरिया, वायरस और अन्य बड़े प्रदूषकों के सूक्ष्म भौतिक पृथक्करण के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया सरल है: पानी एक खोखले रेशे वाली झिल्ली से होकर गुजरता है, प्रदूषक पीछे छूट जाते हैं, उपचारित पानी एकत्र किया जाता है, और झिल्ली को समय-समय पर बैकवॉश किया जाता है।

लेकिन यूएफ (UF) पानी की गुणवत्ता से जुड़ी सभी समस्याओं का समाधान नहीं है। इसका उपयोग प्राथमिक निस्पंदन चरण में या आरओ (RO) जैसी अन्य निस्पंदन तकनीकों के साथ संयोजन में किया जा सकता है, यदि आगे के उपचार के लिए सख्त आवश्यकताएं निर्धारित की गई हों।

किसी भी जल उपचार प्रणाली आपूर्तिकर्ता के लिए सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांत यह है कि जल उपचार तकनीक को वास्तविक जल स्रोत, क्षमता और वांछित अंतिम जल गुणवत्ता के अनुरूप चुना जाए। अधिक जटिल परियोजनाओं में, जल उपचार प्रणाली निर्माता एक अनुकूलित जल उपचार प्रणाली बनाने में सहायता कर सकता है जो आवश्यक उपचार चरणों को एक कार्यात्मक डिजाइन में समाहित करती है।