झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी क्या है और इसके अनुप्रयोग

झिल्ली पृथक्करण तकनीक एक ऐसी प्रक्रिया है जो मिश्रण के भीतर विभिन्न घटकों को अलग करने के लिए झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता का उपयोग करती है। यह तकनीक चरण परिवर्तन के बिना पदार्थों के पृथक्करण, शुद्धिकरण और एकाग्रता को सक्षम बनाती है, जिससे यह अत्यधिक ऊर्जा कुशल प्रक्रिया बन जाती है। मुख्य झिल्ली प्रक्रियाओं में शामिल हैंमाइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ), अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ), नैनोफिल्ट्रेशन (एनएफ), रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ), इलेक्ट्रोडायलिसिस (ईडी), तरल झिल्ली, वाष्पीकरण, औरझिल्ली आसवन. उनमें से, पहले छह वर्तमान में उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं।

झिल्ली पृथक्करण के मुख्य लाभ

कम ऊर्जा खपत

झिल्ली प्रक्रियाओं में आमतौर पर चरण परिवर्तन शामिल नहीं होता है, जो उन्हें पारंपरिक पृथक्करण विधियों की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल बनाता है। तालिका 1 समुद्री जल अलवणीकरण के विभिन्न तरीकों के लिए ऊर्जा आवश्यकताओं को दर्शाती है, जिससे पता चलता है कि रिवर्स ऑस्मोसिस सबसे कम ऊर्जा की खपत करता है।

पृथक्करण विधि	बिजली की खपत (kW·h/m³)	ऊष्मा की खपत (kJ/m³)
विपरीत परासरण	3.5	12.6×10³
जमना	9.3	33.5×10³
निष्कर्षण	25.6	92.1×10³
इलेक्ट्रोडायलिसिस	32.2	116×10³
मल्टी-स्टेज फ्लैश डिस्टिलेशन	62.8	220×10³

झिल्ली पृथक्करण तकनीक एक उन्नत, कुशल और पर्यावरण के अनुकूल पृथक्करण प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करती है। इसके फायदे {{1}कम ऊर्जा खपत, हल्की स्थितियां और व्यापक प्रयोज्यता{{2}इसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग, रसायन और कागज निर्माण जैसे उद्योगों में अपशिष्ट जल उपचार के लिए आदर्श बनाते हैं।

झिल्ली पृथक्करण हल्की परिस्थितियों में संचालित होता है, जो इसे रस, अमीनो एसिड, एंजाइम और फार्मास्यूटिकल्स जैसे थर्मल रूप से संवेदनशील सामग्रियों के लिए उपयुक्त बनाता है। यह कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों, कोलाइड्स, बैक्टीरिया, वायरस और यहां तक कि इमल्सीफाइड बूंदों या एज़ोट्रोपिक मिश्रण को अलग कर सकता है। झिल्ली सिस्टम मुख्य ड्राइविंग बल के रूप में दबाव का उपयोग करते हैं, जिससे कॉम्पैक्ट उपकरण, सरल संचालन, छोटे पदचिह्न और कम पूंजी लागत की अनुमति मिलती है।

औद्योगिक विकास और बाजार विकास

पिछले दशकों में, वैश्विक झिल्ली प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हुई है, जिसमें अमेरिका, यूरोप और जापान में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। झिल्लियों का बाज़ार 1986 में 13.53 बिलियन अमेरिकी डॉलर से बढ़कर 1996 में 30.89 बिलियन अमेरिकी डॉलर हो गया, जो मजबूत औद्योगिक विस्तार को दर्शाता है।

क्षेत्र	1986 (अरब अमेरिकी डॉलर)	1991 (अरब अमेरिकी डॉलर)	1996 (अरब अमेरिकी डॉलर)
यूएसए	5.9	8.83	13.31
पश्चिमी यूरोप	4.35	6.63	8.23
जापान	2.98	3.78	5.30
अन्य	0.3	1.25	4.05
कुल	13.53	20.49	30.89

पर्यावरण इंजीनियरिंग अनुप्रयोग

1)पेयजल शुद्धिकरण

माइक्रोफिल्ट्रेशन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस जैसी झिल्ली प्रक्रियाओं का उपयोग पीने के पानी से बैक्टीरिया, वायरस, भारी धातुओं, कीटनाशकों और सर्फेक्टेंट को हटाने के लिए किया जाता है। वे पारंपरिक फ़्लोक्यूलेशन और क्लोरीनीकरण विधियों के लिए एक सुरक्षित और अधिक कुशल विकल्प प्रदान करते हैं।

2) इलेक्ट्रोप्लेटिंग अपशिष्ट जल पुनर्प्राप्ति

1970 के दशक से, इलेक्ट्रोप्लेटिंग अपशिष्ट जल से निकल, क्रोमियम, जस्ता और तांबे को पुनर्प्राप्त करने के लिए आरओ झिल्ली का उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, आरओ 650 मिलीग्राम/लीटर से 13,000 मिलीग्राम/लीटर तक निकल को केंद्रित कर सकता है, जिससे मासिक सफाई आवृत्ति के साथ 92% पृथक्करण दर प्राप्त होती है।

(3) भारी धातु अपशिष्ट जल का उपचार

इलेक्ट्रोडायलिसिस नक़्क़ाशी और इलेक्ट्रॉनिक प्रक्रिया अपशिष्ट जल से तांबे के आयनों को प्रभावी ढंग से हटा देता है, जहां तांबे की सांद्रता 1000-3000 मिलीग्राम/लीटर के बीच होती है। अलवणीकृत पानी 3 kWh/m³ से कम बिजली की खपत के साथ तांबे के स्तर को 20 mg/L से कम कर सकता है, जो तकनीकी और आर्थिक व्यवहार्यता दोनों को प्रदर्शित करता है।