শিরোনাম: জল পরিশোধনের জন্য উন্নত ঝিল্লি প্রযুক্তি: আরও, এমবিআর, ইউএফ, এবং এনএফ সিস্টেম

অ্যাবস্ট্রাক্ট মেমব্রেন-ভিত্তিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়াগুলি ডিস্যালিনেশন, বর্জ্য জল পুনঃব্যবহার, এবং পানীয় জল উত্পাদনের জন্য দক্ষ, মডুলার এবং পরিবেশ-বান্ধব সমাধান প্রদান করে জল চিকিত্সার বিপ্লব ঘটিয়েছে। এই নিবন্ধটি চারটি মূল মেমব্রেন প্রযুক্তির পর্যালোচনা করে- রিভার্স অসমোসিস (আরও), মেমব্রেন বায়োরিয়াক্টর (এমবিআর), আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউএফ), এবং ন্যানোফিল্ট্রেশন (এনএফ)- তাদের কাজের নীতি, অ্যাপ্লিকেশন, কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স এবং সাম্প্রতিক অগ্রগতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। বিপরীত অসমোসিস (RO) ঝিল্লির মূলনীতি: RO ফিডওয়াটারের অসমোটিক চাপের চেয়ে বেশি চাপ প্রয়োগ করে দ্রবীভূত লবণ, জৈব এবং অণুজীব প্রত্যাখ্যান করার জন্য অর্ধভেদযোগ্য ঝিল্লি ব্যবহার করে। অ্যাপ্লিকেশন: সমুদ্রের জল এবং লোনা জলের বিশুদ্ধকরণ (উদাহরণস্বরূপ, সৌদি আরবের আল-রাসাওয়াটার প্ল্যানিং-এর প্ল্যানিং-এর লোনা জল)। (যেমন, খনির বর্জ্য পদার্থে ভারী ধাতু অপসারণ)। ফার্মাসিউটিক্যাল এবং সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য অতি বিশুদ্ধ পানির উৎপাদন। মূল পরিমাপ: লবণ প্রত্যাখ্যানের হার (>99% NaCl-এর মতো মনোভ্যালেন্ট আয়নগুলির জন্য)। জলের প্রবাহ (সাধারণত 10-30 L/m²T/m/m² মিটার কম্পানির জন্য)। (TFC) বর্ধিত ফাউলিং প্রতিরোধের সাথে ঝিল্লি (যেমন, হাইড্রোফিলিক আবরণ)। শক্তি পুনরুদ্ধার ডিভাইস (ERDs) অপারেশনাল খরচ 60% পর্যন্ত হ্রাস করে। মেমব্রেন বায়োরিঅ্যাক্টর (এমবিআর) সিস্টেমের মূলনীতি: সেকেন্ডারি ক্ল্যারিফায়ার প্রতিস্থাপনের জন্য মেমব্রেন ফিল্টারেশন (মাইক্রোফিল্ট্রেশন/আল্ট্রাফিল্ট্রেশন) এর সাথে জৈবিক চিকিত্সা (অ্যাক্টিভেটেড স্লাজ) একত্রিত করে। অ্যাপ্লিকেশন: পৌরসভার বর্জ্য জল চিকিত্সা (উদাহরণস্বরূপ, সিঙ্গাপুরের নিউটার প্ল্যান্টস)। উচ্চ বর্জ্য পদার্থ, শিল্প, খাদ্য এবং খাদ্যের বর্জ্য পদার্থ। বর্জ্য। প্রচলিত সিস্টেমের উপর সুবিধা: ছোট পদচিহ্ন (50% পর্যন্ত হ্রাস)। উচ্চতর বর্জ্য গুণমান (প্যাথোজেন এবং স্থগিত সলিড অপসারণ)। চ্যালেঞ্জ: ঝিল্লি ফাউলিং (এয়ার স্কোরিং এবং রাসায়নিক পরিষ্কারের মাধ্যমে প্রশমিত)। উচ্চ মূলধন এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ।3। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউএফ) এবং ন্যানোফিল্ট্রেশন (এনএফ) ঝিল্লি আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (ইউএফ): নীতি: চাপ দ্বারা চালিত একটি ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লি ব্যবহার করে কণা, কলয়েড এবং বৃহৎ অণু (0.01–0.1 μm) আলাদা করে। অ্যাপ্লিকেশন: প্রাক চিকিত্সা, প্রোটিন পানীয় জল এবং ডিসইনফিশন সিস্টেমের জন্য প্রোটিন concentration.Nanofiltration (NF):নীতি: RO-এর চেয়ে কম চাপে দ্বিভাজক আয়ন (যেমন, Ca²⁺, Mg²⁺) এবং ক্ষুদ্র জৈব পদার্থ (1-10 nm) প্রত্যাখ্যান করে। প্রয়োগ: হার্ড ওয়াটার নরম করা (ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম অপসারণ)। পানীয়ের মধ্যে পেসফেটিকসাইড অপসারণ। জল। তুলনা: পরামিতিUFNFআণবিক ওজন কাট-অফ (MWCO)10–1,000 kDa200–1,000 DaOperating Pressure0.1–1 MPa0.5–4 MPaIon প্রত্যাখ্যান কম (<20%) মধ্যপন্থী (50-90%) আয়ন 4 আয়নগুলির জন্য। ভবিষ্যত প্রবণতা এবং চ্যালেঞ্জসমূহ স্থায়িত্ব: জৈব-ভিত্তিক ঝিল্লির বিকাশ (যেমন, সেলুলোজ অ্যাসিটেট) এবং শক্তি-দক্ষ প্রক্রিয়া। ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ: রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণের জন্য কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (এআই) একীকরণ। স্কেলেবিলিটি: বিকেন্দ্রীকরণ এলাকায়, এমবিআরআরওসি, এমবিআরওসি, পুনঃপ্রক্রিয়াকরণের জন্য মডুলার সিস্টেম। এনএফ প্রযুক্তি আধুনিক জল চিকিত্সার পরিপূরক ভূমিকা পালন করে। ডিস্যালিনেশনে RO-র প্রাধান্য থাকলেও, MBR বর্জ্য জলের পুনঃব্যবহারে উৎকর্ষ, এবং UF/NF প্রিট্রিটমেন্ট এবং সিলেক্টিভ সেপারেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ঝিল্লি উপকরণ এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান ক্রমাগত উদ্ভাবন বিশ্বব্যাপী জলের ঘাটতি মোকাবেলায় তাদের গ্রহণকে চালিত করবে। রেফারেন্স ওয়াং, জেড. এট আল। (2023)। "ডিস্যালিনেশনের জন্য বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেন প্রযুক্তিতে অগ্রগতি।" জার্নাল অফ মেমব্রেন সায়েন্স।লি, এসএইচ এট আল। (2022)। "বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য ঝিল্লি বায়োরিয়াক্টর: একটি পর্যালোচনা।" জল গবেষণা.মেং, এফ. এট আল। (2021)। "আল্ট্রাফিল্ট্রেশন এবং ন্যানোফিল্ট্রেশন মেমব্রেন: নীতি এবং প্রয়োগ।" পরিবেশ বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি।