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अल्ट्राफिल्ट्रेशन तकनीक एक दबाव-चालित झिल्ली निस्पंदन तकनीक है। दबाव की क्रिया के तहत, पानी और कम आणविक पदार्थ अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली से गुजर सकते हैं, जबकि कण, कोलाइड और मैक्रोमोलेकुलर पदार्थ बरकरार रहते हैं। अल्ट्राफिल्ट्रेशन का निष्कासन सिद्धांत मुख्य रूप से आकार बहिष्करण (यांत्रिक निस्पंदन) है, हालांकि आवेश और सतह रसायन वाले कण या झिल्ली शुद्धिकरण दक्षता को प्रभावित कर सकते हैं। अल्ट्राफिल्ट्रेशन की छिद्र आकार सीमा लगभग 1000 से 500,000 डाल्टन है, जो नैनोफिल्ट्रेशन (200 से 1000 डाल्टन) से बड़ी है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की सामग्री मुख्य रूप से पॉलीसल्फोन या पॉलियामाइड जैसे पॉलिमर हैं। विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली को शीट, खोखले फाइबर में बनाया जा सकता है या डिस्क में काटा जा सकता है। कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली का एक छोटा सा टुकड़ा अशुद्धियों को छानकर जल्दी से अवरुद्ध हो सकता है और निस्पंदन प्रवाह दर में तेजी से गिरावट का कारण बन सकता है। इसलिए, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली आमतौर पर बड़े निस्पंदन क्षेत्रों में बनाई जाती है, और निस्पंदन दिशा झिल्ली की सतह के लिए स्पर्शरेखा होती है ताकि झिल्ली के खराब होने की संभावना को कम किया जा सके, जैसे कि केंद्र में सर्पिल रूप से घाव वाली अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की एक बड़ी शीट (कई वर्ग फीट) ट्यूबों पर बने लुढ़के झिल्ली तत्व, या कई महीन अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली फाइबर युक्त खोखले फाइबर अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली तत्व।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन कोलाइड, प्रोटीन, बैक्टीरिया, पाइरोजेन्स (जैसे, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया एंडोटॉक्सिन) और झिल्ली छिद्र के आकार से बड़े अणुभार वाले अन्य कार्बनिक पदार्थों को प्रभावी ढंग से हटाता है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग रिवर्स ऑस्मोसिस प्रीट्रीटमेंट या विआयनीकृत जल के टर्मिनल फिल्ट्रेशन के रूप में किया जा सकता है। जब प्रथम श्रेणी के पानी की आवश्यकता होती है, तो अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली में कच्चे माल के आयनों के अवक्षेपण को न्यूनतम करना और जीवाणु और कार्बनिक प्रदूषण को रोकने के लिए जल प्रवाह के मृत कोण को कम करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस मामले में, खोखले फाइबर अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली को एक आदर्श अल्ट्राप्योर जल फिल्टर तत्व के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। अल्ट्राशुद्ध जल प्रणाली में प्रयुक्त खोखले फाइबर अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली तत्व को कम आयनों और कार्बनिक पदार्थ विघटन के साथ उच्च शुद्धता वाले प्लास्टिक कंटेनर में रखा जाता है। 18.2MΩ.cm का विआयनीकृत जल अल्ट्राफिल्ट्रेशन कंटेनर में प्रवेश करता है और निस्पंदन के लिए खोखले फाइबर झिल्ली की बाहरी दीवार से संपर्क करता है। झिल्ली के अंदर प्रवेश करके, फ़िल्टर किया गया पानी उच्च गति से एकत्र किया जाता है और उत्पादित जल के रूप में बाहर निकल जाता है, जिससे जल की गुणवत्ता पर अवक्षेप और प्रदूषकों का प्रभाव न्यूनतम हो जाता है। पानी के निरंतर शुद्धिकरण और विलेय की सांद्रता के कारण, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली दूषित और अवरुद्ध हो सकती है। उत्पादित पानी की प्रवाह दर और पानी की गुणवत्ता की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली के केंद्रित पानी की तरफ की झिल्ली सतह पर समय-समय पर दबाव फ्लशिंग करना आवश्यक है। एक अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की निस्पंदन दक्षता को इसके लॉग रिडक्शन वैल्यू (एलआरवी) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: लॉग = [फीड वॉटर में दूषित पदार्थ सामग्री] / [उत्पादित पानी में दूषित पदार्थ सामग्री} खोखले फाइबर अल्ट्राफिल्ट्रेशन की एंडोटॉक्सिन हटाने की दक्षता का मूल्यांकन फीड वॉटर रेंज और एलआरवी मूल्य में एंडोटॉक्सिन सामग्री पर निर्भर करता है। खोखले फाइबर अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली की एंडोटॉक्सिन निष्कासन दर एलआरवी क्रमशः 3.7 और 6.6 थी। अंतिम उत्पाद जल की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए फ़ीड और उत्पाद जल संदूषकों को मापना व्यावहारिक अनुप्रयोगों में अत्यंत महत्वपूर्ण है। एक पूर्ण अल्ट्राफिल्ट्रेशन इकाई को सही कार्य पैरामीटर सुनिश्चित करना चाहिए तथा प्रत्यक्ष कार्य परीक्षण और वायु दबाव रिसाव परीक्षण सहित गुणवत्ता परीक्षण पास करना चाहिए। अल्ट्राफिल्ट्रेशन विआयनीकृत जल का उपयोग जैविक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जो बैक्टीरिया, प्रोटीन, धातु आयनों या घुले हुए कार्बनिक पदार्थों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। निरंतर निस्पंदन के कारण, दूषित पदार्थों का जमाव जल की गुणवत्ता और प्रयोगात्मक परिणामों पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। रासायनिक कीटाणुशोधन अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली में बैक्टीरिया और कार्बनिक प्रदूषकों को नष्ट करने के लिए एक प्रभावी तरीका है। हालांकि, नियमित रूप से कीटाणुशोधन करने से कीटाणुनाशक की उच्च आयनिक सांद्रता के कारण अतिशुद्ध जल की प्रतिरोधकता कम हो सकती है। अच्छी तरह से डिजाइन किया गया अल्ट्राफिल्ट्रेशन कीटाणुशोधन के बाद आयन अवशेषों को प्रभावी ढंग से साफ कर सकता है, पानी को शीघ्रता से सर्वोत्तम प्रतिरोधकता बहाल कर सकता है और यह सुनिश्चित कर सकता है कि कार्बनिक पदार्थ प्रभावी रूप से हटा दिए गए हैं।
कम-साफ अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली को हाथ से तैयार किए गए सैनिटाइज़र की आवश्यकता के बिना निष्फल किया जाता है। कुछ अनुप्रयोगों में, टर्मिनल अल्ट्राफिल्ट्रेशन इकाइयाँ पानी की छोटी मात्रा को उपचारित करने का एक प्रभावी तरीका है। यह अल्ट्राफिल्ट्रेशन इकाई रखरखाव और पानी की खपत को कम करते हुए कुशल निस्पंदन प्रदान करती है।
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