जल पुनर्चक्रण का भविष्य: झिल्ली निस्पंदन में नवाचार जल संसाधनों की रक्षा में कैसे मदद कर सकते हैं

स्वच्छ जल की बढ़ती मांग के कारण विश्व भर में जल संकट उत्पन्न हो रहा है। जनसंख्या में निरंतर वृद्धि और शहरी क्षेत्रों में पलायन के कारण जल आपूर्ति और उपचार कार्यों से संबंधित कई चुनौतियों का सामना जल उपयोगिताओं को करना पड़ रहा है। स्थानीय जल प्रबंधन को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता, क्योंकि संयुक्त राष्ट्र का अनुमान है कि शहरों में ताजे पानी की कुल निकासी का 12% हिस्सा होता है। [1] जल की बढ़ती मांग के अलावा, उपयोगिताएँ जल उपयोग, अपशिष्ट जल उपचार मानकों और स्थिरता उपायों से संबंधित नए कानूनों का अनुपालन करने के लिए संघर्ष कर रही हैं, साथ ही साथ पुरानी अवसंरचना और सीमित धन की समस्या का भी सामना कर रही हैं।
कई उद्योग जल संकट से भी प्रभावित होते हैं। विनिर्माण प्रक्रियाओं में शीतलन और सफाई के लिए अक्सर जल का उपयोग किया जाता है, और परिणामस्वरूप उत्पन्न अपशिष्ट जल को पुन: उपयोग करने या पर्यावरण में वापस छोड़ने से पहले उपचारित करना आवश्यक होता है। कुछ प्रदूषक, जैसे कि तेल के महीन कण, को हटाना विशेष रूप से कठिन होता है और इनसे एक अवशेष बन सकता है जिसके लिए विशेष उपचार की आवश्यकता होती है। औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार विधियाँ लागत प्रभावी होनी चाहिए और विभिन्न तापमानों और पीएच स्तरों पर बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल का उपचार करने में सक्षम होनी चाहिए।
उच्च दक्षता वाली निस्पंदन प्रक्रिया को प्राप्त करना अगली पीढ़ी के जल उपचार समाधानों के विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। उन्नत निस्पंदन झिल्ली एक अत्यंत कुशल और ऊर्जा-बचत वाली उपचार विधि प्रदान करती हैं, और निर्माता औद्योगिक और नगरपालिका सुविधाओं की आवश्यकताओं को पूरा करने और जल संरक्षण और पुन: उपयोग के लिए बदलते नियामक परिवेश से आगे रहने के लिए लगातार नई प्रौद्योगिकियों का विकास कर रहे हैं।
जलवायु परिवर्तन जल आपूर्ति और जल गुणवत्ता को प्रभावित करता है। भीषण तूफान और बाढ़ जल स्रोतों को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे प्रदूषकों का फैलाव बढ़ सकता है, और समुद्र के बढ़ते जलस्तर से खारे पानी का घुसपैठ बढ़ सकता है। लंबे समय तक चलने वाले सूखे के कारण उपलब्ध जल की मात्रा कम हो रही है, और एरिज़ोना, कैलिफ़ोर्निया और नेवादा सहित कई पश्चिमी राज्यों ने कोलोराडो नदी बेसिन में जल संकट के कारण जल संरक्षण प्रतिबंध लागू किए हैं।
जल आपूर्ति अवसंरचना में भी व्यापक सुधार और निवेश की आवश्यकता है। स्वच्छ जलक्षेत्रों की आवश्यकताओं पर अपने नवीनतम अध्ययन में, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) ने पाया कि अगले 20 वर्षों में पर्याप्त स्वच्छ जल उपलब्ध कराने के लिए 630 अरब डॉलर की आवश्यकता होगी, जिसमें से 55% धनराशि अपशिष्ट जल अवसंरचना के लिए आवश्यक है। [2] इनमें से कुछ आवश्यकताएं नए जल उपचार मानकों से उत्पन्न होती हैं, जिनमें सुरक्षित पेयजल अधिनियम और नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे रसायनों के अधिकतम स्तर निर्धारित करने वाले कानून शामिल हैं। इन प्रदूषकों को हटाने और एक सुरक्षित एवं स्वच्छ जल स्रोत प्रदान करने के लिए एक प्रभावी निस्पंदन प्रक्रिया अत्यंत महत्वपूर्ण है।
पीएफएएस कानून न केवल जल निकासी मानकों को प्रभावित करते हैं, बल्कि निस्पंदन तकनीक पर भी सीधा प्रभाव डालते हैं। फ्लोरीनयुक्त यौगिक अत्यधिक टिकाऊ होते हैं, इसलिए वे कुछ झिल्लियों, जैसे पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई), में एक सामान्य सामग्री बन गए हैं। झिल्ली फिल्टर निर्माताओं को नए नियामकीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ऐसी वैकल्पिक सामग्री विकसित करनी होगी जिनमें पीटीएफई या अन्य पीएफएएस रसायन न हों।
जैसे-जैसे अधिक से अधिक व्यवसाय और सरकारें सशक्त पर्यावरण सतत विकास (ईएसजी) कार्यक्रम अपना रही हैं, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करना सर्वोच्च प्राथमिकता बन गया है। बिजली उत्पादन उत्सर्जन का एक प्रमुख स्रोत है, और समग्र ऊर्जा खपत को कम करना सतत विकास लक्ष्यों को प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण उपाय है।
पर्यावरण संरक्षण एजेंसी की रिपोर्ट के अनुसार, नगरपालिकाओं में पेयजल और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र आमतौर पर ऊर्जा के सबसे बड़े उपभोक्ता होते हैं, जो कुल ऊर्जा उपयोग का 30 से 40 प्रतिशत हिस्सा होते हैं। [3] जल संसाधन समूह, जैसे कि अमेरिकन वाटर एलायंस, में ऐसी जल उपयोगिताएँ शामिल हैं जो जलवायु परिवर्तन शमन रणनीतियों और टिकाऊ जल प्रबंधन के माध्यम से जल क्षेत्र में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए प्रतिबद्ध हैं। मेम्ब्रेन फिल्ट्रेशन निर्माताओं के लिए, किसी भी नई तकनीक का उपयोग करते समय ऊर्जा दक्षता अत्यंत महत्वपूर्ण है।

हम जल गुणवत्ता के विभिन्न मापदंडों की निगरानी के लिए कई प्रकार के सेंसर उपलब्ध करा सकते हैं।

यह सेंसर प्रोब पीटीएफई (टेफ्लॉन) सामग्री से बना है, जो संक्षारण प्रतिरोधी है और इसका उपयोग समुद्री जल, मत्स्य पालन और उच्च पीएच और तीव्र संक्षारण वाले जल में किया जा सकता है।