जल निस्यंतक (वाटर फिल्टर)

जल निस्यंतक (वाटर फिल्टर) सूक्ष्म भौतिक बाधा, रासायनिक प्रक्रिया या जैविक प्रक्रिया का उपयोग करके जल के संदूषण को कम करके अशुद्धियों को दूर करता है। निस्पन्दक विभिन्न उद्देश्यों के लिए जल को शुद्ध करते हैं जैसे: कृषि सिंचाई, सुलभ पेयजल, सार्वजनिक और निजी जीवशाला और तालाबों और स्विमिंग पूल का सुरक्षित उपयोग प्रदान करना।

निस्पंदन के तरीके
निस्पन्दक जल से अवांछित पदार्थों को हटाने के लिए निस्पंदन, अधिशोषण, आयन विनिमय, जैव-झिल्ली और अन्य प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं। एक निस्पंदन या चालनी के विपरीत, एक निस्पन्दक संभावित रूप से उन छिद्रों की तुलना में बहुत छोटे कणों को हटा सकता है जिनके माध्यम से इसका जल गुजरता है, जैसे कि नाइट्रेट या क्रिप्टोस्पोरिडियम जैसे रोगाणु होते है।

निस्पंदन के तरीकों में, उल्लेखनीय उदाहरण अवसादन ( जल प्रशोधन) हैं, जिनका उपयोग जल से कठोर और निलंबित ठोस पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है। और सक्रिय चारकोल प्रशोधन, जहां उबले हुए जल को अवांछित अवशेषों को हटाने के लिए कपड़े के एक टुकड़े के माध्यम से डाला जाता है। इसके अतिरिक्त, जल के अलवणीकरण और शुद्धिकरण पर काम करने के लिए मशीनरी का उपयोग इसे बहु-निस्पंदन जल के टैंकों में स्थानांतरित करके किया जाता है। इस तकनीक का उद्देश्य बड़े पैमाने पर जल को निस्यंदन है, जैसे कि पूरे शहरों की सेवा करना।

ये तीन विधियाँ विशेष रूप से प्रासंगिक हैं, क्योंकि वे कई वर्षों से उपयोग की जा रही हैं और आज उपयोग की जाने वाली निस्पंदन के कई आधुनिक तरीकों का आधार हैं।

जल प्रशोधन संयंत्र निस्पन्दक
जल के निस्पन्दक के प्रकारों में मीडिया फ़िल्टर, स्क्रीन फिल्टर, चक्रिका फ़िल्टर, मंद रेत निस्पन्दक संस्तर, त्वरित रेत निस्पन्दक, वस्त्र निस्यदंक, और जैविक निस्पन्दक जैसे शैवाल प्रबल मार्जक सम्मिलित हैं।

निस्पन्दक उपयोग की स्थिति
घरेलू उपयोग के लिए निस्पन्दक उपयोग की स्थिति में सक्रिय कार्बन सम्मिलित हैं। कार्बन निस्पंदन, गहनता निस्पंदन, मिश्र धातु निस्पंदन, सूक्ष्मछिद्र सिरेमिक जल निस्पंदन, कार्बन पिण्डक रेजिन, सूक्ष्म निस्पंदन और अतिसूक्ष्म निस्यंदन झिल्ली के लिए उपयोग किए जाने वाले कणयुक्त-सक्रिय कार्बन निस्पंदन सम्मिलित हैं। कुछ निस्पंदन एक से अधिक निस्पंदन विधियों का उपयोग करते हैं। इसका एक उदाहरण बहु-रोधिका प्रणाली है। पीने के जल की आंशिक मात्रा के लिए जंग निस्पन्दक का उपयोग किया जा सकता है। कुछ केतली में अन्तर्निहित निस्पन्दक होते हैं, मुख्य रूप से लाइमस्केल वर्धनांक को कम करने के लिए होते है।

कुछ सामान्य पदार्थ जो उपयोग के बिंदु निस्पंदन को नहीं हटाते हैं उनमें आर्सेनिक, बैक्टीरिया, क्लोराइड, फ्लोराइड, नाइट्रेट्स, पेरेक्लोरेट्स, फार्मास्यूटिकल्स, सोडियम और वायरस सम्मिलित हैं।

संवहन जल निस्पन्दक
यात्री मानवीय आपात स्थितियों के समय सहायता संगठनों और सेना द्वारा जल निस्पन्दक का उपयोग किया जाता है। ये निस्पन्दक सामान्य रूप से छोटे, संवहन और हल्के (1–2 पौंड (0.45–0.91 किग्रा) या उससे कम) होते हैं। ये सामान्य रूप से यांत्रिक हस्तचालित पंप चलाकर जल को निस्पन्दक करते हैं, हालांकि कुछ जल को तीव्र करने के लिए विनाल द्रप्सन प्रणाली का उपयोग करते हैं, जबकि अन्य जल की बोतलों में निर्मित होते हैं। गंदे जल को एक विशेष निस्पन्दक के माध्यम से एक चालनी-निस्यादित नम्य सिलिकॉन नलिका के माध्यम से पंप किया जाता है, जो एक कंटेनर में समाप्त होता है। ये निस्पन्दक जीवाणु, प्रोटोजोआ और सूक्ष्मजैविक पुटी को हटाने का काम करते हैं जो बीमारी का कारण बन सकते हैं। निस्पन्दक में सूक्ष्म जाली हो सकती है जिसे प्रतिस्थापित या शुद्ध किया जाना चाहिए, और जब वे अशुद्धियों से भर जाते हैं तो सिरेमिक जल के निस्पन्दक का बाहरी भाग विकृत हो जाना चाहिए।

इन जल निस्पन्दकों को उन उपकरणों या गोलियों के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए जो जल को कीटाणुरहित करते हैं, जो हेपेटाइटिस ए और रोटा वाइरस जैसे वायरस को हटाते हैं या मारते हैं।

सिरेमिक जल निस्पन्दक
सिरेमिक निस्पन्दक जल निस्पंदन के लिए कम कीमत वाले विलयन का प्रतिनिधित्व करते हैं और निस्पंदन के सबसे पुराने तरीकों में से एक होने के बाद व्यापक रूप से इसका अनुसरण किया जाता है। ये निस्पन्दक न केवल परिवारों के घरों में पाए जाते हैं बल्कि कई प्रक्रियाओं के लिए औद्योगिक अभियांत्रिकी (उच्च तापमान निस्पन्दक के रूप में) में भी उपयोग किए जाते हैं।

दिन-प्रतिदिन जल के उपभोग के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक सिरेमिक निस्पन्दक, जिन्हें मोमबत्ती-प्रकार के निस्पन्दक (कैंडल निस्यंदक) के रूप में जाना जाता है, गुरुत्वाकर्षण और एक केंद्रीय मोमबत्ती के साथ काम करते हैं, जिससे निस्पंदन प्रक्रिया अत्यधिक लंबी हो जाती है।

जल पॉलिशन
जीवशाला निस्पन्दक के निर्माता यह दावा कर सकते हैं कि इसके निस्पन्दक नायलॉन या पॉलिएस्टर पैड के अंदर "सूक्ष्म कणों" को प्रग्रहण करके पानी की पॉलिशन करते हैं, यह प्रक्रिया और इसका अर्थ अवस्थापन से भिन्न होता है। ठीक वैसे ही जैसे एक रासायनिक अभियंता इस शब्द का उपयोग चुंबकीय कणों के एक संस्तर पर विलयन पारण विलयन से चुंबकीय रेजिन को हटाने के संदर्भ में कर सकता है। इस अर्थ में, जल पॉलिशन पूरे घर के जल निस्पंदन प्रणाली के लिए सिर्फ एक और शब्द है। जलशोधन संयंत्र में बड़े पैमाने पर पॉलिशन भी की जाती है।

इतिहास
4000 साल पहले, भारत और चीन में, हिंदुओं ने पहले पीने के जल के मानक तैयार किए थे। हिंदू गंदे जल को उबालकर और उसे धूप में रखकर गर्म करते हैं या तांबे के गर्म टुकड़ों में सात बार डुबाकर, फिर उसे मिट्टी के बर्तनों से छानकर ठंडा करते हैं। यह विसंक्रमित पेयजल प्राप्त करने के साथ-साथ सुरुचि की दृष्टि से रोचक बनाए रखने की एक प्रबुद्ध प्रक्रिया थी। यह विधि सामुदायिक जल स्रोत के रूप में उपयोग करने के अतिरिक्त व्यक्तिगत और घरों पर निर्देशित थी। मिस्रवासियों ने पहली बार 1500 ईसा पूर्व के बाद जल प्रशोधन में स्कंदन के सिद्धांत की खोज की। उन्होंने निलंबित कणों के नियंत्रण के लिए फिटकरी नामक रसायन को अनुकूलित किया।

सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार से पहले तक सूक्ष्म जीवन के अस्तित्व की खोज नहीं हुई थी। माइक्रोस्कोप के आविष्कार से पहले 200 से अधिक वर्ष बीत गए और सूक्ष्मजीवों और बीमारी के बीच संबंध स्पष्ट हो गया। 19वीं सदी के मध्य में हैजा दूषित जल से फैलता था। 19वीं सदी के अंत में, लुई पास्चर के कणिकीय रोगज़नक़ के सिद्धांत ने अंततः सूक्ष्मजीवों और रोग के बीच एक कारणात्मक संबंध स्थापित किया। जल शोधन की एक विधि के रूप में निस्पंदन 18 वीं शताब्दी में स्थापित किया गया था, और पहला नगरपालिका जल प्रशोधन संयंत्र स्कॉटलैंड में 1832 में बनाया गया था। हालांकि उस समय पानी का सौंदर्य मूल्य महत्वपूर्ण था और प्रभावी जल गुणवत्ता मानक 19वीं शताब्दी के अंत तक सम्मिलित नहीं थे।

2,000 साल पहले, मायान लोगों के पीने के जल के निस्पंदन प्रणाली ने क्रिस्टलीय क्वार्ट्ज और ज़ीइलाइट का उपयोग किया। दोनों खनिजों का उपयोग आधुनिक जल निस्पंदन में किया जाता है। निस्पन्दक जल से हानिकारक रोगाणुओं, नाइट्रोजन युक्त यौगिकों, भारी धातुओं जैसे पारा और अन्य विषाक्त पदार्थों को हटा देते।

फ़ारसी इंजीनियर अल-काराजी (सी.-953 - सी.-1029) ने  द एक्स्ट्रेक्शन ऑफ़ हिडन वाटर्स  नामक एक पुस्तक लिखी, जिसमें जल निस्पंदन प्रक्रिया का प्रारंभिक विवरण दिया गया था। 19वीं और 20वीं सदी के समय, घरेलू जल उत्पादन के लिए जल के निस्पन्दक को सामान्य रूप से मंद रेत निस्पन्दक और तीव्र रेत निस्पन्दक (जिसे यांत्रिक निस्पन्दक और अमेरिकन निस्पन्दक भी कहा जाता है) में पृथक्क किया गया था। जबकि 1800 से पहले कई छोटे पैमाने पर जल निस्पंदन प्रणाली थे, पेज़्ली, स्कॉटलैंड को सामान्य रूप से पूरे शहर के लिए निस्पन्दक जल प्राप्त करने वाले पहले शहर के रूप में स्वीकार किया जाता है। पेज़्ली निस्पन्दक ने 1804 में काम करना प्रारंभ किया और यह एक प्रारंभिक प्रकार का मंद रेत निस्पन्दक था। 1800 के दशक के समय, यूके और यूरोपीय महाद्वीप में सैकड़ों मंद रेत निस्पन्दक का निर्माण किया गया था। जल की आपूर्ति के वाहितमल संदूषण के कारण टाइफाइड बुखार की महामारी जारी रहने के कारण 1893 में लॉरेंस, मैसाचुसेट्स में एक आंतरायिक मंद रेत निस्पन्दक का निर्माण और संचालन किया गया था। 1897 में न्यूयॉर्क के अल्बानी शहर के लिए एलन हैजेन द्वारा पहला निरंतर चलने वाला धीमा रेत निस्पन्दक डिज़ाइन किया गया था। जल निस्पंदन का सबसे व्यापक इतिहास मूसा एन बेकर द्वारा 1948 में प्रकाशित किया गया था और 1981 में पुनर्मुद्रित किया गया था।

1800 के दशक में, यांत्रिक निस्पंदन एक औद्योगिक प्रक्रिया थी जो निस्पंदन प्रक्रिया से पहले एल्यूमीनियम सल्फेट के संयोजन पर निर्भर करती थी। यांत्रिक निस्पंदन के लिए निस्पंदन दर सामान्य रूप से मंद रेत निस्पन्दक की तुलना में 60 गुना अधिक तीव्र थी, इस प्रकार अत्यधिक कम भूमि क्षेत्र की आवश्यकता होती है। यूएस में पहला आधुनिक यांत्रिक निस्पंदन संयंत्र पूर्वी जर्सी जल कंपनी के लिए लघु जलप्रपात, नई जर्सी में बनाया गया था। जॉर्ज डब्ल्यू फुलर ने 1902 में परिचालन में आने वाले संयंत्र के निर्माण का डिजाइन और पर्यवेक्षण किया। 1924 में, जॉन आर. बायलिस ने एक निश्चित ग्रिड प्रतिक्षिप्त सहायता प्रणाली विकसित किया, जिसमें नोजल (तुंड) के साथ पाइप सम्मिलित थे जो विस्तार के समय निस्पन्दक पदार्थ में जल के जेट अंत:क्षिप्‍त करते थे।

यह भी देखें

 * प्रतिक्षिप्त (जल प्रशोधन)
 * कार्बन निस्पंदन
 * आसवन
 * गतिकअपकर्ष प्रवाह माध्यम
 * उपयोग के बिंदु जल निस्पन्दक
 * उपयोग बिंदु जल प्रशोधन
 * विपरीत परासरण
 * विपरीत परासरण संयंत्र
 * रेत पृथक्कारक
 * अधःसादधानी
 * स्विमिंग पूल स्वच्छता
 * जल मृदुकरण