आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आयन एक्सचेंज एक भौतिक-रासायनिक विधि है जो चुनिंदा रूप से समान विद्युत आवेशों के आयनों का प्रभावी ढंग से आदान-प्रदान करके दूषित पदार्थों को हटाता है जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस एक भौतिक विधि है जिसमें पानी को पार किया जाता है। एक दबाव लागू करने, एक एकाग्रता ढाल के खिलाफ अर्ध-पारगम्य झिल्ली।
समुदाय को स्वच्छ जल उपलब्ध कराने में जल शोधन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। जल शोधन प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं, जिनमें जैविक, रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाएं शामिल हैं। आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस जल शोधन में उपयोग की जाने वाली दो प्रक्रियाएं हैं।दोनों पानी से घुले हुए ठोस पदार्थ निकालते हैं। कुछ जल शोधन प्रक्रियाएं दोनों विधियों के संयोजन का उपयोग करती हैं। इसके अलावा, दोनों आमतौर पर विभिन्न उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं।
आयन एक्सचेंज क्या है?
आयन एक्सचेंज एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग अपशिष्ट जल के विखनिजीकरण और घरेलू जल मृदुकरण में किया जाता है। इस तकनीक में, आयनों को एक अन्य आयनिक प्रजाति के साथ बदलकर जलीय घोल से हटा दिया जाता है। इस तरह, कमजोर रूप से बंधे आयनों को एक दृढ़ता से बाध्यकारी आयनिक प्रजातियों द्वारा विस्थापित किया जा सकता है। इस प्रभाव को हम चयनात्मकता का सिद्धांत कहते हैं। इस सिद्धांत का उपयोग करते हुए, आयन एक्सचेंज तकनीक के दौरान पानी में अवांछित आयनों को अन्य आयनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
आयन एक्सचेंज तकनीक को बैच या निरंतर मोड में निष्पादित किया जा सकता है। यह नाइट्रोजन, फास्फोरस और भारी धातुओं को हटाने के लिए अपशिष्ट जल शोधन में लगाया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग विशिष्ट अशुद्धियों को चुनिंदा रूप से हटाने और क्रोमियम, निकल, तांबा, सीसा और कैडमियम जैसी मूल्यवान ट्रेस धातुओं को औद्योगिक अपशिष्ट निर्वहन से पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
चित्र 01: आयन एक्सचेंज
आयन एक्सचेंज रेजिन छोटे झरझरा मोतियों से बने होते हैं जो पानी और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील होते हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली आधार सामग्री पॉलीस्टाइनिन और पॉलीएक्रिलेट हैं। इसके अलावा, कई प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले खनिजों, विशेष रूप से एल्यूमीनियम सिलिकेट खनिजों में आयन एक्सचेंज की यह संपत्ति होती है।
रिवर्स ऑस्मोसिस क्या है?
रिवर्स ऑस्मोसिस वह प्रक्रिया है जिसमें एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी की आवाजाही की अनुमति देने के लिए हाइड्रोलिक दबाव से अधिक दबाव सिस्टम पर लगाया जाता है। आंदोलन एक एकाग्रता ढाल के खिलाफ होता है। रिवर्स ऑस्मोसिस में उपयोग की जाने वाली झिल्लियों को रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) झिल्ली कहा जाता है। आमतौर पर वाणिज्यिक आरओ झिल्ली तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री पॉलियामाइड पतली-फिल्म कंपोजिट (टीएफसी), सेलूलोज़ एसीटेट (सीए) और सेलूलोज़ ट्राइसेटेट (सीटीए) हैं।झिल्ली सामग्री के प्रकार के आधार पर, तकनीक की दक्षता और गति भिन्न होती है।
रिवर्स ऑस्मोसिस सेटअप एक खोखले फाइबर से बना होता है जिसमें झिल्ली सामग्री फाइबर के चारों ओर सर्पिल रूप से घाव होती है। रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए ये फाइबर एक साथ बंधे होते हैं। एक बार बहते हुए पानी को उच्च दबाव के अधीन किया जाता है, पानी और छोटे अणु अर्ध-पारगम्य झिल्ली से गुजरते हैं। यह बड़े कणों और बाकी अवांछित कणों को बरकरार रखता है। फ़िल्टर्ड पानी को फिर डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग के लिए पास किया जाता है।
चित्र 02: रिवर्स ऑस्मोसिस (ए - एप्लाइड प्रेशर बी - सी में समुद्री जल - संदूषक डी - अर्ध-पारगम्य झिल्ली ई - पीने योग्य पानी एफ - वितरण)
आरओ मेम्ब्रेन कीटाणुओं, कार्बनिक पदार्थों, आयनों और अन्य पार्टिकुलेट मैटर सहित लगभग सभी कणों को फ़िल्टर कर सकता है। रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक से >300 Da के आणविक भार तक बड़े अणुओं का निस्पंदन संभव है।
जल शोधन में रिवर्स ऑस्मोसिस के लाभ
- लागत प्रभावशीलता
- आयन और भारी धातुओं सहित लगभग सभी कणों को फ़िल्टर कर सकते हैं
- पानी के नमूनों से रेडियोधर्मी कणों को खत्म करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है
- रासायनिक उपयोग कम से कम किया गया
आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच समानताएं क्या हैं?
- आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस दो प्रक्रियाएं हैं जो आमतौर पर जल शोधन प्रक्रियाओं में उपयोग की जाती हैं।
- दोनों विधियों का संयोजन एक उच्च गुणवत्ता शुद्धि प्रदान करता है।
- आयन एक्सचेंज रेजिन एक रिवर्स ऑस्मोसिस यूनिट के सामने स्थापित किया जा सकता है।
- दोनों विधियों का उपयोग मौजूद विशिष्ट पदार्थों के साथ-साथ उपचारित धारा की लक्ष्य शुद्धता पर निर्भर करता है।
आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस में क्या अंतर है?
आयन एक्सचेंज एक भौतिक-रासायनिक विधि है जो एक तरल चरण और एक आयन-एक्सचेंज राल के बीच आयनों का आदान-प्रदान करती है। दूसरी ओर, रिवर्स ऑस्मोसिस वह प्रक्रिया है जहां पानी को एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से एकाग्रता ढाल के खिलाफ पारित किया जाता है, जो उच्च दबाव से सुगम होता है। तो, यह आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। आयन एक्सचेंज एक भौतिक-रासायनिक विधि है, जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस एक भौतिक विधि है। इसके अलावा, आयन एक्सचेंज प्रक्रिया आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करती है जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली का उपयोग करती है।
नीचे दिया गया इन्फोग्राफिक आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच अंतर को दर्शाता है।
सारांश - आयन एक्सचेंज बनाम रिवर्स ऑस्मोसिस
आयन एक्सचेंज और रिवर्स ऑस्मोसिस जल शोधन प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली दो तकनीकें हैं।आयन एक्सचेंज विधि एक भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया है जो आयन-विनिमय राल के साथ पानी में आयनों (दूषित पदार्थों) का आदान-प्रदान करती है। इसके विपरीत, रिवर्स ऑस्मोसिस एक भौतिक विधि है जो आकार के आधार पर सभी दूषित पदार्थों को फ़िल्टर करती है। रिवर्स ऑस्मोसिस में, पानी एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली से होकर गुजरता है। रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली में पानी को मजबूर करने के लिए दबाव का उपयोग करता है। आयन एक्सचेंज आयनिक आवेशों के आधार पर विशिष्ट पदार्थों को हटाता है जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस एक आयनिक अपवर्जन प्रक्रिया का उपयोग करता है।
