मुख्य अंतर - अल्ट्राफिल्ट्रेशन बनाम रिवर्स ऑस्मोसिस
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। अल्ट्राफिल्ट्रेशन वह प्रक्रिया है जिसमें पानी के नमूने में मौजूद अणुओं को अलग करने के लिए एक झिल्ली फिल्टर के माध्यम से पानी को फ़िल्टर किया जाता है जिसका आणविक भार 103 - 106 Da के बीच होता है। रिवर्स ऑस्मोसिस एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पानी एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से एक एकाग्रता ढाल के खिलाफ पारित किया जाता है। रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली उन कणों को खारिज करने में सक्षम है जिनका आणविक भार >300 Da है।दो प्रक्रियाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर दो झिल्लियों से फ़िल्टर किए गए कणों के आकार का है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन कम आणविक भार वाले छोटे अणुओं को फ़िल्टर करता है जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस उच्च आणविक भार वाले बड़े अणुओं को फ़िल्टर कर सकता है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन क्या है?
अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) एक प्रकार का मेम्ब्रेन फिल्ट्रेशन है। यह अर्ध-पारगम्य झिल्ली में तरल-पानी के नमूने को बाध्य करने के लिए हाइड्रोस्टेटिक दबाव का उपयोग करता है। झिल्ली लगभग 0.22μm या 0.45μm के छोटे छिद्र आकार के साथ नाइट्रोसेल्यूलोज से बना है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन का उपयोग मुख्य रूप से नमूने में बैक्टीरिया और अन्य जीवों को हटाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग छोटे आयनों, कम आणविक भार कणों और कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए भी किया जाता है जो पानी को रंग, स्वाद और गंध प्रदान करते हैं।
चित्र 01: अल्ट्राफिल्ट्रेशन
अल्ट्राफिल्ट्रेशन सेटअप एक झिल्लीदार सामग्री से बना एक खोखला लंबा फाइबर लगाता है। फ़ीड पानी या तो कोशिका के अंदर या फाइबर के लुमेन में बहता है। झिल्ली फिल्टर के छिद्रों के माध्यम से पानी का प्रवाह निलंबित विलेय और कणों को बनाए रखने की अनुमति देगा। फ़िल्टर्ड पानी और कम आणविक भार कण झिल्ली से गुजरते हैं। आउटलेट पानी फिर अन्य डाउनस्ट्रीम शुद्धिकरण प्रक्रियाओं से गुजरता है जिसमें रासायनिक उपचार प्रक्रियाएं शामिल हैं।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन की प्रक्रिया आदर्श रूप से मैक्रोमोलेक्यूलर (103 - 106 दा) समाधानों को शुद्ध करने और ध्यान केंद्रित करने के लिए उपयोग की जाती है, विशेष रूप से प्रोटीन समाधान। पृथक्करण का प्राथमिक सिद्धांत आकार पर आधारित है। जिस सामग्री में झिल्ली तैयार की जाती है, वह कभी-कभी निस्पंदन गति और दक्षता पर भी प्रभाव डाल सकती है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन के मुख्य लाभ हैं;
- यह शुद्ध करने के लिए रसायनों का उपयोग नहीं करता है।
- यह आकार पृथक्करण की सरल प्रक्रिया पर आधारित है।
- इसका उपयोग कणों और सूक्ष्मजीवों दोनों को हटाने के लिए किया जा सकता है।
- इसे स्वचालित किया जा सकता 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 सिस्टम पर हाइड्रोलिक दबाव से अधिक दबाव डाला जाता है। आंदोलन एक एकाग्रता ढाल के खिलाफ होता है। रिवर्स ऑस्मोसिस में उपयोग की जाने वाली झिल्लियों को रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) मेम्ब्रेन 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 बदल जाती है।
चित्र 02: रिवर्स ऑस्मोसिस
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।
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 फायदे हैं,
- 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 है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस के बीच समानताएं क्या हैं?
- दोनों भौतिक पृथक्करण/निस्पंदन पर आधारित जल शोधन तकनीक हैं।
- फिल्टरेशन प्रक्रिया में दोनों मेम्ब्रेन का उपयोग करते हैं।
- दोनों सिस्टम सेटअप मेम्ब्रेन से कोटेड एक खोखले फाइबर में तैयार किए जाते हैं।
- दोनों प्रक्रियाओं में, कार्बनिक, अकार्बनिक पदार्थों, आयनों, सूक्ष्म जीवों और छोटे धूल या रोगाणु कणों सहित कण पदार्थ को फ़िल्टर किया जाता है और बनाए रखा जाता है।
- दोनों तकनीकों में उपयोग की जाने वाली झिल्ली सेल्युलोज सामग्री या सिंथेटिक कार्बन सामग्री से बनी होती है।
अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस में क्या अंतर है?
अल्ट्राफिल्ट्रेशन बनाम रिवर्स ऑस्मोसिस |
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| अल्ट्राफिल्ट्रेशन वह प्रक्रिया है जिसमें पानी के नमूने में मौजूद अणुओं को अलग करने के लिए झिल्ली फिल्टर के माध्यम से पानी को फिल्टर किया जाता है। | रिवर्स ऑस्मोसिस वह प्रक्रिया है जिसमें पानी एक अर्ध पारगम्य झिल्ली के माध्यम से सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध पारित किया जाता है जो उच्च दबाव द्वारा सुगम होता है। |
| अलग कणों का आणविक भार | |
| 103 -106 दा | >300 दा |
| लाभ | |
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सारांश - अल्ट्राफिल्ट्रेशन बनाम रिवर्स ऑस्मोसिस
तकनीक अल्ट्राफिल्ट्रेशन और रिवर्स ऑस्मोसिस पीने के पानी के डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण में कार्यरत हैं। इन दोनों तकनीकों का मुख्य उद्देश्य जनता को सुरक्षित पेयजल उपलब्ध कराना है। अल्ट्राफिल्ट्रेशन बहुत सूक्ष्म कणों और विशेष रूप से सूक्ष्मजीवों को छानने के लिए एक झिल्ली फिल्टर का उपयोग करता है। रिवर्स ऑस्मोसिस बड़े अणुओं को फ़िल्टर कर सकता है और इसलिए, अधिक लागत प्रभावी और कुशल है।
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