በአይዮን ልውውጥ እና በተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ion ልውውጥ ፊዚዮ-ኬሚካላዊ ዘዴ ሲሆን ተመሳሳይ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ionዎችን በብቃት በመለዋወጥ ብክለትን የሚያስወግድ ሲሆን በተቃራኒው ኦስሞሲስ ደግሞ ውሃ በ ውስጥ የሚያልፍበት አካላዊ ዘዴ ነው። ከፊል-የሚያልፍ ሽፋን በማጎሪያ ቅልመት ላይ፣ ግፊት በመተግበር።
የውሃ ማጣሪያ ንፁህ ውሃ ለህብረተሰቡ በማዳረስ ረገድ ወሳኝ ሂደት ነው። በውሃ ማጣሪያ ሂደት ውስጥ ብዙ ደረጃዎች አሉ, እነሱም ባዮሎጂያዊ, ኬሚካላዊ እና አካላዊ ሂደቶችን ያካትታሉ. ion ልውውጥ እና የተገላቢጦሽ osmosis በውሃ ማጣሪያ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሁለት ሂደቶች ናቸው።ሁለቱም የተሟሟትን ንጥረ ነገሮች ከውሃ ውስጥ ያስወግዳሉ. አንዳንድ የውኃ ማጣሪያ ሂደቶች የሁለቱም ዘዴዎች ጥምረት ይጠቀማሉ. በተጨማሪም፣ ሁለቱም በተለምዶ በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ያገለግላሉ።
አዮን ልውውጥ ምንድን ነው?
አዮን መለዋወጥ የቆሻሻ ውሃን ከውሃ ማውረጃ እና የቤት ውስጥ ውሃ ማለስለሻ ዘዴ ነው። በዚህ ዘዴ, ions ከሌላ ionክ ዝርያዎች ጋር በመለዋወጥ ከውኃው መፍትሄ ይወገዳሉ. በዚህ መንገድ፣ በደካማ የታሰሩ ionዎች በጠንካራ አስገዳጅ ionክ ዝርያ ሊፈናቀሉ ይችላሉ። ይህንን የመምረጥ ውጤት መርህ ብለን እንጠራዋለን. ይህንን መርህ በመጠቀም በውሃ ውስጥ የማይፈለጉ ionዎች በ ion ልውውጥ ቴክኒክ ጊዜ በሌሎች ionዎች ይተካሉ።
Ion የመለዋወጥ ቴክኒክ በቡድን ወይም ቀጣይነት ባለው ሁነታ ሊተገበር ይችላል። ናይትሮጅን, ፎስፈረስ እና ከባድ ብረቶች እንዲወገዱ በቆሻሻ ውሃ ማጣሪያ ውስጥ ይተገበራል. ከዚህም በላይ የተወሰኑ ቆሻሻዎችን እየተመረጠ ለማስወገድ እና እንደ ክሮምሚየም፣ ኒኬል፣ መዳብ፣ እርሳስ እና ካድሚየም ያሉ ጠቃሚ የብረት ማዕድናትን ከኢንዱስትሪ ቆሻሻ ፈሳሾች ለማግኘት ይጠቅማል።
ምስል 01፡ Ion ልውውጥ
አዮን መለዋወጫ ሙጫዎች በውሃ እና በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ የማይሟሟ ከትንሽ የተቦረቦረ ዶቃዎች የተሰሩ ናቸው። በሰፊው ጥቅም ላይ የዋሉ ቤዝ-ቁሳቁሶች ፖሊቲሪሬን እና ፖሊacrylate ናቸው. ከዚህም በላይ ብዙ በተፈጥሮ የተገኙ ማዕድናት በተለይም የአሉሚኒየም ሲሊቲክ ማዕድናት ይህ የ ion ልውውጥ ባህሪ አላቸው.
Reverse Osmosis ምንድን ነው?
Reverse osmosis ማለት ከሀይድሮሊክ ግፊቱ የሚበልጥ ግፊት በሲስተሙ ላይ የሚተገበርበት ሂደት ሲሆን ይህም የውሃ እንቅስቃሴን በከፊል የሚያልፍ ገለፈት ነው። እንቅስቃሴው የሚከናወነው በማጎሪያ ቅልጥፍና ላይ ነው። በተገላቢጦሽ osmosis ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ሽፋኖች እንደ ተቃራኒ osmosis (RO) ሽፋኖች ይባላሉ. የንግድ RO ሽፋኖችን ለማዘጋጀት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ቁሳቁሶች ፖሊማሚድ ስስ-ፊልም ውህዶች (TFC)፣ ሴሉሎስ አሲቴት (CA) እና ሴሉሎስ ትሪያሴቴት (ሲቲኤ) ናቸው።እንደ የሜምፕል ማቴሪያል አይነት የቴክኒኩ ቅልጥፍና እና ፍጥነት ይለያያሉ።
የተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ ማዋቀር ባዶ ፋይበር ያቀፈ ሲሆን የገለባው ንጥረ ነገር በፋይቡ ዙሪያ ጠመዝማዛ በሆነ። እነዚህ ፋይበርዎች አንድ ላይ ተያይዘዋል ለተቃራኒ osmosis የንጣፍ ቦታን ለመጨመር. የሚፈሰው ውሃ ከፍተኛ ጫና ካጋጠመው በኋላ ውሃው እና ትናንሽ ሞለኪውሎች ከፊል-permeable ሽፋን ያልፋሉ. ይህ ትላልቅ ቅንጣቶችን እና የተቀሩትን የማይፈለጉትን ቅንጣቶች ይይዛል. ከዚያም የተጣራው ውሃ ለታችኛው ተፋሰስ ሂደት ይተላለፋል።
ምስል 02፡ የተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ (A - የተተገበረ ግፊት B - የባህር ውሃ በሲ - ብክለት D - በከፊል የሚያልፍ ሽፋን ኢ - የመጠጥ ውሃ F - ስርጭት)
RO ሽፋኖች ጀርሞችን፣ ኦርጋኒክ ቁስን፣ ionዎችን እና ሌሎች ጥቃቅን ቁስ አካላትን ጨምሮ ሁሉንም ቅንጣቶች በትክክል ማጣራት ይችላሉ። እስከ ሞለኪውላዊ ክብደት >300 ዳ ትላልቅ ሞለኪውሎችን ማጣራት የሚቻለው በተገላቢጦሽ osmosis ቴክኒክ ነው።
የተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ በውሃ ማጣሪያ ውስጥ ያሉ ጥቅሞች
- የዋጋ ውጤታማነት
- አይዮን እና ሄቪ ብረቶችን ጨምሮ ሁሉንም ቅንጣቶች ከሞላ ጎደል ማጣራት ይችላል
- የሬዲዮአክቲቭ ቅንጣቶችን ከውሃ ናሙናዎች ለማጥፋት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል
- የኬሚካል አጠቃቀም ቀንሷል
በአዮን ልውውጥ እና በተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ መካከል ያለው ተመሳሳይነት ምንድን ነው?
- አዮን መለዋወጥ እና የተገላቢጦሽ osmosis ሁለት ሂደቶች በውሃ ማጣሪያ ሂደት ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
- የሁለቱም ዘዴዎች ጥምረት ከፍተኛ ጥራት ያለው ጽዳት ያቀርባል።
- አዮን መለወጫ ሙጫዎች ከተቃራኒ osmosis ክፍል ፊት ለፊት ሊጫኑ ይችላሉ።
- የሁለቱም ዘዴዎች አጠቃቀም በተወሰኑ ንጥረ ነገሮች ላይ እንዲሁም በታከመው ዥረት ኢላማ ንፅህና ላይ የተመሰረተ ነው።
በአዮን ልውውጥ እና በተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
አዮን መለዋወጥ ፊዚዮ-ኬሚካላዊ ዘዴ ሲሆን በፈሳሽ ምዕራፍ እና በ ion-exchange resin መካከል ions የሚለዋወጥ ነው። በሌላ በኩል፣ የተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ (Reverse osmosis) ከፊል-permeable ገለፈት በማጎሪያ ቅልመት ላይ ውሃ የሚያልፍበት ሂደት ሲሆን ይህም በከፍተኛ ግፊት የሚመቻች ነው። ስለዚህ, ይህ በ ion ልውውጥ እና በተገላቢጦሽ osmosis መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው. ion ልውውጥ ፊዚዮ-ኬሚካላዊ ዘዴ ሲሆን በተቃራኒው ኦስሞሲስ ደግሞ አካላዊ ዘዴ ነው. በተጨማሪም የ ion ልውውጥ ሂደት የ ion ልውውጥ ሙጫዎችን ይጠቀማል በተቃራኒው ኦስሞሲስ ደግሞ የተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ ሽፋኖችን ይጠቀማል።
ከታች ያለው ኢንፎግራፊክ በአዮን ልውውጥ እና በተገላቢጦሽ osmosis መካከል ያለውን ልዩነት ያሳያል።
ማጠቃለያ – Ion Exchange vs Reverse Osmosis
አዮን መለዋወጥ እና የተገላቢጦሽ osmosis በውሃ ማጣሪያ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሁለት ቴክኒኮች ናቸው።የ ion ልውውጥ ዘዴ ፊዚዮ-ኬሚካላዊ ሂደት ሲሆን ይህም ionዎችን (በካይ) በውሃ ውስጥ በ ion-exchange resin ይለዋወጣል. በተቃራኒው፣ የተገላቢጦሽ osmosis መጠንን መሰረት በማድረግ ሁሉንም ብክለቶች የሚያጣራ አካላዊ ዘዴ ነው። በተገላቢጦሽ ኦስሞሲስ ውስጥ, ውሃ በከፊል-permeable ሽፋን ውስጥ ያልፋል. የተገላቢጦሽ osmosis ገለፈት ላይ ውሃን ለማስገደድ ግፊትን ይጠቀማል። Ion ልውውጥ በአዮኒክ ክፍያዎች ላይ ተመስርተው የተወሰኑ ንጥረ ነገሮችን ያስወግዳል በተቃራኒው osmosis ደግሞ ionic የማግለል ሂደትን ይጠቀማል።
