آر او + ای ڈی آئی بمقابلہ آئن ایکسچینج: کون سا پانی صاف کرنے کا نظام بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے؟

بجلی کی پیداوار اور الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ سے لے کر دواسازی اور کیمیائی پروسیسنگ تک متعدد صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے اعلی خالص پانی اہم ہے۔ دہائیوں تک ، روایتی آئن ایکسچینج (آئی ایکس) سسٹم ڈی منرلائزیشن کا معیار تھے۔ تاہم ، الیکٹروڈیونائزیشن (ای ڈی آئی) کے ساتھ مل کر ریورس اوسموسس (آر او) کی آمد نے ایک زبردست متبادل پیش کیا ہے۔ یہ مضمون روایتی آئن تبادلے کے طریقوں کے مقابلے میں آر او + ای ڈی آئی کے اختلافات ، فوائد اور غور و فکر کی کھوج کرتا ہے۔

الیکٹروڈ آئنائزیشن کو سمجھنا (ای ڈی آئی)

الیکٹروڈ آئنائزیشن (ای ڈی آئی) ، جسے مسلسل الیکٹروڈ آئنائزیشن یا فل بیڈ الیکٹرو ڈائیلاسس بھی کہا جاتا ہے ، ایک جدید پانی کے علاج کی ٹیکنالوجی ہے جو آئن ایکسچینج اور الیکٹرو ڈائیلاسس کو ضم کرتی ہے۔ اس نے آئن ایکسچینج کی گہری ڈی منرلائزیشن کی صلاحیتوں کے ساتھ الیکٹرو ڈائیلاسس کے مسلسل نمک کے فوائد سے فائدہ اٹھاتے ہوئے روایتی آئن ایکسچینج رال پر بہتری کے طور پر وسیع پیمانے پر اطلاق حاصل کیا ہے۔ یہ امتزاج آئن ٹرانسفر کو بڑھاتا ہے ، کم ارتکاز والے حلوں میں الیکٹرو ڈائیلاسس کی موجودہ کارکردگی کی حدود پر قابو پاتا ہے ، اور کیمیکلز کے بغیر مسلسل رال کی بحالی کی اجازت دیتا ہے۔ یہ ایسڈ اور الکالی کی بحالی سے وابستہ ثانوی آلودگی کو ختم کرتا ہے ، جس سے مسلسل ڈیآئنائزیشن آپریشنز کو ممکن بنایا جاتا ہے۔ کیمیائی تجدید کی پریشانی کے بغیر اعلی صاف پانی کی تلاش کرنے والی صنعتوں کے لئے، تلاشای ڈی آئی سسٹمآگے بڑھنا ایک اہم قدم ہو سکتا ہے۔

ای ڈی آئی کے بنیادی عمل:

1. الیکٹرو ڈائیلاسس کا عمل:ایک اطلاق شدہ برقی میدان کے تحت ، پانی میں موجود الیکٹرولائٹس منتخب طور پر آئن ایکسچینج رال اور جھلیوں کے ذریعے منتقل ہوتے ہیں ، توجہ مرکوز کرتے ہیں اور توجہ مرکوز دھارے کے ساتھ ہٹا دیئے جاتے ہیں۔
2. آئن تبادلے کا عمل:آئن ایکسچینج رال پانی سے ناپاک آئنوں کو پکڑتا ہے ، اور انہیں مؤثر طریقے سے دور کرتا ہے۔
3. الیکٹرو کیمیکل بحالی کا عمل:ایچ + اور او ایچ آئن ، رال جھلی انٹرفیس پر پانی کے پولرائزیشن سے پیدا ہوتے ہیں ، الیکٹروکیمیکل طور پر رال کو دوبارہ پیدا کرتے ہیں ، جس سے خود کو دوبارہ تخلیق کرنے میں مدد ملتی ہے۔

ای ڈی آئی کی کارکردگی اور کنٹرول اقدامات کو متاثر کرنے والے اہم عوامل

متعدد عوامل ای ڈی آئی سسٹم کی کارکردگی اور آؤٹ پٹ کو متاثر کرسکتے ہیں:

• غیر واضح کنڈکٹیویٹی:اعلی غیر روانی کنڈکٹیویٹی کمزور الیکٹرولائٹس کو ہٹانے کی شرح کو کم کر سکتی ہے اور اسی آپریٹنگ کرنٹ پر فضلے کی کنڈکٹیویٹی میں اضافہ کر سکتی ہے۔ غیر واضح کنڈکٹیویٹی کو کنٹرول کرنا (مثالی طور پر) <40 µS/cm) ensures target effluent quality. For optimal results (10-15 MΩ·cm resistivity), influent conductivity might need to be 2-10 µS/cm.
• آپریٹنگ وولٹیج / کرنٹ:آپریٹنگ کرنٹ میں اضافہ عام طور پر ایک خاص نقطہ تک مصنوعات کے پانی کے معیار کو بہتر بناتا ہے. حد سے زیادہ کرنٹ ایچ + اور او ایچ آئنز کی ضرورت سے زیادہ پیداوار کا باعث بن سکتا ہے ، جو پھر رال کو دوبارہ پیدا کرنے کے بجائے چارج کیریئر کے طور پر کام کرتے ہیں ، ممکنہ طور پر آئن جمع ہونے ، رکاوٹوں اور یہاں تک کہ ریورس پھیلاؤ کا سبب بنتے ہیں ، جس سے پانی کا معیار خراب ہوجاتا ہے۔
• گندگی اور سلٹ کثافت انڈیکس (ایس ڈی آئی):ای ڈی آئی ماڈیولز میں ان کی مصنوعات کے پانی کے چینلز میں آئن ایکسچینج رال شامل ہیں۔ اعلی گندگی یا ایس ڈی آئی رکاوٹوں کا سبب بن سکتا ہے ، جس سے دباؤ میں کمی اور بہاؤ میں کمی واقع ہوسکتی ہے۔ قبل از علاج ، عام طور پر آر او داخل ہوتا ہے ، ضروری ہے۔
• سختی:ای ڈی آئی فیڈ پانی میں زیادہ باقی رہ جانے والی سختی توجہ مرکوز کرنے والے چینلوں میں جھلی کی سطحوں پر اسکیلنگ کا سبب بن سکتی ہے ، توجہ کے بہاؤ اور مصنوعات کے پانی کی مزاحمت کو کم کرسکتی ہے۔ شدید اسکیلنگ اندرونی گرمی کی وجہ سے چینلز کو بلاک اور نقصان پہنچا سکتی ہے۔ نرمی، آر او فیڈ میں الکالی اضافہ، یا پری-آر او یا نینو فلٹریشن مرحلے کو شامل کرنے سے سختی کا انتظام کیا جاسکتا ہے۔
• کل نامیاتی کاربن (ٹی او سی):اعلی ٹی او سی کی سطح رال اور جھلی کو خراب کر سکتی ہے ، آپریٹنگ وولٹیج میں اضافہ اور پانی کے معیار کو کم کرسکتی ہے۔ یہ توجہ مرکوز چینلوں میں نامیاتی کولائڈ کی تشکیل کا باعث بھی بن سکتا ہے۔ ایک اضافی آر او مرحلے کی ضرورت ہوسکتی ہے.
• متغیر ویلنس دھاتی آئن (ایف ای، ایم این):لوہے اور مینگنیز جیسے دھاتی آئن رال کو "زہر" دے سکتے ہیں ، تیزی سے ای ڈی آئی فضلے کے معیار کو خراب کرتے ہیں ، خاص طور پر سلیکا کو ہٹانا۔ یہ دھاتیں رال کے آکسیڈیٹو انحطاط کو بھی متحرک کرتی ہیں۔ عام طور پر، غیر واضح فی ہونا چاہئے <0.01 mg/L.
• CO2 in Influent:کاربن ڈائی آکسائیڈ بائی کاربونیٹ (ایچ سی او 3-) تشکیل دیتا ہے ، ایک کمزور الیکٹرولائٹ جو رال بیڈ میں گھس سکتا ہے اور مصنوعات کے پانی کے معیار کو کم کرسکتا ہے۔ ڈی گیسنگ ٹاورز کو ای ڈی آئی سے قبل کاربن ڈائی آکسائیڈ ہٹانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔
• کل قابل تبادلہ آئن (ٹی ای اے):ہائی ٹی ای اے مصنوعات کے پانی کی مزاحمت کو کم کرسکتا ہے یا اعلی آپریٹنگ کرنٹس کی ضرورت ہوسکتی ہے ، جو الیکٹروڈ اسٹریم میں مجموعی سسٹم کرنٹ اور بقیہ کلورین میں اضافہ کرسکتا ہے ، ممکنہ طور پر الیکٹروڈ جھلی کی زندگی کو مختصر کرسکتا ہے۔

دیگر عوامل جیسے غیر معمولی درجہ حرارت ، پی ایچ ، ایس آئی او 2 ، اور آکسیڈنٹ بھی ای ڈی آئی سسٹم آپریشن کو متاثر کرتے ہیں۔

ای ڈی آئی ٹیکنالوجی کے فوائد

ای ڈی آئی ٹکنالوجی نے ان صنعتوں میں بڑے پیمانے پر اپنانے کا مشاہدہ کیا ہے جن میں اعلی معیار کے پانی کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے بجلی ، کیمیکلز ، اور فارماسیوٹیکل۔ اس کے اہم فوائد میں شامل ہیں:

• اعلی اور مستحکم مصنوعات پانی کا معیار:الیکٹرو ڈائیلاسس اور آئن ایکسچینج کو یکجا کرکے مستقل طور پر اعلی پاکیزگی والا پانی پیدا کرتا ہے۔
• کمپیکٹ فٹ پرنٹ اور کم تنصیب کی ضروریات:ای ڈی آئی یونٹ چھوٹے ، ہلکے ہیں ، اور ایسڈ / الکالی اسٹوریج ٹینک کی ضرورت نہیں ہے ، جس سے جگہ کی بچت ہوتی ہے۔ وہ اکثر ماڈیولر ہوتے ہیں ، جس سے انسٹالیشن کے مختصر اوقات کی اجازت ملتی ہے۔
• آسان ڈیزائن، آپریشن، اور دیکھ بھال:ماڈیولر پیداوار اور مسلسل خودکار بحالی پیچیدہ بحالی کے سامان کی ضرورت کو ختم کرتی ہے، آپریشن کو آسان بناتی ہے.
• آسان آٹومیشن:ماڈیولز کو متوازی طور پر منسلک کیا جاسکتا ہے ، مستحکم اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنانا ، عمل کے کنٹرول کو آسان بنانا۔
• ماحول دوست:کیمیائی تجدید نہ ہونے کا مطلب یہ ہے کہ کوئی ایسڈ / الکالی فضلہ خارج نہیں ہوتا ہے۔ جامع دیکھ بھال کرنے والی سہولیات کے لئے یہ ایک اہم فائدہ ہےواٹر ٹریٹمنٹ پلانٹکم سے کم ماحولیاتی اثرات کے ساتھ حل.
• پانی کی بازیابی کی اعلی شرح:عام طور پر 90٪ یا اس سے زیادہ پانی کی بازیابی کی شرح حاصل کرتا ہے.

اگرچہ ای ڈی آئی اہم فوائد پیش کرتا ہے ، لیکن یہ اعلی غیر معمولی معیار کا مطالبہ کرتا ہے اور روایتی مخلوط بستر کے نظام کے مقابلے میں سامان اور بنیادی ڈھانچے کے لئے اعلی ابتدائی سرمایہ کاری کی لاگت ہے۔ تاہم ، مجموعی آپریٹنگ اخراجات پر غور کرتے وقت ، ای ڈی آئی زیادہ اقتصادی ہوسکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ ای ڈی آئی سسٹم آپریشن کے ایک سال کے اندر مخلوط بستر کے نظام کے ساتھ ابتدائی سرمایہ کاری کے فرق کو ختم کرتا ہے.

آر او + ای ڈی آئی بمقابلہ روایتی آئن ایکسچینج: ایک تقابلی نظر

1. ابتدائی منصوبے کی سرمایہ کاری

چھوٹے پانی کے ٹریٹمنٹ سسٹم کے لئے ، آر او + ای ڈی آئی عمل روایتی آئن ایکسچینج کے ذریعہ ضروری وسیع بحالی کے نظام (بشمول تیزاب اور الکلی اسٹوریج ٹینک) کو ختم کرتا ہے۔ اس سے سازوسامان کی خریداری کے اخراجات میں کمی آتی ہے اور پلانٹ فٹ پرنٹ میں 10 سے 20 فیصد کی بچت ہوسکتی ہے ، جس سے تعمیراتی اور زمین کے اخراجات میں کمی واقع ہوسکتی ہے۔ روایتی آئی ایکس آلات کو اکثر 5 میٹر سے زیادہ اونچائی کی ضرورت ہوتی ہے ، جبکہ آر او اور ای ڈی آئی یونٹس عام طور پر 2.5 میٹر سے کم ہوتے ہیں ، جس سے ممکنہ طور پر پلانٹ کی تعمیر کی اونچائی 2-3 میٹر تک کم ہوجاتی ہے اور سول انجینئرنگ کے اخراجات میں مزید 10 سے 20 فیصد کی بچت ہوتی ہے۔ تاہم ، چونکہ فرسٹ پاس آر او توجہ (تقریبا 25٪) کو ڈسچارج کیا جاتا ہے ، لہذا پری ٹریٹمنٹ سسٹم کی صلاحیت کو زیادہ ہونے کی ضرورت ہوتی ہے ، اگر روایتی کوگولیشن - وضاحت - فلٹریشن کا استعمال کیا جائے تو ممکنہ طور پر علاج سے پہلے کی سرمایہ کاری میں تقریبا 20 فیصد اضافہ ہوگا۔ مجموعی طور پر ، چھوٹے نظاموں کے لئے ، آر او + ای ڈی آئی کے لئے ابتدائی سرمایہ کاری اکثر روایتی آئی ایکس سے موازنہ کی جاتی ہے۔ بہت سے جدیدریورس اوسموسس سسٹمای ڈی آئی انضمام کو ذہن میں رکھتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

2. آپریٹنگ اخراجات

آر او کے عمل میں عام طور پر روایتی آئی ایکس (رال کی بحالی، گندے پانی کے علاج) کے مقابلے میں کم کیمیائی کھپت کے اخراجات (خوراک، صفائی، گندے پانی کے علاج کے لئے) ہوتے ہیں۔ تاہم ، آر او + ای ڈی آئی سسٹم میں بجلی کی کھپت اور اسپیئر پارٹس کی تبدیلی کے اخراجات زیادہ ہوسکتے ہیں۔ مجموعی طور پر ، آر او + ای ڈی آئی کے لئے کل آپریٹنگ اور دیکھ بھال کے اخراجات روایتی آئی ایکس کے مقابلے میں 25٪ -50٪ زیادہ ہوسکتے ہیں۔

3. مطابقت پذیری، آٹومیشن، اور ماحولیاتی اثرات

آر او + ای ڈی آئی سمندری پانی اور کھارے پانی سے لے کر دریا کے پانی تک مختلف خام پانی کے کھارے پانی کے لئے انتہائی موزوں ہے ، جبکہ روایتی آئی ایکس 500 ملی گرام / ایل سے زیادہ تحلیل شدہ ٹھوس کے ساتھ روانی کے لئے کم کفایتی ہے۔ آر او اور ای ڈی آئی کو بحالی کے لئے ایسڈ / الکلی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور کوئی اہم ایسڈ / الکالی گندا پانی پیدا نہیں ہوتا ہے ، صرف تھوڑی مقدار میں اینٹی اسکیلنٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایجنٹوں، یا دیگر معمولی کیمیکلز کو کم کرنا. آر او توجہ عام طور پر آئی ایکس سسٹم سے پیدا ہونے والے گندے پانی کی بحالی کے مقابلے میں علاج کرنا آسان ہے ، جس سے پلانٹ کے مجموعی گندے پانی کے علاج پر بوجھ کم ہوجاتا ہے۔ آر او + ای ڈی آئی سسٹم بھی اعلی آٹومیشن کی سطح پیش کرتے ہیں اور پروگرام کرنا آسان ہیں۔ دورہ کرنے پر غور کریںسخت پانیان خودکار حلوں کو تلاش کرنے کے لئے.

4. سامان کی لاگت، مرمت کے چیلنجز، اور توجہ کا انتظام

فائدہ مند ہونے کے باوجود ، آر او + ای ڈی آئی کا سامان مہنگا ہوسکتا ہے۔ اگر آر او جھلی یا ای ڈی آئی اسٹیک ناکام ہوجاتے ہیں تو ، انہیں عام طور پر خصوصی تکنیکی ماہرین کی طرف سے تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جس سے ممکنہ طور پر طویل ڈاؤن ٹائم ہوتا ہے۔ اگرچہ آر او تیزاب / الکالی فضلے کی بڑی مقدار پیدا نہیں کرتا ہے ، لیکن فرسٹ پاس آر او (عام طور پر 75٪ بازیابی) خام پانی کے مقابلے میں نمک کی زیادہ مقدار کے ساتھ توجہ کی ایک اہم مقدار پیدا کرتا ہے۔ اس توجہ کو دوبارہ استعمال کے لئے مزید مرکوز کیا جاسکتا ہے یا کمزور کرنے اور علاج کے لئے گندے پانی کے اسٹیشن میں چھوڑ دیا جاسکتا ہے۔ کچھ پاور پلانٹس میں ، آر او کنسنٹریٹ کا استعمال کوئلے کی ترسیل کے نظام کی فلشنگ یا راکھ کی نمی کے لئے کیا جاتا ہے ، اور نمک کی بازیابی کے لئے توجہ کے بخارات اور کرسٹلائزیشن کے لئے تحقیق جاری ہے۔ اگرچہ سازوسامان کی لاگت زیادہ ہے ، کچھ معاملات میں ، خاص طور پر چھوٹے نظاموں کے لئے ، آر او + ای ڈی آئی کے لئے ابتدائی منصوبے کی سرمایہ کاری روایتی آئی ایکس سے ملتی جلتی یا اس سے بھی کم ہوسکتی ہے۔ بڑے پیمانے کے نظاموں کے لئے ، آر او + ای ڈی آئی ابتدائی سرمایہ کاری عام طور پر قدرے زیادہ ہوتی ہے۔

نتیجہ: جدید پانی صاف کرنے کے لئے ترجیحی راستہ

خلاصہ میں ، آر او + ای ڈی آئی عمل عام طور پر جدید پانی کے علاج کے نظام میں زیادہ فوائد رکھتا ہے۔ یہ نسبتا منظم سرمایہ کاری کی لاگت، اعلی آٹومیشن، بہترین آؤٹ پٹ پانی کے معیار، اور کم سے کم ماحولیاتی آلودگی پیش کرتا ہے، جو اسے بہت سے مطالبہ کرنے والی ایپلی کیشنز کے لئے ایک بہتر انتخاب بناتا ہے.