Nyckelskillnaden mellan jonbyte och omvänd osmos är att jonbyte är en fysikalisk-kemisk metod som selektivt tar bort föroreningar genom att effektivt utbyta joner med liknande elektriska laddningar medan omvänd osmos är en fysisk metod där vatten leds över en semipermeabelt membran mot en koncentrationsgradient som applicerar ett tryck.
Vattenrening är en viktig process för att tillhandahålla rent vatten till samhället. Det finns många steg involverade i vattenreningsprocessen, som inkluderar biologiska, kemiska och fysikaliska procedurer. Jonbyte och omvänd osmos är två processer som används vid vattenrening. Båda avlägsnar lösta fasta ämnen från vatten. Vissa vattenreningsprocesser använder en kombination av båda metoderna. Dessutom används båda ofta inom en mängd olika branscher.
Vad är jonbyte?
Jonbyte är en teknik som används vid demineralisering av avloppsvatten och avhärdning av hushållsvatten. I denna teknik avlägsnas joner från den vattenh altiga lösningen genom att byta ut dem med en annan jonart. På så sätt kan svagt bundna joner undanträngas av en starkt bindande jonart. Vi kallar denna effektprincip för selektivitet. Med denna princip ersätts oönskade joner i vattnet med andra joner under jonbytestekniken.
Jonbytesteknik kan utföras i batch- eller kontinuerligt läge. Det används vid rening av avloppsvatten för att ta bort kväve, fosfor och tungmetaller. Dessutom används det för att ta bort specifika föroreningar selektivt och för att återvinna värdefulla spårmetaller som krom, nickel, koppar, bly och kadmium från industriavfallsutsläpp.
Figur 01: Jonbyte
Jonbytarhartser är gjorda av små porösa pärlor som är olösliga i vatten och organiska lösningsmedel. De mest använda basmaterialen är polystyren och polyakrylat. Dessutom har många naturligt förekommande mineraler, särskilt aluminiumsilikatmineraler, denna egenskap av jonbyte.
Vad är omvänd osmos?
Omvänd osmos är den process där ett tryck som är högre än det hydrauliska trycket appliceras på systemet för att tillåta rörelse av vatten genom ett semipermeabelt membran. Rörelsen sker mot en koncentrationsgradient. Membranen som används i omvänd osmos kallas omvänd osmos (RO) membran. De material som vanligtvis används för att framställa kommersiella RO-membran är polyamid tunnfilmskompositer (TFC), cellulosaacetat (CA) och cellulosatriacetat (CTA). Beroende på typen av membranmaterial skiljer sig effektiviteten och hastigheten på tekniken.
Inställningen för omvänd osmos består av en ihålig fiber med membranmaterialet spirallindat runt fibern. Dessa fibrer är sammanbundna för att öka ytan för omvänd osmos. När väl det strömmande vattnet utsätts för högt tryck passerar vattnet och små molekyler genom det semipermeabla membranet. Detta håller kvar de stora partiklarna och resten av de oönskade partiklarna. Det filtrerade vattnet leds sedan för bearbetning nedströms.
Figur 02: Omvänd osmos (A – Applicerat tryck B – Havsvatten in C – Föroreningar D – Semipermeabelt membran E – Dricksvatten ut F – Distribution)
RO-membran kan filtrera bort praktiskt taget alla partiklar inklusive bakterier, organiskt material, joner och andra partiklar. Filtrering av stora molekyler upp till en molekylvikt på >300 Da är möjlig med omvänd osmosteknik.
Fördelar med omvänd osmos i vattenrening
- Kostnadseffektivitet
- Kan filtrera bort nästan alla partiklar inklusive joner och tungmetaller
- Kan användas för att eliminera radioaktiva partiklar från vattenprover
- Kemikalieanvändning är minimerad
Vilka är likheterna mellan jonbyte och omvänd osmos?
- Jonbyte och omvänd osmos är två processer som vanligtvis används i vattenreningsprocesser.
- Kombination av båda metoderna ger en högkvalitativ rening.
- Jonbytarhartser kan installeras framför en enhet för omvänd osmos.
- Användningen av båda metoderna beror på de specifika ämnen som finns såväl som målrenheten för den behandlade strömmen.
Vad är skillnaden mellan jonbyte och omvänd osmos?
Jonbyte är en fysikalisk-kemisk metod som byter joner mellan en flytande fas och ett jonbytarharts. Å andra sidan är omvänd osmos den process där vatten leds över ett semipermeabelt membran mot koncentrationsgradienten, vilket underlättas av högt tryck. Så detta är nyckelskillnaden mellan jonbyte och omvänd osmos. Jonbyte är en fysikalisk-kemisk metod, medan omvänd osmos är en fysikalisk metod. Dessutom använder jonbytesprocessen jonbytarhartser medan omvänd osmos använder omvänd osmosmembran.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan jonbyte och omvänd osmos.
Sammanfattning – Jonbyte vs omvänd osmos
Jonbyte och omvänd osmos är två tekniker som används i vattenreningsprocessen. Jonbytesmetod är en fysikalisk-kemisk process som byter ut joner (föroreningar) i vattnet med ett jonbytarharts. Däremot är omvänd osmos en fysisk metod som filtrerar nästan alla föroreningar baserat på storleken. Vid omvänd osmos passerar vatten genom ett semipermeabelt membran. Omvänd osmos använder tryck för att tvinga vatten över membranet. Jonbyte tar bort specifika ämnen baserade på jonladdningarna medan omvänd osmos använder en jonisk uteslutningsprocess.
