Nøkkelforskjellen mellom ionebytting og omvendt osmose er at ionebytting er en fysiokjemisk metode som selektivt fjerner forurensninger ved effektivt å bytte ioner med lignende elektriske ladninger, mens omvendt osmose er en fysisk metode der vann føres over en semi-permeabel membran mot en konsentrasjonsgradient, påfører et trykk.
Vannrensing er en viktig prosess for å gi rent vann til samfunnet. Det er mange trinn involvert i vannrenseprosessen, som inkluderer biologiske, kjemiske og fysiske prosedyrer. Ionebytte og omvendt osmose er to prosesser som brukes i vannrensing. Begge fjerner oppløste faste stoffer fra vann. Noen vannrenseprosesser bruker en kombinasjon av begge metodene. Dessuten brukes begge ofte i en rekke bransjer.
Hva er Ion Exchange?
Ionebytte er en teknikk som brukes til demineralisering av avløpsvann og mykgjøring av husholdningsvann. I denne teknikken fjernes ioner fra den vandige løsningen ved å bytte dem med en annen ionisk art. På denne måten kan svakt bundne ioner fortrenges av en sterkt bindende ionisk art. Vi kaller dette effektprinsippet for selektivitet. Ved å bruke dette prinsippet erstattes uønskede ioner i vannet med andre ioner under ionebytteteknikken.
Ionebytteteknikk kan utføres i batch- eller kontinuerlig modus. Det brukes i avløpsrensing for fjerning av nitrogen, fosfor og tungmetaller. Dessuten brukes den til å fjerne spesifikke urenheter selektivt og for å gjenvinne verdifulle spormetaller som krom, nikkel, kobber, bly og kadmium fra industriavfallsutslipp.
Figur 01: Ione Exchange
Ionebytterharpiks er laget av små porøse perler som er uløselige i vann og organiske løsemidler. De mest brukte grunnmaterialene er polystyren og polyakrylat. Dessuten har mange naturlig forekommende mineraler, spesielt aluminiumsilikatmineraler, denne egenskapen til ionebytte.
Hva er omvendt osmose?
Omvendt osmose er prosessen der et trykk større enn det hydrauliske trykket påføres systemet for å tillate bevegelse av vann gjennom en semipermeabel membran. Bevegelsen foregår mot en konsentrasjonsgradient. Membranene som brukes i omvendt osmose kalles omvendt osmose (RO) membraner. Materialene som vanligvis brukes til å fremstille kommersielle RO-membraner er polyamid tynnfilmkompositter (TFC), celluloseacetat (CA) og cellulosetriacetat (CTA). Avhengig av type membranmateriale varierer effektiviteten og hastigheten på teknikken.
Oppsettet for omvendt osmose er sammensatt av en hul fiber med membranmaterialet spiralviklet rundt fiberen. Disse fibrene er bundet sammen for å øke overflatearealet for omvendt osmose. Når det strømmende vannet er utsatt for høyt trykk, passerer vannet og små molekyler gjennom den semipermeable membranen. Dette holder på de store partiklene og resten av de uønskede partiklene. Det filtrerte vannet sendes deretter for nedstrømsbehandling.
Figur 02: Omvendt osmose (A – Påført trykk B – Sjøvann i C – Forurensninger D – Semi-permeabel membran E – Drikkevann ut F – Distribusjon)
RO-membraner kan filtrere bort praktisk t alt alle partikler, inkludert bakterier, organisk materiale, ioner og andre partikler. Filtrering av store molekyler opp til en molekylvekt på >300 Da er mulig med omvendt osmoseteknikk.
Fordeler med omvendt osmose i vannrensing
- Kostnadseffektivitet
- Kan filtrere bort nesten alle partiklene inkludert ioner og tungmetaller
- Kan brukes til å eliminere radioaktive partikler fra vannprøver
- Kjemikalier er minimert
Hva er likhetene mellom ionebytte og omvendt osmose?
- Ionebytte og omvendt osmose er to prosesser som vanligvis brukes i vannrenseprosesser.
- Kombinasjon av begge metodene gir en høykvalitets rensing.
- Ionebytterharpikser kan installeres foran en omvendt osmoseenhet.
- Bruken av begge metodene avhenger av de spesifikke stoffene som er tilstede samt målrenheten til den behandlede strømmen.
Hva er forskjellen mellom ionbytte og omvendt osmose?
Ionebytte er en fysiokjemisk metode som bytter ioner mellom en flytende fase og en ionebytterharpiks. På den annen side er omvendt osmose prosessen der vann føres over en semipermeabel membran mot konsentrasjonsgradienten, som lettes av høyt trykk. Så dette er nøkkelforskjellen mellom ionebytting og omvendt osmose. Ionebytting er en fysiokjemisk metode, mens omvendt osmose er en fysisk metode. Dessuten bruker ionebytteprosessen ionebytterharpikser mens omvendt osmose bruker omvendt osmosemembraner.
Infografikken nedenfor viser forskjellen mellom ionebytting og omvendt osmose.
Summary – Ione Exchange vs Reverse Osmosis
Ionebytte og omvendt osmose er to teknikker som brukes i vannrenseprosessen. Ionebyttemetode er en fysiokjemisk prosess som bytter ioner (forurensninger) i vannet med en ionebytterharpiks. Omvendt osmose er derimot en fysisk metode som filtrerer alle de fleste forurensninger basert på størrelsen. Ved omvendt osmose føres vann gjennom en semipermeabel membran. Omvendt osmose bruker trykk for å tvinge vann over membranen. Ionebytting fjerner spesifikke stoffer basert på ioniske ladninger, mens omvendt osmose bruker en ionisk eksklusjonsprosess.
