पानी के विलवणीकरण: विधियों और प्रतिष्ठान
वैज्ञानिकों का मानना है कि मानवता एक अवधि में आई है जब संघर्ष ताजा पानी के लिए भड़क जाएगा। पानी की विलुप्त होने की सबसे अच्छी विधि खोजने के लिए - इस समस्या को हल करने के लिए केवल एक ही रास्ता है।
पानी विलुप्त होने क्या है
इसकी संरचना में कोई भी तरल निश्चित हैलवण, सूक्ष्मजीव, खनिजों का अनुपात। प्राकृतिक या नल के पानी का शुद्धिकरण हानिकारक पदार्थों को हटा देता है। लेकिन कभी-कभी इसमें बड़ी मात्रा में लवण होते हैं, जो इसे उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाते हैं।
जल विलवणीकरण एकाग्रता में कमी है।नमक इसमें भंग कर दिया। प्रक्रिया पूरी तरह से प्रकृति में हो सकती है जब तरल किसी भी नमक सामग्री या आंशिक से वंचित हो जाता है जब निर्दिष्ट मात्रा में नमक रहता है।
तरीकों
निम्नलिखित विधियों में पूर्ण विलुप्त होना किया जाता है:
- आसवन, थर्मल विधि।
- आयन एक्सचेंज विधि।
- इलेक्ट्रोडियालिसिस विधि।
- झिल्ली रिवर्स असमस।
इस तरह के तरीकों को लागू करके नमक का आंशिक हटाने हासिल किया जाता है:
- चूना।
- बैराइट नरम
- एच कटियन विनिमय।
- बर्फ़ीली।
जल विलुप्त होने के तरीके महंगे हैं।वित्तीय और ऊर्जा। प्रसंस्करण विधि की पसंद प्रारंभिक तरल, पौधों की क्षमता, प्रक्रिया घटकों की लागत (गर्मी, बिजली, अभिकर्मकों) में नमक सामग्री की डिग्री पर निर्भर करती है। प्रत्येक तरीके के फायदे, नुकसान और तकनीकी साधनों की मदद से होता है।
आंशिक विलुप्त होना
सभी अशुद्धियों से वंचित, कई में पानी का उपयोग किया जाता हैउत्पादन प्रक्रियाएं और बहुत सीमित लोगों द्वारा आंतरिक उपयोग के लिए आवश्यक है। घरेलू उपयोग के लिए, कुछ हद तक पानी की संश्लेषण की आवश्यकता होती है। सबसे आम है cationization की विधि द्वारा तरल की नरमता।
इस प्रक्रिया में, कठोर लवणों को बदल दिया जाता हैहाइड्रोजन के पिंजरे, जो बदले में, प्रतिक्रिया करते हैं, बाइकार्बोनेट आयनों को नष्ट करते हैं। उत्पाद एक यौगिक बनाते हैं जिसे गैस के रूप में प्रदर्शित किया जाता है। शुद्धि की डिग्री व्युत्पन्न कैल्शियम कार्बोनेट की मात्रा से अनुमान लगाया जाता है।
पानी का आसवन
आसवन विधि का उपयोग करके पानी का विलवणीकरण -अब तक का सबसे पुराना और सबसे आम तरीका। लाभ इसकी सार्वभौमिक उपलब्धता है, और नुकसान प्रक्रिया की उच्च लागत है। डिस्टिलर का उपयोग कर अशुद्धियों के बिना पानी प्राप्त करने के लिए। वे कई प्रकार के बाष्पीकरण करते हैं, उनके बीच का अंतर डिजाइन में होता है, जिस प्रकार की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। सबसे आम भाप और बिजली के एपराट्यूज़ हैं, जो उच्च लागत और उच्च ऊर्जा खपत द्वारा प्रतिष्ठित हैं।
उपकरण एक बॉयलर (या कई) हैबॉयलर) कम दबाव, जहां तरल भाप में बदल जाता है और नमक को अलग करता है। पानी के लिए अधिकतम शुद्धि प्राप्त करने के लिए, उबलते बिंदु को तंत्र में पहुंचा दिया जाता है। इस मोड में, भारी अशुद्धियाँ संघनित आसवन में नहीं आती हैं। लागत को कम करने के तरीकों में से एक चरणों की संख्या में वृद्धि करना है, लेकिन इस स्थापना में बड़े प्रारंभिक निवेश शामिल हैं।
खपत के अलावा आसवन उपकरणबड़ी मात्रा में ऊर्जा में सभी भागों की प्रभावशाली लागत होती है। महंगे पाइप, फिटिंग, हीट एक्सचेंजर्स, क्वार्ट्ज या प्लैटिनम से बने वाष्पीकरणकर्ता उच्च स्तर की शुद्धता प्रदान कर सकते हैं। अन्य सामग्री उपयुक्त नहीं हैं।
इलेक्ट्रोकेमिकल विधि
विधि का सार पानी से गुजरना हैविद्युत क्षेत्र, इस मामले में, नमक आयनों का स्थानांतरण होता है - कैथोड की ओर पिंजरे वितरित किए जाते हैं, और एनोड को एनोड किया जाता है। सिस्टम में तीन डिब्बे होते हैं, जो कैथोड और एनोड डायाफ्राम द्वारा बनते हैं। मध्य भाग में अलवणीकरण के लिए पानी तैयार है।
धारा के माध्यम से एक निरंतर विद्युत गुजरती हैंवर्तमान जिसके माध्यम से लवण कैथोड और एनोड डायाफ्राम के लिए सॉर्ट किए जाते हैं। उपकरण की लागत और बिजली की लागत के संदर्भ में विधि बहुत महंगी है, और इसलिए व्यापक रूप से उपयोग नहीं की जाती है।
आयन एक्सचेंज
सबसे विश्वसनीय तरीका जो हासिल किया गया हैपानी अलवणीकरण, - आयन विनिमय विधि। इस तरह से अशुद्धियों का अवसादन आपको थोड़े समय में एक क्लीनर तरल प्राप्त करने की अनुमति देता है, जो औद्योगिक desalting के लिए महत्वपूर्ण है। विधि सबसे अधिक लागत प्रभावी है और सबसे अच्छा सफाई परिणाम देती है।
विधि तरल से हटाने पर आधारित है।शुद्धिकरण के परिणामस्वरूप cations और लवण, नमक के एजेंटों को पूरी तरह से हटाने तक डिमिनरलाइजेशन के विभिन्न डिग्री प्राप्त किए जा सकते हैं। आयन एक्सचेंज द्वारा पानी का विलयन आयन एक्सचेंजर्स की भागीदारी के साथ होता है, जो पानी में अघुलनशील पॉलिमर होते हैं जिनमें एक मोबाइल आयन होता है। बनाई गई शर्तों के तहत, तैयार बहुलक एक ही संकेत के नमक के आयनों के साथ विनिमय करता है। जलीय वातावरण में रखे गए आयन एक्सचेंजर्स आकार में 1.5-2 गुना बढ़ जाते हैं।
जैसे ही समय बीतता है, आयन एक्सचेंजर्स इकट्ठा होते हैंलवण पानी में घुल जाता है और संकुचित हो जाता है। संतृप्त आयन एक्सचेंजर्स पुनर्जीवित होते हैं, जिसके बाद उन्हें साफ किया जाता है। संतृप्त आयन एक्सचेंजर्स से प्राप्त उत्पादों को "एलुसेट्स" कहा जाता है, उनमें लवण और क्षार के समाधान शामिल हैं। उनमें से कुछ मूल्यवान पदार्थ हैं, इसलिए उन्हें मूल्यवान घटकों के रूप में निपटाया जाता है।
रिवर्स ऑस्मोसिस
तकनीकी प्रगति और अवलोकन किया जाने लगाताजे पानी की कमी अलवणीकरण और अलवणीकरण की नई तकनीकों को जन्म देती है। एक लोकप्रिय विधि रिवर्स ऑस्मोसिस प्रसंस्करण की विधि है, जो झिल्ली प्रौद्योगिकियों के विकास की गारंटी है। औद्योगिक ब्याज अपेक्षाकृत कम ऊर्जा लागत के कारण होता है। इस सिद्धांत के अधिकांश उपकरणों का उपयोग नदी के पानी के शुद्धिकरण के लिए किया जाता है, जहां उनकी प्रभावशीलता बार-बार साबित हुई है।
के लिए आवासीय स्थापनापानी की अलवणीकरण, रिवर्स ऑस्मोसिस के सिद्धांत पर आधारित है, ऊर्जा की खपत और उत्पाद की गुणवत्ता दोनों के मामले में उपयुक्त है। रिवर्स ऑस्मोसिस का सिद्धांत एक झिल्ली के माध्यम से दबाव में पानी का संचरण है जो भंग लवण और अन्य अशुद्धियों के लिए अभेद्य है। पानी के विलवण की प्रक्रिया सिंथेटिक अर्ध-पारगम्य झिल्ली द्वारा प्रदान की जाती है, जिसे पानी (क्लोरीन, कार्बन डाइऑक्साइड, आदि) में भंग कुछ गैसों द्वारा बरकरार नहीं रखा जा सकता है।
रिवर्स ऑस्मोसिस विधि सभी से पानी साफ करती हैअशुद्धियाँ, एक पूर्ण विघटन है, जो मानव शरीर के लिए हानिकारक है। ज्यादातर मामलों में, परोपकारी को नल के पानी के बीच चयन करना पड़ता है या एक फिल्टर के साथ इलाज किया जाता है। कम बुराई पानी है, सभी प्राकृतिक अवयवों से रहित।
आज कुछ देशों में पहले से हीपीने के पानी के उत्पादन के लिए पौधे हैं, जहां अलवणीकरण के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस की विधि का उपयोग किया जाता है, और एक अतिरिक्त शुद्धिकरण संयंत्र के रूप में इससे भंग गैसों को हटा दिया जाता है। इसे एक सामान्य स्थिति देने के लिए, प्राकृतिक के करीब, शुद्ध पानी के उद्यमों में एक सत्यापित एकाग्रता में आवश्यक लवण जोड़ें।
मुख्य विधियों के पेशेवरों और विपक्ष
पानी के अलवणीकरण के तरीकों में से प्रत्येक में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों गुण हैं। उनकी विस्तार से जाँच करने के बाद, आप समझ सकते हैं कि उनमें से किसे प्राथमिकता दी जानी चाहिए:
- आयन एक्सचेंज सबसे साफ पाने में मदद करता हैपानी, प्रणाली विश्वसनीय है और मूल द्रव के खनिजकरण की डिग्री का जवाब नहीं देता है, छोटे उपकरणों की आवश्यकता होती है। अलवणीकरण की प्रक्रिया पानी की खपत के न्यूनतम नुकसान के साथ होती है। विधि के नुकसान में हानिकारक रसायनों के साथ पर्यावरण का तेजी से प्रदूषण शामिल है, अभिकर्मकों की उच्च लागत, सिस्टम जल्दी से प्रदूषित है और लगातार प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। अपशिष्ट और फिल्टर भागों का निपटान मुश्किल है।
- आसवन। थर्मल विधि के आधार पर, पानी के विलवणीकरण के लिए प्रतिष्ठान, रसायनों के उपयोग के बिना उपयोग किए जाते हैं, उत्पादित तरल की अच्छी गुणवत्ता का प्रदर्शन करते हैं, काम के दौरान उत्पन्न गर्मी अन्य आवश्यकताओं के लिए उपयोग की जा सकती है। इस पद्धति की एक विशिष्ट विशेषता पानी में भंग गैसों को खत्म करने की संभावना है। विधि के नुकसान में शामिल हैं: उच्च ऊर्जा की खपत, जल उपचार की आवश्यकता, स्थापना रखरखाव लागत (सभी भागों की सफाई), उपकरणों की उच्च लागत।
- मेम्ब्रेन इंस्टॉलेशन भिन्नता में भिन्न होते हैंपानी की प्रारंभिक अवस्था में, इस प्रक्रिया को बनाए रखने में आसान रासायनिक अभिकर्मकों की आवश्यकता नहीं होती है। नकारात्मक गुण हैं: उपचार प्रक्रिया के लिए पानी की तैयारी, उपकरणों के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए पानी की एक बड़ी मात्रा, उच्च ऊर्जा की खपत, जो अंतिम उत्पाद की लागत को प्रभावित करती है।
होम डिसेलिनेशन
शुद्ध करने के लिए जल निस्पंदन सबसे सस्ती तरीका है। घर पर अच्छी तरह से या समुद्र के तरल पदार्थ को उजाड़ने के लिए, दो सामान्य तरीके हैं:
- फ्रीजर में पानी का एक कंटेनर रखें औरअधूरा ठंड तक छोड़ दें। तरल के हिस्से के साथ नमक फ्रीज नहीं होगा, बर्फ को पिघलाया जाना चाहिए, और तुरंत इस्तेमाल किया जा सकता है। अतिरिक्त सफाई के लिए किसी भी घरेलू फिल्टर के माध्यम से पिघला हुआ पानी पास करना सार्थक है। विधि को शीत आसवन कहा जाता है।
- वाष्पीकरण। वे विभिन्न आकारों के दो कंटेनर लेते हैं, एक बड़े में समुद्र / नमक का पानी डालते हैं, छोटे को खाली छोड़ देते हैं और इसे एक बड़े कटोरे में रखते हैं। पूरी संरचना को हीटिंग के लिए स्टोव पर रखा जा सकता है या धूप में छोड़ दिया जा सकता है, जिसमें पहले से ढक्कन बंद था। नमक पानी की धीमी गति से फोड़ा प्राप्त करना आवश्यक है। नमक से रहित वाष्प एक खाली कंटेनर में केंद्रित हो जाएंगे। सूरज में वाष्पीकरण की प्रक्रिया बहुत धीमी गति से आगे बढ़ेगी। इस पद्धति के साथ, पीने के पानी की एक छोटी मात्रा प्राप्त की जाती है।
कारीगरों द्वारा पानी का विलवणीकरण और विलवणीकरण संभव है, लेकिन शायद ही प्रभावी हो। सबसे अच्छा विकल्प सफाई के लिए एक घरेलू स्थापना खरीदना होगा।
घरेलू प्रतिष्ठान
पानी की शुद्धि के लिए घरेलू जरूरतों के लिए सबसे अधिक बार आवश्यक प्रणाली। पानी छानने का काम कई तरीकों से किया जा सकता है:
- सबसे आसान और सबसे सस्ती बदली फिल्टर के साथ एक जग है।
- क्रेन पर एक फिल्टर के साथ नोक।
- डेस्कटॉप पानी फिल्टर।
- एंबेडेड क्लीनिंग सिस्टमस्थान के आधार पर तरल पदार्थ (केवल रसोई में, घर में पानी की आपूर्ति के प्रवेश के बिंदु पर, एक आर्टेशियन कुएं, आदि से पानी को शुद्ध करने के लिए मल्टीस्टेज फिल्टर)।
कोई भी घरेलू सिस्टम पूरी तरह से नहीं हो सकता हैतरल से लवण को खत्म करें, लेकिन राज्य में कठोर पानी को नरम करें। इस मामले में, आपको यह जानना होगा कि किसी सिस्टम, पानी के कारतूस, फिल्टर या रिएक्टर का चयन करने के लिए यह किन तत्वों से संतृप्त है। अलवणीकरण की प्रक्रिया को समग्र उपकरण, स्थापना के लिए एक बड़ा क्षेत्र, बड़े वित्तीय निवेश और सिस्टम रखरखाव की उपलब्धता की आवश्यकता होती है, जो उपभोक्ताओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपलब्ध नहीं है।
घरेलू सफाई के प्रकार
आज, निम्न प्रकार के जल उपचार आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं:
- कार्बन निस्पंदन। उपकरण लकड़ी, सक्रिय कार्बन या कोयले से भरा एक कंटेनर है। ऐसे फिल्टर से गुजरने वाला पानी क्लोरीन, तेल युक्त तत्वों, कीटनाशकों, सूक्ष्मजीवों, बैक्टीरिया आदि से शुद्ध होता है। फिल्टर सस्ती, टिकाऊ और उपयोग में आसान है।
- ठीक सफाई। इस प्रकार के फिल्टर को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है - एकल-फ़ंक्शन और बहुक्रियाशील। किसी भी विकल्प के साथ, रखरखाव की आवश्यकता होती है - पानी के कारतूस को लगातार बदलें, वाल्वों को बदलें, आदि।
- मोटे सफाई। प्रदूषण (रेत, जंग, तलछट, आदि) के बड़े कणों को हटा दें।
- गहरी सफाई। इस प्रकार के फिल्टर में रिवर्स ऑस्मोसिस सिस्टम, मल्टीस्टेज फिल्टर आदि शामिल हैं।
केवल रूस के अधिकांश क्षेत्रों मेंअतिरिक्त जल शोधन, चूंकि देश के जल संसाधन पर्याप्त हैं। एकमात्र क्षेत्र जहां ताजे पानी की कमी हो सकती है वह है क्रीमिया, जिसे समुद्री जल के विलवणीकरण के लिए औद्योगिक प्रतिष्ठानों की आवश्यकता हो सकती है। प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए सभी उपकरणों में एक पेटेंट है। प्रयोगशाला स्थितियों में परिणामों के अनिवार्य परीक्षण के साथ वैज्ञानिक रूप से आधारित तरीकों पर पानी का विलवणीकरण और विलवणीकरण किया जाना चाहिए।
