Tofauti Muhimu – Ultrafiltration vs Reverse Osmosis
Kusafisha maji ni mchakato muhimu katika kutoa maji safi kwa jamii. Kuna hatua nyingi zinazohusika katika mchakato wa utakaso wa maji unaojumuisha taratibu za kibiolojia, kemikali na kimwili. Uchujaji mchujo ni mchakato ambao maji huchujwa kupitia kichujio cha utando ili kutenganisha molekuli zilizopo kwenye sampuli ya maji ambayo ina uzito wa molekuli kati ya 103 - 106 Da. Reverse osmosis ni utaratibu ambao maji hupitishwa kupitia utando unaoweza kupenyeza nusu dhidi ya gradient ya ukolezi. Utando wa Reverse osmosis una uwezo wa kukataa chembe ambazo zina uzito wa Masi >300 Da. Tofauti kuu kati ya taratibu hizi mbili ni saizi ya chembe zilizochujwa kutoka kwa membrane mbili. Uchujaji wa angavu huchuja molekuli ndogo zilizo na uzito mdogo wa molekuli ilhali Osmosis ya Reverse inaweza kuchuja molekuli kubwa zilizo na uzito wa juu wa molekuli.
Uchuchuzio ni nini?
Ultrafiltration (UF) ni aina ya uchujaji wa utando. Inatumia shinikizo la hydrostatic kulazimisha kioevu - sampuli ya maji kwenye utando unaoweza kupenyeza nusu. Utando unajumuisha nitrocellulose yenye ukubwa mdogo wa pore wa takriban 0.22µm au 0.45µm. Uchujaji wa ziada hutumika hasa kuondoa bakteria na viumbe vingine kwenye sampuli. Pia hutumika kuondoa ayoni ndogo, chembe chembe zenye uzito mdogo wa molekuli na vitu vya kikaboni ambavyo hutoa rangi, ladha na harufu kwenye maji.
Kielelezo 01: Uchujaji mwingi
Mipangilio ya Uchujaji wa Ultrafiltration hutumia nyuzi ndefu isiyo na mashimo inayoundwa na nyenzo ya utando. Maji ya malisho hutiririka ndani ya seli au kwenye lumen ya nyuzi. Mtiririko wa maji kupitia pores ya chujio cha membrane itaruhusu soluti zilizosimamishwa na chembe kubaki. Maji yaliyochujwa na chembe za uzito wa chini wa Masi hupita kwenye membrane. Kisha maji ya bomba hupitia taratibu nyingine za utakaso wa mto unaojumuisha taratibu za kutibu kemikali.
Mchakato wa Uchujo wa kuchuja zaidi hutumika katika utakaso na kuzingatia miyeyusho ya makromolekuli (103 – 106 Da), hasa miyeyusho ya protini. Kanuni kuu ya kujitenga inategemea saizi. Nyenzo ambamo utando umetayarishwa pia wakati mwingine unaweza kuathiri kasi na ufanisi wa kuchuja.
Faida kuu za Ultrafiltration ni;
- Haitumii kemikali kusafisha.
- Inatokana na mchakato rahisi wa kutenganisha ukubwa.
- Inaweza kutumika kuondoa chembe na vijidudu.
- Inaweza kujiendesha kiotomatiki.
Reverse Osmosis ni nini?
Reverse Osmosis ni mchakato ambapo shinikizo kubwa kuliko shinikizo la majimaji linawekwa kwenye mfumo ili kuruhusu kusogea kwa maji kupitia utando unaopenyeza nusu. Harakati hufanyika dhidi ya gradient ya mkusanyiko. Utando ambao hutumiwa katika osmosis ya nyuma huitwa Membranes ya Reverse Osmosis (RO). Nyenzo ambazo hutumiwa kwa kawaida kutayarisha utando wa RO wa kibiashara ni composites ya filamu nyembamba ya polyamide (TFC), acetate ya selulosi (CA) na triacetate ya selulosi (CTA). Kulingana na aina ya nyenzo za utando ufanisi na kasi ya mbinu hubadilishwa.
Kielelezo 02: Reverse osmosis
Mipangilio ya osmosis ya nyuma inaundwa na nyuzi tupu na nyenzo ya utando inayojeruhiwa kwa mzunguko kuzunguka nyuzi. Nyuzi hizi zimefungwa pamoja ili kuongeza eneo la uso kwa osmosis ya nyuma. Mara tu maji yanayotiririka yanakabiliwa na shinikizo la juu, maji na molekuli ndogo hupitia membrane inayoweza kupenyeza nusu. Hii huhifadhi chembe kubwa na chembe zingine zisizohitajika. Kisha maji yaliyochujwa hupitishwa kwa usindikaji wa chini ya mkondo.
Utando wa RO unaweza kuchuja takriban chembe zote ikiwa ni pamoja na vijidudu, viumbe hai, ayoni na chembe chembe nyingine. Uchujaji wa molekuli kubwa hadi uzani wa molekuli ya >300 Da inawezekana kwa mbinu ya reverse osmosis.
Faida za reverse osmosis katika utakaso wa maji ni,
- Ufanisi wa gharama.
- Inaweza kuchuja karibu chembe zote ikijumuisha ayoni na metali nzito.
- Inaweza kutumika kuondoa chembechembe za mionzi kwenye sampuli za maji.
- Matumizi ya kemikali yamepunguzwa.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Uchujo wa Kuchuja na Kurudi Nyuma ya Osmosis?
- Zote mbili ni mbinu za kusafisha maji kulingana na utengano wa kimwili / uchujaji.
- Zote mbili hutumia utando katika utaratibu wa kuchuja.
- Mipangilio yote miwili ya mfumo imetayarishwa katika nyuzi tupu iliyopakwa na utando.
- Katika taratibu zote mbili, chembe chembe ikijumuisha vitu vya kikaboni, isokaboni, ayoni, vijidudu na vumbi vidogo au chembe za vijidudu huchujwa na kubakizwa.
- Tando zinazotumika katika mbinu zote mbili zimetengenezwa kwa nyenzo ya selulosi au nyenzo ya kaboni ya sanisi.
Kuna tofauti gani kati ya Uchujo wa Kuchuja na Kurudisha nyuma Osmosis?
Ultrafiltration vs Reverse Osmosis |
|
| Ultrafiltration ni mchakato ambapo maji huchujwa kupitia kichujio cha utando ili kutenganisha molekuli zilizopo kwenye sampuli ya maji. | Osmosis ya kurudi nyuma ni mchakato ambapo maji hupitishwa kupitia utando unaoweza kupenyeza nusu dhidi ya gradient ya ukolezi ambayo hurahisishwa na shinikizo la juu. |
| Uzito wa Masi wa Chembe Zilizotenganishwa | |
| 103 -106 Da | >300 Da |
| Faida | |
|
|
Muhtasari – Ultrafiltration vs Reverse Osmosis
Mbinu za kuchuja na kurudisha nyuma osmosis hutumika katika usindikaji wa maji ya kunywa. Kusudi kuu la mbinu hizi zote mbili ni kutoa maji salama, ya kunywa kwa umma. Uchujaji wa juu zaidi hutumia kichujio cha utando kuchuja chembe ndogo sana na hasa vijiumbe. Osmosis ya nyuma inaweza kuchuja molekuli kubwa na kwa hiyo, ni ya gharama nafuu na yenye ufanisi zaidi.
Pakua Toleo la PDF la Ultrafiltration vs Reverse Osmosis
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na dokezo la manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti Kati ya Uchujaji wa Juu na Reverse Osmosis
