XJY जल शुद्धता में क्रांतिकारी बदलाव ला रहा है: अति-शुद्ध जल उत्पादन के लिए EDI तकनीक की गतिशील शक्ति

चित्र 1 ईडीआई उपकरण

ईडीएल (इलेक्ट्रोडायनीकरण)विद्युत विलवणीकरण के नाम से भी जानी जाने वाली यह तकनीक 20वीं शताब्दी में विकसित एक नई अतिशुद्ध जल निर्माण तकनीक है। यह तकनीक इलेक्ट्रोडायलाइसिस तकनीक और आयन विनिमय तकनीक को जोड़ती है, और आयन और धनायन विनिमय झिल्लियों द्वारा धनायनों और ऋणायनों के चयनात्मक पारगमन और रेजिन द्वारा आयन विनिमय के माध्यम से डीसी विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत आयनों के दिशात्मक प्रवास को साकार करती है, जिससे गहन जल शोधन प्रक्रिया पूरी होती है। जल का विलवणीकरणसाथ ही, जल के आयनीकरण से उत्पन्न हाइड्रोजन आयन और हाइड्रॉक्साइड आयन आयन एक्सचेंज रेजिन को पुनर्जीवित कर सकते हैं, जिससे यह अम्ल-क्षार रासायनिक पुनर्जनन के बिना लगातार अति-शुद्ध जल का उत्पादन करता है।

चित्र 2: ईडीएल का सिद्धांत

वह था यह प्रक्रिया आयन विनिमय और विद्युत क्षेत्र द्वारा प्रदान की गई प्रेरक शक्ति के संयोजन पर आधारित है। इसमें आयन-विनिमय रेजिन होते हैं जो विशिष्ट डिब्बों में व्यवस्थित होते हैं।

जब विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो धनायन कैथोड की ओर और ऋणायन एनोड की ओर आकर्षित होते हैं। ईडीआई स्टैक के भीतर स्थित आयन-विनिमय झिल्ली चुनिंदा रूप से आयनों के प्रवाह को अनुमति देती हैं। धनायन-विनिमय झिल्ली केवल धनायनों को ही गुजरने देती हैं, जबकि ऋणायन-विनिमय झिल्ली केवल ऋणायनों को ही गुजरने देती हैं।

जैसे ही आयन झिल्लियों से होकर गुजरते हैं, वे लगातार जलधारा से अलग होते जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जल की आयनिक सांद्रता में कमी आती है। ईडीआई मॉड्यूल के भीतर विद्युत विभव द्वारा आयन-विनिमय रेजिन का निरंतर पुनर्जनन होता रहता है, जिससे बाहरी रासायनिक पुनर्जनन की आवश्यकता के बिना एक निरंतर शुद्धिकरण प्रक्रिया संभव हो पाती है।

आयन-विनिमय रेजिन: ये रेजिन प्रारंभिक आयन विनिमय के लिए जिम्मेदार होते हैं और पानी से आयनों को हटाने में मदद करते हैं। इनमें आयनों के प्रति उच्च आकर्षण होता है और ये ईडीआई सेल के भीतर वितरित होते हैं।

इलेक्ट्रोड: एनोड और कैथोड आयनों के स्थानांतरण के लिए आवश्यक विद्युत विभव प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रोड ऐसी सामग्री से बने होते हैं जो विद्युत का प्रभावी ढंग से संचालन कर सकें और ईडीआई प्रणाली के भीतर विद्युत रासायनिक वातावरण को सहन कर सकें।

चित्र 3 झिल्लियाँ

झिल्लियाँ: कैटायन-एक्सचेंज झिल्ली और एनायन-एक्सचेंज झिल्ली का उपयोग किया जाता है। ये झिल्ली पतली, अर्ध-पारगम्य अवरोधक होती हैं जो ईडीआई स्टैक के भीतर विभिन्न कंपार्टमेंट को अलग करती हैं और आयनों की गति को नियंत्रित करती हैं।

चित्र 4 ईडीआई उपकरण

उच्च शुद्धता: यह बहुत कम मात्रा में आयनिक अशुद्धियों वाला जल उत्पन्न कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोधकता का मान अक्सर 18 मेगाओम सेंटीमीटर या उससे अधिक होता है। शुद्धता का यह स्तर कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है।

निरंतर संचालन: पारंपरिक आयन-विनिमय प्रणालियों के विपरीत, जिन्हें रासायनिक पुनर्जनन के लिए समय-समय पर बंद करने की आवश्यकता होती है, ईडीआई निरंतर संचालित होता है। यह पुनर्जनन प्रक्रियाओं के लिए बिना किसी रुकावट के अति-शुद्ध जल की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करता है।

रसायनों का कम उपयोग: आयन-विनिमय रेजिन को विद्युत द्वारा पुनर्जीवित किया जाता है, इसलिए अम्ल और क्षार जैसे रसायनों का उपयोग काफी कम हो जाता है, जो पारंपरिक आयन-विनिमय प्रणालियों में रेजिन पुनर्जीवन के लिए आवश्यक होते हैं। इससे लागत में बचत होती है और रासायनिक अपशिष्टों का उत्पादन कम होता है।

स्थान की बचत: अन्य प्रणालियों की तुलना में ईडीआई प्रणालियाँ अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट होती हैं। जल शोधन ऐसी प्रौद्योगिकियां जो शुद्धता के समान स्तर को प्राप्त करती हैं। यह उन्हें सीमित स्थान वाले क्षेत्रों में स्थापना के लिए उपयुक्त बनाता है।

चित्र 5 ईडीआई उपकरण

सेमीकंडक्टर उद्योग: सेमीकंडक्टर चिप्स के उत्पादन में, पानी में थोड़ी सी भी अशुद्धि निर्माण प्रक्रिया में दोष उत्पन्न कर सकती है। ईडीआई द्वारा उत्पादित अति शुद्ध जल का उपयोग वेफर की सफाई, एचिंग और अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।

दवा उद्योग: दवा निर्माण, उत्पादन और सफाई प्रक्रियाओं के लिए फार्मास्युटिकल उद्योग को शुद्ध जल की आवश्यकता होती है। ईडीआई द्वारा उत्पादित अति शुद्ध जल फार्मास्युटिकल उद्योग की गुणवत्ता संबंधी सख्त आवश्यकताओं को पूरा करता है।

विद्युत उत्पादन: विद्युत संयंत्रों में, विशेषकर उच्च दाब वाले बॉयलरों में, परास निर्माण और संक्षारण को रोकने के लिए अति शुद्ध जल आवश्यक है। ईडीआई का उपयोग बहुत कम अशुद्धता स्तर वाले बॉयलर फीड जल के उत्पादन के लिए किया जाता है।

प्रयोगशाला एवं विश्लेषणात्मक अनुप्रयोग: कई प्रयोगशाला परीक्षणों और विश्लेषणात्मक तकनीकों के लिए सटीक और विश्वसनीय परिणाम सुनिश्चित करने हेतु अति शुद्ध जल की आवश्यकता होती है। ईडीआई द्वारा आपूर्ति किया गया जल क्रोमैटोग्राफी, स्पेक्ट्रोस्कोपी और अन्य संवेदनशील विश्लेषणों जैसी विभिन्न प्रयोगशाला प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।

चित्र 6 ईडीआई के अनुप्रयोग