उड़ाऊ: अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया में एक अपरिहार्य कुंजी कड़ी

जल उपचार पेशेवरों के लिए, फ़्लोकुलेंट एक दैनिक उपकरण और तकनीकी वाटरशेड दोनों हैं। "नाम जानने" से "अपनी क्रिया के तंत्र को समझने और तर्क का मिलान करने" तक का परिवर्तन एक इंजीनियर के एक ऑपरेटर से एक विशेषज्ञ के रूप में विकास का प्रतीक है। फ़्लोकुलेंट के प्रकार उपलब्ध हैं, और उन्हें कैसे अलग किया जाए और उनका सही ढंग से उपयोग कैसे किया जाए, यह एक ऐसा विषय है जो कई लोगों को भ्रमित करने वाला लगता है। आज हम फ्लोकुलेंट्स से संबंधित ज्ञान का संक्षेप में परिचय देंगे।

फ़्लोकुलेंट वर्तमान में अपशिष्ट जल उपचार में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रसायन है। वे ऐसे पदार्थ हैं जो पानी में बिखरे हुए कणों की वर्षा स्थिरता और पोलीमराइजेशन स्थिरता को कम या समाप्त कर सकते हैं, और इन बिखरे हुए कणों को एकत्रित करने और समुच्चय में प्रवाहित करने का कारण बनते हैं।

 फ़्लोकुलेंट कैसे काम करते हैं

1. पानी में कोलाइडल कणों की विशेषता उनके छोटे आकार, सतह जलयोजन और विद्युत आवेश है, जो उन्हें उच्च स्थिरता प्रदान करता है। जब फ्लोकुलेंट को पानी में मिलाया जाता है, तो वे आवेशित कोलाइड में हाइड्रोलाइज हो जाते हैं और आसपास के आयनों के साथ एक इलेक्ट्रिक डबल-लेयर संरचना बनाते हैं।
2. खुराक के बाद तेजी से हिलाने की एक विधि का उपयोग पानी में कोलाइडल अशुद्धता कणों और फ्लोकुलेंट के हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पादित मिसेल के बीच टकराव की संभावना और आवृत्ति को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। पानी में अशुद्धता के कण पहले फ्लोकुलेंट की कार्रवाई के तहत स्थिरता खो देते हैं, फिर बड़े कणों में एक साथ चिपक जाते हैं, और अंत में स्थिर हो जाते हैं या तैरने लगते हैं।
3. वह प्रक्रिया जहां पानी में अशुद्धता के कण फ्लोकुलेंट के साथ संपर्क करते हैं, डबल लेयर कम्प्रेशन और चार्ज न्यूट्रलाइजेशन जैसे तंत्रों के माध्यम से स्थिरता खो देते हैं और माइक्रो-फ्लो बनाते हैं, इसे जमावट कहा जाता है। वह प्रक्रिया जहां माइक्रो-फ़्लॉक्स ब्रिजिंग सामग्री और जल प्रवाह सरगर्मी की क्रिया के तहत एकत्र होकर फ़्लॉक्स बनाते हैं, जो सोखना, ब्रिजिंग और स्वीप जमावट जैसे तंत्रों के माध्यम से बड़े फ़्लॉक्स में बढ़ते हैं, फ़्लोक्यूलेशन कहलाते हैं।
4. मिश्रण, स्कंदन और फ्लोक्यूलेशन के संयोजन को स्कंदन-फ्लोक्यूलेशन कहा जाता है। मिश्रण प्रक्रिया आमतौर पर एक मिश्रण टैंक में पूरी की जाती है, जबकि जमाव और फ्लोक्यूलेशन प्रतिक्रिया टैंक में होता है।

फ़्लोकुलेंट के प्रकार - (धनायनिक, गैर-आयनिक, ऋणायनिक)

फ़्लोकुलेंट को मोटे तौर पर उनके द्वारा वहन किए जाने वाले विद्युत आवेश के प्रकार के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। इसके तीन मुख्य प्रकार हैं:

• धनायनित फ़्लोकुलेंट: इनमें धनात्मक आवेश होता है और ये ऋणावेशित कणों से जुड़ने में प्रभावी होते हैं। इनका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब पानी में निलंबित कण नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, या जब कुछ दूषित पदार्थों के चार्ज को बेअसर करने के लिए सकारात्मक चार्ज की आवश्यकता होती है।
• गैर-आयनिक फ़्लोकुलेंट: इनमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और आमतौर पर ऐसे पानी में उपयोग किया जाता है जिसमें बहुत कम या कोई आवेशित कण नहीं होते हैं। गैर-आयनिक फ़्लोकुलेंट को पीएच और लवणता स्तर की एक विस्तृत श्रृंखला में उनकी स्थिरता के लिए पसंद किया जाता है।
• एनियोनिक फ्लोकुलेंट्स: एपीएएम जैसे एनियोनिक फ्लोकुलेंट्स, एक नकारात्मक चार्ज रखते हैं और आम तौर पर सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए या तटस्थ रूप से निलंबित कणों वाले पानी के उपचार में प्रभावी होते हैं। वे तेल और ग्रीस जैसे कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं, और उन स्थितियों में जहां पीएच थोड़ा अम्लीय से तटस्थ है।

उपयोगकर्ता अपशिष्ट जल की विशेषताओं के आधार पर उचित चयन कर सकते हैं। फ़्लोकुलेंट्स और अपशिष्ट जल उपचार उपकरणों का संयुक्त उपयोग उपचार दक्षता में सुधार कर सकता है और अपशिष्ट जल उपचार चुनौतियों को प्रभावी ढंग से हल कर सकता है।

फ़्लोकुलेंट्स का वैज्ञानिक रूप से चयन कैसे करें

सही फ़्लोकुलेंट का चयन एक व्यवस्थित वैज्ञानिक निर्णय लेने की प्रक्रिया है, न कि साधारण परीक्षण और त्रुटि। यह मुख्य रूप से निम्नलिखित बिंदुओं पर आधारित है:

• जल गुणवत्ता विश्लेषण: अपशिष्ट जल का पीएच, क्षारीयता, निलंबित ठोस सांद्रता और प्रकृति, और जीटा क्षमता का पहले विश्लेषण किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, उच्च पीएच एल्यूमीनियम-आधारित फ़्लोकुलेंट की दक्षता को प्रभावित कर सकता है; कार्बनिक कीचड़ के उपचार के लिए धनायनित फ्लोकुलेंट को प्राथमिकता दी जाती है, जो आमतौर पर नकारात्मक रूप से चार्ज होता है।
• जार परीक्षण: यह सबसे महत्वपूर्ण और आवश्यक कदम है। फ्लॉक आकार, निपटान गति और सतह पर तैरनेवाला स्पष्टता जैसे मापदंडों पर समानांतर में विभिन्न प्रकार और फ्लोकुलेंट की खुराक के प्रभावों की तुलना करने के लिए मल्टी-पैडल स्टिरर का उपयोग करके प्रयोगशाला में परीक्षण किए जाते हैं, जिससे इष्टतम समाधान का निर्धारण किया जाता है।
• उपचार प्रक्रिया के साथ अनुकूलता: अलग-अलग पृथक्करण प्रक्रियाओं में फ्लॉक्स के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, प्लवनशीलता प्रक्रियाओं के लिए हल्के और रोएँदार फ़्लॉक्स की आवश्यकता होती है, जिससे उच्च-आवेश-घनत्व वाले फ़्लोकुलेंट उपयुक्त हो जाते हैं, जबकि अवसादन प्रक्रियाओं के लिए भारी और कॉम्पैक्ट फ़्लॉक्स की आवश्यकता होती है, जिससे उच्च-आणविक-भार वाले फ़्लोकुलेंट को प्राथमिकता दी जाती है।
• कुल लागत पर विचार: न केवल रसायन की इकाई कीमत बल्कि उपचारित पानी की प्रति टन लागत पर भी विचार करना महत्वपूर्ण है। कभी-कभी, कम खुराक और बेहतर उपचार परिणामों के कारण अधिक महंगा लेकिन अत्यधिक कुशल फ्लोकुलेंट की कुल लागत कम हो सकती है।

उच्च-मानक प्रवाह, ऊर्जा बचत, कम खपत और संसाधन उपयोग प्राप्त करने के लिए आधुनिक अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों में फ़्लोकुलेंट एक सहायक रसायन से एक मुख्य तकनीकी साधन के रूप में विकसित हुए हैं। नगर निगम के सीवेज संयंत्रों से लेकर विभिन्न औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार स्टेशनों तक, उनका सटीक अनुप्रयोग सीधे तौर पर पर्यावरण और आर्थिक दोनों लाभों से संबंधित है। भविष्य में, पानी की गुणवत्ता की बढ़ती आवश्यकताओं के साथ, हरे और पर्यावरण के अनुकूल फ्लोकुलेंट्स (जैसे संशोधित प्राकृतिक पॉलिमर) और बुद्धिमान खुराक प्रणाली का विकास और अनुप्रयोग इस क्षेत्र में निरंतर विकास के लिए महत्वपूर्ण दिशा बन जाएगा।