स्कन्दन (जल उपचार)
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जल उपचार में, जमावट और ऊर्णन में ऐसे यौगिकों को शामिल किया जाता है जो बारीक ऊर्ण को बड़े ऊर्ण में एकत्रित करने को बढ़ावा देते हैं ताकि उन्हें पानी से अधिक आसानी से अलग किया जा सके।जमावट एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें चार्ज को बेअसर करना शामिल है जबकि फ्लोक्यूलेशन एक भौतिक प्रक्रिया है और इसमें चार्ज को बेअसर करना शामिल नहीं है। जमावट-फ्लोकुलेशन प्रक्रिया का उपयोग निस्पंदन और अवसादन जैसी अन्य जल या अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं के बीच प्रारंभिक या मध्यस्थ चरण के रूप में किया जा सकता है। लोहा और एल्यूमीनियम लवण सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले कौयगुलांट हैं, लेकिन टाइटेनियम और zirconium जैसी अन्य धातुओं के लवण भी अत्यधिक प्रभावी पाए गए हैं।[1][2]
कारक
जमावट उपयोग किए गए कौयगुलांट के प्रकार, इसकी खुराक और द्रव्यमान से प्रभावित होता है; जिस पानी का इलाज किया जा रहा है उसका पीएच और प्रारंभिक गंदलापन; और मौजूद प्रदूषकों के गुण।[1][3] जमावट प्रक्रिया की प्रभावशीलता रिडॉक्स जैसे पूर्व उपचारों से भी प्रभावित होती है।[1][4]
तंत्र
एक कोलाइडल निलंबन में, कण बहुत धीरे-धीरे या बिल्कुल नहीं बैठेंगे क्योंकि कोलाइडल कण सतह विद्युत आवेशों को वहन करते हैं जो पारस्परिक रूप से एक दूसरे को पीछे हटाते हैं। इस सतह के आवेश का मूल्यांकन जीटा क्षमता, स्लिपिंग प्लेन में विद्युत क्षमता के रूप में किया जाता है। जमावट को प्रेरित करने के लिए, प्रतिकारक चार्ज को दूर करने और निलंबन को अस्थिर करने के लिए विपरीत चार्ज के साथ एक कौयगुलांट (आमतौर पर एक धातु नमक) पानी में जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, कोलाइडल कण नकारात्मक रूप से आवेशित होते हैं और सकारात्मक रूप से आवेशित आयन बनाने के लिए फिटकरी को कौयगुलांट के रूप में जोड़ा जाता है। एक बार जब प्रतिकारक आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं (चूंकि विपरीत आवेश आकर्षित होते हैं), वैन डेर वाल्स बल कणों को एक साथ चिपकाने (एग्लोमरेट) का कारण बनेगा और सूक्ष्म प्रवाह का निर्माण करेगा।[citation needed]
कौयगुलांट खुराक का निर्धारण
जार परीक्षण
उपयोग किए जाने वाले कौयगुलांट की खुराक जार परीक्षण के माध्यम से निर्धारित की जा सकती है।[1][5] जार परीक्षण में कौयगुलांट की विभिन्न खुराकों में इलाज किए जाने वाले पानी के समान मात्रा के नमूनों को उजागर करना और फिर एक साथ लगातार तेजी से मिश्रण समय पर नमूनों को मिलाना शामिल है।[5]जमावट के बाद गठित माइक्रोफ्लोक आगे फ्लोकुलेशन से गुजरता है और इसे व्यवस्थित करने की अनुमति दी जाती है। फिर नमूनों की मैलापन को मापा जाता है और सबसे कम टर्बिडिटी वाली खुराक को इष्टतम कहा जा सकता है।
सूक्ष्म निर्जलीकरण परीक्षण
तथाकथित डीवाटरिंग प्रयोगों के प्रदर्शन में इसके व्यापक उपयोग के बावजूद, जार परीक्षण कई नुकसानों के कारण इसकी उपयोगिता में सीमित है। उदाहरण के लिए, भावी स्कंदक या फ़्लोकुलेंट के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए पानी/अपशिष्ट जल के नमूनों (लीटर) और प्रायोगिक समय (घंटे) दोनों की महत्वपूर्ण मात्रा की आवश्यकता होती है। यह उन प्रयोगों के दायरे को सीमित करता है जो प्रतिकृति के अतिरिक्त सहित किए जा सकते हैं।[6] इसके अलावा, जार परीक्षण प्रयोगों का विश्लेषण परिणाम उत्पन्न करता है जो अक्सर अर्ध-मात्रात्मक होते हैं। मौजूद रासायनिक कौयगुलांट और फ्लोक्यूलेंट की विस्तृत श्रृंखला के साथ, यह टिप्पणी की गई है कि सबसे उपयुक्त डिवाटरिंग एजेंट के साथ-साथ इष्टतम खुराक का निर्धारण व्यापक रूप से एक 'विज्ञान' के बजाय एक 'कला' के रूप में अधिक माना जाता है।[7] जैसे, जार परीक्षण जैसे डिवाटरिंग प्रदर्शन परीक्षण लघुकरण के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देते हैं। उदाहरण के लिए, LaRue et al द्वारा विकसित माइक्रोस्केल फ्लोकुलेशन टेस्ट। पारंपरिक जार परीक्षणों के पैमाने को एक मानक मल्टी-वेल microplate के आकार तक कम कर देता है, जो कम नमूना मात्रा और बढ़े हुए समानांतरकरण से होने वाले लाभों को प्राप्त करता है; यह तकनीक केशिका चूषण समय जैसे मात्रात्मक ओसिंग मेट्रिक्स के लिए भी उत्तरदायी है।[7]
स्ट्रीमिंग वर्तमान डिटेक्टर
स्ट्रीमिंग करंट डिटेक्टर (SCD) कौयगुलांट की खुराक निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित उपकरण है। SCD कणों के शुद्ध सतह आवेश को मापता है और आवेशों के निष्प्रभावी होने पर 0 का स्ट्रीमिंग करंट मान दिखाता है (Cationic coagulants anionic colloids को बेअसर करता है)। इस मान (0) पर, कौयगुलांट की खुराक को इष्टतम कहा जा सकता है।[1]
सीमाएं
जमावट के परिणामस्वरूप फ्लोक का निर्माण होता है, लेकिन फ्लोक को आगे बढ़ने और व्यवस्थित करने में मदद करने के लिए फ्लोकुलेशन की आवश्यकता होती है। जमावट-फ्लोकुलेशन प्रक्रिया स्वयं लगभग 60% -70% कार्बनिक पदार्थ (एनओएम) को हटा देती है और इस प्रकार, कच्चे पानी या अपशिष्ट जल उपचार के लिए ऑक्सीकरण, निस्पंदन और अवसादन जैसी अन्य प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।[4]कौयगुलांट एड्स (पॉलिमर जो कोलाइड्स को एक साथ पुल करते हैं) का उपयोग अक्सर प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के लिए किया जाता है।[8]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Jiang, Jia-Qian (2015-05-01). "जल उपचार में जमावट की भूमिका". Current Opinion in Chemical Engineering. 8: 36–44. doi:10.1016/j.coche.2015.01.008.
- ↑ Chekli, L.; Eripret, C.; Park, S. H.; Tabatabai, S. A. A.; Vronska, O.; Tamburic, B.; Kim, J. H.; Shon, H. K. (2017-03-24). "Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride (PTC) compared with titanium tetrachloride (TiCl4) and ferric chloride (FeCl3) in algal turbid water". Separation and Purification Technology. 175: 99–106. doi:10.1016/j.seppur.2016.11.019. hdl:10453/67246.
- ↑ Ramavandi, Bahman (2014-08-01). "प्लांटैगो ओवाटा से निकाले गए कौयगुलांट का उपयोग करके पानी की मैलापन और बैक्टीरिया का उपचार". Water Resources and Industry. 6: 36–50. doi:10.1016/j.wri.2014.07.001.
- ↑ 4.0 4.1 Ayekoe, Chia Yvette Prisca; Robert, Didier; Lanciné, Droh Gone (2017-03-01). "Combination of coagulation-flocculation and heterogeneous photocatalysis for improving the removal of humic substances in real treated water from Agbô River (Ivory-Coast)". Catalysis Today. 281: 2–13. doi:10.1016/j.cattod.2016.09.024.
- ↑ 5.0 5.1 Aragonés-Beltrán, P.; Mendoza-Roca, J. A.; Bes-Piá, A.; García-Melón, M.; Parra-Ruiz, E. (2009-05-15). "Application of multicriteria decision analysis to jar-test results for chemicals selection in the physical–chemical treatment of textile wastewater". Journal of Hazardous Materials. 164 (1): 288–295. doi:10.1016/j.jhazmat.2008.08.046. PMID 18829168.
- ↑ Luring, M.; Pessoa Noyma, N.; de Magalhaes, L.; Miranda, M.; Mucci, M.; van Oosterhout, F.; Huszar, V.L.M.; Manzi Marinho, M. (June 2017). "साइनोबैक्टीरिया को हटाने के लिए कौयगुलांट के रूप में चिटोसन का महत्वपूर्ण मूल्यांकन". Harmful Algae. 66: 1–12. doi:10.1016/j.hal.2017.04.011. PMID 28602248.
- ↑ 7.0 7.1 LaRue, R.J.; Cobbledick, J.; Aubry, N.; Cranston, E.D.; Latulippe, D.R. (2016). "The microscale flocculation test (MFT)—A high-throughput technique for optimizing separation performance". Chemical Engineering Research & Design. 105: 85–93. doi:10.1016/j.cherd.2015.10.045. hdl:11375/22240.
- ↑ Oladoja, Nurudeen Abiola (2016-06-01). "पानी और अपशिष्ट जल उपचार कार्यों में कौयगुलांट सहायता के रूप में सिंथेटिक कार्बनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स के विकल्प की खोज में प्रगति". Sustainable Chemistry and Pharmacy. 3: 47–58. doi:10.1016/j.scp.2016.04.001.
