स्कन्दन (जल उपचार)
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जल उपचार में, स्कंदन और ऊर्णन में ऐसे यौगिकों को सम्मलित किया जाता है जो उत्कृष्ट ऊर्ण को बड़े ऊर्ण में एकत्रित करने को इस प्रकार बढ़ावा देते हैं ताकि उन्हें जल से अधिक सरल प्रकार से अलग किया जा सके। अतः स्कंदन रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें आवेश को उदासीनीकरण करना सम्मलित है जबकि ऊर्णन भौतिक प्रक्रिया है और इसमें आवेश को उदासीनीकरण करना सम्मलित नहीं है। इस प्रकार स्कंदन-ऊर्णन 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। अतः लोहा और एल्यूमीनियम लवण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले स्कंदन हैं, परंतु टाइटेनियम और ज़िरकोनियम जैसी अन्य धातुओं के लवण भी अत्यधिक प्रभावी पाए गए हैं।[1][2]
कारक
स्कंदन प्रयुक्त स्कंदन के प्रकार, उसकी मात्रा और द्रव्यमान से प्रभावित होता है; इस प्रकार जिस जल का उपचार किया जा रहा है उसका पीएच और प्रारंभिक दूषण; और सम्मलित प्रदूषकों के गुण है।[1][3] अतः स्कंदन प्रक्रिया की प्रभावशीलता ऑक्सीकरण जैसे पूर्व उपचारों से भी प्रभावित होती है।[1][4]
प्रक्रिया
अतः कोलाइडी निलंबन में, इस प्रकार कण बहुत धीरे-धीरे व्यवस्थित होंगे या निश्चय ही नहीं आगे होंगे, क्योंकि इस प्रकार कोलाइडी कण सतह पर विद्युत आवेश ले जाते हैं जो परस्पर एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। अतः इस सतह आवेश का मूल्यांकन सामान्यतः ज़ेटा क्षमता, सर्पण वाले तल पर विद्युत क्षमता के संदर्भ में किया जाता है। इस प्रकार स्कंदन को प्रेरित करने के लिए, प्रतिकारक आवेश को दूर करने और निलंबन को "अस्थिर" करने के लिए विपरीत आवेश के साथ स्कंदन (सामान्यतः धातु लवण) को जल में जोड़ा जाता है। अतः उदाहरण के लिए, कोलाइडी कण ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं और धनात्मक आवेशित आयन बनाने के लिए फिटकरी को स्कंदन के रूप में मिलाया जाता है। इस प्रकार बार जब प्रतिकारक आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं (चूंकि विपरीत आवेश आकर्षित होते हैं),तो इस प्रकार वैन डेर वाल्स बल कणों को एक साथ संयुक्त (एग्लोमरेट) का कारण बनेगा और सूक्ष्म प्रवाह का निर्माण करेगा।
स्कंदन मात्रा का निर्धारण
जार परीक्षण
उपयोग किए जाने वाले स्कंदन की मात्रा जार परीक्षण के माध्यम से इस प्रकार निर्धारित की जा सकती है।[1][5] अतः जार परीक्षण में उपचारित किए जाने वाले जल के समान मात्रा के प्रतिदर्शों को स्कंदन की विभिन्न मात्राों में अनावृत करना है और फिर प्रतिदर्शों को एक साथ निरन्तर तीव्र गति से मिश्रण समय पर मिलाना सम्मलित है।[5] अतः इस प्रकार स्कंदन के पश्चात बनने वाला माइक्रोफ्लोक आगे ऊर्णन से गुजरता है और उसे व्यवस्थित होने दिया जाता है। फिर प्रतिदर्शों की दूषण इस प्रकार मापी जाती है और सबसे कम दूषण वाली मात्रा को इष्टतम कहा जा सकता है।
सूक्ष्म पैमाने पर निर्जलीकरण परीक्षण
तथाकथित "जल निष्कासन प्रयोगों" के निष्पादन में इसके व्यापक उपयोग के अतिरिक्त, जार परीक्षण कई हानियों के कारण इसकी उपयोगिता में सीमित है। अतः उदाहरण के लिए, संभावित स्कंदन या फ्लोकुलेंट के निष्पादन का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में जल/अपशिष्ट जल के प्रतिदर्श (लीटर) और प्रयोगात्मक समय (घंटे) दोनों की आवश्यकता होती है। इस प्रकार यह उन प्रयोगों के दायरे को सीमित करता है जिन्हें प्रतिकृतियों को जोड़ने सहित आयोजित किया जा सकता है।[6]
अतः इसके अतिरिक्त, जार परीक्षण प्रयोगों का विश्लेषण ऐसे परिणाम उत्पन्न करता है जो अधिकांशतः मात्र अर्ध-मात्रात्मक होते हैं। अतः इस प्रकार सम्मलित रासायनिक स्कंदन और फ़्लोकुलेंट की विस्तृत श्रृंखला के साथ मिलकर, यह टिप्पणी की गई है कि इस प्रकार सबसे उपयुक्त जल निष्कासन कारक के साथ-साथ इष्टतम मात्रा का निर्धारण करना "व्यापक रूप से 'विज्ञान' के अतिरिक्त 'कला' माना जाता है"।[7] इस प्रकार, जार परीक्षण जैसे जल निष्कासन निष्पादन परीक्षण स्वयं को लघुकरण के लिए ठीक प्रकार से उधार देते हैं। इस प्रकार उदाहरण के लिए, लारू एट अल द्वारा विकसित सूक्ष्म मापक्रम ऊर्णन टेस्ट है। अतः पारंपरिक जार परीक्षणों के पैमाने को मानक बहु-कूपक सूक्ष्म प्लेट के आकार तक कम कर देता है, जिससे कम प्रतिदर्श मात्रा और बढ़े हुए समानांतरीकरण से लाभ मिलता है; इस प्रकार यह तकनीक केशिका चूषण काल जैसे मात्रात्मक जल निष्कासन मापन विज्ञान के लिए भी उपयुक्त है।[7]
अभिश्रवण जलधारा संसूचक
स्कंदन की मात्रा निर्धारित करने के लिए स्वचालित उपकरण अभिश्रवण जलधारा संसूचक (एससीडी) है। इस प्रकार एससीडी कणों के शुद्ध सतह आवेश को मापता है और आवेशों के निष्प्रभावी होने पर 0 का अभिश्रवण जलधारा मान दिखाता है (धनायनिक स्कंदन ऋणायनी कोलॉइड को निष्प्रभावी कर देते हैं)। अतः इस मान (0) पर, स्कंदन मात्रा को इष्टतम कहा जा सकता है।[1]
सीमाएं
अतः स्कंदन के परिणामस्वरूप ही ऊर्ण का निर्माण होता है परंतु ऊर्ण को आगे एकत्र होने और व्यवस्थित होने में सहायता के लिए ऊर्णन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार स्कंदन-ऊर्णन प्रक्रिया मात्र 60% -70% प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ (एनओएम) को हटाती है और इस प्रकार,संपूर्ण कच्चे जल या अपशिष्ट जल उपचार के लिए ऑक्सीकरण, निस्पंदन और अवसादन जैसी अन्य प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।[4] अतः इस प्रकार प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के लिए स्कंदन सहायक उपकरण (बहुलक जो कोलाइड को एक साथ जोड़ते हैं) अतः उसका इस प्रकार अधिकांशतः उपयोग 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.
