जल जमाव: कार्रवाई का सिद्धांत, आवेदन का उद्देश्य

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 17:47

पानी के जमाव से तात्पर्य इसके शुद्धिकरण की प्रारंभिक भौतिक और रासायनिक विधियों से है। प्रक्रिया का सार यांत्रिक अशुद्धियों या पायसीकारी पदार्थों की वृद्धि और वर्षा में निहित है। इस तकनीक का उपयोग आधुनिक अपशिष्ट जल और जल उपचार संयंत्रों में किया जाता है।

भौतिक नींव

पानी का जमाव, या दूसरे शब्दों में इसका स्पष्टीकरण, एक प्रक्रिया है जिसमें निलंबन में छोटे कणों को बड़े समूह में जोड़ दिया जाता है। इस प्रक्रिया को करने से आप तरल के आगे बसने, छानने या तैरने के दौरान सूक्ष्म रूप से फैली हुई अशुद्धियों को दूर कर सकते हैं।

कणों के लिए "एक साथ रहना" के लिए, उनके बीच पारस्परिक प्रतिकर्षण की ताकतों को दूर करना आवश्यक है, जो कोलाइडल समाधान की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। अक्सर, अशुद्धियों का कमजोर नकारात्मक चार्ज होता है। इसलिए, जमावट द्वारा पानी को शुद्ध करने के लिए, विपरीत चार्ज वाले पदार्थ पेश किए जाते हैं। नतीजतन, निलंबन के कण विद्युत रूप से तटस्थ हो जाते हैं, अपनी पारस्परिक प्रतिकर्षण शक्तियों को खो देते हैं और एक साथ चिपकना शुरू कर देते हैं, और फिर बाहर गिर जाते हैं।तलछट में।

प्रयुक्त सामग्री

2 प्रकार के रासायनिक अभिकर्मकों का उपयोग कौयगुलांट्स के रूप में किया जाता है: अकार्बनिक और कार्बनिक। पदार्थों के पहले समूह में, सबसे आम एल्यूमीनियम, लोहा और उसके मिश्रण के लवण हैं; टाइटेनियम, मैग्नीशियम और जिंक लवण। दूसरे समूह में पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स (मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड, एपिक्लोरोहाइड्रिंडिमिथाइलमाइन, पॉलीक्लोरोडायलील्डिमिथाइल-अमोनियम) शामिल हैं।

औद्योगिक परिस्थितियों में, अपशिष्ट जल अक्सर एल्यूमीनियम और लौह लवण के साथ जमा होता है:

• एल्यूमीनियम क्लोराइड AlCl₃∙6H_2O;
• फेरिक क्लोराइड FeCl₃∙6H_2O;
• अल सल्फेट 2_ओ;
• आयरन सल्फेट FeSO₄ 7H_2O;
• सोडियम एल्यूमिनेट NaAl(OH)_{4 और अन्य।}

कोगुलेंट एक बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ गुच्छे बनाते हैं, जो उनकी अच्छी सोखने की क्षमता सुनिश्चित करता है। उपचार वस्तु के तरल के गुणों को ध्यान में रखते हुए, प्रयोगशाला स्थितियों में इष्टतम प्रकार के पदार्थ और इसकी खुराक का चुनाव किया जाता है। प्राकृतिक जल के स्पष्टीकरण के लिए, कौयगुलांट्स की सांद्रता आमतौर पर 25-80 मिलीग्राम/लीटर की सीमा में होती है।

व्यावहारिक रूप से ये सभी अभिकर्मक तीसरे या चौथे खतरे वर्ग के हैं। इसलिए, जिन क्षेत्रों में उनका उपयोग किया जाता है, उन्हें अलग-अलग कमरों या अलग इमारतों में होना चाहिए।

गंतव्य

जमाव प्रक्रिया का उपयोग जल उपचार प्रणालियों और औद्योगिक और सफाई दोनों के लिए किया जाता हैघरेलू अपशिष्ट जल। यह तकनीक हानिकारक अशुद्धियों की मात्रा को कम करने में मदद करती है:

• लोहा और मैंगनीज - 80% तक;
• सिंथेटिक सर्फेक्टेंट - 30-100% तक;
• सीसा, क्रोमियम - 30% तक;
• पेट्रोलियम उत्पाद – 10-90% तक;
• तांबा और निकल - 50% तक;
• जैविक प्रदूषण - 50-65% तक;
• रेडियोधर्मी पदार्थ - 70-90% तक (हार्ड-टू-रिमूवल आयोडीन, बेरियम और स्ट्रोंटियम को छोड़कर; उनकी एकाग्रता केवल एक तिहाई कम की जा सकती है);
• कीटनाशक - 10-90% तक।

जमाव द्वारा जल शोधन के बाद अवसादन के द्वारा इसमें बैक्टीरिया और वायरस की मात्रा को 1-2 परिमाण के क्रम से कम किया जा सकता है, और सबसे सरल सूक्ष्मजीवों की सांद्रता - परिमाण के 2-3 क्रमों द्वारा कम किया जा सकता है। प्रौद्योगिकी निम्नलिखित रोगजनकों के खिलाफ प्रभावी है:

• कॉक्ससैकीवायरस;
• एंटेरोवायरस;
• हेपेटाइटिस ए वायरस;
• ई कोलाई और इसके बैक्टीरियोफेज;
• जियार्डिया सिस्ट।

मुख्य कारक

जल जमाव की गति और दक्षता कई स्थितियों पर निर्भर करती है:

• अशुद्धता की डिग्री और अशुद्धियों की एकाग्रता। बढ़ी हुई मैलापन के लिए कौयगुलांट की उच्च खुराक की आवश्यकता होती है।
• पर्यावरण की अम्लता। ह्यूमिक और फुल्विक एसिड से संतृप्त तरल पदार्थों का शुद्धिकरण कम पीएच मान पर बेहतर होता है। सामान्य जल स्पष्टीकरण के साथ, उच्च पीएच पर प्रक्रिया अधिक सक्रिय होती है। क्षारीयता बढ़ाने के लिए चूना, सोडा, कास्टिक सोडा मिलाएं।
• आयनिक रचना। कम सांद्रता परइलेक्ट्रोलाइट्स का मिश्रण, जल जमावट की दक्षता कम हो जाती है।
• जैविक यौगिकों की उपस्थिति।
• तापमान। इसकी कमी के साथ, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर कम हो जाती है। इष्टतम मोड 30-40 ° तक गर्म हो रहा है।

तकनीकी प्रक्रिया

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में 2 मुख्य जमावट विधियों का उपयोग किया जाता है:

• फ्री वॉल्यूम में। इसके लिए मिक्सर और फ्लोक्यूलेशन चैंबर का इस्तेमाल किया जाता है।
• लाइटनिंग से संपर्क करें। एक कौयगुलांट को पहले पानी में मिलाया जाता है, और फिर इसे दानेदार सामग्री की एक परत से गुजारा जाता है।

निम्नलिखित लाभों के कारण जल जमाव की अंतिम विधि सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है:

• उच्च सफाई गति।
• कौयगुलांट की छोटी खुराक।
• तापमान कारक का कोई मजबूत प्रभाव नहीं।
• द्रव को क्षारीय करने की आवश्यकता नहीं है।

जमाव द्वारा अपशिष्ट जल उपचार की तकनीकी प्रक्रिया में 3 मुख्य चरण शामिल हैं:

1. अभिकर्मक की खुराक और पानी के साथ मिलाना। कौयगुलांट्स को 10-17% घोल या निलंबन के रूप में तरल में पेश किया जाता है। कंटेनरों में मिश्रण यांत्रिक रूप से या संपीड़ित हवा के साथ वातन द्वारा किया जाता है।
2. विशेष कक्षों में झुंड का गठन (संपर्क, पतली परत, इजेक्शन या रीसर्क्युलेशन)।
3. बसने वाले टैंकों में बसना।

दो चरणों वाली विधि के साथ अपशिष्ट जल अवसादन अधिक कुशल होता है, जब इसे पहले कोगुलेंट के बिना किया जाता है, और फिर रासायनिक उपचार के बाद किया जाता हैअभिकर्मक।

परंपरागत नल डिजाइन

विभिन्न प्रकार के मिक्सर का उपयोग करके उपचारित पानी में कौयगुलांट समाधान की शुरूआत की जाती है:

• ट्यूबलर। दबाव पाइपलाइन के अंदर शंकु, डायाफ्राम, शिकंजा के रूप में स्थिर तत्व स्थापित होते हैं। अभिकर्मक की आपूर्ति एक वेंचुरी के माध्यम से की जाती है।
• हाइड्रोलिक: क्लोइज़न, छिद्रित, भंवर, वॉशर। मिश्रण विभाजन के साथ, छिद्रों के माध्यम से, निलंबित जमावट तलछट की एक परत या एक छेद के साथ वॉशर (डायाफ्राम) के रूप में एक डालने के माध्यम से गुजरने वाले पानी के अशांत प्रवाह के निर्माण के कारण होता है।
• यांत्रिक (ब्लेड और प्रोपेलर)।

प्लवनशीलता के साथ संयोजन

कोगुलेशन द्वारा अपशिष्ट जल उपचार तरल की गुणवत्ता में निरंतर परिवर्तन के कारण प्रक्रिया को नियंत्रित करना मुश्किल है। इस घटना को स्थिर करने के लिए, प्लवनशीलता का उपयोग किया जाता है - फोम के रूप में निलंबित कणों का पृथक्करण। कौयगुलांट्स के साथ, flocculants को शुद्ध पानी में पेश किया जाता है। वे निलंबन की अस्थिरता को कम करते हैं और हवा के बुलबुले के साथ बाद के आसंजन में सुधार करते हैं। प्लवनशीलता संयंत्रों में गैस संतृप्ति की जाती है।

निम्नलिखित उद्योगों के उत्पादों से दूषित पानी के जमाव के लिए इस तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

• रिफाइनिंग उद्योग;
• कृत्रिम फाइबर उत्पादन;
• लुगदी और कागज, चमड़ा और रासायनिक उद्योग;
• मैकेनिकल इंजीनियरिंग;
• उत्पादनखाना.

3 प्रकार के flocculants का उपयोग किया जाता है:

• प्राकृतिक उत्पत्ति का (स्टार्च, हाइड्रोलाइज्ड चारा खमीर, खोई);
• सिंथेटिक (पॉलीएक्रिलामाइड, वीए-2, वीए-3);
• अकार्बनिक (सोडियम सिलिकेट, सिलिकॉन डाइऑक्साइड)।

ये पदार्थ कौयगुलांट्स की आवश्यक खुराक को कम करना, सफाई की अवधि को कम करना और परत के जमने की दर को बढ़ाना संभव बनाते हैं। बहुत कम मात्रा (0.5-2.0 मिलीग्राम/किलोग्राम) में भी पॉलीएक्रिलामाइड मिलाने से सेटलिंग फ्लेक्स का वजन काफी कम हो जाता है, जिससे वर्टिकल टाइप क्लैरिफायर में पानी के बढ़ने की दर बढ़ जाती है।

प्रक्रिया गहनता के तरीके

जल जमाव प्रक्रिया में सुधार कई दिशाओं में किया जाता है:

1. प्रसंस्करण मोड बदलें (आंशिक, अलग, आंतरायिक जमावट)।
2. पानी की अम्लता का विनियमन।
3. खनिज ओपेसिफायर का उपयोग, जिनके कण समूह के निर्माण के लिए अतिरिक्त केंद्रों की भूमिका निभाते हैं, सोरशन सामग्री (मिट्टी, क्लिनोप्टिलोलाइट, सैपोनाइट)।
4. संयुक्त प्रसंस्करण। पानी के चुंबकत्व के साथ जमावट का संयोजन, विद्युत क्षेत्र का अनुप्रयोग, अल्ट्रासाउंड के संपर्क में आना।
5. फेरिक क्लोराइड और एल्यूमीनियम सल्फेट के मिश्रण का उपयोग करना।
6. यांत्रिक आंदोलन का उपयोग, जो कोगुलेंट की खुराक को 30-50% तक कम कर देता है और सफाई की गुणवत्ता में सुधार करता है।
7. ऑक्सीडाइज़र (क्लोरीन और ओजोन) का परिचय।