स्नातकोत्तर

स्नातकोत्तरपर्यावरण रसायन विज्ञानजल रसायन विज्ञान


अपशिष्ट जल उपचार


अपशिष्ट जल उपचार का परिचय

अपशिष्ट जल उपचार एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जिसमें पर्यावरण रसायनशास्त्र के क्षेत्र में जल से प्रदूषक और अशुद्धियों को हटाया जाता है ताकि इसे पर्यावरण में छोड़ने या पुनः उपयोग के लिए सुरक्षित बनाया जा सके। यह प्रक्रिया पारिस्थितिकी तंत्रों और मानव स्वास्थ्य की सुरक्षा के लिए आवश्यक है, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि जल गुणवत्ता स्वास्थ्य और सुरक्षा मानकों को पूरा करती है।

पर्यावरण रसायनशास्त्र में महत्व

पर्यावरण रसायनशास्त्र के क्षेत्र में, अपशिष्ट जल उपचार का अहम भूमिका है, जो पानी के प्रदूषण के नकारात्मक प्रभावों को कम करता है। प्रदूषकों के अनियंत्रित उत्सर्जन से हानिकारक पारिस्थितिकीय व्यवधान और स्वास्थ्य समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं। अपशिष्ट जल में घरेलू मल के साथ-साथ औद्योगिक उत्सर्जन भी शामिल होता है, जिन्हें निष्कासित करने से पहले गहन उपचार की आवश्यकता होती है। इन प्रक्रियाओं के पीछे की रसायनशास्त्र को समझने से प्रभावी उपचार रणनीतियों को डिजाइन करने में मदद मिलती है।

उदाहरण: अपशिष्ट जल के स्रोत

अपशिष्ट जल कई स्रोतों से उत्पन्न होता है, जिसमें शामिल हैं:

  • आवासीय क्षेत्र (उदाहरण के लिए, सीवेज, ग्रे वाटर)
  • औद्योगिक गतिविधियाँ (उदाहरण के लिए, रसायन, औषधीय)
  • कृषि अपवाह (उदाहरण के लिए, उर्वरक, कीटनाशक)

अपशिष्ट जल की रसायनशास्त्र

अपशिष्ट जल में विभिन्न प्रकार के रासायनिक यौगिक होते हैं जो ध्यान देने योग्य होते हैं। ये यौगिक सरल जैविक अणुओं से लेकर जटिल औद्योगिक रसायनों तक होते हैं। मुख्य रासायनिक घटक शामिल हैं:

  • जैविक पदार्थ: आमतौर पर जैविक ऑक्सीजन मांग (BOD) या रासायनिक ऑक्सीजन मांग (COD) के रूप में मापा जाता है।
  • पोषक तत्व: मुख्य रूप से नाइट्रोजन और फास्फोरस, जो अतिसंवेदनशीलता का कारण बन सकते हैं।
  • विषैले रसायन: भारी धातुएं जैसे सीसा (Pb), कैडमियम (Cd), और पारा (Hg), साथ ही सिंथेटिक जैविक यौगिक।
  • रोगजनक: बैक्टीरिया, वायरस और प्रोटोजोआ।

अपशिष्ट जल उपचार में प्रमुख प्रक्रियाएँ

1. प्रारंभिक उपचार

प्रारंभिक उपचार का उद्देश्य अपशिष्ट जल से बड़े ठोस पदार्थों और मलबे को हटाना है। इसे अक्सर स्क्रीनिंग और गिट्टी हटाने के माध्यम से पूरा किया जाता है जो डाउनस्ट्रीम उपकरणों को नुकसान से बचाता है।

उदाहरण: स्क्रीनिंग प्रक्रिया

उपरोक्त चित्रण स्क्रीनिंग प्रक्रिया का एक सरलीकृत प्रतिनिधित्व दिखाता है, जहाँ प्लास्टिक और ठोस पदार्थ जैसे बड़े वस्त्र जल धारा से हटा दिए जाते हैं।

2. प्राथमिक उपचार

प्राथमिक उपचार का ध्यान तलछट पर होता है, जो कि जल से निलंबित ठोस पदार्थों को बाहर निकालता है। यह प्रक्रिया माध्यमिक उपचार चरणों पर भार कम करती है। इस चरण के दौरान अधिकांश जैविक पदार्थ और चिकनाई हटा दी जाती है।

3. माध्यमिक उपचार

माध्यमिक उपचार में जैविक प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं जो माइक्रोऑर्गेनिज्म का उपयोग करके जैविक पदार्थों को नष्ट करती हैं। सबसे आम विधि सक्रिय गाद है, जहाँ हवा और बैक्टीरिया, फंगस और प्रोटोजोआ के जैविक फ्लोक्स को मलजल में मिलाया जाता है।

उदाहरण: सक्रिय गाद प्रक्रिया

सक्रिय गाद प्रक्रिया वायवीय बैक्टीरिया पर आधारित होती है जो जैविक प्रदूषकों का सेवन करके फ्लोक्स का निर्माण करते हैं जिन्हें आसानी से हटाया जा सकता है।

4. तृतीयक उपचार

तृतीयक उपचार में, शेष ठोस पदार्थ, फॉस्फोरस, नाइट्रोजन और रोगजनक माइक्रोऑर्गेनिज्म को हटाने के लिए रासायनिक, भौतिक और जैविक विधियों के माध्यम से और अधिक शुद्धिकरण प्राप्त किया जाता है।

  • रासायनिक वर्षा: फॉस्फेट हटाने के लिए एलम (Al_2(SO_4)_3) जैसे सहसंयोजक एजेंटों का उपयोग करता है।
  • फिल्टरिंग: रेतीले फिल्टर या मेम्ब्रेन प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है।
  • अंगीकृत: सामान्यतः क्लोरीनीकरण और अल्ट्रावायलेट लाइट का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण: मेम्ब्रेन फिल्टरिंग

उपरोक्त चित्र यह दर्शाता है कि कुछ कणों को जल से जुड़े फिल्टर के माध्यम से कैसे अलग किया जा सकता है।

अन्य उन्नत उपचार विधियाँ

प्राथमिक, माध्यमिक, और तृतीयक उपचारों के अलावा, कुछ उन्नत विधियाँ विशेष प्रदूषकों को लक्षित करने के लिए मौजूद हैं:

  • उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएँ: मजबूत ऑक्सीडेंट्स जैसे ओजोन (O_3), हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H_2O_2), या अल्ट्रावायलेट लाइट का उपयोग करके प्रदूषकों का पाचन करती हैं।
  • आयन एक्सचेंज: Na^+ और Ca^2+ जैसे विशेष आयनों को एक रेजिन बेड के माध्यम से हटाता है।

अपशिष्ट जल उपचार की चुनौतियाँ

अपशिष्ट जल उपचार में कई चुनौतियाँ होती हैं, जिनमें उभरते हुए प्रदूषक, ऊर्जा की खपत और कीचड़ प्रबंधन शामिल हैं। उन्नत शोध लागत-प्रभावी, ऊर्जा-कुशल और सस्टेनेबल उपचार विकसित करने पर केंद्रित है।

निष्कर्ष

जल रसायनशास्त्र में अपशिष्ट जल उपचार के सिद्धांतों को समझना आधुनिक पर्यावरणीय चुनौतियों का समाधान करने के लिए आवश्यक है। रासायनिक, जैविक, और भौतिक उपचार प्रक्रियाओं का लाभ उठाकर, हम प्रभावी ढंग से जल संसाधनों की सुरक्षा कर सकते हैं और पारिस्थितिकी और मानव स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकते हैं।


स्नातकोत्तर → 7.2.2


U
username
0%
में पूरा हुआ स्नातकोत्तर


टिप्पणियाँ