अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन: तरीके और उनकी विशेषताएं

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

वर्तमान में कोई एकल सार्वभौमिक तरीका नहीं है। एक उपयुक्त अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन विधि का चुनाव प्रारंभिक प्रयोगशाला परीक्षणों के परिणामों पर निर्भर करता है। निजी, औद्योगिक और सार्वजनिक नालों में विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है।

सफाई की आवश्यक डिग्री

कुछ मामलों में, पानी को तकनीकी स्तर तक फ़िल्टर करने के लिए पर्याप्त है। कुछ उद्योग सफाई तंत्र को सरल बनाना संभव बनाते हैं। यह आमतौर पर उन कारखानों में होता है जहां जैविक संदूषण का स्तर महत्वपूर्ण नहीं होता है। प्रारंभिक निस्पंदन प्रक्रियाएं, वस्तु और पानी के अंतिम उद्देश्य की परवाह किए बिना, आम तौर पर समान होती हैं। अंतर केवल अंतिम चरण में शुरू होता है, जब शुद्धिकरण की आवश्यक डिग्री निर्धारित की जाती है।

उदाहरण के लिए, घरेलू अपशिष्ट जल और प्राकृतिक स्रोतों से तरल को स्वच्छ पेयजल में बदलने में अपशिष्ट जल के कीटाणुशोधन पर आज बहुत अलग आवश्यकताएं लगाई गई हैं। कई अनिवार्य स्वच्छता नियम और मानदंड यहां पहले से ही देखे जा चुके हैं। सामान्य तौर पर, प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल और महंगी हो जाती है। इसी वजह से हर शहर या औद्योगिक सफाईस्टेशन की अपनी प्रयोगशाला है, जहां विशेषज्ञ नियमित रूप से जल निस्पंदन की गुणवत्ता की निगरानी करते हैं।

वास्तविक तरीके

इन प्रक्रियाओं का उद्देश्य बड़े पैमाने पर संक्रामक रोगों के जोखिम को कम करना है, साथ ही लोगों के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव के लिए पूर्वापेक्षाओं को समाप्त करना है। अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन के सभी तरीकों को चार बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

1. शारीरिक सफाई। विद्युत चुम्बकीय विकिरण या बिजली द्वारा पानी के संपर्क में शामिल है।
2. रासायनिक सफाई। मुख्य कार्य विभिन्न तत्वों और कनेक्शनों की शुरूआत के माध्यम से किया जाता है।
3. भौतिक-रासायनिक सफाई। इसका तात्पर्य संयुक्त फ़िल्टरिंग विधियों के उपयोग से है।
4. जैविक उपचार। प्राकृतिक और कृत्रिम बायोकेनोसिस के तरीकों द्वारा प्रस्तुत।

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, विभिन्न सफाई विधियों का क्रमिक उपयोग सबसे बड़ी दक्षता प्रदर्शित करता है। यदि आवश्यकता होती है, तो न केवल पानी को ही कीटाणुरहित किया जाता है, बल्कि उन वस्तुओं को भी जो इसके सीधे संपर्क में आती हैं, उदाहरण के लिए, खाद्य और जैव रासायनिक उद्योगों में सर्जिकल उपकरण, सामग्री और उपकरण। तकनीकी जरूरतों के लिए, अधिक गंभीर सफाई विधियों की अनुमति है।

शारीरिक विकिरण कीटाणुशोधन

विकल्पों के इस समूह को संचालित करने के लिए काफी सरल और सस्ता माना जाता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले अवरक्त और आयनकारी उपकरण, साथ ही साथ यूवी उत्सर्जक हैं। अंतिम की मदद से अपशिष्ट जल की कीटाणुशोधनइस प्रकार के उपकरण तरल में रहने वाले सूक्ष्मजीवों के डीएनए को सीधे प्रभावित करते हैं। पराबैंगनी विकिरण मानव आंख के लिए अदृश्य है, हालांकि, लगभग 255 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ तरंगों का निर्देशित प्रभाव सभी संभावित खतरनाक बैक्टीरिया और वायरस की संरचना को नष्ट कर देता है।

इस पद्धति के फायदों में से एक नकारात्मक अवशिष्ट प्रभावों की अनुपस्थिति है। उपकरणों की कम लागत ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि यह सफाई विधि उद्योग में सबसे लोकप्रिय में से एक बन गई है। कुछ मामलों में, अपशिष्ट जल के यूवी कीटाणुशोधन को सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क के साथ जोड़ा जाता है। खुली हवा के तालाबों में जबरन वातन सूक्ष्मजीवों के प्रजनन को रोकने और उन्हें नष्ट करने में भी मदद करता है।

इन्फ्रारेड विकिरण को एक अप्रत्यक्ष विधि माना जाता है, क्योंकि इसमें जीवाणुनाशक प्रभाव नहीं होता है। तरल कीटाणुशोधन भौतिक वस्तुओं के गर्म होने और दूषित पदार्थों के विभिन्न संचय के कारण होता है। आयनकारी विकिरण का उपयोग केवल उन स्थितियों में किया जाता है जहां अन्य विकल्प वांछित परिणाम नहीं लाते हैं। विधि बहुत महंगी और प्रयोग करने में कठिन है।

पराबैंगनी प्रकाश के साथ अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन की विशेषताएं

इस पद्धति के उदाहरण पर, आप मुख्य स्थापना उपकरण और उपयोग के सिद्धांत पर विचार कर सकते हैं। किसी भी संस्करण में एक मुख्य इकाई होती है - एक पराबैंगनी कैमरा या एक कीटाणुशोधन कक्ष। डिवाइस के अंदर एक निश्चित आवृत्ति की वर्णक्रमीय विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न होती हैं। चैम्बर सामग्री स्टेनलेस स्टील है, जो के लिए उपयुक्त हैखाद्य उद्योग में उपयोग। रोड़े स्वयं तथाकथित इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी अलमारियाँ में स्थित हैं। नियंत्रण प्रणाली इकाई द्वारा स्वचालन प्रदान किया जाता है, और क्वार्ट्ज कवर के रासायनिक धुलाई के लिए इकाई सुचारू संचालन के लिए जिम्मेदार है।

अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन के लिए यूवी-स्थापना लगभग सभी मामलों में उपयुक्त है। हालांकि, एक बादल और भारी दूषित तरल को कुछ हद तक खराब किया जा सकता है। इस तरह के पानी को पराबैंगनी विकिरण के साथ बाद के उपचार के लिए अन्य तरीकों से प्रारंभिक रूप से तैयार किया जाता है। विभिन्न यांत्रिक समावेशन, रंगीन तत्वों, कवक और सेल की दीवारों से तरल की प्रारंभिक शुद्धि यूवी जोखिम की प्रभावशीलता को बढ़ाना संभव बनाती है। इस प्रसंस्करण पद्धति की पर्यावरण मित्रता और सुरक्षा तरल को मानव उपभोग के लिए सुरक्षित बनाती है, क्योंकि रासायनिक और ऑर्गेनोलेप्टिक विशेषताएं अपरिवर्तित रहती हैं।

शारीरिक सफाई के अन्य तरीके

नीचे दिए गए विकल्पों को अक्सर अपशिष्ट जल के पराबैंगनी कीटाणुशोधन के साथ जोड़ा जाता है। अन्य भौतिक सफाई विधियों में, थर्मल प्रभाव, उच्च और अति उच्च आवृत्तियों की विद्युत धाराएं, साथ ही अल्ट्रासाउंड भी हैं। उत्तरार्द्ध, उदाहरण के लिए, लागू संकेत के दोलनों की उच्च आवृत्ति के कारण वायरस और बैक्टीरिया की कोशिका झिल्ली को नष्ट कर देता है। अल्ट्रासोनिक इकाइयाँ पानी में मिलाए गए जीवाणुनाशक एजेंटों के संयोजन में सबसे प्रभावी ढंग से काम करती हैं।

निम्न विधि घरेलू स्तर पर सभी के लिए परिचित है: थर्मल प्रभाव केवल केतली में पानी उबालने से काम करता है। सभी संभावित सूक्ष्मजीवों की पूर्ण मृत्यु के बाद ही होती हैउबलते तरल में उनकी उपस्थिति के 30-40 मिनट। हालांकि आर्थिक दृष्टि से यह तरीका काफी महंगा है। बड़ी मात्रा में पानी को गर्म करने में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है। वायरस, बैक्टीरिया और उनके बीजाणु उबलते पानी में थोड़े समय के लिए सफलतापूर्वक जीवित रहने में सक्षम होते हैं।

उच्च और अति-उच्च चालकता के विद्युत धाराओं के प्रतिष्ठानों का संचालन कई तरह से पिछली विधि के समान है। यहां भी इसी प्रकार द्रव को गर्म करने से रोगजनक सूक्ष्मजीव प्रभावित होते हैं। इस प्रकार का अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन संयंत्र एक पारंपरिक माइक्रोवेव ओवन की तरह काम करता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र दोलनों की अति-उच्च आवृत्तियाँ बैक्टीरिया और वायरस की सेलुलर संरचना पर प्रतिकूल प्रभाव डालती हैं।

रासायनिक कीटाणुशोधन के तरीके

ऐसे बहुत से तत्व हैं जो उच्च दक्षता वाले तरल में रहने वाले सभी कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर सकते हैं। इनमें ब्रोमीन और आयोडीन, ओजोन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के यौगिक शामिल हैं। हालांकि, सबसे पहले, क्लोरीन के साथ अपशिष्ट जल का रासायनिक कीटाणुशोधन दिमाग में आता है। यह पदार्थ दूसरों की तुलना में बहुत अधिक बार प्रयोग किया जाता है। क्लोरीन गैस, कैल्शियम या सोडियम हाइपोक्लोराइट, क्लोरीन डाइऑक्साइड, ब्रोमीन क्लोराइड, निर्टन, क्लोरैमाइन या ब्लीच का उपयोग किया जा सकता है। मुख्य समस्या यह है कि ये सभी पदार्थ मानव शरीर के लिए हानिकारक हैं। इस कारण से, क्लोरीन लगाने के बाद पानी के अतिरिक्त कीटाणुशोधन की आवश्यकता होती है।

आप कोमल सफाई भी चुन सकते हैं। मनुष्यों के लिए सबसे कम हानिकारक क्लोरीन डाइऑक्साइडएनालॉग्स की तुलना में कुछ हद तक खराब वायरस और बैक्टीरिया के विनाश का मुकाबला करता है। यदि हम पीने के अपशिष्ट जल को कीटाणुरहित करने के लिए अन्य तत्वों और यौगिकों के बारे में बात करते हैं, तो हम केवल पोटेशियम परमैंगनेट, पेरासिटिक एसिड और इसी तरह के रासायनिक कीटाणुनाशक के बारे में सोच सकते हैं। हालांकि, बहुत कमजोर जीवाणुनाशक गुण उन्हें क्लोरीन और इसके डेरिवेटिव के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति नहीं देते हैं। कभी-कभी कुछ धातुओं का उपयोग किया जाता है, जैसे तांबे के यौगिक और चांदी। वे जीवाणुनाशक गुणों वाले आयनों को छोड़ने में सक्षम हैं। धातु कीटाणुशोधन की प्रभावशीलता काफी कम है, और इसलिए विधि का उपयोग केवल एक अतिरिक्त के रूप में किया जाता है।

आयोडीन और ब्रोमीन के उपयोग की विशेषताएं

उपरोक्त जीवाणुनाशक एजेंटों का उपयोग विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों में लंबे समय से किया जाता रहा है। फिर भी, एक ही आयोडीन अपने आप में तरल पदार्थों में खराब रूप से वितरित किया जाता है, यही कारण है कि अपशिष्ट जल के शुद्धिकरण और कीटाणुशोधन में इस तत्व के कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करना आवश्यक है। प्रक्रिया के बाद, एक बहुत ही विशिष्ट गंध बनी रहती है। इस कारण से आयोडीन का उपयोग केवल तकनीकी पानी के लिए करने की सलाह दी जाती है, लेकिन पीने के पानी के लिए नहीं। बड़े औद्योगिक संस्करणों में, ऐसे यौगिकों का उपयोग उनके कम वितरण के कारण अव्यावहारिक होता है। आयोडीन सूर्य के प्रकाश के लिए प्रतिरोधी नहीं है और क्लोरीन की तरह अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

ब्रोमीन अधिक अनुकूल प्रकाश में दिखाई देता है। यह गैर-विषाक्त है, किसी भी विशिष्ट गंध से रहित है और मनुष्यों के लिए बिल्कुल हानिरहित है। अपने सभी लाभों के साथ, ब्रोमीन को उच्च सांद्रता के उपयोग की आवश्यकता होती हैआयोडीन की तुलना में तरल की समान मात्रा। पदार्थ के ऑक्सीकरण के कारण उच्च जीवाणुनाशक प्रदर्शन प्राप्त होता है। विशेषज्ञ उन जगहों पर ब्रोमीन या आयोडीन मिलाने की सलाह देते हैं जहाँ एक ही पानी का कई बार उपयोग किया जाता है। काम के दौरान बनने वाले उप-उत्पादों की उच्च विषाक्तता अभी भी हर जगह इन सस्ते तत्वों के उपयोग की अनुमति नहीं देती है।

ओजोन कीटाणुशोधन

विधि यूरोप और उत्तरी अमेरिका में उद्यमों द्वारा सक्रिय रूप से उपयोग की जाती है। ओजोन यौगिक आसानी से हानिकारक वायरस, बैक्टीरिया, कवक और अन्य रोगजनकों की एक विस्तृत श्रृंखला का सामना करते हैं। यदि हम अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन के लिए जटिल प्रणालियों के बारे में बात करते हैं, तो इस विधि को अंतिम या परिष्करण कहा जा सकता है। ओजोनेशन के दौरान, तरल को पहले से ही अन्य भौतिक और रासायनिक शुद्धिकरण विधियों का उपयोग करके अच्छी तरह से फ़िल्टर और संसाधित किया जाता है। इस पद्धति के उपयोग के नकारात्मक पहलुओं में, पानी में ऑक्सीजन के इस संशोधन की खराब घुलनशीलता, घटकों के विस्फोट के जोखिम और जारी विषाक्त पदार्थों के बढ़े हुए स्तर को नोट किया जा सकता है। सफाई प्रक्रिया के परिणामस्वरूप दिखाई देने वाले उप-उत्पाद मनुष्यों और पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

डिवाइस की योजना में एक साथ छह मुख्य ब्लॉक होते हैं। उनकी पूरी सूची नीचे दी गई है:

1. ओजोन जनरेटर। वे सीधे प्राथमिक उपचार टैंक के सामने स्थित हैं। इस तत्व को अन्य ब्लॉकों को प्रदान करें।
2. प्राथमिक और माध्यमिक ओजोनेशन के लिए डिब्बे।
3. के लिए ब्लॉक करेंपरिणामी कीचड़ का संचय।
4. विशेष रेत फिल्टर। आमतौर पर प्राथमिक और द्वितीयक ओजोनेशन डिब्बों के बीच स्थित होता है।
5. यूवी प्रसंस्करण इकाई।
6. सोरशन फ़िल्टर।

कीटाणुशोधन के भौतिक-रासायनिक तरीके

सामान्य तौर पर, हम कह सकते हैं कि तरल पर विभिन्न प्रभावों का गुणवत्ता स्तर अक्सर किसी भी पदार्थ और तत्वों को जोड़ने के कारण बढ़ जाता है जिनमें आवश्यक जीवाणुनाशक गुण होते हैं। कभी-कभी एक विशेष अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन इकाई में प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह का भी उपयोग किया जाता है। डिस्चार्ज तरल में वायरस और बैक्टीरिया के उत्कृष्ट संपर्क में है। पानी में कुछ रासायनिक तत्वों को जोड़ने से जो निरंतर विद्युत प्रवाह के अधीन होते हैं, अणुओं को आयनों में अलग कर सकते हैं। विशेषज्ञ इस सफाई पद्धति को भौतिक-रासायनिक के रूप में वर्गीकृत करते हैं।

कोशिका पृथक्करण की प्रक्रिया में स्वयं वायरस और बैक्टीरिया की भागीदारी के माध्यम से रोगजनक सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं का प्रभावी विनाश प्राप्त किया जाता है। अक्सर, जल का जल अपघटन और आयनीकरण भी किया जाता है। किसी द्रव को गर्म करने पर भौतिक और रासायनिक विधियों के संयुक्त कार्य का भी पता लगाया जा सकता है। अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन के सर्वोत्तम स्तर के लिए, उच्च तापमान को कुछ अवयवों, जैसे साधारण साबुन या लाइ के अतिरिक्त के साथ जोड़ा जाता है। अधिक जटिल मामलों में, प्रयोगशालाओं में विकसित और परीक्षण किए गए विशेष कीटाणुनाशक पहले से ही उपयोग किए जा रहे हैं।

सफाई के लिए बायोकेनोज़ का उपयोग

अपेक्षाकृत नया तरीका। सीवेज कीचड़ की कीटाणुशोधन अवायवीय और एरोबिक बैक्टीरिया के कारण होता है, जो विभिन्न जैविक संदूषकों द्वारा पोषित होते हैं। विशेष एंजाइम आपको रोगजनक सूक्ष्मजीवों को सरल रासायनिक यौगिकों में तोड़ने की अनुमति देते हैं। उसके बाद, बैक्टीरिया पाए जाने वाले सभी कार्बनिक पदार्थों को अवशोषित करते हैं। विशेषज्ञ कृत्रिम रूप से ऐसे "क्लीनर" की संस्कृतियों का प्रजनन करते हैं, जो उनके अस्तित्व और प्रजनन के लिए उपयुक्त परिस्थितियों का निर्माण करते हैं। बैक्टीरिया का निवास स्थान जितना संभव हो प्राकृतिक के करीब है। आमतौर पर इस विधि का उपयोग अंतिम में से एक में किया जाता है, जब पानी को पहले से ही पराबैंगनी विकिरण, क्लोरीनीकरण, ओजोनेशन या अल्ट्रासाउंड के साथ पर्याप्त रूप से उपचारित किया जा चुका हो।

सर्वश्रेष्ठ सफाई पद्धति को चुनना असंभव है जिसे सार्वभौमिक माना जाएगा। अधिकांश भाग के लिए, सब कुछ कीटाणुरहित पानी के विशिष्ट उद्देश्य के साथ-साथ रासायनिक और बैक्टीरियोलॉजिकल प्रयोगशाला विश्लेषण के परिणामों पर निर्भर करता है। मूल रूप से, दो या तीन सबसे प्रभावी तरीके चुने जाते हैं। एक दिलचस्प बारीकियां यह भी है कि बैक्टीरिया और वायरस अंततः अनुकूल हो सकते हैं और कुछ प्रभावों के प्रति प्रतिरक्षित हो सकते हैं। यही कारण है कि विशेषज्ञ नियमित रूप से अपशिष्ट जल के नमूने लेते हैं और रोगजनक सूक्ष्मजीवों से शुद्धिकरण के पर्याप्त स्तर के लिए इसकी जांच करते हैं।