दुनिया में हर चीज के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। समाज की प्रगति और लोगों के जीवन स्तर में सुधार अनिवार्य रूप से पर्यावरण प्रदूषण की ओर ले जाता है। अपशिष्ट जल एक ऐसा ही मुद्दा है। पेट्रोकेमिकल्स, कपड़ा, कागज बनाने, कीटनाशकों, फार्मास्यूटिकल्स, धातु विज्ञान और खाद्य उत्पादन जैसे उद्योगों के तेजी से विकास के साथ, दुनिया भर में अपशिष्ट जल का कुल निर्वहन काफी बढ़ गया है। इसके अलावा, अपशिष्ट जल में अक्सर उच्च सांद्रता, उच्च विषाक्तता, उच्च लवणता और उच्च रंग घटक होते हैं, जिससे इसे विघटित करना और उपचार करना मुश्किल हो जाता है, जिससे गंभीर जल प्रदूषण होता है।
प्रतिदिन उत्पन्न होने वाले औद्योगिक अपशिष्ट जल की बड़ी मात्रा से निपटने के लिए, लोगों ने भौतिक, रासायनिक और जैविक दृष्टिकोणों को मिलाकर विभिन्न तरीकों को अपनाया है, साथ ही बिजली, ध्वनि, प्रकाश और चुंबकत्व जैसी शक्तियों का भी उपयोग किया है। यह लेख इस मुद्दे को संबोधित करने के लिए विद्युत रासायनिक जल उपचार प्रौद्योगिकी में "बिजली" के उपयोग का सारांश प्रस्तुत करता है।
इलेक्ट्रोकेमिकल जल उपचार प्रौद्योगिकी से तात्पर्य विशिष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं, या किसी विशेष इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्टर के भीतर भौतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को नष्ट करने की प्रक्रिया से है, इलेक्ट्रोड या लागू विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में। इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम और उपकरण अपेक्षाकृत सरल हैं, एक छोटे पदचिह्न पर कब्जा करते हैं, कम परिचालन और रखरखाव लागत रखते हैं, प्रभावी रूप से द्वितीयक प्रदूषण को रोकते हैं, प्रतिक्रियाओं की उच्च नियंत्रणीयता प्रदान करते हैं, और औद्योगिक स्वचालन के लिए अनुकूल हैं, जिससे उन्हें "पर्यावरण के अनुकूल" तकनीक का लेबल मिलता है।
इलेक्ट्रोकेमिकल जल उपचार प्रौद्योगिकी में इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन-इलेक्ट्रोफ्लोटेशन, इलेक्ट्रोडायलिसिस, इलेक्ट्रोएडसोर्प्शन, इलेक्ट्रो-फेंटन और इलेक्ट्रोकैटेलिटिक एडवांस्ड ऑक्सीडेशन जैसी विभिन्न तकनीकें शामिल हैं। ये तकनीकें विविध हैं और प्रत्येक के अपने उपयुक्त अनुप्रयोग और डोमेन हैं।
इलेक्ट्रोकोएगुलेशन-इलेक्ट्रोफ्लोटेशन
इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन, वास्तव में, इलेक्ट्रोफ्लोटेशन है, क्योंकि जमावट प्रक्रिया फ्लोटेशन के साथ-साथ होती है। इसलिए, इसे सामूहिक रूप से "इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन-इलेक्ट्रोफ्लोटेशन" के रूप में संदर्भित किया जा सकता है।
यह विधि बाहरी विद्युत वोल्टेज के अनुप्रयोग पर निर्भर करती है, जो एनोड पर घुलनशील धनायनों को उत्पन्न करती है। इन धनायनों का कोलाइडल प्रदूषकों पर जमावट प्रभाव होता है। साथ ही, वोल्टेज के प्रभाव में कैथोड पर हाइड्रोजन गैस की एक बड़ी मात्रा उत्पन्न होती है, जो फ्लोकुलेटेड सामग्री को सतह पर ऊपर उठने में मदद करती है। इस तरह, इलेक्ट्रोकोएगुलेशन एनोड जमावट और कैथोड प्लवन के माध्यम से प्रदूषकों को अलग करने और पानी को शुद्ध करने का काम करता है।
घुलनशील एनोड (आमतौर पर एल्युमिनियम या लोहा) के रूप में धातु का उपयोग करके, इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान उत्पन्न Al3+ या Fe3+ आयन इलेक्ट्रोएक्टिव कोएगुलेंट्स के रूप में काम करते हैं। ये कोएगुलेंट्स कोलाइडल डबल लेयर को संपीड़ित करके, इसे अस्थिर करके, और कोलाइडल कणों को जोड़कर और कैप्चर करके काम करते हैं:
Al -3e→ Al3+ या Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ या 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
एक ओर, गठित इलेक्ट्रोएक्टिव कोएगुलेंट M(OH)n को घुलनशील पॉलीमेरिक हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स के रूप में संदर्भित किया जाता है और यह अपशिष्ट जल में कोलाइडल निलंबन (बारीक तेल की बूंदें और यांत्रिक अशुद्धियाँ) को तेज़ी से और प्रभावी ढंग से जमाने के लिए एक फ़्लोक्यूलेंट के रूप में कार्य करता है, जबकि उन्हें बड़े समुच्चय बनाने के लिए पुल और जोड़ता है, जिससे पृथक्करण प्रक्रिया में तेज़ी आती है। दूसरी ओर, कोलाइड्स को एल्युमिनियम या आयरन लवण जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रभाव में संपीड़ित किया जाता है, जिससे कोलोम्बिक प्रभाव या कोएगुलेंट्स के सोखने के माध्यम से जमावट होती है।
यद्यपि इलेक्ट्रोएक्टिव कोएगुलेंट्स की इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि (जीवनकाल) केवल कुछ मिनट की होती है, लेकिन वे डबल लेयर क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं, इस प्रकार कोलाइडल कणों या निलंबित कणों पर मजबूत जमावट प्रभाव डालते हैं। नतीजतन, उनकी सोखने की क्षमता और गतिविधि एल्यूमीनियम नमक अभिकर्मकों को जोड़ने वाली रासायनिक विधियों की तुलना में बहुत अधिक है, और उन्हें कम मात्रा की आवश्यकता होती है और उनकी लागत कम होती है। इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन पर्यावरणीय परिस्थितियों, पानी के तापमान या जैविक अशुद्धियों से प्रभावित नहीं होता है, और यह एल्यूमीनियम लवण और पानी के हाइड्रॉक्साइड के साथ साइड रिएक्शन से नहीं गुजरता है। इसलिए, अपशिष्ट जल के उपचार के लिए इसकी एक विस्तृत पीएच रेंज है।
इसके अतिरिक्त, कैथोड सतह पर छोटे बुलबुले निकलने से कोलाइड्स की टक्कर और पृथक्करण में तेजी आती है। एनोड सतह पर प्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण और Cl- के सक्रिय क्लोरीन में अप्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण में पानी में घुलनशील कार्बनिक पदार्थों और अपचयित अकार्बनिक पदार्थों पर मजबूत ऑक्सीडेटिव क्षमताएं होती हैं। कैथोड से नव निर्मित हाइड्रोजन और एनोड से ऑक्सीजन में मजबूत रेडॉक्स क्षमताएं होती हैं।
परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्टर के अंदर होने वाली रासायनिक प्रक्रियाएँ बेहद जटिल होती हैं। रिएक्टर में, इलेक्ट्रोकोएगुलेशन, इलेक्ट्रोफ्लोटेशन और इलेक्ट्रोऑक्सीडेशन प्रक्रियाएँ सभी एक साथ होती हैं, जो जमावट, प्लवन और ऑक्सीकरण के माध्यम से पानी में घुले कोलाइड और निलंबित प्रदूषकों दोनों को प्रभावी ढंग से परिवर्तित और हटाती हैं।
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पोस्ट करने का समय: सितम्बर-08-2023
