पीएसी जमावट और फ्लोक्यूलेशन सिद्धांतों की विस्तृत व्याख्या: जल उपचार दक्षता में व्यापक सुधार
विभिन्न औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार, पेयजल शुद्धिकरण, नगरपालिका सीवेज उपचार और खनन अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं में,पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी)सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक पॉलिमर कौयगुलांट में से एक है। हालाँकि, वास्तविक संचालन में कई इंजीनियरिंग कर्मी अभी भी जमावट और फ्लोक्यूलेशन को एक ही प्रक्रिया के रूप में देखते हैं, जिससे अनुचित उपकरण डिजाइन, रासायनिक खुराक और मिश्रण पैरामीटर सेटिंग्स होती हैं, जो बदले में समग्र उपचार प्रभाव को प्रभावित करती हैं।
वास्तव में, हालांकि ये दोनों चरण आपस में जुड़े हुए हैं, उनके पास पूरी तरह से अलग-अलग कार्य तंत्र, परिचालन लक्ष्य और मिश्रण आवश्यकताएं हैं। केवल पीएसी जमावट और पीएसी फ्लोक्यूलेशन के बीच अंतर को सही ढंग से समझकर ही उच्च मैलापन हटाने की दर, कम कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) सामग्री, और अधिक स्थिर प्रवाह जल गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए पॉलीएल्यूमीनियम क्लोराइड के उपचार प्रदर्शन का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है।
यह लेख दोनों चरणों में पीएसी के कामकाजी सिद्धांतों, इष्टतम परिचालन स्थितियों और इंजीनियरिंग डिजाइन की अनिवार्यताओं का विवरण देगा, और आपको संपूर्ण पीएसी जल उपचार प्रक्रिया को अनुकूलित करने में मदद करेगा।
स्कंदन क्या है?
जमावट संपूर्ण जल उपचार प्रतिक्रिया का रासायनिक प्रारंभिक बिंदु है
पीएसी के जल निकाय में प्रवेश करने के बाद जमावट पहला प्रतिक्रिया चरण है, और यह संपूर्ण जल उपचार प्रक्रिया में सबसे तेज़ रासायनिक प्रतिक्रिया भी है। जब पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी) को कच्चे पानी में डाला जाता है, तो इसके सक्रिय एल्यूमीनियम घटक तेजी से फैलते हैं और तुरंत नकारात्मक चार्ज किए गए कोलाइडल कणों के साथ संपर्क करते हैं।
चूंकि प्राकृतिक जल निकायों में तलछट, कोलाइड्स, कार्बनिक पदार्थ और निलंबित कण आमतौर पर नकारात्मक चार्ज ले जाते हैं, वे लंबे समय तक पानी में स्थिर रूप से निलंबित रह सकते हैं और आसानी से प्राकृतिक रूप से व्यवस्थित नहीं होते हैं। पीएसी द्वारा छोड़े गए पॉलीन्यूक्लियर हाइड्रॉक्सिल्युमिनियम आयन इन कणों की सतह पर आवेशों को तेजी से बेअसर कर सकते हैं, जिससे वे इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरता खो देते हैं और बाद के कण एकत्रीकरण के लिए स्थितियां पैदा करते हैं।
यह प्रक्रिया स्कंदन है, जिसका सार हैचार्ज न्यूट्रलाइजेशनऔर बड़े झुंडों के निर्माण के बजाय कण अस्थिरता।
इसलिए, पीएसी जल उपचार रसायनों की अनुप्रयोग प्रक्रिया में, जमावट यह निर्धारित करती है कि बाद में फ्लोक्यूलेशन सुचारू रूप से आगे बढ़ सकता है या नहीं, और यह संपूर्ण उपचार प्रणाली की दक्षता को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण आधार भी है।
स्कंदन के लिए तीव्र मिश्रण की आवश्यकता क्यों होती है?
क्योंकि जमावट एक तात्कालिक रासायनिक प्रतिक्रिया है, पीएसी को बहुत ही कम समय में पूरे जल निकाय में समान रूप से फैलाया जाना चाहिए।
आमतौर पर, पीएसी के जल निकाय से संपर्क करने से लेकर चार्ज न्यूट्रलाइजेशन के पूरा होने तक केवल कुछ मिलीसेकंड से लेकर कुछ सेकंड तक का समय लगता है।
यदि मिश्रण की गति अपर्याप्त है, तो पीएसी पर्याप्त रूप से फैल नहीं सकता है; हो सकता है कि कुछ कण पहले ही प्रतिक्रिया कर चुके हों जबकि अन्य कण स्थिर अवस्था में हों, जिसके परिणामस्वरूप अंततः:
रासायनिक उपयोग दक्षता में कमी
मैलापन हटाने की दर में कमी
रासायनिक खपत में वृद्धि
बाद के फ़्लोक्यूलेशन की कम दक्षता
बहिःस्राव जल की गुणवत्ता की खराब स्थिरता
इसलिए, औद्योगिक जल उपचार प्रणालियों में, जमावट को आमतौर पर स्वतंत्र तीव्र मिश्रण उपकरण, जैसे फ्लैश मिक्सर या उच्च गति यांत्रिक स्टिरर के साथ कॉन्फ़िगर किया जाता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पीएसी सभी कणों के साथ जल्दी से पूर्ण संपर्क में आ सके।
उन इंजीनियरिंग परियोजनाओं के लिए जो सुधार करना चाहते हैंपीएसी जमावट दक्षता, पीएसी की खुराक बढ़ाने की तुलना में तेजी से और एक समान मिश्रण कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।
जमावट चरण में PAC अधिक कुशलता से कार्य क्यों करता है?
पारंपरिक एल्यूमीनियम सल्फेट (एलम) की तुलना में,पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी)इसके स्पष्ट तकनीकी लाभ हैं क्योंकि पीएसी एक पूर्व -पॉलिमराइज्ड अकार्बनिक पॉलिमर कौयगुलांट है।
PAC के अंदर बड़ी संख्या में अत्यधिक सक्रिय पॉलिमरिक एल्यूमीनियम संरचनाएं पहले से ही बनी हुई हैं, विशेष रूप से स्थिर रूप से विद्यमान $\\text{Al}_{13}$ पॉलीकेशन, जो जटिल साइट हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया से गुजरे बिना सीधे जमावट प्रतिक्रिया में भाग ले सकते हैं।
इसलिए, जब पीएसी कच्चे पानी में प्रवेश करती है, तो यह जल्दी से पूरा कर सकती है:
चार्ज न्यूट्रलाइजेशन
कोलाइडल अस्थिरता
सूक्ष्म-फ्लोक गठन
फ्लोक्यूलेशन के लिए प्रतिक्रिया की स्थिति बनाना
इसके विपरीत, पारंपरिक फिटकरी को सक्रिय एल्यूमीनियम आयन बनाने से पहले पानी में अपनी हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया को चरण दर चरण पूरा करने की आवश्यकता होती है, इसलिए पूरी प्रतिक्रिया की गति काफी धीमी होती है।
इसके अलावा, फिटकरी की हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया तापमान और पीएच परिवर्तन से आसानी से प्रभावित होती है। कम तापमान वाले मौसम में या जब कच्चे पानी का पीएच इष्टतम सीमा से विचलित हो जाता है, तो हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया अक्सर पूरी तरह से आगे नहीं बढ़ पाती है, जिससे उपचार दक्षता में गिरावट आती है।
चूंकि पीएसी के सक्रिय घटक पहले से बनते हैं, इसलिए इसमें तापमान और पीएच परिवर्तनों के प्रति बेहतर अनुकूलन क्षमता होती है, और यह अभी भी कम तापमान, उच्च मैलापन और जटिल जल गुणवत्ता स्थितियों के तहत उच्च जमावट दक्षता बनाए रख सकता है। यह भी एक महत्वपूर्ण कारण है कि अधिक से अधिक औद्योगिक उद्यम, नगरपालिका जल संयंत्र और खनन परियोजनाएं अपनाते हैंउच्च दक्षता पीएसी कौयगुलांट.
पीएसी के लिए अनुशंसित जमावट परिचालन स्थितियाँ
जमावट चरण में पीएसी के प्रदर्शन को पूरी तरह से लागू करने के लिए, यह अनुशंसा की जाती है कि तेजी से मिश्रण प्रणाली निम्नलिखित ऑपरेटिंग मापदंडों को पूरा करती है:
| पैरामीटर | अनुशंसित मूल्य |
| मिश्रण की तीव्रता (जी मान) | 200-400S-1 |
| तेजी से मिश्रण का समय | 30-60 सेकंड |
| पीएसी खुराक स्थान | फ़्लैश मिक्सर इनलेट या इनलेट स्थान के निकट |
| मुख्य उद्देश्य | तेजी से पूर्ण चार्ज न्यूट्रलाइजेशन और कण अस्थिरता |
उपरोक्त पैरामीटर पीएसी को कम से कम समय में एक समान प्रसार प्राप्त करने, रासायनिक उपयोग में सुधार करने और बाद के फ्लोक्यूलेशन चरण के लिए स्थिर माइक्रोफ्लोक्स बनाने में मदद कर सकते हैं।
यह ध्यान देने योग्य है कि यदि जी मान बहुत कम है, तो पीएसी और कणों के बीच संपर्क अपर्याप्त होगा; यदि तेजी से मिश्रण का समय बहुत लंबा है, तो इससे ऊर्जा की बर्बादी होगी और जमावट परिणामों में सुधार पर सीमित प्रभाव पड़ेगा। इसलिए, मेंऔद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए पीएसी प्रक्रियाकच्चे पानी की विशेषताओं के आधार पर जार परीक्षण के माध्यम से ऑपरेटिंग मापदंडों को और अधिक अनुकूलित किया जाना चाहिए।
स्कंदन और फ़्लोक्यूलेशन एक ही प्रक्रिया नहीं हैं
कई जल उपचार चिकित्सक सामूहिक रूप से स्कंदन और फ़्लोक्यूलेशन को "जमाव" के रूप में संदर्भित करने के आदी हैं, लेकिन प्रक्रिया के दृष्टिकोण से, दोनों वास्तव में अलग-अलग कार्य करते हैं।
जमावट एक तेजी से पूरी होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसका मुख्य लक्ष्य कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को खत्म करना और कोलाइड को अस्थिर करना है; जबकि फ्लोक्यूलेशन एक बाद की भौतिक एकत्रीकरण प्रक्रिया है जो इन पहले से ही अस्थिर सूक्ष्म - फ्लॉक्स को लगातार टकराने और धीमी गति से सरगर्मी के तहत बढ़ने के लिए बढ़ावा देती है, अंततः बड़े कण फ्लॉक्स बनाती है जो तेजी से व्यवस्थित हो सकते हैं।
इसलिए, दोनों न केवल अपनी क्रिया के तंत्र में भिन्न हैं, बल्कि उपकरण डिजाइन और मिश्रण स्थितियों के लिए भी पूरी तरह से विपरीत आवश्यकताएं हैं।
| तुलना मद | जमावट | flocculation |
| सार | रासायनिक प्रतिक्रिया | भौतिक एकत्रीकरण |
| मुख्य क्रिया | चार्ज न्यूट्रलाइजेशन, कण अस्थिरता | माइक्रो-फ़्लॉक्स बड़े होकर फ़्लॉक्स बनाते हैं |
| समय की प्रतिक्रिया | कुछ मिलीसेकंड से लेकर कुछ सेकंड तक | $15\\पाठ{--}30\\पाठ{ मिनट}$ |
| हिलाने की गति | उच्च गति | धीमी गति |
| ऊर्जा की आवश्यकता | उच्च | कम |
| पीएसी की मुख्य भूमिका | आरोपों को तेजी से बेअसर करें | फ्लोक वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए पॉलिमर ब्रिजिंग |
सटीक रूप से क्योंकि दोनों को पूरी तरह से अलग ऑपरेटिंग वातावरण की आवश्यकता होती है, आधुनिक जल उपचार प्रणालियाँ आमतौर पर स्वतंत्र रैपिड मिक्सिंग जोन और धीमी फ्लोक्यूलेशन जोन को नियोजित करती हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पीएसी क्रमशः दोनों चरणों में अपना सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन कर सके।
जमाव और फ्लोक्यूलेशन के बीच आवश्यक अंतर को समझने से न केवल पीएसी खुराक प्रभाव को अनुकूलित करने में मदद मिलती है, बल्कि प्रभावी रूप से रासायनिक खपत कम हो जाती है, निपटान दक्षता में सुधार होता है, और समग्र जल उपचार प्रणाली की परिचालन स्थिरता में वृद्धि होती है।
फ़्लोक्यूलेशन अंतिम निपटान प्रभाव को क्यों निर्धारित करता है?
पूरा करने के बादजमावट, हालांकि कच्चे पानी में कोलाइडल कणों ने अपनी इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरता खो दी है, इस समय बनने वाले फ़्लॉक्स केवल बेहद छोटे आकार और हल्के वजन के सूक्ष्म - फ़्लॉक्स हैं। हालाँकि ये सूक्ष्म- फ़्लॉक्स एक-दूसरे से संपर्क कर सकते हैं, फिर भी वे अपने वजन से तेजी से व्यवस्थित होने के लिए अपर्याप्त हैं।
इसलिए, मुख्य कदम जो वास्तव में स्पष्टीकरण प्रभाव, निपटान वेग और कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) हटाने की दर को निर्धारित करता है वह फ्लोक्यूलेशन है।
जमाव के विपरीत, फ़्लोक्यूलेशन एक भौतिक एकत्रीकरण प्रक्रिया है। इस चरण में, पहले से ही अस्थिर माइक्रोफ्लोक्स लगातार टकराते हैं, सोखते हैं और धीमी गति से सरगर्मी के तहत संयोजित होते हैं, धीरे-धीरे नग्न आंखों को दिखाई देने वाले मैक्रोफ्लोक्स में बढ़ते हैं, जो अंततः तेजी से व्यवस्थित हो सकते हैं या निस्पंदन सिस्टम द्वारा प्रभावी ढंग से रोके जा सकते हैं।
के लिएपॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी), फ्लोक्यूलेशन न केवल जमावट के बाद एक प्राकृतिक निरंतरता है, बल्कि संपूर्ण पीएसी जल उपचार प्रक्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण कड़ी भी है।उच्च-दक्षता वाली गंदलापन हटाने को प्राप्त करने के लिए।
फ्लोक्यूलेशन चरण के दौरान पीएसी फ्लोक वृद्धि को कैसे बढ़ावा देता है?
बहुत से लोग सोचते हैं कि पीएसी केवल जमाव चरण में भूमिका निभाता है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है।
फ़्लोक्यूलेशन चरण में प्रवेश करने के बाद, पूर्व-पॉलीमराइज़्ड संरचना अंदर आ जाती हैपॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी)भूमिका निभाना जारी रखता है। चार्ज न्यूट्रलाइजेशन को पूरा करने के अलावा, पीएसी में पॉलिमर श्रृंखलाएं अलग-अलग माइक्रोफ्लोक्स को जोड़ सकती हैं, कणों के बीच स्थिर "पुल" बनाती हैं और कई माइक्रोफ्लोक्स को लगातार संयोजित करने और बढ़ने के लिए बढ़ावा देती हैं।
इस प्रभाव को आमतौर पर पॉलिमर ब्रिजिंग कहा जाता है।
सटीक रूप से ब्रिजिंग क्रिया की उपस्थिति के कारण, पीएसी द्वारा गठित बड़े कण फ्लॉक्स में आमतौर पर निम्नलिखित फायदे होते हैं:
बड़े झुंड का आकार
अधिक सघन संरचना
तेजी से बसने की गति
मजबूत कतरनी प्रतिरोध
बाद में बेहतर कीचड़ निर्जलीकरण प्रदर्शन
पारंपरिक फिटकरी (एलम) की तुलना में, पीएसी न केवल जमाव को तेजी से पूरा कर सकता है, बल्कि फ्लोक्यूलेशन चरण के दौरान फ्लोक वृद्धि को भी लगातार बढ़ावा दे सकता है, इसलिए समग्र उपचार दक्षता आमतौर पर अधिक होती है।
विशेष रूप से निम्नलिखित अनुप्रयोगों में, PAC के लाभ अधिक स्पष्ट हैं:
औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार
खनन अपशिष्ट जल उपचार
कोयला खदान कोयला धुलाई अपशिष्ट जल
पेपर मिल अपशिष्ट जल उपचार
कपड़ा रंगाई अपशिष्ट जल उपचार
नगर निगम सीवेज उपचार
उच्च निलंबित ठोस पदार्थों और उच्च मैलापन वाले इन जल गुणों के लिए, पीएसी फ्लोक गठन के समय को काफी कम कर सकता है और निपटान दक्षता में सुधार कर सकता है, जिससे बाद के अवसादन टैंक और निस्पंदन सिस्टम पर परिचालन भार कम हो सकता है।
फ़्लोक्यूलेशन को कम गति वाले मिश्रण का उपयोग क्यों करना चाहिए?
फ्लोक्यूलेशन का लक्ष्य तीव्र प्रतिक्रिया नहीं है, बल्कि माइक्रो{0}}फ्लोक्स के लिए पर्याप्त टकराव के अवसर प्रदान करना है।
यदि इस चरण में स्कंदन में उच्च गति सरगर्मी का उपयोग अभी भी किया जाता है, तो बड़ी संख्या में पहले से ही बने बड़े कण फ्लॉक्स लगातार कतरनी बलों के अधीन होंगे और वापस बारीक कणों में टूट जाएंगे।
इससे न केवल निक्षेपण वेग कम हो जाता है बल्कि प्रवाहित मैलापन भी बढ़ जाता है।
इसलिए, पीएसी फ़्लोक्यूलेशन प्रक्रिया के दौरान, मिश्रण ऊर्जा को काफी कम किया जाना चाहिए, जिससे पर्याप्त द्रव परिसंचरण बना रहे।
धीमी और निरंतर यांत्रिक सरगर्मी की सिफारिश की जाती है ताकि कण:
स्वाभाविक रूप से टकराना
एक दूसरे को सोखें
लगातार बढ़ते रहो
टूटने से बचें
अभ्यास ने यह साबित कर दिया है कि स्थिर निम्न गति फ़्लोक्यूलेशन आमतौर पर केवल पीएसी खुराक बढ़ाने की तुलना में उपचार प्रभावों में सुधार करने में बेहतर है।
पीएसी के लिए अनुशंसित फ़्लोक्यूलेशन ऑपरेटिंग पैरामीटर
स्थिर बड़े कण फ़्लॉक्स प्राप्त करने के लिए, यह अनुशंसा की जाती है कि फ़्लोक्यूलेशन प्रणाली निम्नलिखित परिचालन स्थितियों को अपनाए:
| पैरामीटर | अनुशंसित मूल्य |
| मिश्रण की तीव्रता (जी मान) | 20-60-1 |
| फ़्लोक्यूलेशन समय | 15-30 मिनट |
| मिश्रण विधि | धीमी गति से लगातार हिलाते रहें |
| ऊर्जा डिज़ाइन | पतला मिश्रण ऊर्जा डिज़ाइन (इनलेट पर उच्च, आउटलेट पर कम) |
उनमें से, एक टेपर्ड मिक्सिंग एनर्जी डिज़ाइन की सबसे अधिक अनुशंसा की जाती है।
अर्थात्:
पहली कोशिका थोड़ी अधिक मिश्रण ऊर्जा बनाए रखती है;
दूसरी कोशिका धीरे-धीरे घटती जाती है;
तीसरी कोशिका घटती रहती है;
अंततः अवसादन टैंक में प्रवेश करने से पहले न्यूनतम कतरनी बल बनाए रखें।
यह डिज़ाइन फ्लॉक्स को बाद के चरणों में अत्यधिक सरगर्मी के कारण टूटे बिना लगातार बढ़ने की अनुमति देता है, और इसलिए बड़े पैमाने पर पीएसी जल उपचार परियोजनाओं में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
पीएसी और पीएएम का संयोजन बेहतर परिणाम क्यों देता है?
हालाँकि पीएसी एक साथ जमावट और फ़्लोक्यूलेशन के कुछ हिस्से को पूरा कर सकता है, कुछ जटिल जल गुणों के लिए, केवल पीएसी पर निर्भर रहना अभी भी सर्वोत्तम निपटान प्रभाव प्राप्त करने में विफल रहता है।
इस समय,पॉलीएक्रिलामाइड (PAM)इसे आमतौर पर सहायक फ़्लोकुलेंट के रूप में जोड़ा जाता है।
दोनों रसायन पूरी तरह से अलग-अलग कार्य करते हैं:
| रासायनिक | मुख्य भूमिका |
| पीएसी | जमावट (चार्ज न्यूट्रलाइजेशन, माइक्रो{0}}फ्लोक गठन) |
| पीएएम | फ़्लोक्यूलेशन (सूक्ष्म फ़्लॉक्स को पाटकर बड़े फ़्लॉक्स बनाना) |
पीएएम में बहुत लंबी पॉलिमर श्रृंखलाएं होती हैं जो पीएसी द्वारा गठित कई माइक्रो- फ्लॉक्स को जोड़ सकती हैं, जिससे वे तेजी से अधिक कॉम्पैक्ट बड़े कण फ्लॉक्स में विकसित हो सकते हैं।
इसलिए, निम्नलिखित कार्य स्थितियों में, पीएसी + पीएएम आमतौर पर अकेले पीएसी का उपयोग करने की तुलना में बेहतर उपचार प्रभाव प्राप्त कर सकता है:
उच्च-थ्रूपुट अवसादन टैंकों में तेजी से बसना
अल्ट्राफाइन कण हटाना
मिट्टी और कोयला कीचड़ हटाना
खनिज निलंबित ठोस पदार्थों को हटाना
कोयला धुलाई अपशिष्ट जल उपचार
कीचड़ निर्जलीकरण
कम-तापमान वाला कच्चा जल उपचार
उन उद्यमों के लिए जिन्हें निपटान दक्षता में सुधार करने और कीचड़ की नमी की मात्रा को कम करने की आवश्यकता है, इसका उपयोग करेंऔद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए पीएसी और पीएएमअपेक्षाकृत परिपक्व एवं किफायती प्रक्रिया योजना बन गई है।
पीएसी और पीएएम के लिए सही खुराक क्रम
रासायनिक खुराक अनुक्रम सीधे पूरे फ्लोक्यूलेशन परिणाम को प्रभावित करता है।
अनुशंसित खुराक वर्कफ़्लो इस प्रकार है:
चरण 1: पीएसी की तीव्र खुराक
पीएसी को सबसे पहले तीव्र मिश्रण क्षेत्र में डाला जाना चाहिए। पीएसी को जमावट प्रतिक्रिया को पूरी तरह से पूरा करने की अनुमति देने के लिए तेजी से मिश्रण का समय 30-60 सेकंड तक बनाए रखा जाता है।
चरण 2: PAM धीमे मिश्रण क्षेत्र में प्रवेश करता है
कणों के अस्थिर होने के बाद, पीएएम को फ़्लोक्यूलेशन इनलेट में जोड़ा जाता है। इसके बाद, धीमी गति से मिश्रण को 15-25 मिनट तक बनाए रखा जाता है ताकि पीएएम अपनी ब्रिजिंग भूमिका को पूरी तरह से निभा सके और बड़े कण फ्लॉक्स के निर्माण को बढ़ावा दे सके।
चरण 3: अवसादन प्रणाली में प्रवेश करना
परिपक्व बड़े कण फ्लॉक्स के अवसादन टैंक में प्रवेश करने के बाद, तेजी से निपटान प्राप्त किया जा सकता है, जिससे प्रवाह की स्पष्टता में सुधार होता है और बाद के निस्पंदन सिस्टम पर परिचालन दबाव कम हो जाता है।
PAM को पहले क्यों नहीं जोड़ा जा सकता?
यह कई फ़ील्ड ऑपरेटरों द्वारा की जाने वाली एक सामान्य गलती है।
यदि कण अभी भी इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से स्थिर अवस्था में हैं, तो PAM जल निकाय में प्रवेश कर सकता है, लेकिन यह कणों को प्रभावी ढंग से नहीं जोड़ सकता है, और अधिकांश लंबी आणविक श्रृंखलाएं अपना प्रभाव खो देंगी, जिससे न केवल परिचालन लागत बढ़ जाती है, बल्कि रासायनिक अपशिष्ट भी हो सकता है।
इसलिए, किसी भी पीएसी फ़्लोक्यूलेशन प्रक्रिया में, व्यक्ति को हमेशा इसका पालन करना चाहिए:पीएसी पहले स्कंदन पूरा करता है, और पीएएम फिर फ़्लोक्यूलेशन को मजबूत करता है।
केवल इस सिद्धांत का पालन करके ही उच्च उपचार दक्षता, तेज निपटान वेग और अधिक स्थिर प्रवाहित जल गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए दोनों रसायनों के संबंधित लाभों का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है।
पीएसी मिक्सिंग सिस्टम के लिए सामान्य समस्याएं और अनुकूलन योजनाएं
भले ही उच्च गुणवत्ता वाले पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी) का चयन किया गया हो, यदि जमाव और फ्लोक्यूलेशन के दो चरणों के ऑपरेटिंग पैरामीटर अनुचित रूप से सेट किए गए हैं, तो इससे अभी भी गंदगी हटाने की दर में गिरावट, रासायनिक खपत में वृद्धि और प्रवाहित जल की गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव हो सकता है। इसलिए, मेंपीएसी जल उपचार प्रक्रिया, प्रक्रिया अनुकूलन अक्सर केवल रासायनिक खुराक बढ़ाने से अधिक महत्वपूर्ण होता है।
नीचे वास्तविक इंजीनियरिंग में सबसे सामान्य प्रकार की समस्याओं और उनके अनुरूप अनुकूलन अनुशंसाओं की सूची दी गई है।
1. जमावट प्रभाव अच्छा है, लेकिन जमने की गति धीमी है
संभावित कारण
यदि कच्चा पानी तेजी से मिश्रण के बाद तेजी से माइक्रोफ्लोक्स बना सकता है, लेकिन अवसादन टैंक के अंदर बसने का वेग धीमा है, तो यह आमतौर पर इंगित करता है कि जमाव पूरा हो गया है, जबकि फ्लोक्यूलेशन चरण अपनी इष्टतम स्थिति तक नहीं पहुंचा है। इस घटना के मुख्य कारणों में शामिल हैं:
अपर्याप्त फ़्लोक्यूलेशन प्रतिधारण समय;
अत्यधिक धीमी गति से मिश्रण ऊर्जा;
बड़े कण झुंड पूरी तरह से बनने से पहले अवसादन टैंक में प्रवेश करते हैं।
अनुकूलन अनुशंसाएँ
निम्नलिखित उपाय अनुशंसित हैं:
फ़्लोक्यूलेशन चरण में मिश्रण की तीव्रता को उचित रूप से कम करें (जी मान कम करें);
धीमी गति से मिश्रण अवधारण समय बढ़ाएँ;
कई महीन कणों वाले पानी की गुणवत्ता के लिए, फ्लोक वृद्धि दर को पाटने और बढ़ाने में सहायता के लिए पीएएम को जोड़ा जा सकता है।
फ्लोक्यूलेशन प्रक्रिया को अनुकूलित करके, निपटान दक्षता को आमतौर पर काफी बढ़ाया जा सकता है, साथ ही साथ प्रवाहित मैलापन और निलंबित ठोस सामग्री को भी कम किया जा सकता है।
2. पीएसी डोजिंग के बाद फ्लॉक का निर्माण धीमा हो जाता है
संभावित कारण
यदि पीएसी जोड़ने के बाद भी स्पष्ट फ्लॉक्स लंबे समय तक नहीं बन पाते हैं, तो यह आमतौर पर पीएसी उत्पाद के साथ कोई समस्या नहीं है, बल्कि निम्नलिखित कारकों के कारण होता है:
अपर्याप्त पीएसी खुराक;
तेजी से मिश्रण के दौरान गैर-समान फैलाव;
कच्चे पानी का पीएच मान पीएसी की इष्टतम कार्य सीमा से विचलित हो जाता है;
कच्चे पानी की गुणवत्ता में मौसमी परिवर्तन होते हैं।
अनुकूलन अनुशंसाएँ
इष्टतम पीएसी खुराक की पुन: पुष्टि करने के लिए पहले जार परीक्षण करने की सिफारिश की जाती है। उसी समय, जाँच करें:
क्या तीव्र मिश्रण उपकरण $200\\text{--}400\\text{ s}^{-1}$ के अनुशंसित G मूल्य तक पहुंच सकता है;
क्या PAC को $30\\text{--}60\\text{ सेकंड्स}$ के भीतर समान रूप से फैलाया जा सकता है;
क्या कच्चे पानी का पीएच पीएसी के लिए सर्वोत्तम जमावट प्रभाव डालने के लिए उपयुक्त है।
विभिन्न मौसमों और विभिन्न जल स्रोतों के लिए, लंबे समय तक एक निश्चित खुराक अपनाने के बजाय, पीएसी खुराक योजना को पानी की गुणवत्ता में बदलाव के अनुसार गतिशील रूप से समायोजित किया जाना चाहिए।
3. बड़े कण झुंड अवसादन टैंक में प्रवेश करने के बाद टूट जाते हैं
संभावित कारण
यदि फ़्लोक्यूलेशन चरण के दौरान बड़े फ़्लॉक्स पहले ही बन चुके हैं, लेकिन अवसादन टैंक में प्रवेश करने के बाद फिर से छोटे हो जाते हैं या तैरने लगते हैं, तो यह इंगित करता है कि फ़्लॉक्स बड़े कतरनी बलों के अधीन हैं। सामान्य कारणों में शामिल हैं:
अवसादन टैंक इनलेट पर अत्यधिक प्रवाह वेग;
जल वितरण संरचना का अनुचित डिज़ाइन;
गंभीर जल प्रवाह अशांति;
कीचड़ कम्बल का अत्यधिक उपद्रव।
अनुकूलन अनुशंसाएँ
जाँच पर ध्यान देने की अनुशंसा की जाती है:
अवसादन टैंक इनलेट पर प्रवाह वेग को कम करना;
प्रवाह गाइड संरचना का अनुकूलन;
आवश्यकता पड़ने पर बैफल्स या डिफ्लेक्शन प्लेट्स जोड़ना;
इनलेट अशांति को कम करना.
कई मामलों में, ऐसा नहीं है कि पीएसी का प्रदर्शन अपर्याप्त है, बल्कि यह है कि अवसादन टैंक का हाइड्रोलिक डिज़ाइन फ़्लोक्यूलेशन की उपलब्धियों को प्रतिबंधित करता है।
4. सर्दियों में उपचार का प्रभाव कम हो जाता है
कम तापमान जल उपचार को क्यों प्रभावित करता है?
सर्दियों में पानी का तापमान गिरने के बाद, द्रव की चिपचिपाहट बढ़ जाती है, और कणों की गति का वेग कम हो जाता है, इसलिए कणों के बीच टकराव की संभावना काफी कम हो जाती है। इसका मतलब यह है:
फ़्लोक्यूलेशन की गति धीमी हो जाती है;
झुंड की वृद्धि का समय लंबा हो जाता है;
निपटान दक्षता में गिरावट आती है।
पारंपरिक फिटकरी (एलम) की तुलना में,पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी)इसकी पूर्व-पॉलिमराइज्ड संरचना के कारण कम तापमान वाले वातावरण के लिए बेहतर अनुकूलनशीलता है, इसलिए यह आमतौर पर अभी भी उच्च जमावट दक्षता बनाए रख सकता है।
अनुकूलन अनुशंसाएँ
कम तापमान की स्थिति में, निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:
फ्लोक्यूलेशन समय को उचित रूप से बढ़ाएं;
फ़्लॉक टूटना कम करने के लिए मिश्रण की तीव्रता कम करें;
सहायक फ़्लोकुलेंट के रूप में PAM जोड़ें;
जार परीक्षण के आधार पर PAC खुराक को पुनः अनुकूलित करें।
उत्तरी क्षेत्रों, नगरपालिका जल आपूर्ति और खनन शीतकालीन संचालन परियोजनाओं के लिए, ये उपाय आमतौर पर उपचार परिणामों में काफी सुधार कर सकते हैं।
जमावट और फ़्लोक्यूलेशन त्वरित तुलना तालिका
| पैरामीटर | जमावट | flocculation |
| प्रक्रिया प्रकृति | रासायनिक प्रतिक्रिया | भौतिक एकत्रीकरण |
| मुख्य लक्ष्य | चार्ज न्यूट्रलाइजेशन | झुंड की वृद्धि |
| समय की प्रतिक्रिया | कुछ मिलीसेकंड से लेकर कुछ सेकंड तक | 15-30 मिनट |
| अनुशंसित जी मान | 200-400S-1 | 20-60S-1 |
| पीएसी की मुख्य भूमिका | कणों को तेजी से अस्थिर करता है | विकास को बढ़ावा देने के लिए पॉलिमर ब्रिजिंग |
| पीएएम की भूमिका | भाग नहीं लेता | ब्रिजिंग प्रभाव को बढ़ाता है |
| सामान्य समस्या | अपर्याप्त मिश्रण से अपूर्ण अस्थिरता उत्पन्न होती है | अत्यधिक मिश्रण से फ़्लोक टूट जाता है |
यह तुलना तालिका इंजीनियरिंग कर्मियों को सिस्टम की परिचालन स्थिति का तुरंत आकलन करने और विभिन्न चरणों के लिए संबंधित अनुकूलन उपाय करने में मदद कर सकती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
1.क्या PAC को हमेशा PAM के साथ संयोजन में उपयोग करने की आवश्यकता है?
आवश्यक रूप से नहीं। मध्यम मैलापन और पर्याप्त फ्लोक्यूलेशन समय के साथ पानी की गुणवत्ता के लिए, अकेले पीएसी का उपयोग करके अच्छे निपटान प्रदर्शन के साथ फ्लॉक्स बनाया जा सकता है। हालाँकि, निम्नलिखित कार्य स्थितियों के लिए, एक संयुक्त PAC और PAM प्रक्रिया की अनुशंसा की जाती है:
अति सूक्ष्म कणों की एक बड़ी मात्रा;
उच्च -गंदलापन खनन अपशिष्ट जल;
कोयला धुलाई अपशिष्ट जल;
सर्दियों में कम तापमान पर ऑपरेशन;
कीचड़ निर्जलीकरण के लिए उच्च आवश्यकताएं;
बड़ी -प्रवाह उपचार प्रणालियों को तेजी से व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है।
2.क्या स्कंदन और फ्लोक्यूलेशन एक ही टैंक में पूरा किया जा सकता है?
सैद्धांतिक रूप से हाँ, लेकिन आमतौर पर इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। कारण यह है कि दोनों के लिए आवश्यक मिश्रण ऊर्जा पूरी तरह से अलग है:
जमाव के लिए उच्च गति मिश्रण की आवश्यकता होती है;
फ़्लोक्यूलेशन के लिए धीमी गति से सरगर्मी की आवश्यकता होती है। यदि समान मिश्रण गति अपनाई जाए तो दोनों प्रतिक्रियाओं को संतुलित करना मुश्किल है। इसलिए, अधिकांश आधुनिक जल उपचार प्रणालियाँ अधिक स्थिर उपचार प्रभाव प्राप्त करने के लिए स्वतंत्र तीव्र मिश्रण क्षेत्र और धीमी गति से प्रवाह क्षेत्र स्थापित करेंगी।
3.कैसे आंका जाए कि फ्लोक्यूलेशन अपनी सर्वोत्तम स्थिति में पहुंच गया है?
प्रारंभिक निर्णय फ़्लॉक विशेषताओं को देखकर किया जा सकता है: उच्च गुणवत्ता वाले फ़्लॉक्स में आमतौर पर निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:
नग्न आंखों से स्पष्ट रूप से दिखाई देता है;
आकार लगभग पिनहेड से लेकर मटर के आकार तक है;
कॉम्पैक्ट संरचना, आसानी से टूटती नहीं;
सरगर्मी रुकने के बाद तेजी से व्यवस्थित होने में सक्षम। यदि जल निकाय अभी भी समान रूप से गंदला दिखाई देता है, तो यह इंगित करता है कि फ़्लोक्यूलेशन स्थितियों को अभी भी और अनुकूलन की आवश्यकता है।
4.जार टेस्ट (जार टेस्ट) क्यों महत्वपूर्ण है?
पानी की गुणवत्ता अलग-अलग क्षेत्रों, अलग-अलग मौसमों और अलग-अलग औद्योगिक अपशिष्ट जल में बहुत भिन्न होती है, और सभी परियोजनाओं पर कोई एक निश्चित खुराक लागू नहीं होती है। एक जार परीक्षण उपयोगकर्ताओं को शीघ्रता से यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है:
इष्टतम पीएसी खुराक;
क्या PAM को जोड़ने की आवश्यकता है;
इष्टतम पीएच रेंज;
इष्टतम जमावट और फ्लोक्यूलेशन समय;
अनुशंसित मिश्रण तीव्रता. इसलिए, जब आधिकारिक तौर पर उत्पादन में लगाया जाता है या जब पानी की गुणवत्ता में परिवर्तन होता है, तो सर्वोत्तम ऑपरेटिंग पैरामीटर प्राप्त करने के लिए बीकर परीक्षण करने को प्राथमिकता देने की सिफारिश की जाती है।
निष्कर्ष
स्कंदन और फ्लोक्यूलेशन, हालांकि एक ही जल उपचार प्रक्रिया से संबंधित हैं, फिर भी पूरी तरह से अलग-अलग कार्य करते हैं।
कोलाइडल कणों को स्थिरता खोने के लिए चार्ज न्यूट्रलाइजेशन को तेजी से पूरा करने के लिए जमावट जिम्मेदार है; फ़्लोक्यूलेशन, धीमी गति से मिश्रण के माध्यम से, सूक्ष्म - फ़्लॉक्स को लगातार टकराने, पुल करने और बड़े कण फ़्लॉक्स में विकसित होने की अनुमति देता है जिन्हें व्यवस्थित करना आसान होता है।
एक कुशल अकार्बनिक बहुलक कौयगुलांट के रूप में,पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी)न केवल जमाव को शीघ्रता से पूरा कर सकता है बल्कि फ्लोक्यूलेशन चरण के दौरान फ्लोक वृद्धि को भी लगातार बढ़ावा दे सकता है। तेजी से मिश्रण, धीमी फ्लोक्यूलेशन और संयुक्त पीएसी और पीएएम खुराक योजनाओं के उचित डिजाइन के माध्यम से, मैलापन हटाने की दर, निलंबित ठोस हटाने की दर और समग्र परिचालन स्थिरता में काफी सुधार किया जा सकता है।
पेयजल शुद्धिकरण, नगरपालिका सीवेज उपचार, औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार, खनन अपशिष्ट जल उपचार, साथ ही कागज निर्माण और कपड़ा रंगाई जैसे उद्योगों के लिए, जमावट और फ्लोक्यूलेशन के कार्य तंत्र की गहरी समझ पीएसी अनुप्रयोग प्रभावों को अनुकूलित करने, परिचालन लागत को कम करने और उपचार दक्षता बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण आधार है।
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एक बार {{1}एक तकनीकी परामर्श और {{2}बिक्री के बाद सहायता।
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