
औद्योगिक जल उपचार प्रक्रियाएँ और रासायनिक अनुप्रयोग


पृष्ठभूमि
औद्योगीकरण के तेज़ी से विकास के साथ, विभिन्न औद्योगिक उत्पादन में जल उपचार का महत्व तेज़ी से स्पष्ट होता जा रहा है। औद्योगिक जल उपचार न केवल प्रक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण कड़ी है, बल्कि पर्यावरणीय नियमों और सतत विकास आवश्यकताओं को पूरा करने का एक प्रमुख उपाय भी है।

जल उपचार प्रकार
जल उपचार प्रकार | मुख्य उद्देश्य | मुख्य उपचार वस्तुएँ | मुख्य प्रक्रियाएँ. |
कच्चे पानी का पूर्व उपचार | घरेलू या औद्योगिक जल की आवश्यकताओं को पूरा करें | प्राकृतिक जल स्रोत जल | निस्पंदन, अवसादन, जमावट। |
प्रक्रिया जल उपचार | विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करें | औद्योगिक प्रक्रिया जल | मृदुकरण, विलवणीकरण, विऑक्सीजनीकरण। |
परिसंचारी शीतलन जल उपचार | उपकरणों का सामान्य संचालन सुनिश्चित करें | परिसंचारी शीतलन जल | खुराक उपचार. |
व्यर्थ पानी का उपचार | पर्यावरण की रक्षा करें | औद्योगिक अपशिष्ट जल | भौतिक, रासायनिक, जैविक उपचार। |
पुनर्चक्रित जल उपचार | ताजे पानी की खपत कम करें | प्रयुक्त जल | अपशिष्ट जल उपचार के समान। |

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले जल उपचार रसायन
वर्ग | आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले रसायन | समारोह |
फ्लोक्यूलेटिंग एजेंट | पीएसी, पीएएम, पीडीएडीएमएसी, पॉलीएमाइन, एल्यूमीनियम सल्फेट, आदि। | निलंबित ठोस और कार्बनिक पदार्थ हटाएँ |
कीटाणुनाशक | जैसे टीसीसीए, एसडीआईसी, ओजोन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, आदि | पानी में मौजूद सूक्ष्मजीवों (जैसे बैक्टीरिया, वायरस, कवक और प्रोटोजोआ) को मारता है |
पीएच समायोजक | अमीनोसल्फोनिक एसिड, NaOH, चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि। | पानी का पीएच नियंत्रित करें |
धातु आयन हटाने वाले | EDTA, आयन एक्सचेंज रेजिन | पानी में भारी धातु आयनों (जैसे लोहा, तांबा, सीसा, कैडमियम, पारा, निकल, आदि) और अन्य हानिकारक धातु आयनों को हटाएँ |
पैमाना अवरोधक | ऑर्गनोफॉस्फेट, ऑर्गनोफॉस्फोरस कार्बोक्जिलिक एसिड | कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों द्वारा स्केल निर्माण को रोकता है। धातु आयनों को हटाने का भी एक निश्चित प्रभाव है। |
डीऑक्सीडाइज़र | सोडियम सल्फाइट, हाइड्राजीन, आदि। | ऑक्सीजन क्षरण को रोकने के लिए घुली हुई ऑक्सीजन को हटाएँ |
सफाई कर्मक पदार्थ | साइट्रिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, एमिनोसल्फोनिक एसिड | स्केल और अशुद्धियों को हटाएँ |
oxidants | ओजोन, परसल्फेट, हाइड्रोजन क्लोराइड, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, आदि। | कीटाणुशोधन, प्रदूषकों को हटाना और जल की गुणवत्ता में सुधार आदि। |
सॉफ़्टनर | जैसे चूना और सोडियम कार्बोनेट। | कठोरता आयनों (कैल्शियम, मैग्नीशियम आयन) को हटाता है और स्केल गठन के जोखिम को कम करता है |
डिफोमर्स/एंटीफोम | झाग को दबाना या खत्म करना | |
हटाना | कैल्शियम हाइपोक्लोराइड | अपशिष्ट जल से NH₃-N को हटाकर उसे निर्वहन मानकों के अनुरूप बनाना |

जल उपचार रसायन हम आपूर्ति कर सकते हैं:

औद्योगिक जल उपचार, औद्योगिक जल और उसके निस्सरण जल को भौतिक, रासायनिक, जैविक और अन्य विधियों से उपचारित करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। औद्योगिक जल उपचार, औद्योगिक उत्पादन का एक अनिवार्य अंग है और इसका महत्व निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होता है:
1.1 उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करें
उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए पानी में मौजूद अशुद्धियों जैसे धातु आयन, निलंबित ठोस पदार्थ आदि को हटाएँ।
संक्षारण को रोकें: पानी में घुली ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड आदि धातु के उपकरणों में संक्षारण पैदा कर सकती हैं और उपकरणों के जीवन को छोटा कर सकती हैं।
सूक्ष्मजीवों पर नियंत्रण रखें: पानी में बैक्टीरिया, शैवाल और अन्य सूक्ष्मजीव उत्पाद संदूषण का कारण बन सकते हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता और स्वास्थ्य सुरक्षा प्रभावित हो सकती है।
1.2 उत्पादन दक्षता में सुधार
डाउनटाइम कम करें: नियमित जल उपचार से उपकरण स्केलिंग और क्षरण को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है, उपकरण रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवृत्ति कम हो सकती है, और इस प्रकार उत्पादन दक्षता में सुधार हो सकता है।
प्रक्रिया की स्थितियों का अनुकूलन: जल उपचार के माध्यम से, उत्पादन प्रक्रिया की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने वाली जल गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है।
1.3 उत्पादन लागत कम करें
ऊर्जा बचाएँ: जल उपचार के माध्यम से, उपकरणों की ऊर्जा खपत को कम किया जा सकता है और उत्पादन लागत को बचाया जा सकता है।
स्केलिंग को रोकें: पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन जैसे कठोरता आयन स्केल का निर्माण करेंगे, उपकरण की सतह से चिपक जाएंगे, और ऊष्मा चालन दक्षता को कम कर देंगे।
उपकरण का जीवनकाल बढ़ाना: उपकरण के क्षरण और स्केलिंग को कम करना, उपकरण की सेवा का जीवनकाल बढ़ाना, और उपकरण के मूल्यह्रास की लागत को कम करना।
सामग्री की खपत कम करें: जल उपचार के माध्यम से, जैवनाशियों के अपशिष्ट को कम किया जा सकता है और उत्पादन लागत को कम किया जा सकता है।
कच्चे माल की खपत कम करें: जल उपचार के माध्यम से, अपशिष्ट तरल में शेष कच्चे माल को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है और उत्पादन में वापस लाया जा सकता है, जिससे कच्चे माल की बर्बादी कम हो जाती है और उत्पादन लागत कम हो जाती है।
1.4 पर्यावरण की रक्षा करें
प्रदूषक उत्सर्जन को कम करना: औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के बाद, प्रदूषक उत्सर्जन की सांद्रता को कम किया जा सकता है और जल पर्यावरण को संरक्षित किया जा सकता है।
जल संसाधनों के पुनर्चक्रण को साकार करें: जल उपचार के माध्यम से, औद्योगिक जल को पुनर्चक्रित किया जा सकता है और ताजे जल संसाधनों पर निर्भरता को कम किया जा सकता है।
1.5 पर्यावरणीय नियमों का पालन करें
उत्सर्जन मानकों को पूरा करना: औद्योगिक अपशिष्ट जल को राष्ट्रीय और स्थानीय उत्सर्जन मानकों को पूरा करना होगा, और जल उपचार इस लक्ष्य को प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण साधन है।
संक्षेप में, औद्योगिक जल उपचार न केवल उत्पाद की गुणवत्ता और उत्पादन क्षमता से संबंधित है, बल्कि उद्यमों के आर्थिक लाभ और पर्यावरण संरक्षण से भी संबंधित है। वैज्ञानिक और उचित जल उपचार के माध्यम से, जल संसाधनों का इष्टतम उपयोग प्राप्त किया जा सकता है और उद्योग के सतत विकास को बढ़ावा दिया जा सकता है।
औद्योगिक जल उपचार में बिजली, रसायन, दवा, धातु विज्ञान, खाद्य और पेय उद्योग आदि सहित कई क्षेत्र शामिल हैं। इसकी उपचार प्रक्रिया आमतौर पर पानी की गुणवत्ता आवश्यकताओं और निर्वहन मानकों के अनुसार अनुकूलित होती है।



2.1 रसायन और जलप्रवाह उपचार के सिद्धांत (कच्चा जल पूर्व उपचार)
औद्योगिक जल उपचार में कच्चे जल के पूर्व-उपचार में मुख्यतः प्राथमिक निस्पंदन, जमाव, ऊर्णन, अवसादन, प्लवन, कीटाणुशोधन, pH समायोजन, धातु आयन निष्कासन और अंतिम निस्पंदन शामिल हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले रसायनों में शामिल हैं:
स्कंदक और फ्लोकुलेंट: जैसे पीएसी, पीएएम, पीडीएडीएमएसी, पॉलीएमाइन, एल्यूमीनियम सल्फेट, आदि।
मृदुकारी पदार्थ: जैसे चूना और सोडियम कार्बोनेट।
कीटाणुनाशक: जैसे टीसीसीए, एसडीआईसी, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, ओजोन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, आदि।
pH समायोजक: जैसे अमीनोसल्फोनिक एसिड, सोडियम हाइड्रोक्साइड, चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि।
धातु आयन रिमूवर EDTA, आयन एक्सचेंज रेजिन आदि,
स्केल अवरोधक: ऑर्गेनोफॉस्फेट, ऑर्गेनोफॉस्फोरस कार्बोक्जिलिक एसिड, आदि।
अधिशोषक: जैसे सक्रिय कार्बन, सक्रिय एल्यूमिना, आदि।
इन रसायनों के संयोजन और उपयोग से औद्योगिक जल उपचार में पानी में निलंबित पदार्थ, कार्बनिक प्रदूषक, धातु आयन और सूक्ष्मजीवों को प्रभावी ढंग से हटाने में मदद मिल सकती है, यह सुनिश्चित किया जा सकता है कि पानी की गुणवत्ता उत्पादन की जरूरतों को पूरा करती है, और बाद के उपचार के बोझ को कम करती है।

2.2 प्रक्रिया जल उपचार के रसायन और सिद्धांत
औद्योगिक जल उपचार में प्रक्रिया जल उपचार में मुख्य रूप से पूर्व-उपचार, मृदुकरण, विऑक्सीकरण, लौह और मैंगनीज निष्कासन, विलवणीकरण, नसबंदी और कीटाणुशोधन शामिल हैं। प्रत्येक चरण में जल की गुणवत्ता को अनुकूलित करने और विभिन्न औद्योगिक उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न रसायनों की आवश्यकता होती है। सामान्य रसायनों में शामिल हैं:
कोएगुलेंट्स और फ्लोक्यूलेंट्स: | जैसे पीएसी, पीएएम, पीडीएडीएमएसी, पॉलीएमाइन्स, एल्युमिनियम सल्फेट, आदि। |
सॉफ़्नर: | जैसे चूना और सोडियम कार्बोनेट। |
कीटाणुनाशक: | जैसे टीसीसीए, एसडीआईसी, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, ओजोन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, आदि। |
पीएच समायोजक: | जैसे अमीनोसल्फोनिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि। |
धातु आयन हटाने वाले: | EDTA, आयन एक्सचेंज रेजिन |
पैमाना अवरोधक: | ऑर्गेनोफॉस्फेट, ऑर्गेनोफॉस्फोरस कार्बोक्जिलिक एसिड, आदि। |
अधिशोषक: | जैसे सक्रिय कार्बन, सक्रिय एल्यूमिना, आदि। |
ये रसायन विभिन्न जल उपचार प्रक्रिया संयोजनों के माध्यम से प्रक्रिया जल की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि जल की गुणवत्ता उत्पादन मानकों के अनुरूप हो, उपकरण क्षति के जोखिम को कम कर सकते हैं, और उत्पादन दक्षता में सुधार कर सकते हैं।

2.3 परिसंचारी शीतलन जल उपचार के रसायन और सिद्धांत
परिसंचारी शीतलन जल उपचार औद्योगिक जल उपचार का एक अत्यंत महत्वपूर्ण हिस्सा है, विशेष रूप से अधिकांश औद्योगिक सुविधाओं (जैसे रासायनिक संयंत्र, बिजली संयंत्र, इस्पात संयंत्र, आदि) में, जहाँ शीतलन उपकरणों और प्रक्रियाओं के लिए शीतलन जल प्रणालियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। परिसंचारी शीतलन जल प्रणालियाँ अपने बड़े जल आयतन और लगातार परिसंचरण के कारण स्केलिंग, जंग, सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और अन्य समस्याओं के प्रति संवेदनशील होती हैं। इसलिए, इन समस्याओं को नियंत्रित करने और प्रणाली के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी जल उपचार विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए।
परिसंचारी शीतलन जल उपचार का उद्देश्य प्रणाली में स्केलिंग, जंग और जैविक संदूषण को रोकना और शीतलन दक्षता सुनिश्चित करना है। शीतलन जल के मुख्य मापदंडों (जैसे पीएच, कठोरता, गंदलापन, घुली हुई ऑक्सीजन, सूक्ष्मजीव, आदि) की निगरानी करें और लक्षित उपचार के लिए जल गुणवत्ता संबंधी समस्याओं का विश्लेषण करें।
कोएगुलेंट्स और फ्लोक्यूलेंट्स: | जैसे पीएसी, पीएएम, पीडीएडीएमएसी, पॉलीएमाइन्स, एल्युमिनियम सल्फेट, आदि। |
सॉफ़्नर: | जैसे चूना और सोडियम कार्बोनेट। |
कीटाणुनाशक: | जैसे टीसीसीए, एसडीआईसी, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, ओजोन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, आदि। |
पीएच समायोजक: | जैसे अमीनोसल्फोनिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि। |
धातु आयन हटाने वाले: | EDTA, आयन एक्सचेंज रेजिन |
पैमाना अवरोधक: | ऑर्गेनोफॉस्फेट, ऑर्गेनोफॉस्फोरस कार्बोक्जिलिक एसिड, आदि। |
अधिशोषक: | जैसे सक्रिय कार्बन, सक्रिय एल्यूमिना, आदि। |
ये रसायन और उपचार विधियां स्केलिंग, संक्षारण और सूक्ष्मजीव संदूषण को रोकने में मदद करती हैं, शीतलन जल प्रणाली के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करती हैं, उपकरण क्षति और ऊर्जा खपत को कम करती हैं, और प्रणाली दक्षता में सुधार करती हैं।

2.4 अपशिष्ट जल उपचार के रसायन और सिद्धांत
औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया को अपशिष्ट जल की विशेषताओं और उपचार उद्देश्यों के अनुसार कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें मुख्य रूप से पूर्व-उपचार, अम्ल-क्षार निराकरण, कार्बनिक पदार्थों और निलंबित ठोस पदार्थों का निष्कासन, मध्यवर्ती और उन्नत उपचार, कीटाणुशोधन और बंध्यीकरण, कीचड़ उपचार और पुनर्चक्रित जल उपचार शामिल हैं। अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया की दक्षता और संपूर्णता सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक चरण में विभिन्न रसायनों के एक साथ कार्य करने की आवश्यकता होती है।
उत्सर्जन मानकों को पूरा करने और पर्यावरण प्रदूषण को कम करने के लिए औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार को तीन मुख्य तरीकों में विभाजित किया गया है: भौतिक, रासायनिक और जैविक।
भौतिक विधि:अवसादन, निस्पंदन, प्लवन, आदि।
रासायनिक विधि:उदासीनीकरण, रेडॉक्स, रासायनिक अवक्षेपण।
जैविक विधि:सक्रिय आपंक विधि, झिल्ली बायोरिएक्टर (एमबीआर), आदि।
सामान्य रसायनों में शामिल हैं:
कोएगुलेंट्स और फ्लोक्यूलेंट्स: | जैसे पीएसी, पीएएम, पीडीएडीएमएसी, पॉलीएमाइन्स, एल्युमिनियम सल्फेट, आदि। |
सॉफ़्नर: | जैसे चूना और सोडियम कार्बोनेट। |
कीटाणुनाशक: | जैसे टीसीसीए, एसडीआईसी, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, ओजोन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, आदि। |
पीएच समायोजक: | जैसे अमीनोसल्फोनिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, चूना, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि। |
धातु आयन हटाने वाले: | EDTA, आयन एक्सचेंज रेजिन |
पैमाना अवरोधक: | ऑर्गेनोफॉस्फेट, ऑर्गेनोफॉस्फोरस कार्बोक्जिलिक एसिड, आदि। |
अधिशोषक: | जैसे सक्रिय कार्बन, सक्रिय एल्यूमिना, आदि। |
इन रसायनों के प्रभावी अनुप्रयोग के माध्यम से, औद्योगिक अपशिष्ट जल को मानकों के अनुपालन में उपचारित और निष्काषित किया जा सकता है, तथा उसका पुनः उपयोग भी किया जा सकता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण और जल संसाधन उपभोग को कम करने में मदद मिलेगी।

2.5 पुनर्चक्रित जल उपचार के रसायन और सिद्धांत
पुनर्चक्रित जल उपचार एक जल संसाधन प्रबंधन पद्धति है जो औद्योगिक अपशिष्ट जल को उपचार के बाद पुनः उपयोग में लाती है। जल संसाधनों की बढ़ती कमी के साथ, कई औद्योगिक क्षेत्रों ने पुनर्चक्रित जल उपचार उपायों को अपनाया है, जिससे न केवल जल संसाधनों की बचत होती है, बल्कि उपचार और निर्वहन की लागत भी कम होती है। पुनर्चक्रित जल उपचार की कुंजी अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को हटाना है ताकि जल की गुणवत्ता पुन: उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सके, जिसके लिए उच्च प्रसंस्करण सटीकता और तकनीक की आवश्यकता होती है।
पुनर्चक्रित जल उपचार की प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रमुख चरण शामिल हैं:
पूर्व उपचार:पीएसी, पीएएम आदि का उपयोग करके अशुद्धियों और ग्रीस के बड़े कणों को हटाना।
पीएच समायोजन:पीएच को समायोजित करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले रसायनों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड, सल्फ्यूरिक एसिड, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड आदि शामिल हैं।
जैविक उपचार:कार्बनिक पदार्थ को हटाना, सूक्ष्मजीव क्षरण का समर्थन करना, अमोनियम क्लोराइड, सोडियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट आदि का उपयोग करना।
रासायनिक उपचार:कार्बनिक पदार्थ और भारी धातुओं का ऑक्सीडेटिव निष्कासन, आमतौर पर ओजोन, परसल्फेट, सोडियम सल्फाइड आदि का उपयोग किया जाता है।
झिल्ली पृथक्करण:घुले हुए पदार्थों को हटाने और पानी की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस, नैनोफिल्ट्रेशन और अल्ट्राफिल्ट्रेशन तकनीक का उपयोग करें।
कीटाणुशोधन:सूक्ष्मजीवों को हटाने के लिए क्लोरीन, ओजोन, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट आदि का उपयोग करें।
निगरानी और समायोजन:सुनिश्चित करें कि पुनः उपयोग किया जाने वाला जल मानकों के अनुरूप हो तथा समायोजन के लिए नियामकों और निगरानी उपकरणों का उपयोग करें।
डिफोमर्स:वे तरल के पृष्ठ तनाव को कम करके और फोम की स्थिरता को नष्ट करके फोम को दबाते या खत्म करते हैं। (डिफोमर्स के अनुप्रयोग परिदृश्य: जैविक उपचार प्रणालियाँ, रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार, दवा अपशिष्ट जल उपचार, खाद्य अपशिष्ट जल उपचार, कागज बनाने का अपशिष्ट जल उपचार, आदि।)
कैल्शियम हाइपोक्लोराइड:वे अमोनिया नाइट्रोजन जैसे प्रदूषकों को हटाते हैं
इन प्रक्रियाओं और रसायनों के अनुप्रयोग से यह सुनिश्चित होता है कि उपचारित अपशिष्ट जल की गुणवत्ता पुन: उपयोग मानकों के अनुरूप है, जिससे इसका औद्योगिक उत्पादन में प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सके।



औद्योगिक जल उपचार आधुनिक औद्योगिक उत्पादन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इसकी प्रक्रिया और रासायनिक चयन को विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित करने की आवश्यकता है। रसायनों के तर्कसंगत उपयोग से न केवल उपचार प्रभाव में सुधार हो सकता है, बल्कि लागत भी कम हो सकती है और पर्यावरण पर प्रभाव कम हो सकता है। भविष्य में, प्रौद्योगिकी की प्रगति और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं में सुधार के साथ, औद्योगिक जल उपचार अधिक बुद्धिमान और हरित दिशा में विकसित होगा।
