पैक-पैम संयोजन की अनुसंधान प्रगति पर समीक्षा

जू डारोंग 1,2, झांग झोंगझी 2, जियांग हाओ 1, मा झिगांग 1

(1. बीजिंग गुओनेंग झोंगडियन ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण प्रौद्योगिकी कंपनी लिमिटेड, बीजिंग 100022; 2. चीन पेट्रोलियम विश्वविद्यालय (बीजिंग), बीजिंग 102249)

सारांश: अपशिष्ट जल और अपशिष्ट अवशेष उपचार के क्षेत्र में, PAC और PAM का व्यापक रूप से सामान्य फ्लोकुलेंट और कोएगुलेंट सहायक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह शोधपत्र विभिन्न क्षेत्रों में PAC-PAM के अनुप्रयोग प्रभाव और अनुसंधान स्थिति का परिचय देता है, PAC-PAM के संयोजन पर विभिन्न शोधकर्ताओं की समझ और विचारों का संक्षेप में वर्णन करता है, और विभिन्न प्रायोगिक स्थितियों और क्षेत्र परिस्थितियों में PAC-PAM की अनुप्रयोग आवश्यकताओं और सिद्धांतों का व्यापक विश्लेषण करता है। समीक्षा की विषयवस्तु और विश्लेषण परिणामों के अनुसार, यह शोधपत्र विभिन्न कार्य परिस्थितियों में लागू PAC-PAM के आंतरिक सिद्धांत को इंगित करता है, और यह भी बताता है कि PAC और PAM के संयोजन में भी कुछ कमियां हैं, और इसके अनुप्रयोग का तरीका और मात्रा विशिष्ट स्थिति के अनुसार तय की जानी चाहिए।

मुख्य शब्द: पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड; पॉलीएक्रिलामाइड; जल उपचार; फ्लोक्यूलेशन

0 परिचय

औद्योगिक क्षेत्र में, अपशिष्ट जल और इसी तरह के कचरे के उपचार के लिए पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (PAC) और पॉलीएक्रिलामाइड (PAM) के संयुक्त उपयोग ने एक परिपक्व प्रौद्योगिकी श्रृंखला का निर्माण किया है, लेकिन इसकी संयुक्त क्रियाविधि स्पष्ट नहीं है, और विभिन्न क्षेत्रों में विभिन्न कार्य स्थितियों के लिए खुराक का अनुपात भी अलग-अलग होता है।

यह शोधपत्र देश-विदेश के प्रासंगिक साहित्य का व्यापक विश्लेषण करता है, पीएसी और पीएसी के संयोजन तंत्र का सारांश प्रस्तुत करता है, और विभिन्न उद्योगों में पीएसी और पीएएम के वास्तविक प्रभाव के साथ विभिन्न अनुभवजन्य निष्कर्षों पर व्यापक सांख्यिकी प्रस्तुत करता है, जिसका संबंधित क्षेत्रों में आगे के शोध के लिए मार्गदर्शक महत्व है।

1. पैक-पैम के घरेलू अनुप्रयोग अनुसंधान का उदाहरण

पीएसी और पीएएम के क्रॉसलिंकिंग प्रभाव का उपयोग जीवन के सभी क्षेत्रों में किया जाता है, लेकिन खुराक और सहायक उपचार विधियां विभिन्न कार्य परिस्थितियों और उपचार वातावरण के लिए अलग-अलग होती हैं।

1.1 घरेलू मल और नगरपालिका कीचड़

झाओ युयांग (2013) और अन्य शोधकर्ताओं ने इनडोर परीक्षण विधि का उपयोग करके पीएसी और पीएएफसी के लिए एक संक्षारण सहायक के रूप में पीएएम के संक्षारण प्रभाव का परीक्षण किया। प्रयोग में पाया गया कि पीएएम द्वारा संक्षारण के बाद पीएसी का संक्षारण प्रभाव काफी बढ़ गया।

वांग मुटोंग (2010) और अन्य ने एक कस्बे में घरेलू सीवेज पर पीएसी + पीए के उपचार प्रभाव का अध्ययन किया, और ऑर्थोगोनल प्रयोगों के माध्यम से सीओडी हटाने की दक्षता और अन्य संकेतकों का अध्ययन किया।

लिन यिंग्ज़ी (2014) एट अल. ने जल उपचार संयंत्र में शैवाल पर पीएसी और पीएएम के संवर्धित जमाव प्रभाव का अध्ययन किया। यांग हांगमेई (2017) एट अल. ने किमची अपशिष्ट जल पर संयुक्त उपयोग के उपचार प्रभाव का अध्ययन किया और पाया कि इष्टतम पीएच मान 6 था।

फू पेइकियान (2008) और अन्य ने पुन: उपयोग किए गए पानी पर मिश्रित फ्लोकुलेंट के प्रभाव का अध्ययन किया। जल के नमूनों में मैलापन, टीपी, सीओडी और फॉस्फेट जैसी अशुद्धियों को दूर करने के प्रभावों को मापकर यह पाया गया कि मिश्रित फ्लोकुलेंट सभी प्रकार की अशुद्धियों को दूर करने में प्रभावी है।

काओ लोंगटियन (2012) और अन्य ने सर्दियों में कम तापमान के कारण पूर्वोत्तर चीन में जल उपचार प्रक्रिया में धीमी प्रतिक्रिया दर, हल्के फ्लोक्स और डूबने में कठिनाई की समस्याओं को हल करने के लिए मिश्रित फ्लोक्यूलेशन की विधि को अपनाया।

लियू हाओ (2015) एट अल. ने घरेलू सीवेज में कठिन अवसादन और मैलापन में कमी निलंबन पर मिश्रित फ्लोकुलेंट के उपचार प्रभाव का अध्ययन किया, और पाया कि पीएएम और पीएसी को जोड़ते समय पीएएम फ्लोकुलेट की एक निश्चित मात्रा जोड़ने से अंतिम उपचार प्रभाव को बढ़ावा मिल सकता है।

1.2 छपाई और रंगाई का अपशिष्ट जल और कागज निर्माण का अपशिष्ट जल

झांग लानहे (2015) और अन्य ने कागज निर्माण अपशिष्ट जल के उपचार में चिटोसन (सीटीएस) और संक्षारण कारक के समन्वय प्रभाव का अध्ययन किया और पाया कि चिटोसन मिलाना बेहतर था।

सीओडी और टर्बिडिटी को हटाने की दर में क्रमशः 13.2% और 5.9% की वृद्धि हुई।

ज़ी लिन (2010) ने कागज बनाने के अपशिष्ट जल के पीएसी और पीएएम के संयुक्त उपचार के प्रभाव का अध्ययन किया।

लियू ज़िकियांग (2013) और अन्य शोधकर्ताओं ने छपाई और रंगाई के अपशिष्ट जल के उपचार के लिए स्वनिर्मित पीएसी और पीएसी मिश्रित फ्लोकुलेंट का उपयोग अल्ट्रासोनिक विधि से किया। निष्कर्ष यह निकला कि जब पीएच मान 11 और 13 के बीच था, तब पहले पीएसी मिलाकर 2 मिनट तक हिलाया गया, और फिर पीएसी मिलाकर 3 मिनट तक हिलाया गया, जिससे उपचार का सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त हुआ।

झोउ डैनी (2016) और अन्य ने घरेलू सीवेज पर पीएसी + पीएएम के उपचार प्रभाव का अध्ययन किया, जैविक त्वरक और जैविक प्रतिकारक के उपचार प्रभाव की तुलना की, और पाया कि तेल को हटाने के प्रभाव में पीएसी + पीएएम जैविक उपचार विधि से बेहतर था, लेकिन जल गुणवत्ता विषाक्तता में पीएसी + पीएएम जैविक उपचार विधि से कहीं बेहतर था।

वांग झिझी (2014) और अन्य ने पेपर बनाने की मध्य-चरण अपशिष्ट जल के उपचार की विधि का अध्ययन किया, जिसमें PAC + PAM जमाव को एक विधि के रूप में शामिल किया गया था। जब PAC की मात्रा 250 मिलीग्राम/लीटर और PAM की मात्रा 0.7 मिलीग्राम/लीटर थी, तथा pH मान लगभग उदासीन था, तब COD निष्कासन दर 68% तक पहुँच गई।

ज़ुओ वेइयुआन (2018) और अन्य शोधकर्ताओं ने Fe3O4 / PAC / PAM के मिश्रित फ्लोक्यूलेशन प्रभाव का अध्ययन और तुलना की। परीक्षण से पता चलता है कि जब तीनों का अनुपात 1:2:1 होता है, तो छपाई और रंगाई के अपशिष्ट जल के उपचार का प्रभाव सर्वोत्तम होता है।

एल.वी. सिनिंग (2010) एट अल. ने मध्य चरण के अपशिष्ट जल पर पीएसी + पीएएम संयोजन के उपचार प्रभाव का अध्ययन किया। शोध से पता चलता है कि अम्लीय वातावरण (पीएच 5) में समग्र फ्लोक्यूलेशन प्रभाव सर्वोत्तम है। पीएसी की मात्रा 1200 मिलीग्राम/लीटर और पीएएम की मात्रा 120 मिलीग्राम/लीटर है, और कॉड निष्कासन दर 60% से अधिक है।

1.3 कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल और शोधन अपशिष्ट जल

यांग लेई (2013) एट अल. ने कोयला उद्योग के अपशिष्ट जल उपचार में पीएसी + पीएएम के जमाव प्रभाव का अध्ययन किया, विभिन्न अनुपातों के तहत अवशिष्ट मैलापन की तुलना की, और विभिन्न प्रारंभिक मैलापन के अनुसार पीएएम की समायोजित खुराक दी।

फैंग शियाओलिंग (2014) और अन्य शोधकर्ताओं ने रिफाइनरी अपशिष्ट जल पर PAC + Chi और PAC + PAM के जमाव प्रभाव की तुलना की। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि PAC + Chi का जमाव प्रभाव बेहतर था और COD निष्कासन दक्षता अधिक थी। प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि इष्टतम सरगर्मी समय 10 मिनट और इष्टतम pH मान 7 था।

डेंग लेई (2017) एट अल. ने ड्रिलिंग द्रव अपशिष्ट जल पर पीएसी + पीएएम के फ्लोक्यूलेशन प्रभाव का अध्ययन किया, और सीओडी निष्कासन दर 80% से अधिक तक पहुंच गई।

वू जिन्हुआ (2017) एट अल. ने जमाव द्वारा कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल के उपचार का अध्ययन किया। पीएसी 2 ग्राम/लीटर और पीएएम 1 मिलीग्राम/लीटर है। प्रयोग से पता चलता है कि सर्वोत्तम पीएच मान 8 है।

गुओ जिनलिंग (2009) एट अल. ने मिश्रित फ्लोक्यूलेशन के जल उपचार प्रभाव का अध्ययन किया और माना कि पीएसी की खुराक 24 मिलीग्राम/लीटर और पीएएम की खुराक 0.3 मिलीग्राम/लीटर होने पर निष्कासन प्रभाव सबसे अच्छा था।

लिन लू (2015) और अन्य ने विभिन्न परिस्थितियों में पायसीकृत तेल युक्त अपशिष्ट जल पर PAC-PAM संयोजन के फ्लोक्यूलेशन प्रभाव का अध्ययन किया और एकल फ्लोक्यूलेंट के प्रभाव की तुलना की। अंतिम खुराक इस प्रकार थी: PAC 30 मिलीग्राम/लीटर, PAM 6 मिलीग्राम/लीटर, परिवेश तापमान 40 ℃, उदासीन pH मान और 30 मिनट से अधिक का अवसादन समय। सबसे अनुकूल परिस्थितियों में, COD निष्कासन दक्षता लगभग 85% तक पहुँच जाती है।

2. निष्कर्ष और सुझाव

पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (PAC) और पॉलीएक्रिलामाइड (PAM) का संयोजन जीवन के सभी क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। अपशिष्ट जल और गाद उपचार के क्षेत्र में इसकी अपार संभावनाएं हैं, और इसके औद्योगिक महत्व को और अधिक जानने की आवश्यकता है।

PAC और PAM के संयोजन की क्रियाविधि मुख्य रूप से PAM की वृहद आणविक श्रृंखला की उत्कृष्ट तन्यता पर निर्भर करती है, जो PAC में मौजूद Al³⁺ और PAM में मौजूद –O के साथ मिलकर एक अधिक स्थिर जाल संरचना बनाती है। यह जाल संरचना ठोस कणों और तेल की बूंदों जैसी अन्य अशुद्धियों को स्थिर रूप से घेर सकती है, इसलिए यह कई प्रकार की अशुद्धियों वाले अपशिष्ट जल, विशेष रूप से तेल और जल की सह-उपस्थिति वाले अपशिष्ट जल के उपचार में उत्कृष्ट प्रभाव डालती है।

साथ ही, PAC और PAM के संयोजन में कुछ कमियां भी हैं। निर्मित फ्लोकुलेट में जल की मात्रा अधिक होती है, और इसकी स्थिर आंतरिक संरचना के कारण द्वितीयक उपचार की आवश्यकता भी अधिक होती है। इसलिए, PAC और PAM के संयोजन के आगे के विकास में अभी भी कई कठिनाइयां और चुनौतियां हैं।