फ्लोकुलेंट्स, कोएगुलेंट्स और कंडीशनर्स क्या हैं? इन तीनों के बीच क्या संबंध है?

1. फ्लोकुलेंट, कोगुलेंट और कंडीशनर क्या हैं?

स्लज प्रेस फिल्ट्रेशन उपचार में विभिन्न उपयोगों के आधार पर इन एजेंटों को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

फ्लोकुलेंट: इसे कभी-कभी कोएगुलेंट भी कहा जाता है, इसका उपयोग ठोस-तरल पृथक्करण को मजबूत करने के साधन के रूप में किया जा सकता है, और इसका उपयोग प्राथमिक अवसादन टैंक, द्वितीयक अवसादन टैंक, प्लवन टैंक और तृतीयक उपचार या उन्नत उपचार प्रक्रिया में किया जाता है।

जमाव में सहायक: सहायक फ्लोकुलेंट जमाव के प्रभाव को बढ़ाने में भूमिका निभाते हैं।

कंडीशनर: इसे डिवाटरिंग एजेंट के रूप में भी जाना जाता है, इसका उपयोग डिवाटरिंग से पहले बचे हुए कीचड़ को कंडीशनिंग करने के लिए किया जाता है, और इसकी किस्मों में ऊपर उल्लिखित कुछ फ्लोकुलेंट और कोगुलेंट शामिल हैं।

2. फ्लोकुलेंट

फ्लोकुलेंट्स पदार्थों का एक वर्ग है जो पानी में बिखरे हुए कणों की अवक्षेपण स्थिरता और बहुलकीकरण स्थिरता को कम या समाप्त कर सकते हैं, और बिखरे हुए कणों को एकत्रित और फ्लोकुलेट करके उन्हें हटाने के लिए समूहित कर सकते हैं।

रासायनिक संरचना के आधार पर, फ्लोकुलेंट्स को अकार्बनिक फ्लोकुलेंट्स और कार्बनिक फ्लोकुलेंट्स में विभाजित किया जा सकता है।

अकार्बनिक फ्लोकुलेंट्स

परंपरागत अकार्बनिक फ्लोकुलेंट कम आणविक भार वाले एल्युमीनियम लवण और लौह लवण होते हैं। एल्युमीनियम लवणों में मुख्य रूप से एल्युमीनियम सल्फेट (AL2(SO4)3∙18H2O), एलम (AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O), सोडियम एल्युमिनेट (NaALO3) शामिल हैं, जबकि लौह लवणों में मुख्य रूप से फेरिक क्लोराइड (FeCL3∙6H2O), फेरस सल्फेट (FeSO4∙6H2O) और फेरिक सल्फेट (Fe2(SO4)3∙2H2O) शामिल हैं।

सामान्य तौर पर, अकार्बनिक फ्लोकुलेंट्स में कच्चे माल की आसान उपलब्धता, सरल तैयारी, कम कीमत और मध्यम उपचार प्रभाव जैसी विशेषताएं होती हैं, इसलिए इनका व्यापक रूप से जल उपचार में उपयोग किया जाता है।

अकार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट

एल(III) और Fe(III) के हाइड्रॉक्सिल और ऑक्सीजन-आधारित पॉलिमर आगे चलकर समुच्चय में संयोजित हो जाएँगे, जिन्हें कुछ निश्चित परिस्थितियों में जलीय विलयन में रखा जाएगा, और उनके कणों का आकार नैनोमीटर श्रेणी में होगा। उच्च मात्रा का परिणाम।

उनकी प्रतिक्रिया और बहुलकीकरण दरों की तुलना करने पर, एल्यूमीनियम बहुलक की प्रतिक्रिया धीमी होती है और उसका आकार अधिक स्थिर होता है, जबकि लोहे का जल अपघटित बहुलक तेजी से प्रतिक्रिया करता है और आसानी से स्थिरता खो देता है और अवक्षेपित हो जाता है।

अकार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट के लाभ इस बात में परिलक्षित होते हैं कि यह एल्यूमीनियम सल्फेट और फेरिक क्लोराइड जैसे पारंपरिक फ्लोकुलेंट की तुलना में अधिक कुशल है और कार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट की तुलना में सस्ता है। अब पॉलीएल्यूमीनियम क्लोराइड का उपयोग जल आपूर्ति, औद्योगिक अपशिष्ट जल और शहरी सीवेज के विभिन्न उपचार प्रक्रियाओं में सफलतापूर्वक किया जा रहा है, जिसमें पूर्व-उपचार, मध्यवर्ती उपचार और उन्नत उपचार शामिल हैं, और यह धीरे-धीरे एक मुख्यधारा का फ्लोकुलेंट बन गया है। हालांकि, आकारिकी, बहुलकीकरण की डिग्री और संबंधित जमाव-फ्लोकुलेशन प्रभाव के संदर्भ में, अकार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट अभी भी पारंपरिक धातु लवण फ्लोकुलेंट और कार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट के बीच की स्थिति में हैं।

पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड पीएसी

पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (PAC), एमएसडीएस पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (CAS संख्या 1327 41 9), पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (PAC), जल उपचार के लिए एक रासायनिक यौगिक (PAC), पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड (PAC) का रासायनिक सूत्र ALn(OH)mCL3n-m है। PAC एक बहुसंयोजक इलेक्ट्रोलाइट है जो पानी में मौजूद मिट्टी जैसी अशुद्धियों (बहु ऋणात्मक आवेश) के कोलाइडल आवेश को काफी हद तक कम कर सकता है। इसके उच्च सापेक्ष आणविक द्रव्यमान और प्रबल अधिशोषण क्षमता के कारण, बनने वाले गुच्छे बड़े होते हैं, और अन्य गुच्छेदार पदार्थों की तुलना में इसका गुच्छन और अवसादन प्रदर्शन बेहतर होता है।

पॉली एल्युमीनियम क्लोराइड (PAC) में उच्च स्तर का बहुलकीकरण होता है, और मिलाने के बाद तेजी से हिलाने से गुच्छे बनने का समय काफी कम हो जाता है। पॉली एल्युमीनियम क्लोराइड (PAC) पानी के तापमान से कम प्रभावित होता है, और कम तापमान में भी यह बेहतर काम करता है। यह पानी के pH मान को कम घटाता है, और इसका उपयोग pH सीमा में व्यापक रूप से किया जा सकता है (pH=5~9 की सीमा में), इसलिए क्षारीय पदार्थ मिलाने की आवश्यकता नहीं होती है। PAC की खुराक कम होती है, उत्पन्न होने वाली मिट्टी की मात्रा भी कम होती है, और इसका उपयोग, प्रबंधन और संचालन अधिक सुविधाजनक होता है, साथ ही यह उपकरणों और पाइपलाइनों के लिए कम संक्षारक होता है। इसलिए, जल उपचार के क्षेत्र में PAC धीरे-धीरे एल्युमीनियम सल्फेट की जगह ले रहा है, लेकिन इसकी एक कमी यह है कि यह पारंपरिक गुच्छे बनाने वाले पदार्थों की तुलना में महंगा है।

इसके अतिरिक्त, विलयन रसायन के दृष्टिकोण से,पीएसी पॉली एल्युमिनियम क्लोराइडतरल PAC, एल्यूमीनियम लवण की जल अपघटन-पॉलिमरीकरण-अवक्षेपण अभिक्रिया प्रक्रिया का गतिज मध्यवर्ती उत्पाद है, जो ऊष्मागतिक रूप से अस्थिर होता है। सामान्यतः, तरल PAC उत्पादों का उपयोग कम समय में ही कर लेना चाहिए (ठोस उत्पादों का प्रदर्शन स्थिर होता है, और इन्हें लंबे समय तक संग्रहित किया जा सकता है)। कुछ अकार्बनिक लवण (जैसे CaCl2, MnCl2, आदि) या वृहद अणु (जैसे पॉलीविनाइल अल्कोहल, पॉलीएक्रिलामाइड, आदि) मिलाने से PAC की स्थिरता में सुधार होता है और इसकी संसंजन क्षमता बढ़ती है।

उत्पादन प्रक्रिया के संदर्भ में, PAC के निर्माण प्रक्रिया में एक या अनेक विभिन्न आयनों (जैसे SO42-, PO43-, आदि) को शामिल किया जाता है, जिससे बहुलकीकरण द्वारा बहुलक संरचना और आकारिकीय वितरण को कुछ हद तक बदला जा सकता है, और इस प्रकार PAC की स्थिरता और प्रभावकारिता में सुधार होता है; यदि PAC के निर्माण प्रक्रिया में Fe3+ जैसे अन्य धनायनिक घटकों को शामिल किया जाता है, जिससे Al3+ और Fe3+ का हाइड्रोलाइटिक बहुलकीकरण होता है, तो मिश्रित फ्लोकुलेंट पॉलीएल्यूमिनियम आयरन प्राप्त किया जा सकता है।

कार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट

संश्लेषित कार्बनिक बहुलक फ्लोकुलेंट मुख्यतः पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीइथिलीन पदार्थ होते हैं, जैसे पॉलीएक्रिलामाइड और पॉलीइथिलीनइमीन। ये सभी फ्लोकुलेंट जल में घुलनशील रेखीय वृहद अणु होते हैं। प्रत्येक वृहद अणु में आवेशित समूहों वाली कई दोहराई जाने वाली इकाइयाँ होती हैं, इसलिए इन्हें पॉलीइलेक्ट्रोलाइट भी कहा जाता है। धनात्मक आवेशित समूह वाले फ्लोकुलेंट धनायनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कहलाते हैं, और ऋणात्मक आवेशित समूह वाले फ्लोकुलेंट ऋणायनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कहलाते हैं। जिन फ्लोकुलेंट में न तो धनात्मक और न ही ऋणात्मक आवेशित समूह होते हैं, उन्हें गैर-आयनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कहा जाता है।

वर्तमान में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले पॉलीमर फ्लोकुलेंट ऋणायनिक होते हैं, और वे केवल जल में ऋणात्मक आवेशित कोलाइडल अशुद्धियों के जमाव में सहायता कर सकते हैं। अक्सर इनका उपयोग अकेले नहीं किया जा सकता, बल्कि एल्यूमीनियम लवण और लौह लवण के साथ संयोजन में किया जाता है। धनायनिक फ्लोकुलेंट एक ही समय में जमाव और फ्लोकुलेशन दोनों कार्य कर सकते हैं और इनका उपयोग अकेले किया जाता है, इसलिए इनका तेजी से विकास हुआ है।

वर्तमान में, मेरे देश में पॉलीएक्रिलामाइड गैर-आयनिक पॉलिमर का उपयोग अधिक होता है, जिन्हें अक्सर लौह और एल्यूमीनियम लवणों के साथ मिलाकर प्रयोग किया जाता है। कोलाइडल कणों पर लौह और एल्यूमीनियम लवणों के विद्युत उदासीनीकरण प्रभाव और पॉलिमर फ्लोकुलेंट के उत्कृष्ट फ्लोकुलेशन कार्य का उपयोग संतोषजनक उपचार परिणाम प्राप्त करने के लिए किया जाता है। पॉलीएक्रिलामाइड में कम मात्रा, तीव्र जमाव गति और उपयोग में बड़े और मजबूत फ्लोक्स बनाने की विशेषताएं हैं। मेरे देश में वर्तमान में उत्पादित सिंथेटिक कार्बनिक पॉलिमर फ्लोकुलेंट का 80% हिस्सा इसी उत्पाद से बना है।

पॉलीएक्रिलामाइड फ्लोकुलेंट

पॉलीएक्रिलामाइड (PAM), पॉलीइलेक्ट्रोलाइट के उपयोग, पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कैटायनिक पाउडर, कैटायनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट, कैटायनिक पॉलीमर, कैटायनिक पॉलीएक्रिलामाइड सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सिंथेटिक कार्बनिक पॉलीमर फ्लोकुलेंट और पॉलीइलेक्ट्रोलाइट है, और कभी-कभी इसका उपयोग कोएगुलेंट के रूप में भी किया जाता है। पॉलीएक्रिलामाइड का उत्पादन कच्चा माल पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल (CH2=CHCN) है। कुछ निश्चित परिस्थितियों में, एक्रिलोनाइट्राइल के जल अपघटन से एक्रिलामाइड बनता है, और फिर एक्रिलामाइड को सस्पेंशन पॉलीमराइजेशन द्वारा पॉलीएक्रिलामाइड प्राप्त किया जाता है। पॉलीएक्रिलामाइड एक जल-घुलनशील राल है, और इसके उत्पाद दानेदार ठोस और एक निश्चित सांद्रता वाले गाढ़े जलीय विलयन होते हैं।

पानी में पॉलीएक्रिलामाइड का वास्तविक मौजूदा रूप अनियमित कुंडलित होता है। अनियमित कुंडलित रूप में कणों का एक निश्चित आकार होता है और इसकी सतह पर कुछ एमाइड समूह होते हैं, इसलिए यह एक निश्चित सेतु निर्माण और अधिशोषण क्षमता प्रदर्शित करता है, यानी इसमें कणों के एक निश्चित आकार के लिए एक निश्चित संलयन क्षमता होती है।

हालांकि, पॉलीएक्रिलामाइड की लंबी श्रृंखला कुंडलित होने के कारण, इसकी ब्रिजिंग रेंज सीमित होती है। दो एमाइड समूहों के जुड़ने के बाद, यह परस्पर क्रिया के निरस्तीकरण और दो अधिशोषण स्थलों के नुकसान के बराबर होता है। इसके अलावा, कुंडलित संरचना में लिपटे कुछ एमाइड समूह पानी में मौजूद अशुद्ध कणों के संपर्क में नहीं आ पाते और उन्हें अवशोषित नहीं कर पाते, इसलिए इसकी अधिशोषण क्षमता का पूरी तरह से उपयोग नहीं हो पाता।

आपस में जुड़े एमाइड समूहों को पुनः अलग करने और छिपे हुए एमाइड समूहों को बाहर की ओर उजागर करने के लिए, लोग अनियमित कुंडल को उचित रूप से विस्तारित करने का प्रयास करते हैं, और यहां तक ​​कि लंबी आणविक श्रृंखला में धनायनों या ऋणायनों वाले कुछ समूहों को जोड़ने की कोशिश भी करते हैं, जिससे अधिशोषण और सेतुकरण क्षमता तथा विद्युत उदासीनीकरण और विद्युत द्विपरत के संपीड़न के प्रभाव में सुधार होता है। इस प्रकार, पीएएम के आधार पर विभिन्न गुणों वाले पॉलीएक्रिलामाइड फ्लोकुलेंट या कोगुलेंट की एक श्रृंखला विकसित की जाती है।

3.जमाव

अपशिष्ट जल के संलयन उपचार में, कभी-कभी एक अकेला फ्लोकुलेंट अच्छा संलयन प्रभाव प्राप्त नहीं कर पाता है, और संलयन प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए अक्सर कुछ सहायक एजेंटों को मिलाना आवश्यक हो जाता है। इस सहायक एजेंट को संलयन सहायक पदार्थ कहा जाता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले संलयन पदार्थ क्लोरीन, चूना, सक्रिय सिलिसिक अम्ल, अस्थि गोंद और सोडियम एल्जिनेट, सक्रिय कार्बन और विभिन्न प्रकार की मिट्टी हैं।

कुछ संक्षारक स्वयं संलयन में कोई भूमिका नहीं निभाते, लेकिन संलयन की स्थितियों को समायोजित और बेहतर बनाकर वे फ्लोकुलेंट को संलयन प्रभाव उत्पन्न करने में सहायता करते हैं। कुछ संक्षारक फ्लोक्स के निर्माण में भाग लेते हैं, फ्लोक्स की संरचना में सुधार करते हैं, और अकार्बनिक फ्लोकुलेंट द्वारा उत्पादित महीन और ढीले फ्लोक्स को मोटे और सघन फ्लोक्स में परिवर्तित कर सकते हैं।

4. कंडीशनर

डिहाइड्रेटिंग एजेंट के रूप में जाने जाने वाले कंडीशनर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: अकार्बनिक कंडीशनर और कार्बनिक कंडीशनर। अकार्बनिक कंडीशनर आमतौर पर वैक्यूम फिल्ट्रेशन और प्लेट एंड फ्रेम फिल्ट्रेशन द्वारा कीचड़ के निस्पंदन के लिए उपयुक्त होते हैं, जबकि कार्बनिक कंडीशनर सेंट्रीफ्यूगल डिवाटरिंग और बेल्ट फिल्टर डिवाटरिंग द्वारा कीचड़ के निस्पंदन के लिए उपयुक्त होते हैं।

5. के बीच संबंधफ्लोकुलेंट, कोएगुलेंट और कंडीशनर

निर्जलीकरण कारक वह कारक है जिसे गाद को निर्जलित करने से पहले मिलाया जाता है, अर्थात् गाद का कंडीशनिंग कारक। इसलिए निर्जलीकरण कारक और कंडीशनिंग कारक का अर्थ एक ही है। निर्जलीकरण कारक या कंडीशनिंग कारक की मात्रा आमतौर पर गाद के शुष्क ठोस पदार्थों के भार के प्रतिशत के रूप में निर्धारित की जाती है।

जल-उपचार के क्षेत्र में फ्लोकुलेंट का उपयोग निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए किया जाता है और यह एक महत्वपूर्ण कारक है। फ्लोकुलेंट की मात्रा आमतौर पर उपचारित किए जाने वाले जल की इकाई मात्रा में मिलाई गई मात्रा के रूप में व्यक्त की जाती है।

निर्जलीकरण कारक (कंडीशनिंग कारक), फ्लोकुलेंट और जमाव सहायक की मात्रा को खुराक कहा जा सकता है। एक ही कारक का उपयोग सीवेज के उपचार में फ्लोकुलेंट के रूप में और अतिरिक्त कीचड़ के उपचार में कंडीशनर या जल शोधन कारक के रूप में किया जा सकता है।

जल उपचार के क्षेत्र में जब संक्षारण पदार्थों का उपयोग फ्लोकुलेंट के रूप में किया जाता है, तो उन्हें संक्षारण पदार्थ कहा जाता है। अतिरिक्त गाद के उपचार में, इन संक्षारण पदार्थों को आमतौर पर संक्षारण पदार्थ नहीं कहा जाता है, बल्कि इन्हें सामूहिक रूप से कंडीशनर या निर्जलीकरण कारक कहा जाता है।

जब इसका उपयोग करते समयफ्लोकुलेंटपानी में निलंबित ठोस पदार्थों की मात्रा सीमित होने के कारण, फ्लोकुलेंट और निलंबित कणों के बीच पूर्ण संपर्क सुनिश्चित करने के लिए, मिश्रण और प्रतिक्रिया सुविधाओं को पर्याप्त समय देना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, मिश्रण में कुछ सेकंड से लेकर कई मिनट तक का समय लगता है, जबकि प्रतिक्रिया में 15 से 30 मिनट लगते हैं। जब गाद से पानी निकाला जाता है, तो कंडीशनर मिलाने से लेकर जल शोधन मशीन में प्रवेश करने तक केवल कुछ सेकंड का समय लगता है, यानी केवल फ्लोकुलेंट के बराबर मिश्रण प्रक्रिया होती है, और कोई प्रतिक्रिया समय नहीं होता है। अनुभव से यह भी पता चला है कि कंडीशनिंग का प्रभाव समय के साथ बढ़ता है।

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