मशीनरी उद्योग से उत्पन्न तेलयुक्त अपशिष्ट जल का शोधन – तेल अलग करना + गैस फ्लोटेशन + फिल्टरिंग + अवशोषण विधि

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चाइनीज़ एनसाइक्लोपीडिया वेबसाइट: मशीनरी कारखानों से बड़ी मात्रा में तेलयुक्त अपशिष्ट जल उत्पन्न होता है। इस अपशिष्ट जल में तेल आमतौर पर तैरते हुए तेल, विघटित तेल एवं घुला हुआ तेल के रूप में मौजूद होता है। तैरने वाले तेल कणों का आकार ≥100 माइक्रोमीटर होता है; स्थिर होने के बाद ये जल की सतह पर आसानी से ऊपर आ जाते हैं, एवं जल की सतह पर एक तेल-परत के रूप में तैरते रहते हैं। मशीनरी कारखानों में लीक होने वाला तेल, ईंधन आदि, जो अपशिष्ट जल में मिल जाता है, वह सभी तैरने वाले तेल ही होते हैं। विघटित तेल के कणों का आकार 10–100 माइक्रोमीटर होता है; ये कण जलीय घोल में निलंबित/विखरे रहते हैं। पर्याप्त समय तक ऐसी ही स्थिति में रहने पर, या किसी बाहरी बल के प्रभाव से, ये कण बड़े तेल-बुलबुलों में एकत्र होकर सतह पर आ जाते हैं। या फिर ये और छोटे होकर एमल्शन तेल में बदल सकते हैं। अपशिष्ट जल में तेल विघटित अवस्था में होता है; मशीनी भागों की सफाई के दौरान उत्पन्न होने वाले तेलयुक्त अपशिष्ट जल में मौजूद तेल भी ऐसा ही विघटित तेल होता है। इमल्शन तेल का कण-आकार 0.1 से 10 माइक्रोमीटर होता है; यह अपशिष्ट जल में घुलनशील अवस्था में होता है। तेल कणों की सतह पर एक स्थिर झिल्ली होती है, जो इमल्सिफायर (सरफैक्टेंट) अणुओं से बनी होती है। यह झिल्ली तेल कणों के आपस में जुड़ने को रोकती है, जिससे वे लंबे समय तक स्थिर रहते हैं। लंबे समय तक पड़े रहने के बाद भी ये तेल कण ऊपर नहीं आते। आमतौर पर, मशीनरी कारखानों से उत्पन्न होने वाले इमल्शन अपशिष्ट जल में मौजूद तेल, वास्तव में इमल्शनीकृत 　　तेलयुक्त अपशिष्ट जल के उपचार हेतु मुख्य रूप से भौतिक विधियाँ, रासायनिक विधियाँ, एवं भौतिक-रासायनिक विधियाँ आदि का उपयोग किया जाता ह भौतिक विधियों को फिर से गुरुत्वाकर्षण-आधारित विधियाँ, सेंट्रीफ्यूजल विधियाँ, मोटे कणों को अलग करने वाली विधियाँ, एवं फिल्टरिंग विधियाँ (मेम्ब्रेन-आधारित विधियाँ) आ रासायनिक विधियों में मुख्य रूप से अभिक्रिया-विधि एवं लवणीकरण-विधि भौतिक-रासायनिक विधियों में मुख्य रूप से फ्लोटेशन विधि (गैस-फ्लोटेशन विधि) है। 　　1. अपशिष्ट जल के स्रोत – तेलयुक्त अपशिष्ट जल में मुख्य रूप से मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाला इमल्शन शामिल है; ऐसे अपशिष्ट जल को अलग से ही शोधित करके अपशिष्ट जल शोधन संयंत्रों में भेजा जाता है। इसके अलावा, घटकों की सफाई के दौरान उत्पन्न होने वाला सफाई द्रव भी इस श्रेणी में आता है। ； विभिन्न कार्यशालाओं एवं संबंधित उपकरणों से निकलने वाला स्वच्छता हेतु प्रयोग में आने वाला पानी, तथा फर्श को धोने हेतु इस्तेमाल ह 　　2. डिज़ाइन का आकार एवं इन/आउटलेट जल की गुणवत्ता
2.1 अपशिष्ट जल संसाधन का आकार
इस संयंत्र में जल निकासी प्रणाली “वर्षा-अपशिष्ट जल संयुक्त प्रणाली” है। शुरुआत में, वर्षा जल को अपशिष्ट जल संसाधन केंद्र में भेजकर ही उसका शोधन किया जाता है। डिज़ाइन आकार: सूखी धारा का प्रवाह-दर Q_सूखी_धारा = 40 मीटर/सेकंड ； संयुक्त प्रवाह = 9 × 80 मीटर (अवरोध गुणांक no = 1)। 　　2.2 इनलेट/आउटलेट जल की गुणवत्ता का डिज़ाइन
मशीनरी उद्योग से निकलने वाले अपशिष्ट जल की गुणवत्ता संबंधी जानकारी के अनुसार, उपचार के बाद उस जल को “सीवेज रीसाइक्लिंग इंजीनियरिंग डिज़ाइन मानक” GB50335-2002 में निर्धारित लैंडस्केपिंग हेतु उपयोग हेतु उपयुक्त जल की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप होना आवश्यक है। इस अपशिष्ट जल शोधन संयंत्र में प्रवेश करने वाले एवं बाहर निकलने वाले जल की गुणवत्ता संबंधी जानकारी तालिका 1 में दी गई है। 　　3. अपशिष्ट जल शोधन प्रक्रिया
3.1 प्रक्रिया का वर्णन
पुयुआन शाखा के पूर्वी कारखाने में उत्पन्न तेलयुक्त अपशिष्ट जल में मौजूद तैरने वाली वस्तुओं एवं बड़े कणों को ग्रिड टैंकों के माध्यम से हटा दिया जाता है; इसके बाद यह जल स्वयं ही संग्रहण टैंक में जाता है। वहाँ से यह जल सीवेज पंपों के माध्यम से ऑयल-सेपरेशन टैंक में भेजा जाता है। शुरुआत में, वर्षा का पानी अपशिष्ट जल शोधन संयंत्र में आता है; वहाँ गैस-फ्लोटेशन विधि से इसका शोधन किया जाता है, और उसके बाद यह पानी मध्यवर ऑयल-सेपरेशन टैंक, पानी की गुणवत्ता एवं मात्रा को नियंत्रित करने का कार्य करता है; साथ ही, इससे पानी में मौजूद तैरते हुए तेल क तालाब में मौजूद तैल को संग्रहकर्ता उपकरणों की मदद से एकत्र करके पुनः उप तेलयुक्त अपशिष्ट जल को संतुलनकारी तेल-अलगाकरण उपकरण से गुजारने के बाद गैस-फ्लोटेशन उपकरण में भेजा जाता है, एवं वहाँ को डिमर्जेंस एवं तेल-पानी के अलग होने के बाद, यह मिश्रण मध्यवर्ती जलाशय में जाता है। सीवेज पंपों की मदद से इसे मैकेनिकल फिल्टरों एवं एक्टिवेटेड कार्बन अवशोषण टॉवरों में भेजा जाता है; गहन शोधन के बाद इसे पुनः उपयोग में लाया जाता है। 　　मैकेनिकल फिल्टरों एवं एक्टिवेटेड कार्बन अवशोषण टॉवरों की नियमित रूप से रिवर्स फ्लशिंग की जाती है; रिवर्स फ्लशिंग का पानी ऑयल-सेपरेशन टैंक में भेजा जाता ह ऑयल-स्लज एवं गैस-फ्लोटिंग उपकरणों से उत्पन्न होने वाले अवशेषों को नियमित रूप से स्लज-टैंक में भेजा जाता है। ऑयल-स्लज को स्लज-पंप की मदद से स्लज-ड्रायिंग-बेड तक ले जाकर सुखाया जाता है; सुखाने के बाद इसे बॉयलर-रूम में जलाकर नष्ट कर दिया जाता है। प्रक्रिया-विवरण चित्र 1 में दिया गया है। 　3.2 मुख्य निर्माण संरचनाएँ एवं उपकरण – (1) ग्रिड टैंक। 1 इकाई, LxB = 2.5 मीटर × 1.0 मीटर, H = 2.5 इंच। 1 मशीनी ग्रिड फिल्टर स्थापित किया जाएगा; ग्रिड की चौड़ाई 1.0 मीटर है, एवं ग्रिड की छड़ों के बीच की दूरी 10 मिमी है। मोटर की शक्ति 1.1 किलोवाट है। 　　(2) जल संग्रहण टैंक। 1 नग, आकार = 6.0 मीटर × 3.0 मीटर; प्रभावी जल-गहराई = 3.0 मीटर। मान लीजिए कि ड्रेनेज पंप 3 हैं; इनमें से 2 पंप कार्यरत रहते हैं एवं 1 पंप आपातकालीन स्थितियों हेतु उपलब्ध रहता है। Q = 40–60 मीटर³/घंटा, H = 17–11 इंच, N = 4.0 किलोवाट। पानी के पंपों में स्वचालित एवं मैनुअल, दोनों प्रकार के नियंत्रण तरीके हैं; स्वचालित तरीके में तरल स्तर नियंत्रक का उपयोग किया जाता है। जब तरल पदार्थ का स्तर ऊँचा होता है, तब पंप चालू किया जाता है; जब तरल 　　(3) ऑयल-सेपरेशन टैंक को समायोजित करें। 1 इमारत, 2 कक्षों में विभाजित; L–B = 15.0 मीटर × 4.5 मीटर, H = 4.0 मीटर। यह जल की गुणवत्ता एवं मात्रा को नियंत्रित करता है, साथ ही 160 माइक्रोन से बड़े आकार के तैलीय कणों को भी हटाता है। डिज़ाइन के अनुसार, ठहरने का समय 4.0 घंटे है; (जबकि कुल प्रवाह-मात्रा के आधार पर यह समय 2.0 घंटे है।) प्रत्येक ग्रिड में 1 सेट तेल संग्रहक उपकरण होता है (जिसमें तैरते हुए तेल को संग्रहीत करने वाला उपकरण एवं तेल-पानी को अलग करने वाला उपकरण भी शामिल है)। N = I.1 किलोवाट 　　(4) एरोस्लाइटिंग उपचार हेतु संपूर्ण उपकरण। 2 सेट, प्रसंस्करण क्षमता 40 मिलीरेडियन; पूरे उपकरण सेट की कुल शक्ति N = I1 किलोवाट है। 2 सेट डायल्यूएंट डोजिंग उपकरण, प्रत्येक उपकरण की क्षमता N=I.1 किलोवाट है। (5) मध्यवर्ती जलाशय। 1 इकाई; L×B = 4.0 मीटर × 4.0 मीटर, H = 4.0 इंच; प्रभावी क्षमता = 5613। । तीन सीवेज पंप लगाए जाएंगे; इनमें से 2 का उपयोग होगा एवं 1 आरक्षित रहेगा। Q = 40–60 मी³/घंटा, H = 25–19 मीटर, N = 7.5 किलोवाट। जलपंपों में स्वचालित एवं मैनुअल, दोनों प्रकार के नियंत्रण तरीके हैं। स्वचालित विधि में तरल स्तर नियंत्रक का उपयोग किया जाता है। जब तरल पदार्थ का स्तर ऊँचा होता है, तब पंप चालू किया जाता है; जब तरल 　　(6) यांत्रिक फिल्टर। 1 यूनिट; प्रत्येक यूनिट की प्रसंस्करण क्षमता 40 मीटर³/घंटा है। सक्रिय कार्बन अवशोषण टॉवर के साथ रिवर्स वॉश वॉटर टैंक साझा किया गया है; रिवर्स वॉश का अपशिष्ट जल ग्रिड पूल में जाता है। 　　(7) एक्टिवेटेड कार्बन अवशोषण टॉवर। 1 यूनिट; प्रत्येक यूनिट की प्रसंस्करण क्षमता 40 मिलीरेडियन है। इसमें रिवर्स फ्लशिंग वाला वॉटर टैंक भी है। अवशोषक के रूप में एक्टिवेटेड कार्बन का उपयोग किया जाता है, एवं रिवर्स फ्लशिंग द्वारा प्राप्त जल को संग्र 　　(8) पुनः उपयोग हेतु जलाशय। 1 इकाई; LxB = 9.0 मीटर × 4.0 इंच, H = 4.0 इंच। वास्तविक क्षमता = 126113। पुनःउपयोगी जल टंकी में 1 सबमर्सिबल पंप लगा है; इसकी क्षमता Q=20–45 मी³/दिन = 32–22 मी³/दिन है। पंप की शक्ति N=5.5 किलोवाट है, एवं इसमें फ्रीक्वेंसी नियंत्रण उपकरण भी है। 　　(9) सीवेज टैंक। 1, इसकी संरचना कंक्रीट से बनी है। इसका उपयोग, गैस-फ्लोटेशन उपकरणों द्वारा अलग किए गए तेलयुक्त अपशिष्टों को संग्रहीत करने, एवं ऑयल-सेपरेशन टैंक से निकलने वाले तेलयुक्त कचरे को नियंत्रित कर L×B = 3.0 मीटर ~ 3.0 इंच, H = 3.0 नैनोमीटर; प्रभावी आयतन = 20 इंच। तालाब के किनारे 2 स्लज पंप लगे हैं; एक पंप उपयोग में है एवं दूसरा आपातकालीन उद्देश्यों हेतु है। इन पंपों की क्षमता Q = 5.0 मीटर³/घंटा, ऊँचाई H = 15 मीटर, एवं शक्ति N = 1.5 किलोवाट है। 　　कचरे को सूखाने हेतु टैंक। 1, यह ऑयल-सेपरेशन टैंक के ऊपर ही बना है। ×B = 9.0 मीटर × 2.0 मीटर। H = 1.2 मीटर। प्रभावी आयतन = 18 मीटर³। तालाब में छिद्रयुक्त प्लास्टिक की नलियाँ एवं 40 मेश वाले स्टेनलेस स्टील के जाल लगाए गए हैं। तालाब में पत्थर एवं नदी की रेत भरी गई है। सूखने के बाद तालाब से निकलने वाला पानी पुनः ऑयल-सेपरेशन टैंक में भेजा जाता है, जहाँ उसका शोधन किया जाता ह सूख जाने के बाद, सीवेज को भट्ठी में जलाया जाता है। 　　4. संचालन की स्थिति: वर्ष 2005 के दिसंबर में इस परियोजना का सफलतापूर्वक परीक्षण होने के बाद से, यह स्थिर रूप से कार्य कर रही है। निकलने वाले पानी की गुणवत्ता भी अच्छी है। चांगशा जिले के पर्यावरण संरक्षण निगरानी केंद्र द्वारा वर्ष 2006 के फरवरी में इस परियोजना से निकलने वाले/आने वाले पानी की गुणवत्ता के संबंध में किए गए परीक्षणों के परिणाम तालिका 2 में दिए गए हैं। 　　तालिका 2 के परिणामों से पता चलता है कि मशीनरी उद्योग से उत्पन्न तेलयुक्त अपशिष्ट जल के उपचार हेतु “तेल अलग करना + गैस फ्लोटेशन + फिल्टरिंग + अवशोषण” जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग करने से COD एवं तेल संबंधी पदार्थों की सांद्रता कम है; इसके अलावा, विभिन्न प्रदूषकों को हटाने की दर भी उच्च है। उपचारित जल की गुणवत्ता, “अपशिष्ट जल के पुनर्उपयोग हेतु इंजीनियरिंग मानक” (GB50335-2002) में निर्धारित मानकों से भी बेहतर है। अधिक तकनीकी दस्तावेज़ों हेतु कृपया http://www.dowater.com पर जाएँ। 　　5. तकनीकी-आर्थिक संकेतक
(1) परियोजना में आवश्यक निवेश: भवन निर्माण हेतु 90 लाख रुपये, उपकरणों/सामग्रियों एवं उनकी स्थापना हेतु 140 लाख रुपये, ट्यूनिंग एवं अन्य खर्चों हेतु 20 लाख रुपये। कुल निवेश लगभग 250 लाख रुपये है। 　　(2) संचालन लागत: दवाओं की लागत 0.04 युआन/मीटर, बिजली की लागत 0.44 युआन/मीटर, श्रम लागत 0.03 युआन/मीटर है। अपशिष्ट जल संसाधन हेतु आवश्यक लागत 0.51 युआन/मीटर है। संचालन हेतु आवश्यक लागत 12.75 लाख रुपये/वर्ष है। 　　(3) आर्थिक लाभ: इस तेलयुक्त अपशिष्ट जल शोधन प्रणाली के कार्यान्वयन के बाद, शोधित पानी का 100% हिस्सा फर्श की सफाई, कारों की सफाई, वनस्पतियों की देखभाल, एवं सौंदर्यीकरण हेतु उपयोग में आएगा; इस प्रकार तेलयुक्त अपशिष्ट जल का कोई उत्सर्जन नहीं होगा। हर साल 2.76 लाख रुपये की प्रदूषण शुल्क राशि बचती है; 5.76 लाख रुपये की मात्रा में नया पानी भी बचता है। तेल की बचत 0.8 लाख रुपये होती है। कुल मिलाकर, प्रति वर्ष 7.33 लाख रुपये का लाभ होता है। 　　(4) पर्यावरणीय एवं सामाजिक लाभ: परियोजना के कार्यान्वयन के बाद, हर साल 9.2 टन तेल-जैसे प्रदूषक, 3.6 टन SS एवं 3.2 टन COD कम उत्सर्जित होंगे। इससे अपशिष्ट जल से पर्यावरण को होने वाला नुकसान कम होगा, एवं लियुयांग नदी के निचले हिस्से की जल-गुणवत्ता एवं पारिस्थितिकीय व्यवस्था की रक्षा होगी। साथ ही, उद्यमों एवं स्थानीय लोगों के बीच संबंधों में सुधार हुआ; संसाधनों का उचित उपयोग हुआ, जिससे उद्यमों का टिकाऊ विकास संभव हुआ, एवं सामाजिक लाभ भी हुए। 　　6. निष्कर्ष: (1) मशीनरी उद्योग से उत्पन्न तेलयुक्त अपशिष्ट जल के शोधन हेतु “तेल अलग करना + गैस फ्लोटेशन + फिल्टरिंग + अवशोषण” जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है; इससे शोधन की दक्षता अधिक होती है, एवं संचालन लागत कम रहती है। वास्तविक परीक्षणों के परिणामों से पता चला कि इस प्रक्रिया के उपयोग से अपशिष्ट जल में मौजूद COD एवं तेलयुक्त पदार्थों का अपघटन क्रमशः 81% एवं 99% हुआ। इस प्रक्रिया से शोधित जल, पुनः उपयोग हेतु उपयुक्त हो जाता है। 　　(2) 3 वर्षों से अधिक समय से यह प्रणाली कार्यरत है, एवं इसका प्रसंस्करण प्रभाव स्थिर रहा है। प्रसंस्कृत जल का उपयोग जमीन की सफाई, कारों की सफाई, वनीकरण, लैंडस्केपिंग आदि उद्देश्यों हेतु किया जा रहा है; इससे महत्वपूर्ण आर्थिक एवं पर्यावरणीय लाभ हुए हैं।