चक्रीय जल प्रणाली में “0 निकासी, 0 प्रदूषण” तकनीक

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1. कोकिंग अपशिष्ट जल के गुण एवं संरचना: कोकिंग अपशिष्ट जल, ऐसा अपशिष्ट जल है जिसमें विषाक्त एवं हानिकारक पदार्थ प्रचुर मात्रा में होते हैं। इसमें NH3-N की मात्रा अधिक होती है; टार की मात्रा भी अधिक होती है। इस जल को जैविक रूप से उपचारित करना बहुत ही कठिन एवं जटिल कार्य है।； जबकि, अपशिष्ट जल में मौजूद हाइड्रोसाइक्लिक यौगिक, पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, साइनाइड, NH3-N आदि, सूक्ष्मजीवों के लिए विषाक्त एवं उनकी वृद्धि को रोकने वाले होते हैं। 1. कोकिंग अपशिष्ट जल के स्रोत – 1) उच्च तापमान पर विघटन एवं कच्ची गैस के शीतलन से उत्पन्न अवशिष्ट अमोनियायुक्त जल। ； पूरे संयंत्र द्वारा उत्सर्जित कुल पानी में से आधे से अधिक पानी ही जल-आपूर्ति हेतु उपयोग में आता है। इस पानी की गुणवत्ता बहुत ही जटिल है; इसमें कई प्रकार के घटक मौजूद हैं, एवं प्रदूषकों की सांद्रता भी अधिक है। इसमें अमोनिया, साइनाइड, सल्फाइनाइड जैसे अकार्बनिक प्रदूषकों के अलावा, फेनॉल, तेल, नाइल, पाइरिडीन, क्विनाइन, एन्थ्रेन एवं अन्य जटिल/विषम-वलयीय अरोमेटिक यौगिक भी मौजूद हैं। 2) गैस शुद्धिकरण प्रक्रिया में, गैस को अंतिम रूप से ठंडा करने हेतु उपयोग होने वाला पानी, बेंजीन को शुद्ध करने की प्रक्रिया में उपयोग होने वाला पानी, एवं कच्चे बेंजीन के प्रसंस्करण हेतु उपयोग होने वाला पानी आदि शामिल हैं। इसमें मौजूद अशुद्धियों में फिनॉल, सायनाइड एवं अन्य CODcr घटक आदि शामिल हैं; इसमें अमोनिया भी है। 3) कच्चे टार के प्रसंस्करण, बेंजीन के शुद्धीकरण, शुद्ध फिनॉल के उत्पादन एवं कुमारोन के उत्पादन के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट जल। इसमें मौजूद प्रदूषकों में फिनॉल, सायनाइड एवं अन्य CODcr घटक आदि शामिल हैं; जल की मात्रा कम है। 4) कोयला, कोक पाउडर आदि पदार्थों के संपर्क में आने वाला अपशिष्ट जल – कोयले के प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न धूल-नियंत्रण हेतु उपयोग में आने वाला जल; कोक भट्ठी में कोयला भरने/निकालने के दौरान उत्पन्न धूल-नियंत्रण हेतु उपयोग में आने वाला जल। इस जल में निलंबित कणों की मात्रा अधिक होती है। ； ड्राई कोकिंग प्रक्रिया में ऐसे अपशिष्ट जल की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है। 2. कोकिंग अपशिष्ट जल के मुख्य प्रदूषक
1) मुख्य प्रदूषकों के वर्गीकरण: बेंजीन समूह: बेंजीन, टोलुइन, डाइमेथिलबेंजीन आदि। ； फेनोल्स: फेनॉल, क्रेसोल, डाइमिथाइलफेनॉल आदि। ； क्विनोलीन वर्ग: क्विनोलीन, आइसोक्विनोलीन आदि ； नैफ्थलीन वर्ग: नैफ्थलीन, मिथाइलनैफ्थलीन आदि ； विविध वलयीय यौगिक: इंडोल, कैरोज़ीन, पाइरीडीन, बेंजोफ्यूरेन आदि; बहुवलयीय एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन। ； थायोसायनेट, सायनाइड, अमोनिया, अमोनियम लवण, सल्फाइड आदि ； 2) प्रमुख विषाक्त पदार्थ एवं उनके हानिकारक प्रभाव: फेनॉल संयुग – ये मूल विषाक्त पदार्थ हैं; ये सभी जीवों के लिए हानिकारक हैं। ये कोशिकाओं की कार्यक्षमता को नष्ट कर देते हैं, जिससे ऊतकों को नुकसान पहुँचता है, ऊतक मृत हो जाते हैं, और अंततः पूरे शरीर में विषाक्तता फैल जाती है। ये कुल कार्बनिक प्रदूषकों में से 60% हिस्सा बनाते हैं, एवं ये ऐसे कार्बनिक पदार्थ हैं जिनकी विषाक्तता को आसानी से कम किया सायनाइड: यह अत्यंत विषाक्त पदार्थ है। शरीर में प्रवेश करने के बाद यह कोशिकाओं में मौजूद श्वसन एंजाइमों को निष्क्रिय कर देता है; इससे सूक्ष्मजीवों की गतिविधियाँ भी कम हो जाती हैं। बहुचक्रीय अरोमैटिक यौगिक एवं विषमचक्रीय यौगिक: ये स्थायी कार्बनिक प्रदूषकों (POPs) के अंतर्गत आते हैं; इन्हें विघटित करना कठिन है। ； पीओपीएस का अपघटन धीमी गति से होता है; इसलिए ये पर्यावरण में आसानी से जमा हो जाते हैं। कुछ पीओपीएस तो और भी विषाक्त पदार्थों में भी परिवर्तित हो सकते हैं। अधिकांश पीओपीएस न केवल पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं, बल्कि मानव स्वास्थ्य के लिए भी खतरनाक हैं। एल्काइल फेनॉल, पाइरिडीन जैसे प्रदूषक, पर्यावरणीय एंडोक्राइन विघटक (EEDCs) की श्रेणी में आते हैं। ； 3. कोयला टार के घटक एवं CODcr में इसका योगदान
कोयला टार, कोयला-परिष्करण उद्योग में कोयले के थर्मल विघटन से प्राप्त होने वाले अपचायित गैसों में से एक उत्पाद है। सामान्य तापमान पर कोयला टार एक काले रंग का चिपचिपा तरल होता है। कोयला-परिष्करण प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले उच्च तापमान वाले कोयला टार का घनत्व 1.160–1.220 ग्राम/सेमी³ होता है। इसमें मुख्य रूप से बहुचक्रीय अरोमैटिक यौगिक होते हैं; इनमें नेफ्थलीन की मात्रा अधिक होती है, जबकि अन्य यौगिकों की मात्रा कम होती है। इन यौगिकों में 1-मिथाइलनेफ्थलीन, 2-मिथाइलनेफ्थलीन, एसीनाफ्थीन, फ्लोरीन, ऑक्सीफ्लोरीन, एंथ्रेसीन, फेनैंथ्रीन, कार्बाज़ोल, फ्लोरेंथीन, क्विनोलीन, पायरीन आदि शामिल हैं। टार के घटकों से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि कोकिंग अपशिष्ट जल में मौजूद प्रदूषक मुख्य रूप से टार के प्रदूषण से उत्पन्न होते हैं। कोकिंग अपशिष्ट जल के उपचार में कठिनाई मुख्य रूप से टार द्वारा उत्पन्न विषाक्त CODcr के कारण होती है। इसलिए, अपशिष्ट जल में टार की मात्रा को नियंत्रित करना ही कोकिंग अपशिष्ट जल के उपचार हेतु मूल समाधान है। 4. कोकिंग अपशिष्ट जल में CODcr की मूल श्रेणियाँ: रासायनिक ऑक्सीजन आवश्यकता (CODCr), जल की गुणवत्ता में ऑर्गेनिक प्रदूषण को मापने हेतु एक महत्वपूर्ण संकेतक है। इसका अर्थ है, अपशिष्ट जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकृत करने हेतु आवश्यक पोटैशियम डाइक्रोमेट की मात्रा; इसे ऑक्सीजन की सांद्रता (मिलीग्राम/लीटर) के रूप में व्यक्त किया जाता है। कोकिंग अपशिष्ट जल में CODcr का वर्गीकरण एवं उसके निवारण हेतु उपाय: CODcr का सूक्ष्मजीवों पर प्रभाव
द्वितीय, समग्र समाधान: दोनों पक्षों के बीच चर्चा के दौरान, जिनियू टियानटीए कोकिंग के तकनीशियनों ने वानहे के ग्राहकों में से एक – हैनबाओ आयरन एंड स्टील कंपनी के कोकिंग संयंत्र का निरीक्षण किया। इसके बाद, जिनियू कोकिंग के स्थलीय निरीक्षण एवं ऐतिहासिक संचालन आंकड़ों, साथ ही कोकिंग अपशिष्ट जल की विशेषताओं एवं उसके उपचार विधियों को ध्यान में रखते हुए, शांडोंग वानहे ने जिनियू कोकिंग के लिए एक व्यापक समाधान प्रस्तुत किया: “स्रोत पर नियंत्रण, बहुस्तरीय समन्वय, एवं जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं एवं अमोनिया युक्त जल की गुणवत्ता में सुधार”।
1. स्रोत पर नियंत्रण:
1) जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं में आने वाले CODcr की मात्रा को कम करना; इससे जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं पर दबाव कम होगा। ； अमोनिया वाले घोल में टार एवं अवक्षेपों की मात्रा में कमी होने से, जैव-रासायनिक प्रणाली में पहुँचने वाले कोकिंग अपशिष्ट जल का CODcr मान सीधे ही कम हो जाता है। 2) विषाक्त CODcr की कुल मात्रा को कम करना; सूक्ष्मजीवों के विषप्रभाव एवं मृत्यु को कम करना, ताकि सूक्ष्मजीवों की गतिविधियाँ एवं उनकी जैव-रासायनिक क्षमताएँ बनी रहें। ； क्विनाइन एवं इंडोल, ग्लूकोज के विघटन की प्रक्रिया को रोकते हैं। ； कठिन रूप से विघटित होने वाले कार्बनिक पदार्थों में मुख्य रूप से आर्सीन, कैरोज़ीन, बाइफेनिल, ट्राइफेनिल आदि शामिल हैं; ये ऑक्सीजन-आधारित सूक्ष्मजीवों की गतिविधियों पर गंभीर प्रभाव डालते हैं। आसानी से विघटित होने वाले कार्बनिक पदार्थ मुख्य रूप से फेनॉल यौगिक एवं बेंजीन यौगिक होते हैं। ； आर्सेनिक, नैप्थालीन, फ्यूरेन, मिज़ोल जैसे पदार्थ, अपघटनशील कार्बनिक पदार्थों की श्रेणी में आते हैं। 2. बहु-स्तरीय संचालन: 1) कोक भट्टियों के नोजलों को सुचारू रखना, ताकि गैस को प्रभावी ढंग से ठंडा किया जा सके; इससे भट्टी के अंदर का दबाव एवं तापमान अधिक स्थिर रहता है। ； इस प्रकार, टैरपेंटामाइन विलयन की गुणवत्ता स्थिर बनी रहती है। ； 2) अमोनिया जल में मौजूद टार को प्रभावी ढंग से अलग करने से, अमोनिया जल में टार की मात्रा कम हो जाती है; इससे तेल, सल्फाइड आदि का जैव-रासायनिक उपचार पर पड़ने वाला नकारात्मक प्रभाव भी कम हो जाता है। ； 3) अमोनिया के वाष्पीकरण की प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से संचालित करना, ताकि शेष अमोनिया-युक्त जल में मौजूद प्रदूषकों की मात्रा कम हो सके 3. जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं का अनुकूलन:
1) अवायवीय चरण में लोड को कम करना।
2) ऑक्सीजनयुक्त चरण में लोड को कम करना (टार एवं अमोनिया के अलगीकरण को बेहतर बनाकर, कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को कम किया जाता है; इससे ऑक्सीजनयुक्त चरण में संसाधन की आवश्यकता कम हो जाती है)।
3) सूक्ष्मजीवों की गतिविधि एवं विघटन क्षमता को बढ़ाना।
4) जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं से संबंधित महत्वपूर्ण पैरामीटरों का अनुकूलन करना।
5) कोकिंग अपशिष्ट जल को वर्गीकृत रूप से शोधित करने एवं अवायवीय उपचार देने के बाद, कुछ विषाक्त पदार्थ गैर-विषाक्त पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं; इससे अपशिष्ट जल की जैव-रासायनिक विशेषताएँ बेहतर हो जाती हैं। यह तथ्य दर्शाता है कि अपशिष्ट जल में मौजूद विषाक्त पदार्थों को कम करना, सूक्ष्मजीवों की कार्यक्षमता एवं विघटन क्षमता को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 15820013215 यांग