कूलिंग वॉटर ट्रीटमेंट के मुख्य चरण कौन-कौन से हैं?

सफाई, प्री-फिल्मिंग एवं दैनिक रखरखाव शामिल है।

1. स्केल-रोधक एजेंट: वे पदार्थ जो पानी में मौजूद अघुलनशील लवणों के जमाव को रोकते हैं या उसे धीमा करते हैं। 2. विघटक: वह पदार्थ जो पानी में उत्पन्न होने वाले कणों को तरल में अवस्थित रखने में मदद करता है। 3. क्षारक-रोधक पदार्थ: वे पदार्थ जो धातुओं के क्षय की प्रक्रिया को रोकते या धीमा करते हैं। 4. जैविक हत्याकारक: ऐसे रसायन जिनका उपयोग पानी में मौजूद जीवों को मारने हेतु किया जाता है 5. प्री-फिल्मिंग एजेंट: यह चक्रीय शीतलन जल प्रणालियों में उपयोग होने वाला ऐसा पदार्थ है, जो धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बनाने में मदद करता है। 6. अलग करने वाला पदार्थ: ऐसा पदार्थ जो बायोमैटेरियल एवं उससे बनने वाली चिपचिपी सामग्री को हीट एक्सचेंज उपकरणों की धातु सतहों या कूलिंग टॉवरों की दीवारों से अलग करने में मदद करता है। 7. सरफैक्टंट: ऐसे पदार्थ जो तरल पदार्थों की सतही तनाव को काफी हद तक कम कर सकते हैं। 8. फोम-रिड्यूसर: यह एक सरफैक्टेंट है, जिसका उपयोग जल शोधन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाले झाग को दूर करने हेतु किया जाता है।

1) फ्लोकुलेंट: वह पदार्थ जो पानी में मौजूद अघुलनशील लवणों के जमाव को रोकता है या उसे धीमा करता है। 2) विघटक: ऐसा पदार्थ, जो पानी में उत्पन्न होने वाले कणों को तैरने एवं विघटित अवस्था में रखने में मदद करता है। 3) क्षारण-रोधक पदार्थ जोड़ना: धातुओं के क्षय की प्रक्रिया को रोकने या धीमा करने हेतु उपयोग में आने वाले पदार्थ। 4) जैविक कीटनाशक: पानी में मौजूद जीवों को मारने हेतु उपयोग में आने वाले रसायन। 5) प्री-फिल्मिंग एजेंट: यह चक्रीय शीतलन जल प्रणालियों में उपयोग होने वाला ऐसा पदार्थ है, जो धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बनाने में मदद करता है। 6) अलग करने वाला पदार्थ: ऐसा पदार्थ जो, बैक्टीरिया एवं उनके द्वारा बनने वाली चिपचिपी पदार्थों को हीट एक्सचेंज उपकरणों की धातु सतहों या कूलिंग टॉवरों की दीवारों से अलग करने में मदद करता है। 7) सरफैक्टंट जोड़ना: ऐसे पदार्थ जो तरल पदार्थों की सतही तनाव को काफी हद तक कम कर सकते हैं। 8) फोम-रिड्यूसेंट: यह पानी के शोधन की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले झाग को दूर करने हेतु उपयोग में आने वाला एक सरफैक्टंट है।

विकसित देशों में, **औद्योगिक उद्देश्यों हेतु पानी के पुनः उपयोग की दर 80%-90% तक पहुँच चुकी है; जबकि पानी को संकेंद्रित करने की दर 6-8 गुना तक है।** जबकि हमारे देश में पानी का उपयोग औसतन 50% से भी कम है। चक्रीय शीतलन जल का संघनन गुणांक अधिकांशतः 2-3 गुना ही होता है। ऊर्जा एवं जल की बचत के दृष्टिकोण से यह निस्संदेह संसाधनों का भारी अपव्यय है; साथ ही यह पर्यावरणीय जल गुणवत्ता पर भी बुरा प्रभाव डालता है। इसलिए, पानी के उपयोग को बढ़ाना एवं पर्यावरणीय प्रदूषण को कम करना, आजकल औद्योगिक जल-शोधन का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य बन गया है। 1. एकल पॉलीफॉस्फेट उपचार विधि – यह विधि 20वीं शताब्दी के 50-60 के दशकों में संयुक्त राज्य अमेरिका में आम रूप से उपयोग में आने वाली जल शोधन विधि थी; जबकि हमारे देश में इस विधि का उपयोग 20वीं शताब्दी के 70 के दशक के अंत में ही शुरू हुआ। इस विधि का नुकसान यह है कि पॉलीफॉस्फेटों की ऊष्मा-स्थिरता कम होती है, एवं ये आसानी से जलविघटित हो जाते हैं। पानी में मौजूद Ca2+ आयनों के साथ मिलकर ये Ca3(PO4)2 नामक अवक्षेप बनाते हैं; जिससे पॉलीफॉस्फेटों की क्षार-निरोधक/अवक्षेप-रोधक क्षमता कम हो जाती है। इसके अलावा, पॉलीफॉस्फेट की सीमा मान बहुत कम होता है; इसलिए पॉलीफॉस्फेट के औषधीय गुणों को बनाए रखने हेतु उच्च सांद्रता की आवश्यकता होती है। फॉस्फेट एक पोषक तत्व है, लेकिन यह पर्यावरण के लिए हानिकारक है। इसके अधिक उत्सर्जन से जल में शैवालों की अत्यधिक वृद्धि हो जाती है, जिससे जल में ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, और परिणामस्वरूप जल में रहने वाले जीव मर जाते हैं। वर्तमान में, फॉस्फोरस के कारण होने वाला पर्यावरणीय प्रदूषण, विभिन्न देशों के लिए चिंता का विषय इसलिए, केवल फॉस्फेट आधारित उपचार विधियों का उपयोग धीरे-धीरे बंद कर दिया गया है। 2. ऑर्गेनिक फॉस्फेट आधारित उपचार विधियाँ: 1970 के दशक के अंत में, हमारे देश में ऑर्गेनिक फॉस्फेट आधारित स्केल-रोधी पदार्थों का विकास किया गया; जैसे हेडीपी (HEDP), एटीएमपी (ATMP) आदि। इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑर्गेनिक फॉस्फोरस-आधारित दवाओं के लाभ यह हैं कि इनकी रासायनिक स्थिरता अच्छी होती है; ये आसानी से जल-अपघटन नहीं होतीं। ये द्विमूल्यक धातु आयनों के साथ स्थिर संयुग बना सकती हैं। 200°C से कम तापमान पर भी इनकी अवरोधक क्षमता अच्छी रहती है। लेकिन इन दवाओं का एकल रूप से उपयोग करने पर प्राप्त परिणाम बहुत अच्छे नहीं होते हैं; तांबे से बने उपकरणों पर इनका क्षय-रोधी प्रभाव भी कम होता है। साथ ही, प्रति इकाई वजन में फॉस्फोरस की मात्रा अभी भी अधिक ही है। इसके अलावा, इनका बड़े पैमाने पर उत्सर्जन पर्यावरण पर भी भारी दबाव डालता है। पिछले कुछ वर्षों में, इस दवा की जगह धीरे-धीरे कम फॉस्फोरस वाली पूरी तरह कार्बनिक सामग्री से बनी दवाएँ ले रही हैं। 3. पूरी तरह कार्बनिक संरचना वाली उपचार विधि – यह विधि, वर्तमान में परिसंचरण जल के शोधन हेतु सबसे अधिक उपयोग में आने वाली विधि है। औषधीय अणुओं में सैक्सिलिक एसिड समूह, एसिटिक एसिड समूह, सल्फोनिक एसिड समूह, फॉस्फोरिक एसिड समूह आदि जैसे विशेष कार्यकारी समूह होते हैं। ये समूह पानी में घुलनशील CaCO3, Ca3(PO4)2, CaSO4 एवं फेरिक ऑक्साइड जैसे पदार्थों को अच्छी तरह विघटित करने में सहायक होते हैं। इनकी जल-घुलनशीलता भी अच्छी होती है; विशेष रूप से जिंक लवणों के साथ मिलने पर इनके गुण और भी बेहतर हो जाते हैं। 4. नई पीढ़ी की लिन-सीरीज़ उपचार विधियाँ: नई पीढ़ी के लिन-सीरीज़ एंटी-कोरोसिव/स्केलिंग-रोधी एजेंट, हाल के वर्षों में विकसित किए गए कम-फॉस्फोरस युक्त जल शोधन एजेंट हैं। उदाहरण के लिए, 1990 के दशक के अंत में विकसित किए गए फॉस्फोफिलिक सैक्सिलिक एसिड (POCA), पॉलीअमीनोपॉलीईथरिक मेथाक्सीपोरिक एसिड (PAPEMP) आदि। इन एजेंटों में कैल्शियम को सहन करने की अच्छी क्षमता है; जैसा कि तालिका 1 एवं तालिका 2 में दर्शाया गया है। देखा जा सकता है कि नए प्रकार के फॉस्फोरस-आधारित इनहिबिटर/स्केल-रोधी पदार्थों में उत्कृष्ट स्केल-रोधी गु 5 हरित/पर्यावरण-अनुकूल जल शोधन विधियाँ: हालाँकि कार्बनिक फॉस्फेट्स कवक नहीं होते एवं इनका विघटन भी कठिन होता है, लेकिन इनका दीर्घकालिक उत्सर्जन फिर भी पर्यावरण पर प्रभाव डालता है। इसके लिए, लोगों ने पर्यावरण को कम नुकसान पहुँचाने वाले, फॉस्फोरस-रहित जल शोधन उपायों का विकास करना शुरू किया। पॉलीएस्पार्टेट, फॉस्फोरस-रहित नया कलंकन-रोधी उत्पाद है; इसे बाजार में उतार दिया गया है। इसकी विशेषता यह है कि कैल्शियम कार्बोनेट एवं कैल्शियम सल्फेट के विरुद्ध इसकी कलंकन-रोधी क्षमता पॉलीप्रोपिलेक एसिड की तुलना में बेहतर है। साथ ही, यह पर्यावरण में पूरी तरह से विघटित हो जाता है। वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका की डोनाल्ड एलएलसी, जर्मनी की बायर कंपनी, संयुक्त राज्य अमेरिका की रोम-एंड-हास कंपनी आदि, ऐसी दवाओं के विकास एवं उत्पादन हेतु प्रतिस्पर्धा कर रही हैं। लेकिन यह दवा, फॉस्फोरस-आधारित दवाओं की तुलना में, विभिन्न प्रकार के जल-स्रोतों में उपयोग हेतु उतनी उपयुक्त नहीं है; इसमें अभी भी कुछ सीमाएँ