【प्रतिदिन एक प्रश्न】रसायन इंजीनियरिंग के सिद्धांत 290: संघनन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक (10 जनवरी)
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इस पोस्ट को अंतिम बार “ज़ाईहुई कांगकियाओ” द्वारा 2016-1-14, 17:51 पर संपादित किया गया। “रसायन विज्ञान सिद्धांत” विभाग में अब “प्रतिदिन एक प्रश्न” नामक गतिविधि शुरू की गई है; इसका उद्देश्य लोगों को रसायन विज्ञान संबंधी बुनियादी ज्ञान को मजबूत करने में मदद करना है। आगे भी “रसायन विज्ञान के सिद्धांत”, “पदार्थों का हस्तांतरण एवं पृथक्करण”, “रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी” आदि विषयों पर भी ऐसी गतिविधियाँ शुरू की जाएँगी। हम आशा करते हैं कि सभी लोग इस गतिविधि का सक्रिय रूप से समर्थन करेंगे~ क्रिसमस की शुभकामनाएँ!! “प्रतिदिन एक प्रश्न” गतिविधि में दिए गए प्रश्नों के उत्तर सीधे ही देखे जा सकते हैं; 1 दिन बाद यह विषय बंद कर दिया जाएगा! ! इस वर्ष भी सभी को निरंतर भाग लेने हेतु प्रोत्साहित करने हेतु! भाग लेने पर ही 3 वेल्थ पुरस्कार मिलते हैं; सही उत्तर देने पर अतिरिक्त 4 वेल्थ भी मिलते हैं~~~ सरल प्रश्न: कंक्रीट बनाने की प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक कौन-कौन से हैं? उत्तर: 1. पानी का तापमान, 2. pH मान, 3. दवा की मात्रा, 4. संपर्क में आने वाला माध्यम, 5. जल-संबंधी परिस्थितियाँ, 6. कच्चे पानी की गुणवत्ता।
(1) जल-तापमान: जल-तापमान, अकार्बनिक लवणों के जल-विघटन पर प्रभाव डालता है। जब पानी का तापमान कम होता है, तो जल-विघटन अभिक्रिया धीमी हो जाती है; पानी का चिपचिपापन बढ़ जाता है, इस कारण फ्लोक बनना मु (2) पानी का pH मान एवं क्षारता। विभिन्न pH मानों पर, एल्यूमिनियम लवणों एवं आयरन लवणों के कोएगुलेंटों के जलविघटन से उत्पन्न होने वाले उत्पादों का रूप अलग-अलग होता है; इस कारण कोएगुलेशन की प्रभावकारिता भी (3) जल में मौजूद अशुद्धियों की प्रकृति, संरचना एवं सांद्रता। जल में मौजूद द्विमूल्यीय या उससे अधिक मूल्य वाले धनात्मक आयन, प्राकृतिक जल की डाइइलेक्ट्रिक स्तरों को संपीड़ित करने में सहाय ； अशुद्धियों के कणों का आकार अलग-अलग होने से कोएग्युलेशन प्रक्रिया में सहायता मिलती ह ； अशुद्धियों की सांद्रता बहुत कम होने पर (कणों की संख्या बहुत कम होने पर), कणों के बीच टक्करें नहीं हो पातीं, जिससे संघनन प्रक्रिया प्रभावित होती है। (4) जल-संबंधी परिस्थितियाँ। कोएग्युलेशन प्रक्रिया के मिश्रण चरण में, कोएग्युलेंट को गंदे पानी के साथ तेज़ एवं समान रूप से मिलना आवश्यक है। ； प्रतिक्रिया चरण में, जैसे-जैसे अल्यूमिनियम फ्लोकों का आकार बढ़ता है, मिश्रण करने हेतु आवश्यक गति धीरे-धीरे कम होती
1. पानी के तापमान का प्रभाव
2. पानी के pH मान का प्रभाव
3. पानी की क्षारता का प्रभाव
4. पानी में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव
5. पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव
6. संघनन एजेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव
7. संघनन एजेंटों को डालने की विधि का प्रभाव
8. जल-संबंधी भौतिक परिस्थितियों का प्रभाव
2. पानी के pH मान का प्रभाव
3. पानी की क्षारता का प्रभाव
4. पानी में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव
5. पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव
6. संघनन एजेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव
7. संघनन एजेंटों को डालने की विधि का प्रभाव
8. जल-संबंधी भौतिक परिस्थितियों का प्रभाव
कोएग्युलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक कौन-से हैं? पानी का तापमान ； pH ； जल में अशुद्धियाँ (जिसमें ठोस कण एवं कार्बनिक प्रदूषक भी शामिल हैं) ； जल-संबंधी परिस्थितियाँ
1. पानी का तापमान
2. pH मान
3. दवा की मात्रा
4. संपर्क में आने वाला माध्यम
5. जल-संबंधी परिस्थितियाँ
6. कच्चे पानी की गुणवत्ता
2. pH मान
3. दवा की मात्रा
4. संपर्क में आने वाला माध्यम
5. जल-संबंधी परिस्थितियाँ
6. कच्चे पानी की गुणवत्ता
1. पानी के तापमान का प्रभाव। 2. पानी के pH मान का प्रभाव। 3. पानी की क्षारता का प्रभाव। 4. जल में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव। 5. जल में कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव। 6. कोएगुलेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव। 7. कोएगुलेंट डालने की विधि का प्रभाव।
8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव।
8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव।
1. जल का तापमान
2. pH मान
3. जल में मौजूद अशुद्धियों की प्रकृति एवं सांद्रता
4. जल-संबंधी यांत्रिक परिस्थितियाँ
2. pH मान
3. जल में मौजूद अशुद्धियों की प्रकृति एवं सांद्रता
4. जल-संबंधी यांत्रिक परिस्थितियाँ
1. पानी के तापमान का प्रभाव: पानी का तापमान, कोएगुलेशन प्रक्रिया पर काफी प्रभाव डालता है। चाहे पानी का तापमान बहुत अधिक हो या बहुत कम, दोनों ही स्थितियाँ कोएगुलेशन प्रक्रिया के लिए हानिकारक हैं। कोएगुलेशन हेतु सबसे उपयुक्त पानी का तापमान 20–30℃ के बीच होता है। जब पानी का तापमान कम होता है, तो फ्लोकीकरण की प्रक्रिया धीमी हो जाती है; इसके कारण बनने वाले कण छोटे हो जाते हैं, और फ्लोकीकरण का प्रभाव कम हो जाता है। इसके कारण हैं: ① क्योंकि अकार्बनिक लवणों के आधार पर होने वाली हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया ऊष्मा-अवशोषक प्रक्रिया है; इसलिए पानी का तापमान कम होने पर हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया धीमी हो जाती है, जिससे कोलॉइडल कणों का स्थिरता-स्तर प्रभावित हो जाता है। ②जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी का चिपचिपापन बढ़ जाता है। इसके कारण कोलॉइडल कणों की गति में बाधा आती है, जिससे कोलॉइडल कणों के बीच प्रभावी टक्करें एवं संघनन प्रक्रिया प्रभावित होती है। ③जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी में मौजूद कोलॉइडल कणों की ब्राउनियन गति कम हो जाती है; इससे अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों का एक साथ जुड़ना कठिन हो जाता है। जब पानी का तापमान बहुत अधिक होता है, तो संघनन प्रक्रिया भी कमजोर हो जाती है। ऐसा मुख्य रूप से इसलिए होता है, क्योंकि उच्च तापमान में संघनन एजेंटों की जल-विघटन प्रक्रिया तेज हो जाती है; इस कारण बनने वाले फ्लोकों में जल-संयोजन की प्रक्रिया बढ़ जाती है, और वे आसानी से नीचे नहीं गिर पात ； सीवेज शोधन के दौरान, बड़ी मात्रा में सीलेज उत्पन्न होता है; इसमें पानी की मात्रा अधिक होती है, इसलिए इसे संसाधित करना कठिन होता है। 2. पानी के pH मान का प्रभाव: पानी का pH मान, अवक्षेपण प्रक्रिया पर बहुत ही महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है; यह मुख्य रूप से दो तरीकों से इस प्रक्रिया को प्रभावित करता है। एक ओर, पानी का pH मान सीधे उसमें मौजूद कोलॉइडल कणों के सतही आवेश एवं विभव से संबंधित होता है। विभिन्न pH मानों पर कोलॉइडल कणों के सतही आवेश एवं विभव अलग-अलग होते हैं; इसलिए उन्हें एकत्र करने हेतु आवश्यक रसायनों की मात्रा भी अलग-अलग होती है। ； दूसरी ओर, पानी का pH मान, कोएगुलेंटों के जल-विघटन प्रक्रम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। विभिन्न कोएगुलेंटों के लिए उनके जल-विघटन हेतु आवश्यक pH मान अलग-अलग होते हैं। इसलिए, पानी का pH मान, कोएगुलेंट के प्रकार के आधार पर कोएगुलेशन प्रक्रिया पर भी अलग-अलग प्रभाव डालता है। हमारी कंपनी द्वारा पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग करके अशुद्धियों को हटाने हेतु उपयुक्त pH मान 5 से 9 के बीच होता है। 3. पानी की क्षारता का प्रभाव: जब कोएगुलेंट को मूल जल में मिलाया जाता है, तो जल-अपघटन अभिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया के दौरान पानी की क्षारता कम हो जाती है; खासकर अकार्बनिक लवणों वाले कोएगुलेंटों के कारण तो क्षारता और भी अधिक कम हो जाती है। जब मूल जल में क्षारता बहुत कम होती है, तो कोएगुलेंट डालने से जल में मौजूद क्षारता कम हो जाती है, जिससे जल का pH मान घट जाता है। यदि जल का pH मान, कोएगुलेंट के लिए उपयुक्त pH सीमा से बाहर चला जाता है, तो इससे कोएगुलेशन प्रक्रिया पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। जब कच्चे पानी में क्षारता कम होती है, या कोएगुलेंट की मात्रा अधिक होती है, तो कोएगुलेशन प्रक्रिया को बेहतर बनाने हेतु आमतौर पर चूना जैसे क्षारीय पदार्थों का उपयोग किया जाता है। 4. जल में अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव: जल में अशुद्धियों की सांद्रता, कोएग्युलेशन प्रक्रिया पर सीधा प्रभाव डालती है। जब अशुद्धियों की सांद्रता कम होती है, तो कणों के बीच टकराव की संभावना कम हो जाती है, जिससे कोएग्युलेशन प्रक्रिया कम प्रभावी हो जाती है। यदि घनत्व बहुत अधिक हो, तो पॉलीप्रोपिलीन एमाइड जैसे उच्च-आणविक वजन वाले फ्लोकुलेंटों का उपयोग करना आवश्यक होता है। ऐसा करने से मूल जल की गंदगी को एक निश्चित स्तर तक कम किया जा सकता है; उसके बाद ही सामान्य शोधन प्रक्रिया के ल 5. जल में ऑर्गेनिक प्रदूषकों का प्रभाव: जल में मौजूद ऑर्गेनिक पदार्थ, कोलॉइडों की सुरक्षा में मदद करते हैं। दरअसल, जल में घुलनशील ऑर्गेनिक अणु, कोलॉइड कणों की सतह पर चिपक जाते हैं; ऐसे में कोलॉइड कणों की सुरक्षा हो जाती है। इससे कोलॉइड कणों के बीच टक्कर होने से रोका जाता है, एवं कोएग्युलेंटों के कोलॉइड कणों के साथ आपस में जुड़ने की प्रक्रिया भी रुक जाती है। इसलिए, ऑर्गेनिक पदार्थों की उपस्थिति में कोलॉइड कणों को स्थिर रखना, ऑर्गेनिक पदार्थों की अनुपस्थिति में उन्हें स्थिर रखने की तुलना में अधिक कठिन हो जाता है; इसलिए कोएग्युलेंट की मात्रा भी बढ़ानी पड़ती है। प्री-ऑक्सीडेंट के रूप में पोटैशियम परमैंगनेट, ओज़ोन, क्लोरीन आदि का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन इस बात पर ध्यान देना आवश्यक है कि क्या इनसे कोई विषाक्त उप-उत्पाद उत्पन्न होते हैं या नहीं। 6. कोएगुलेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव: चूँकि विभिन्न प्रकार के कोएगुलेंटों की जल-विघटन संबंधी विशेषताएँ एवं उनके उपयोग हेतु आवश्यक जल-गुणवत्ता अलग-अलग होती है, इसलिए मूल जल की गुणवत्ता के आधार पर ही उपयुक्त कोएगुलेंट चुनना आवश्यक है। अकार्बनिक लवणों/संघनकों के मामले में, ऐसी संरचना आवश्यक है जो डाइइलेक्ट्रिक लेयर को प्रभावी ढंग से संपीड़ित कर सके, या तीव्र विद्युत-संतुलन पैदा कर सके। जबकि कार्बनिक उच्च-आणविक-वजन वाले संघनकों के लिए, उचित मात्रा में फंक्शनल ग्रुप एवं पॉलिमर संरचना, तथा उच्च आणविक-वजन आवश्यक है। मेरे संस्थान में, अवक्षेपण हेतु पॉलीहाइड्रेटेड एल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग किया जाता है, जबकि सह-अवक्षेपक के रूप में PAM का उपयो आम तौर पर, कोएगुलेंट की मात्रा बढ़ने के साथ ही कोएगुलेशन की प्रक्रिया में सुधार होता है। लेकिन जब कोएगुलेंट की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया अपने चरम पर पहुँच जाती है। इसके बाद यदि कोएगुलेंट की मात्रा और बढ़ाई जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया में गिरावट आ जाती है। सैद्धांतिक रूप से, सर्वोत्तम मात्रा वह होती है जिससे कोएगुलेशन-अवक्षेपण के बाद पानी की घुलनशीलता न्यूनतम हो जाए, एवं कोलॉइडल टाइट्रेशन आवेश एवं ζ-विभव दोनों ही 0 के बराबर हो जाएं। लेकिन लागत को ध्यान में रखते हुए, वास्तविक उत्पादन में सर्वोत्तम कोएगुलेंट की मात्रा ऐसी ही होती है, जिससे पानी की गुणवत्ता **मानकों के अनुरूप रहे, एवं कोएगुलेंट की आवश्यक मात्रा भी कम से कम रहे। 7. कंक्रीटकारकों के उपयोग के तरीकों का प्रभाव: कंक्रीटकारकों के उपयोग के तरीकों का प्रभाव – ठोस कंक्रीटकारकों के उपयोग के दो तरीके हैं – सूखे रूप में उपयोग करना एवं गीले रूप में उपयोग करना। तरल कोएगुलेंटों, या विभिन्न सांद्रताओं वाले तरल कोएगुलेंटों के बीच, ऐसे कोएगुलेंटों की जल-अपघटन प्रक्रिया अलग-अलग होती है; क्योंकि कुछ कोएगुलेंट डाइइलेक्ट्रिक लेयर को संपीड़ित करने में सक्षम होते हैं, जबकि कुछ में विद्युत-तटस्थीकरण की क्षमता होती है। इसी कारण, पानी में मिलने के बाद उनका कोएगुलेंटीय प्रभाव भी अलग-अलग होता है। यदि कंक्रीटीकरण हेतु उपयोग में आने वाले एजेंटों के अलावा अन्य सहायक एजेंट भी उपयोग में लाए जाएं, तो विभिन्न एजेंटों को डालने का क्रम कंक्रीटीकरण प्रक्रिया पर बहुत ही प्रभाव डालता है। इसलिए, उपयुक्त डालने की विधि एवं क्रम का निर्धारण परीक्षणों एवं वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं के माध्यम से ही किया जा सकता है। 8. जलीय परिस्थितियों का प्रभाव: कोएगुलेंट मिलाने के बाद, संघनन प्रक्रिया दो चरणों में होती है – तेज़ मिश्रण एवं फ्लोकीकरण। लेकिन वास्तविक जल शोधन प्रक्रिया में ये दोनों चरण आपस में जुड़े होते हैं, एवं जलीय परिस्थितियों में भी निरंतरता आवश्यक होती है। चूँकि पानी में कोएगुलंट मिलने के बाद, इसका जल-विघटन रूप तेजी से बदल सकता है; इसलिए तेज मिश्रण प्रक्रिया में कोएगुलंट को मूल पानी में तेजी से एवं समान रूप से फैलाना आवश्यक होता है। ऐसा करने से कोएगुलंट पानी में समान रूप से विघटित होकर कोलॉइडल कणों को एक साथ जुड़ने में मदद करता है। तेज मिश्रण हेतु तेज एवं प्रभावी जल-गतिकीय या यांत्रिक मिश्रण प्रक्रिया आवश्यक होती है, एवं यह प्रक्रिया कम समय में ही पूरी होनी चाहिए। अब फ्लोकुलेशन प्रक्रिया शुरू होती है। इस चरण में, अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों को विपरीत दिशा में एवं समान दिशा में फ्लोकुलेशन के माध्यम से धीरे-धीरे बड़े आकार के फ्लोक्स में बदला जाता है; ताकि उनकी अवक्षेपण क्षमता बेहतर हो सके। इसलिए, फ्लोकुलेशन प्रक्रिया के दौरान मिश्रण की गति एवं जलप्रवाह की गति को धीरे-धीरे कम करना आवश्यक है; ताकि पहले से बन चुके फ्लोक्स टूट न जाएं, और कोएग्युलेशन/अवक्षेपण प्रक्रिया प्रभावित न हो। साथ ही, चूँकि फ्लोकुलेशन प्रक्रिया में फ्लोकों का आकार धीरे-धीरे बढ़ता है, इसलिए यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद फ्लोकों का आकार पर्याप्त रूप से बड़ा होना आवश्यक है ताकि उन्हें अवक्षेपण द्वारा हटाया जा सके, तो फ्लोकुलेशन प्रक्रिया के लिए पर्याप्त समय आवश्यक है। लेकिन यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद एयर फ्लोटेशन या सीधे फिल्टरेशन विधि का उपयोग किया जाता है, तो प्रतिक्रिया समय को **कम किया जा सकता है**।
कोएग्युलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं। इसके मुख्य कारण निम्नलिखित हैं। (1) जल-तापमान: जल-तापमान का कोएग्युलेशन प्रक्रिया पर सीधा प्रभाव पड़ता है। जब जल-तापमान कम होता है, तो फ्लोक बनने में अधिक समय लगता है; फ्लोक में जल-सामग्री अधिक होती है, एवं उसका अवक्षेपण दर धीमी होती है। ऐसी स्थिति में कोएग्युलेशन प्रक्रिया एवं फ्लोकों का अवक्षेपण संभव नहीं हो पाता। जब एल्यूमिनियम सल्फेट को संघनक के रूप में उपयोग में लाया जाता है, तो पानी का तापमान 25–30°C होना सबसे उपयुक ； जब लोहे के लवणों का उपयोग संघनन हेतु किया जाता है, तो पानी का तापमान संघनन प्रक्रिया पर ज्यादा प्रभाव नहीं डालता। (2) पानी का pH मान – कोएग्युलेशन प्रक्रिया पर पानी के pH मान का प्रभाव: जब लौह लवणों का उपयोग कोएग्युलेंट के रूप में किया जाता है, तो पानी के pH मान को नियंत्रित रखना भी आवश्यक है। (3) कोएगुलेंट की मात्रा, विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर, परीक्षणों के माध्यम से ही निर्धारित की जानी चाहिए। तालिका 2-1 में दी गई जानकारी संदर्भ हेतु उपयोगी है। (4) संपर्क माध्यम: व्यवहारिक अनुभव से पता चलता है कि पानी में थोड़ी मात्रा में कीचड़/मलबा रहने से, पानी में मौजूद कोलॉइडों के आपस में टकरने की संभावनाएँ बढ़ जाती हैं। साथ ही, यह कोएगुलेंटों के लिए कणों के निर्माण हेतु “केंद्र” का कार्य भी करता है। इससे कीचड़/मलबे के कणों पर फ्लोक बनने में सहायता मिलती है, जिससे पानी में मौजूद अशुद्धियों का अवशोषण, अवक्षेपण एवं पृथक्करण आसान हो जाता है। (5) कोएग्युलेशन प्रक्रिया की जल-संबंधी शर्तें: जल-संबंधी शर्तों के आधार पर, कोएग्युलेशन प्रक्रिया को “मिश्रण” एवं “अभिक्रिया” नामक दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है। ①मिश्रण प्रक्रिया। तीव्र मिश्रण के दौरान, कोएगुलेंट का तेज़ी से एवं समान रूप से विस्तार होता है; इससे कोएगुलेंट के जलविघटन, संकुचन-अभिक्रिया, एवं कोलॉइडों के अस्थिर होने हेतु आवश्यक परिस्थितियाँ उत्पन्न होती हैं। कोएगुलेंट को मिलाने से लेकर फ्लोकों का निर्माण होने तक, यह प्रक्रिया आमतौर पर 2 मिनट से अधिक समय नहीं लेती। ②प्रतिक्रिया की प्रक्रिया। औषधियों के साथ पूरी तरह मिलने के बाद, पानी उच्च गति से प्रवाहित होने लगता है; इसके कारण पानी में मौजूद कोलॉइडल कण आपस में टकरकर एक-दूसरे से जुड़ने लगते हैं। ； इसके अलावा, कम प्रतिक्रिया गति पर, अस्थिर हो चुके कोलॉइडों से ऐसे फ्लोक बनते हैं, जिनकी अवक्षेपण क्षमता बेहतर होती है। जैसे-जैसे अभिक्रिया की गति धीरे-धीरे कम होती जाती है, फ्लोक भी धीरे-धीरे बड़े होते जाते हैं; इसके साथ ही उनका अवसादन दर भी बढ़ जाती है। अभिक्रिया की प्रक्रिया में आम तौर पर 30 मिनट से अधिक समय नहीं लगता। प्रतिक्रिया चरण में जल-प्रवाह की गति बहुत तेज नहीं होनी चाहिए; अन्यथा पहले से बन चुके फ्लोक टूट सकते हैं। जब कोलॉइड बन जाता है, तो उसकी स्थिरता कम हो जाती है, और कोएगुलेशन प्रक पानी की गति को पहले तेज़ एवं फिर धीमा रखने हेतु। ； स्पष्टीकरण उपकरणों को आमतौर पर कई अभिक्रिया कक्षों के रूप में डिज़ाइन किया जाता है; ताकि जल-प्रवाह की गति को आवश्यकताओं के अनुसार बदला जा सके, और इस प्रकार अभिक्रिया हेतु आवश्यक जल-गतिशीलता प्राप्त की जा सके।
1) जल का तापमान
2) जल का pH मान
3) जल की क्षारता
4) जल में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता
5) जल में मौजूद कार्बनिक प्रदूषक
6) संघनन एजेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा
7) संघनन एजेंटों को जल में मिलाने का तरीका
8) जल संबंधी यांत्रिक/हाइड्रोलिक परिस्थितियाँ
2) जल का pH मान
3) जल की क्षारता
4) जल में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता
5) जल में मौजूद कार्बनिक प्रदूषक
6) संघनन एजेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा
7) संघनन एजेंटों को जल में मिलाने का तरीका
8) जल संबंधी यांत्रिक/हाइड्रोलिक परिस्थितियाँ
मुख्य कारकों में पानी का तापमान, पानी का pH मान, क्षारता, एवं पानी में मौजूद अवक्षेपों की सांद्रता शामिल है।
1. पानी के तापमान का प्रभाव； 2. पानी के pH मान का प्रभाव ； 3. पानी की क्षारता का प्रभाव ； 4. जल में अशुद्धियों के कणों की सांद्रता का प्रभाव ； 5. जल में कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव ； 6. मिश्रणकारी पदार्थों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव ； 7. कंक्रीट बनाने हेतु उपयोग में आने वाले पदार्थों के उपयोग का प्रभ ； 8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव।
1. जल-तापमान: जब जल-तापमान कम होता है, तो अकार्बनिक लवणों के आधार पर बनने वाले कोएगुलेंटों का विघटन ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रिया के रूप में होता है; इससे एल्यूमिनियम सल्फेट जैसे कोएगुलेंटों का विघटन संभव नहीं हो पाता। इसके अलावा, कम तापमान में जल का चिपचिपापन अधिक होता है, जिससे कणों की गति कम हो जाती है। ऐसी स्थिति में कोलॉइडों का विघटन एवं फ्लोकों का निर्माण संभव नहीं हो पाता। जब एल्यूमिनियम लवणों का उपयोग संघनन एजेंट के रूप में किया जाता है, तो पानी का तापमान संघनन प्रक्रिया पर क ； जब लौह लवणों का उपयोग संघनक के रूप में किया जाता है, तो पानी का तापमान संघनन प्रक्रिया पर बहुत कम प्रभाव डालत अधिक तकनीकी दस्तावेज़ों हेतु, कृपया http://www.dowater.com पर जाएँ। 2. pH मान: पानी में pH मान, कोएगुलंटों के जलविघटन एवं उत्पन्न होने वाले अघुलनशील लवणों की घुलनशीलता, साथ ही कोएगुलेशन प्रक्रिया पर सीधा प्रभाव डालता है। विभिन्न कोएगुलंटों के लिए, कोएगुलेशन प्रक्रिया हेतु आवश्यक इष्टतम pH मान अलग-अलग होता है। 3. कोएगुलेंट की मात्रा – पानी में कोएगुलेंट मिलाना, पानी में मौजूद कोलॉइडल अशुद्धियों को हटाने हेतु आवश्यक है। जहाँ तक कोएगुलेंट की मात्रा के बारे में है, तो यह विभिन्न प्रकार के जल की गुणवत्ता पर निर्भर है; इसका निर्धारण टेस्ट ट्यूबों में परीक्षण करके ही किया जाना चाहिए। 4. जल में आयन या अशुद्धियाँ – जल में उपस्थित विपरीत आयनों की मात्रा एवं प्रकार, जल की घनत्व स्तर, साथ ही जल में TOC/DOC एवं रंगत की मात्रा आदि, कोएगुलेंट की मात्रा निर्धारित करने एवं कोएगुलेशन प्रक्रिया की प्रभावशीलता पर सीधा प्रभाव डालते हैं। 5. जलीय परिस्थितियाँ – कंक्रीटीकरण हेतु उपयोग में आने वाले पदार्थों/सहायक पदार्थों को मिलाने का स्थान, तथा इन पदार्थों को मिलाने के बाद उत्पन्न होने वाला मिश्रण; इन सभी का कंक्रीटीकरण प्रक्रिया पर प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, दवाओं को मिलाने के बाद उत्पन्न होने वाली जलीय परिस्थितियाँ भी कंक्रीटीकरण प्रक्रिया पर प्रभाव डालती हैं।
1. पानी के तापमान का प्रभाव
2. पानी के pH मान का प्रभाव
3. पानी की क्षारता का प्रभाव
4. पानी में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव
5. पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव
6. संघनकों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव
7. संघनकों को डालने की विधि का प्रभाव
8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव
2. पानी के pH मान का प्रभाव
3. पानी की क्षारता का प्रभाव
4. पानी में मौजूद अशुद्धियों की सांद्रता का प्रभाव
5. पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव
6. संघनकों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव
7. संघनकों को डालने की विधि का प्रभाव
8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव
कोएग्युलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं – पानी का तापमान, पानी का pH मान, क्षारता, एवं पानी में मौजूद अवक्षेपों की सांद्रता।
उत्तर: 1. पानी के तापमान का प्रभाव। 2. पानी के pH मान का प्रभाव। 3. पानी की क्षारता का प्रभाव। 4. पानी में मौजूद अशुद्धियों का प्रभाव। 5. पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों का प्रभाव। 6. संघनन एजेंटों के उपयोग के तरीके का प्रभाव। 7. संघनन एजेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव। 8. जल-संबंधी भौतिक परिस्थितियों का प्रभाव।
1. पानी का तापमान
2. pH मान
3. दवा की मात्रा
4. संपर्क में आने वाला माध्यम
5. जल-संबंधी परिस्थितियाँ
6. कच्चे पानी की गुणवत्ता
2. pH मान
3. दवा की मात्रा
4. संपर्क में आने वाला माध्यम
5. जल-संबंधी परिस्थितियाँ
6. कच्चे पानी की गुणवत्ता
जल की गुणवत्ता, pH मान, जल का तापमान, जल-संबंधी यांत्रिक परिस्थितियाँ, एवं संघनन प्रक्रिया में लगने वाला समय
कोएगुलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक:
1. पानी के तापमान का प्रभाव: पानी का तापमान, कोएगुलेशन प्रक्रिया पर काफी प्रभाव डालता है। चाहे तापमान बहुत अधिक हो या बहुत कम, दोनों ही स्थितियाँ कोएगुलेशन प्रक्रिया के लिए हानिकारक हैं। कोएगुलेशन हेतु सबसे उपयुक्त तापमान 20–30°C के बीच है। जब पानी का तापमान कम होता है, तो फ्लोकीकरण की प्रक्रिया धीमी हो जाती है; इसके कारण बनने वाले कण छोटे हो जाते हैं, एवं फ्लोकीकरण का प्रभाव कम हो जाता है। इसके कारण हैं: ① क्योंकि अकार्बनिक लवणों के द्वारा होने वाली हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया ऊष्मा-अवशोषक प्रक्रिया है; इसलिए पानी का तापमान कम होने पर हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया धीमी हो जाती है, जिससे कोलॉइडल कणों का स्थिरता-भंग होना कठ ②जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी का चिपचिपापन बढ़ जाता है। इसके कारण कोलॉइडल कणों की गति में बाधा आती है, जिससे कोलॉइडल कणों के बीच प्रभावी टक्करें एवं संघनन प्रक्रिया प्रभावित होती है। ③जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी में मौजूद कोलॉइडल कणों की ब्राउनियन गति कम हो जाती है; इससे अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों का आपस में एकत्र होना कठिन हो जाता है। जब पानी का तापमान बहुत अधिक होता है, तो संघनन प्रक्रिया भी कमजोर हो जाती है। ऐसा मुख्य रूप से इसलिए होता है, क्योंकि उच्च तापमान में संघनन एजेंटों की जल-विघटन प्रक्रिया तेज हो जाती है; इस कारण बनने वाले फ्लोकों में जल-संयोजन की प्रक्रिया बढ़ जाती है, जिससे वे आसानी से नीचे नही ； सीवेज शोधन के दौरान, बड़ी मात्रा में स्लज उत्पन्न होता है; इसमें पानी की मात्रा अधिक होती है, इसलिए इसे संसाधित करना कठिन होता है। 2. पानी के pH मान का प्रभाव: पानी का pH मान, कोएगुलेशन प्रक्रिया पर बहुत ही महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है; यह मुख्य रूप से दो तरीकों से कोएगुलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करता है। एक ओर, पानी का pH मान सीधे उसमें मौजूद कोलॉइडल कणों के सतही आवेश एवं विभव से संबंधित होता है। विभिन्न pH मानों पर कोलॉइडल कणों का सतही आवेश एवं विभव अलग-अलग होता है; इसलिए उन्हें संघनित करने हेतु आवश्यक रसायनों की मात्रा भी अलग-अलग होती है। ； दूसरी ओर, पानी का pH मान, कोएगुलेंटों के जल-विघटन प्रक्रम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। विभिन्न कोएगुलेंटों के लिए उनके जल-विघटन हेतु आवश्यक pH मान अलग-अलग होते हैं; इसलिए, पानी का pH मान, कोएगुलेंट के प्रकार के आधार पर कोएगुलेशन प्रक्रिया पर भी अलग-अलग प्रभाव डालता है। हमारी कंपनी में, पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग करके अशुद्धियों को हटाने हेतु उपयुक्त pH मान 5 से 9 के बीच होता है। 3. पानी की क्षारता पर प्रभाव: जब कोएगुलेंट को मूल जल में मिलाया जाता है, तो जल-अपघटन अभिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया के दौरान पानी की क्षारता कम हो जाती है; खासकर अकार्बनिक लवणों वाले कोएगुलेंटों के कारण क्षारता और अधिक कम हो जाती है। जब मूल जल में क्षारता बहुत कम होती है, तो संघनन एजेंटों के उपयोग से जल में मौजूद क्षारता कम हो जाती है, जिससे जल का pH मान भी कम हो जाता है। यदि जल का pH मान, संघनन एजेंटों के लिए उपयुक्त pH सीमा से बाहर चला जाता है, तो संघनन प्रक्रिया पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। जब कच्चे पानी में क्षारता कम होती है, या कोएगुलेंट की मात्रा अधिक होती है, तो कोएगुलेशन प्रक्रिया को बेहतर बनाने हेतु आमतौर पर चूना जैसे क्षारीय पदार्थों को मिलाने की आवश्यकता होती है। 4. जल में अशुद्धि कणों की सांद्रता का प्रभाव: जल में अशुद्धि कणों की सांद्रता, संघनन प्रक्रिया पर सीधा प्रभाव डालती है। जब अशुद्धि कणों की सांद्रता कम होती है, तो कणों के बीच टकराव की संभावना कम हो जाती है, जिससे संघनन प्रक्रिया प्रभावहीन हो जाती है। यदि घनत्व बहुत अधिक हो, तो पॉलीप्रोपिलीन एमाइड जैसे उच्च-आणविक वजन वाले फ्लोकुलेंटों का उपयोग करना आवश्यक होता है; ताकि मूल जल की गंदगी को एक निश्चित स्तर तक कम किया जा सके, उसके बाद ही सामान्य उपचार हेतु कोएगुलेंट 5. जल में ऑर्गेनिक प्रदूषकों का प्रभाव: जल में मौजूद ऑर्गेनिक पदार्थ, कोलॉइडों की सुरक्षा में मदद करते हैं। दरअसल, जल में घुलनशील ऑर्गेनिक अणु, कोलॉइड कणों की सतह पर चिपक जाते हैं; ऐसे में कोलॉइड कणों की सतह पर एक ऑर्गेनिक परत बन जाती है, जिससे कोलॉइड कण सुरक्षित रहते हैं। इसके कारण कोलॉइड कणों के आपस में टकरने की संभावना कम हो जाती है, एवं कोएग्युलेंटों का कोलॉइड कणों को एक साथ जोड़ने का कार्य भी कम हो जाता है। इसलिए, ऑर्गेनिक पदार्थों की उपस्थिति में कोलॉइड कणों को एक साथ जोड़ने हेतु अधिक मात्रा में कोएग्युलेंट की आवश्यकता होती है। प्री-ऑक्सीडेंट के रूप में पोटैशियम परमैंगनेट, ओज़ोन, क्लोरीन आदि का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन इस बात पर विचार करना आवश्यक है कि क्या इनसे कोई विषाक्त उप-उत्पाद भी बनते हैं या नहीं। 6. कोएगुलेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव: चूँकि विभिन्न प्रकार के कोएगुलेंटों की जल-विघटन संबंधी विशेषताएँ एवं उनके उपयोग हेतु आवश्यक जल-गुणवत्ता अलग-अलग होती है, इसलिए मूल जल की गुणवत्ता के आधार पर ही उपयुक्त कोएगुलेंट चुनना आवश्यक है। अकार्बनिक लवणीय संघनकों के लिए, ऐसी संरचना आवश्यक है जो द्विविद्युत-स्तरों को प्रभावी ढंग से संपीड़ित कर सके, या तीव्र विद्युत-संतुलन पैदा कर सके। जबकि कार्बनिक उच्च-आणविक-वजन वाले संघनकों के लिए, उचित मात्रा में कार्यात्मक समूह एवं संयोजन-संरचना, तथा उच्च आणविक-वजन आवश्यक है। मेरे संस्थान में कोएगुलेंट के रूप में पॉलीमराइज्ड एल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग किया जाता है, जबकि सह-कोएगुलेंट के र आम तौर पर, कोएगुलेंट की मात्रा बढ़ने के साथ ही कोएगुलेशन की प्रक्रिया में सुधार होता है। लेकिन जब कोएगुलेंट की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया अपने चरम पर पहुँच जाती है। इसके बाद यदि कोएगुलेंट की मात्रा और बढ़ाई जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया में गिरावट आ जाती है। सैद्धांतिक रूप से, सर्वोत्तम मात्रा वह होती है जिससे कोएगुलेशन-अवक्षेपण के बाद पानी की घुलनशीलता न्यूनतम हो जाए, एवं कोलॉइडल टाइट्रेशन आवेश एवं ζ-विभव दोनों 0 के बराबर हो जाएं। लेकिन लागत को ध्यान में रखते हुए, वास्तविक उत्पादन में सर्वोत्तम कोएगुलेंट की मात्रा ऐसी ही होती है, जिससे पानी की गुणवत्ता **मानकों के अनुरूप रहे एवं कोएगुलेंट की आवश्यक मात्रा भी कम से कम रहे। 7. कोएगुलेंट डालने की विधि का प्रभाव: कोएगुलेंट डालने की दो विधियाँ हैं – सूखे रूप में डालना एवं गीले रूप में डालना। चूँकि ठोस कोएग्युलेंटों एवं तरल कोएग्युलेंटों, या फिर विभिन्न सांद्रताओं वाले तरल कोएग्युलेंटों में, डबल इलेक्ट्रोनिक लेयर को संपीड़ित करने या विद्युत-आवेशों को संतुलित करने की क्षमता अलग-अलग होती है; इसलिए पानी में मिलाने के बाद प्राप्त होने वाला कोएग्युलेशन प्रभाव भी अलग-अलग होता है। यदि कोएगुलेंट के अलावा अन्य सहायक पदार्थ भी मिलाए जाएं, तो विभिन्न पदार्थों को मिलाने का क्रम कोएगुलेशन प्रक्रिया पर बहुत ही प्रभाव डालता है। इसलिए, उपयुक्त मिलान विधि एवं क्रम का निर्धारण परीक्षणों एवं वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं के माध्यम से ही किया जा सकता है। 8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव: कोएगुलेंट मिलाने के बाद, कोएगुलेशन प्रक्रिया दो चरणों में होती है – तेज़ मिश्रण एवं फ्लोकीकरण अभिक्रिया। लेकिन वास्तविक जल-शोधन प्रक्रिया में ये दोनों चरण आपस में जुड़े हुए होते हैं; इसलिए जल-संबंधी परिस्थितियों में भी निरंतरता आवश्यक है। चूँकि पानी में कोएगुलंट मिलने के बाद इसका जल-विघटन रूप तेजी से बदल सकता है, इसलिए तेज मिश्रण प्रक्रिया में कोएगुलंट को मूल पानी में तेजी से एवं समान रूप से फैलाना आवश्यक होता है। ऐसा करने से कोएगुलंट पानी में समान रूप से विघटित होकर कोलॉइडल कणों को एक साथ जुड़ने में मदद करता है। तेज मिश्रण हेतु तेज एवं तीव्र जल-गतिकीय या यांत्रिक मिश्रण प्रक्रिया आवश्यक होती है, एवं यह प्रक्रिया कम समय में ही पूरी होनी चाहिए। अब फ्लोकुलेशन प्रक्रिया शुरू होती है। इस चरण में, अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों को विपरीत दिशा में एवं समान दिशा में फ्लोकुलेशन के माध्यम से धीरे-धीरे बड़े आकार के फ्लोक्स में बदलना होता है; ताकि उनकी अवक्षेपण क्षमता बेहतर हो सके। इसलिए, फ्लोकुलेशन प्रक्रिया के दौरान मिश्रण की गति एवं जलप्रवाह की गति को धीरे-धीरे कम करना आवश्यक है; ताकि पहले से बन चुके फ्लोक्स टूट न जाएं, और इससे कोएग्युलेशन/अवक्षेपण प्रक्रिया पर कोई प्रभाव न पड़े। साथ ही, चूँकि फ्लोकीकरण प्रक्रिया एक धीमी गति से होने वाली प्रक्रिया है, इसलिए यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद फ्लोकों का आकार पर्याप्त रूप से बढ़ना आवश्यक है ताकि उन्हें अवक्षेपण द्वारा हटाया जा सके, तो फ्लोकीकरण हेतु पर्याप्त समय आवश्यक है। लेकिन यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद एयर फ्लोटेशन या सीधे फिल्टरिंग विधि का उपयोग किया जाए, तो प्रतिक्रिया समय को **कम किया जा सकता है**।
1. पानी के तापमान का प्रभाव: पानी का तापमान, कोएगुलेशन प्रक्रिया पर काफी प्रभाव डालता है। चाहे तापमान बहुत अधिक हो या बहुत कम, दोनों ही स्थितियाँ कोएगुलेशन प्रक्रिया के लिए हानिकारक हैं। कोएगुलेशन हेतु सबसे उपयुक्त तापमान 20–30°C के बीच है। जब पानी का तापमान कम होता है, तो फ्लोकीकरण की प्रक्रिया धीमी हो जाती है; इसके कारण बनने वाले कण छोटे हो जाते हैं, एवं फ्लोकीकरण का प्रभाव कम हो जाता है। इसके कारण हैं: ① क्योंकि अकार्बनिक लवणों के द्वारा होने वाली हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया ऊष्मा-अवशोषक प्रक्रिया है; इसलिए पानी का तापमान कम होने पर हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया धीमी हो जाती है, जिससे कोलॉइडल कणों का स्थिरता-भंग होना कठ ②जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी का चिपचिपापन बढ़ जाता है। इसके कारण कोलॉइडल कणों की गति में बाधा आती है, जिससे कोलॉइडल कणों के बीच प्रभावी टक्करें एवं संघनन प्रक्रिया प्रभावित होती है। ③जब पानी का तापमान कम होता है, तो पानी में मौजूद कोलॉइडल कणों की ब्राउनियन गति कम हो जाती है; इससे अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों का आपस में एकत्र होना कठिन हो जाता है। जब पानी का तापमान बहुत अधिक होता है, तो संघनन प्रक्रिया भी कमजोर हो जाती है। ऐसा मुख्य रूप से इसलिए होता है, क्योंकि उच्च तापमान में संघनन एजेंटों की जल-विघटन प्रक्रिया तेज हो जाती है; इस कारण बनने वाले फ्लोकों में जल-संयोजन की प्रक्रिया बढ़ जाती है, जिससे वे आसानी से नीचे नही ； सीवेज शोधन के दौरान, बड़ी मात्रा में स्लज उत्पन्न होता है; इसमें पानी की मात्रा अधिक होती है, इसलिए इसे संसाधित करना कठिन होता है। 2. पानी के pH मान का प्रभाव: पानी का pH मान, कोएगुलेशन प्रक्रिया पर बहुत ही महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है; यह मुख्य रूप से दो तरीकों से कोएगुलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करता है। एक ओर, पानी का pH मान सीधे उसमें मौजूद कोलॉइडल कणों के सतही आवेश एवं विभव से संबंधित होता है। विभिन्न pH मानों पर कोलॉइडल कणों का सतही आवेश एवं विभव अलग-अलग होता है; इसलिए उन्हें संघनित करने हेतु आवश्यक रसायनों की मात्रा भी अलग-अलग होती है। ； दूसरी ओर, पानी का pH मान, कोएगुलेंटों के जल-विघटन प्रक्रम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। विभिन्न कोएगुलेंटों के लिए उनके जल-विघटन हेतु आवश्यक pH मान अलग-अलग होते हैं; इसलिए, पानी का pH मान, कोएगुलेंट के प्रकार के आधार पर कोएगुलेशन प्रक्रिया पर भी अलग-अलग प्रभाव डालता है। हमारी कंपनी में, पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग करके अशुद्धियों को हटाने हेतु उपयुक्त pH मान 5 से 9 के बीच होता है। 3. पानी की क्षारता पर प्रभाव: जब कोएगुलेंट को मूल जल में मिलाया जाता है, तो जल-अपघटन अभिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया के दौरान पानी की क्षारता कम हो जाती है; खासकर अकार्बनिक लवणों वाले कोएगुलेंटों के कारण क्षारता और अधिक कम हो जाती है। जब मूल जल में क्षारता बहुत कम होती है, तो संघनन एजेंटों के उपयोग से जल में मौजूद क्षारता कम हो जाती है, जिससे जल का pH मान भी कम हो जाता है। यदि जल का pH मान, संघनन एजेंटों के लिए उपयुक्त pH सीमा से बाहर चला जाता है, तो संघनन प्रक्रिया पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। जब कच्चे पानी में क्षारता कम होती है, या कोएगुलेंट की मात्रा अधिक होती है, तो कोएगुलेशन प्रक्रिया को बेहतर बनाने हेतु आमतौर पर चूना जैसे क्षारीय पदार्थों को मिलाने की आवश्यकता होती है। 4. जल में अशुद्धि कणों की सांद्रता का प्रभाव: जल में अशुद्धि कणों की सांद्रता, संघनन प्रक्रिया पर सीधा प्रभाव डालती है। जब अशुद्धि कणों की सांद्रता कम होती है, तो कणों के बीच टकराव की संभावना कम हो जाती है, जिससे संघनन प्रक्रिया प्रभावहीन हो जाती है। यदि घनत्व बहुत अधिक हो, तो पॉलीप्रोपिलीन एमाइड जैसे उच्च-आणविक वजन वाले फ्लोकुलेंटों का उपयोग करना आवश्यक होता है; ताकि मूल जल की गंदगी को एक निश्चित स्तर तक कम किया जा सके, उसके बाद ही सामान्य उपचार हेतु कोएगुलेंट 5. जल में ऑर्गेनिक प्रदूषकों का प्रभाव: जल में मौजूद ऑर्गेनिक पदार्थ, कोलॉइडों की सुरक्षा में मदद करते हैं। दरअसल, जल में घुलनशील ऑर्गेनिक अणु, कोलॉइड कणों की सतह पर चिपक जाते हैं; ऐसे में कोलॉइड कणों की सतह पर एक ऑर्गेनिक परत बन जाती है, जिससे कोलॉइड कण सुरक्षित रहते हैं। इसके कारण कोलॉइड कणों के आपस में टकरने की संभावना कम हो जाती है, एवं कोएग्युलेंटों का कोलॉइड कणों को एक साथ जोड़ने का कार्य भी कम हो जाता है। इसलिए, ऑर्गेनिक पदार्थों की उपस्थिति में कोलॉइड कणों को एक साथ जोड़ने हेतु अधिक मात्रा में कोएग्युलेंट की आवश्यकता होती है। प्री-ऑक्सीडेंट के रूप में पोटैशियम परमैंगनेट, ओज़ोन, क्लोरीन आदि का उपयोग किया जा सकता है; लेकिन इस बात पर विचार करना आवश्यक है कि क्या इनसे कोई विषाक्त उप-उत्पाद भी बनते हैं या नहीं। 6. कोएगुलेंटों के प्रकार एवं उनकी मात्रा का प्रभाव: चूँकि विभिन्न प्रकार के कोएगुलेंटों की जल-विघटन संबंधी विशेषताएँ एवं उनके उपयोग हेतु आवश्यक जल-गुणवत्ता अलग-अलग होती है, इसलिए मूल जल की गुणवत्ता के आधार पर ही उपयुक्त कोएगुलेंट चुनना आवश्यक है। अकार्बनिक लवणीय संघनकों के लिए, ऐसी संरचना आवश्यक है जो द्विविद्युत-स्तरों को प्रभावी ढंग से संपीड़ित कर सके, या तीव्र विद्युत-संतुलन पैदा कर सके। जबकि कार्बनिक उच्च-आणविक-वजन वाले संघनकों के लिए, उचित मात्रा में कार्यात्मक समूह एवं संयोजन-संरचना, तथा उच्च आणविक-वजन आवश्यक है। मेरे संस्थान में कोएगुलेंट के रूप में पॉलीमराइज्ड एल्यूमिनियम क्लोराइड का उपयोग किया जाता है, जबकि सह-कोएगुलेंट के र आम तौर पर, कोएगुलेंट की मात्रा बढ़ने के साथ ही कोएगुलेशन की प्रक्रिया में सुधार होता है। लेकिन जब कोएगुलेंट की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया अपने चरम पर पहुँच जाती है। इसके बाद यदि कोएगुलेंट की मात्रा और बढ़ाई जाती है, तो कोएगुलेशन की प्रक्रिया में गिरावट आ जाती है। सैद्धांतिक रूप से, सर्वोत्तम मात्रा वह होती है जिससे कोएगुलेशन-अवक्षेपण के बाद पानी की घुलनशीलता न्यूनतम हो जाए, एवं कोलॉइडल टाइट्रेशन आवेश एवं ζ-विभव दोनों 0 के बराबर हो जाएं। लेकिन लागत को ध्यान में रखते हुए, वास्तविक उत्पादन में सर्वोत्तम कोएगुलेंट की मात्रा ऐसी ही होती है, जिससे पानी की गुणवत्ता **मानकों के अनुरूप रहे एवं कोएगुलेंट की आवश्यक मात्रा भी कम से कम रहे। 7. कोएगुलेंट डालने की विधि का प्रभाव: कोएगुलेंट डालने की दो विधियाँ हैं – सूखे रूप में डालना एवं गीले रूप में डालना। चूँकि ठोस कोएग्युलेंटों एवं तरल कोएग्युलेंटों, या फिर विभिन्न सांद्रताओं वाले तरल कोएग्युलेंटों में, डबल इलेक्ट्रोनिक लेयर को संपीड़ित करने या विद्युत-आवेशों को संतुलित करने की क्षमता अलग-अलग होती है; इसलिए पानी में मिलाने के बाद प्राप्त होने वाला कोएग्युलेशन प्रभाव भी अलग-अलग होता है। यदि कोएगुलेंट के अलावा अन्य सहायक पदार्थ भी मिलाए जाएं, तो विभिन्न पदार्थों को मिलाने का क्रम कोएगुलेशन प्रक्रिया पर बहुत ही प्रभाव डालता है। इसलिए, उपयुक्त मिलान विधि एवं क्रम का निर्धारण परीक्षणों एवं वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाओं के माध्यम से ही किया जा सकता है। 8. जल-संबंधी परिस्थितियों का प्रभाव: कोएगुलेंट मिलाने के बाद, कोएगुलेशन प्रक्रिया दो चरणों में होती है – तेज़ मिश्रण एवं फ्लोकीकरण अभिक्रिया। लेकिन वास्तविक जल-शोधन प्रक्रिया में ये दोनों चरण आपस में जुड़े हुए होते हैं; इसलिए जल-संबंधी परिस्थितियों में भी निरंतरता आवश्यक है। चूँकि पानी में कोएगुलंट मिलने के बाद इसका जल-विघटन रूप तेजी से बदल सकता है, इसलिए तेज मिश्रण प्रक्रिया में कोएगुलंट को मूल पानी में तेजी से एवं समान रूप से फैलाना आवश्यक होता है। ऐसा करने से कोएगुलंट पानी में समान रूप से विघटित होकर कोलॉइडल कणों को एक साथ जुड़ने में मदद करता है। तेज मिश्रण हेतु तेज एवं तीव्र जल-गतिकीय या यांत्रिक मिश्रण प्रक्रिया आवश्यक होती है, एवं यह प्रक्रिया कम समय में ही पूरी होनी चाहिए। अब फ्लोकुलेशन प्रक्रिया शुरू होती है। इस चरण में, अस्थिर हो चुके कोलॉइडल कणों को विपरीत दिशा में एवं समान दिशा में फ्लोकुलेशन के माध्यम से धीरे-धीरे बड़े आकार के फ्लोक्स में बदलना होता है; ताकि उनकी अवक्षेपण क्षमता बेहतर हो सके। इसलिए, फ्लोकुलेशन प्रक्रिया के दौरान मिश्रण की गति एवं जलप्रवाह की गति को धीरे-धीरे कम करना आवश्यक है; ताकि पहले से बन चुके फ्लोक्स टूट न जाएं, और इससे कोएग्युलेशन/अवक्षेपण प्रक्रिया पर कोई प्रभाव न पड़े। साथ ही, चूँकि फ्लोकीकरण प्रक्रिया एक धीमी गति से होने वाली प्रक्रिया है, इसलिए यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद फ्लोकों का आकार पर्याप्त रूप से बढ़ना आवश्यक है ताकि उन्हें अवक्षेपण द्वारा हटाया जा सके, तो फ्लोकीकरण हेतु पर्याप्त समय आवश्यक है। लेकिन यदि कोएग्युलेशन प्रक्रिया के बाद एयर फ्लोटेशन या सीधे फिल्टरिंग विधि का उपयोग किया जाए, तो प्रतिक्रिया समय को **कम किया जा सकता है**।
कोएग्युलेशन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक कौन-से हैं? उत्तर: पानी का तापमान एवं pH मान, उपयोग की जाने वाली दवाओं की मात्रा, संपर्क में आने वाले माध्यम, जल-संबंधी परिस्थितियाँ, एवं कच्चे पानी की गुणवत्ता।
(1) जल-तापमान: जल-तापमान, अकार्बनिक लवणों के जल-विघटन पर प्रभाव डालता है। जब पानी का तापमान कम होता है, तो जल-विघटन अभिक्रिया धीमी हो जाती है; पानी का चिपचिपापन बढ़ जाता है, इस कारण फ्लोक बनना मु (2) पानी का pH मान एवं क्षारता। विभिन्न pH मानों पर, एल्यूमिनियम लवणों एवं आयरन लवणों के कोएगुलेंटों के जलविघटन से उत्पन्न होने वाले उत्पादों का रूप अलग-अलग होता है; इस कारण कोएगुलेशन की प्रभावकारिता भी (3) जल में मौजूद अशुद्धियों की प्रकृति, संरचना एवं सांद्रता। जल में मौजूद द्विमूल्यीय या उससे अधिक मूल्य वाले धनात्मक आयन, प्राकृतिक जल की डाइइलेक्ट्रिक स्तरों को संपीड़ित करने में सहाय ； अशुद्धियों के कणों का आकार अलग-अलग होने से कोएग्युलेशन प्रक्रिया में सहायता मिलती ह ； अशुद्धियों की सांद्रता बहुत कम होने पर (कणों की संख्या बहुत कम होने पर), कणों के बीच टक्करें नहीं हो पातीं, जिससे संघनन प्रक्रिया प्रभावित होती है। (4) जल-संबंधी परिस्थितियाँ। कोएग्युलेशन प्रक्रिया के मिश्रण चरण में, कोएग्युलेंट को गंदे पानी के साथ तेज़ एवं समान रूप से मिलना आवश्यक है। ； प्रतिक्रिया चरण में, जैसे-जैसे अल्यूमिनियम फ्लोकों का आकार बढ़ता है, मिश्रण करने हेतु आवश्यक गति धीरे-धीरे कम होती