विभिन्न पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल शोधन विधियाँ किस-किस प्रकार के अपशिष्टों को दूर कर सकती हैं? क्या आपको इसकी जानकारी है?

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**I. पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल के स्रोत एवं विशेषताएँ**
1. पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल की विशेषताएँ
2. पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल का वर्गीकरण एवं स्रोत
1. तेलयुक्त अपशिष्ट जल – यह तेल शोधन के दौरान उत्पन्न होने वाले अपशिष्ट जल में सबसे अधिक मात्रा में पाया जाने वाला प्रकार है। इसमें मुख्य रूप से कच्चा तेल, तैयार तेल, लुब्रिकेंट, तथा थोड़ी मात्रा में कार्बनिक विलायक एवं उत्प्रेरक आदि होते हैं। जल में तेल, अपशिष्ट जल में तैरते हुए तेल, विखंडित रूप में मौजूद तेल, इमल्शन रूप में मौजूद तेल, एवं घुला हुआ तेल के रूप में मौजूद होता ह तेलयुक्त अपशिष्ट जल मुख्य रूप से उपकरणों में उत्पन्न होने वाले संघनित जल, तेल-वायु संघनन जल, तेल उत्पादों की सफाई हेतु उपयोग में आने वाला जल, एवं उपकरणों की सफाई हेतु उपयोग में आ 2. सल्फर युक्त अपशिष्ट जल, मुख्य रूप से तेल शोधन संयंत्रों में प्रयोग होने वाली कैटालिटिक फ्रैक्शन, कैटालिटिक डिस्ट्रक्शन, डिले फ्यूजन, हाइड्रोजनेशन आदि प्रक्रियाओं से उत्पन्न होता है। इसके अलावा, टॉवर-टॉप ऑयल-वॉटर सेपरेटर, गैस-वॉशिंग उपकरण, तरल हाइड्रोकार्बनों की वॉशिंग प्रक्रियाएँ, तरल हाइड्रोकार्बनों के भंडारण टैंकों से अपशिष्ट जल का निकास, एवं पेट्रोल की वॉशिंग प्रक्रियाओं से भी ऐसा अपशिष्ट इसका जल-विसर्जन-मात्रा कम है, लेकिन प्रदूषकों की सांद्रता अधिक है। सीवेज में बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया एवं नाइट्रोजन के अलावा, फेनॉल, ** एवं तेल जैसे प्रदूषक भी होते हैं। इसकी गंध बहुत तीव्र होती है, एवं यह उपकरणों के लिए हानिकारक होता है। जब pH मान कम होता है, तो सल्फाइड आसानी से विघटित हो जाता है, जिससे हाइड्रोजन सल्फाइड गैस उत्पन्न होती है, एवं यह पर्यावरण को प्रदूषित करती ह इस अपशिष्ट जल को सीधे केंद्रीय शोधन संयंत्रों में नहीं छोड़ा जाना चाहिए; बल्कि इसका पूर्व-शोधन आवश्यक है। 3. क्षारयुक्त अपशिष्ट जल – यह अपशिष्ट जल, सामान्य/निम्न दबाव वाली प्रक्रियाओं, उत्प्रेरक-विघटन प्रक्रियाओं आदि में डीजल, एयरोसोल्यूशन केरोसीन, पेट्रोल को क्षारीय द्रवों से धोने के बाद उत्पन्न होने वाला जल, तथा तरल हाइड्रोकार्बनों को क्षारीय द्रवों से धोने के बाद उत अपशिष्ट जल में मुक्त अवस्था में सोडियम हाइड्रॉक्साइड, पेट्रोलियम यौगिक, तथा सीमित मात्रा में फेनोल एवं सल्फर आदि होते हैं। 4. लवणयुक्त अपशिष्ट जल। यह मुख्य रूप से कच्चे तेल के इलेक्ट्रो-डिसॉल्वेशन/डिहाइड्रेशन प्रक्रिया से निकलने वाले अपशिष्ट जल, एवं नॉर्मेटेट्स उत्पादन हेतु उपयोग इस अपशिष्ट जल में नमक की मात्रा अधिक है, तेल की मात्रा भी अधिक है; साथ ही इसमें अन्य अशुद्धियाँ भी मौजूद हैं। यह जल बहुत ही घनी स्थिति में है, इसलिए इसे संसाध फेनॉल युक्त अपशिष्ट जल मुख्य रूप से कम एवं उच्च दबाव वाली प्रक्रियाओं, उत्प्रेरक-आधारित विघटन प्रक्रियाओं, विलंबित कोकिंग प्रक्रियाओं, विद्युत-आधारित शुद्धिकरण प्रक इनमें से, कैटलिटिक फ्रैक्शनिंग उपकरणों के डिस्टिलेशन टावरों से निकलने वाले अपशिष्ट जल में फीन की मात्रा बहुत अधिक होती है; यह मात्रा, रिफाइनरी से निकलने वाले कुल अपशिष्ट जल में मौजूद फीन की मात्रा का आधे से भी अधिक होती है। जबकि, अन्य उपकरणों से निकलने वाले अपशिष्ट जल में फीन की मात्रा कम होती है, लेकिन इसकी मात्रा अधिक होती है। यदि इस अपशिष्ट जल को संसाधित न किया जाए, तो इसका हानिकारक प्रभाव काफी अधिक होगा; यह व्यापक क्षेत्रों में प्रदूषण फैलाएगा, एवं मनुष्यों, फसलों एवं प्राकृतिक जल स्रोतों को गंभीर नुकसान पहुँचाएगा। 6. उत्पादन संबंधी अपशिष्ट जल, मुख्य रूप से पुनर्चक्रित जल, शीतलन हेतु उपयोग में आने वाले जल, बॉयलरों से निकलने वाला जल, तेल टैंकों को ठंडा करने हेतु उपयोग में आने वाला जल, एवं प्रदूषण-रहित भूजल आदि से प्राप्त होता है इस प्रकार के अपशिष्ट जल में प्रदूषण बहुत कम होता है; आमतौर पर इसका COD मान 60 मिलीग्राम/लीटर से कम होता है, जो ** या स्थानीय उत्सर्जन मानकों के अनुरूप होता है। द्वितीय, पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल का उपचार प्रक्रम: रिफाइनरी से निकलने वाले अपशिष्ट जल में तैरता हुआ तेल, इमल्सीफाइड तेल जैसे तेल-आधारित पदार्थ, साथ ही COD, फेनॉल जैसे उच्च सांद्रता वाले कार्बनिक प्रदूषक भी होते हैं; इस कारण इस जल का प्राकृतिक/जैविक तरीकों से उपचार करना कठिन है। अधिकांश तैरते हुए तेल, अवक्षेपों एवं कुछ कार्बनिक प्रदूषकों को हटाने हेतु तेल-अलगाकरण एवं गैस-उत्थापन जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग आवश्यक है। इसके बाद, अमोनिया, सल्फर, फॉस्फोरस, BOD एवं COD जैसे पदार्थों को हटाने हेतु जैव-रासायनिक उपचार की आवश्यकता होती है; तभी ही अपशिष्ट जल मानकों के अनुरूप हो पाता है। तीन, पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल के उपचार की विधियाँ: तेल शोधन संयंत्रों में अपशिष्ट जल के उपचार हेतु उपयोग की जाने वाली तकनीकों को उपचार की डिग्री के आधार पर प्रथम स्तरीय उपचार, द्वितीय स्तरीय उपचार एवं तृतीय स्तरीय उपचार म प्रथम स्तर के शोधन हेतु उपयोग की जाने वाली विधियों में ग्रिड, सैंड सेपरेशन, अम्लता/क्षारता को संतुलित करना, डी-एमल्सीफिकेशन, तेल अलग करना, गैस फ्लोटेशन, कणों को मोटा बनाना आदि शामिल हैं। द्वितीयक शोधन विधियों में मुख्य रूप से जैविक विधियाँ ही उपयोग में आती हैं; जैसे – एक्टिव स्लर्ज, बायोकेमिकल एरेशन टैंक, बायोफिल्म विधि, बायोफिल्टर, कॉन्टैक्ट ऑक्सीकरण, ऑक्सीकरण टैंक आदि। तीसरे स्तर की उपचार विधियों में अधिशोषण विधि, रासायनिक ऑक्सीजन खपत विधि, झिल्ली विधि आदि शामिल हैं। रिफाइनरियों से निकलने वाले अपशिष्ट जल को आमतौर पर द्वितीयक शोधन के बाद ही मानकों के अनुरूप बनाया जा सकता है; देश में तृतीयक शोधन प्रक्रिया का उपयोग करने वाली कंपनियाँ बहु प्रसंस्करण के सिद्धांतों के आधार पर, सभी प्रसंस्करण विधियों को भौतिक प्रसंस्करण, रासायनिक प्रसंस्करण एवं जैव-रासायनिक प्रसंस्करण इन तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। 1. भौतिक उपचार – तेल-अलगावकर्ता टैंक – गुरुत्वाकर्षण विधि
तेल-अलगावकर्ता टैंक, पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल के शोधन हेतु उपयोग में आने वाले एक सामान्य उपकरण है। उबलते पानी में मौजूद अवक्षेपों एवं पानी के आपसी घनत्व में अंतर होने के कारण ही अवक्षेपों को हटाया जाता है। इस विधि से केवल बड़े आकार के जल-बूँदें या तेल-बूँदें ही हटाई जा सकती हैं। यह एक प्रारंभिक उपचार विधि है; इसकी लागत कम है, लेकिन इसकी दक्षता सामान्य ही है। देश में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले तेल-अलगाकरण उपकरण हैं – समतल-प्लेट वाले तेल-अलगाकरण उपकरण एवं तिरछी- 2. एरोस्लेटिंग विधि – इस विधि में, पानी में मौजूद बुलबुलों एवं सूक्ष्म कणों के आपस में चिपकने का उपयोग किया जाता है; इससे ऐसा घन बनता है जो सतह पर तैर जाता है। इस घन के रूप में बनने वाले झाग/अवशेषों को हटा दिया जाता है। इसका उपयोग उन सूक्ष्म कणों के पृथक्करण हेतु किया जाता है, जिनका घनत्व पानी के बराबर या उससे कम होता है। मिश्रण प्रक्रिया में प्रारंभिक चरण के रूप में इसका उपयोग तेल शोधन की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले तैरने वाले तेल, इमल्शन एवं अवक्षेपों को हटाने हेतु किया जा सकता है। 3. फिल्टरिंग – यह विधि, कम सांद्रता वाले घोलों में मौजूद सूक्ष्म कणों को हटाने हेतु उपयोगी है। अपशिष्ट जल के शोधन में, फिल्टरिंग का उपयोग आमतौर पर अवशोषण, आयन-विनिमय, झिल्ली-विश्लेषण आदि जैसी प्रक्रियाओं के लिए पूर्व-शोधन उपाय के रूप में किया जाता है; साथ ही, यह जैव-रासायनिक शोधन के बाद होने वाले गहन शोधन हेतु छिद्रयुक्त सामग्री द्वारा फिल्टरिंग – (1) मोटे कणों को हटाने हेतु छलनी का उपयोग। विशिष्ट उपकरणों में ग्रिड, छलनी, एवं मैल निकालने वाली मशीनें आदि शामिल हैं। (2) बारीक कणों वाले सूक्ष्म-छिद्र वाले फिल्टर सामग्री। (3) रिवर्स ऑसमोसिस, अल्ट्राफिल्ट्रेशन, नैनोफिल्ट्रेशन एवं इलेक्ट्रोडियालिसिस जैसी प्रक्रियाएँ; ऐसी प्रक्रियाओं में विशेष प्रकार की अर्धपारगम्य झिल्लियों का उपयोग फिल्टरिं कणीय सामग्री द्वारा फिल्टरिंग – फिल्टरिंग सामग्री के कणों के बीच मौजूद छिद्रों का उपयोग करके पानी को आगे जाने दिया जाता है, जबकि अवक्षेपण भाग वहीं रुक जाता ह इसका उपयोग आमतौर पर, उपचार के बाद पानी की गंदगी को कम करने हेतु किया जाता है, ताकि वह पानी उपयोग 4. वेंटिलेशन एवं स्ट्रिपिंग: अपशिष्ट जल में वाहक गैस प्रवाहित करके दोनों चरणों को आपस में पूरी तरह संपर्क में लाया जाता है। इससे अपशिष्ट जल में घुले हुए गैसें एवं सरलता से वाष्पित होने वाले पदार्थ वायु-तरल सीमा पर स्थानांतरित होकर वायु चरण में चले जाते हैं; इस प्रकार प्रदूषक पदार्थ हट जाते हैं। पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल में, जिन दो मुख्य प्रदूषकों के लिए स्ट्रीपिंग एवं गैसीकरण जैसी प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, वे हैं H2S एवं अमोनिया। ये प्रदूषक मुख्य रूप से डीसल्फराइजेशन, डीनाइट्रीफिकेशन एवं हाइड्रोजनीकरण जैसी प्रक्रियाओं के दौरान नष्ट होने वाले कार्बनिक नाइट्रोजन एवं कार्बनिक सल्फर घटकों से उत्पन्न होते हैं। फेनॉल को भी इस विधि से हटाया जा सकता है, लेकिन इसकी दक्षता सल्फर एवं नाइट्रोजन की तुलना में कम होती है। 2. रासायनिक उपचार: 1. रासायनिक संघनन विधि – अपशिष्ट जल में मौजूद उन सूक्ष्म अवक्षेपणीय पदार्थों एवं कोलॉइडल कणों को हटाने हेतु इस विधि का उपयोग किया जाता है; क्योंकि प्राकृतिक अवक्षेपण विधि से ऐसे पदार्थों को हटाना कठिन होता है। आमतौर पर इस विधि के साथ गैस-अवक्षेपण एवं फिल्टर गैस-फ्लोटेशन विधि की प्रभावशीलता को और बेहतर बनाने हेतु, रिटर्न-प्रेशर्ड गैस-फ्लोटेशन प्रक्रिया में अपशिष्ट जल में कुछ फ्लोकुलंट्स मिलाए जाते हैं। इससे जल में मौजूद, जमने में कठिन ऐसे कोलॉइडल कण या घुलनशील प्रदूषक अस्थिर हो जाते हैं। आपस में टकरने के कारण ये कण एक साथ जुड़कर बड़े कणों या फ्लोक्स के रूप में बन जाते हैं; इससे प्रदूषकों को आसानी से नीचे गिरने या ऊपर आने में मदद मिलती है, जिससे उन्हें आसानी से हटाया जा सकता है। 2. विद्युत-अपघटन विधि: इस विधि में, इलेक्ट्रोलाइजर में निश्चित वोल्टेज वाली डीसी विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है। इससे अपशिष्ट जल इलेक्ट्रोलाइजर से होकर गुजरता है; जिससे अपशिष्ट जल में मौजूद इलेक्ट्रोलाइटों के ऋणायन ध्रुव की ओर जाते हैं। ध्रुव पर पहुँचकर ये ऋणायन इलेक्ट्रॉन खो देते हैं, ज ； कैटायन, कैथोड की ओर जाते हैं, एवं कैथोड पर इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके अपचयित हो जाते हैं। इस अभिक्रिया का उपयोग करके, प्रदूषक पदार्थों को ऐसे अवक्षेपों में बदला जा सकता है जो पानी में घुलते नहीं हैं; या फिर गैसों के रूप में वे पानी से बाहर निकल जाते हैं, जिससे अपशिष्ट जल शुद्ध हो जाता है। 3. तटस्थीकरण विधि: जैविक उपचार प्रणाली में pH मान को 6.5 से 8.5 के बीच रखना आवश्यक है, ताकि जैविक जीवों की गतिविधियाँ सर्वोत्तम रूप से बनी रह सकें। इसलिए, जैविक उपचार से पहले, उच्च अम्ल-क्षार सांद्रता वाले पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल को तटस्थ करना आवश्यक है। न्यूट्रलाइज़ेशन की विधियों में अम्ल-क्षार अपशिष्ट जल का न्यूट्रलाइज़ेशन, अम्लीय अपशिष्ट जल का रसायनों के द्वारा न्यूट्रलाइज़ेशन, एवं अम्लीय अपशिष्ट जल का फिल्टरिंग द्व इनमें से, अम्लीय एवं क्षारीय अपशिष्ट जलों को आपस में मिलाकर उनका निपटान करना एक सरल एवं किफायती तरीका है। इस विधि से अम्लीय एवं क्षारीय दोनों प्रकार के अपशिष्ट जलों का एक साथ निपटान किया जा सकता है। हालाँकि, इस विधि के लिए उत्पादन प्रक्रिया के दौरान दोनों प्रकार के अपशिष्ट जल एक साथ मौजूद होने आवश्यक हैं; साथ ही पर्याप्त समायोजन क्षमता भी आवश्यक है। औषधीय तटस्थीकरण विधि, विभिन्न प्रकार के अम्लीय अपशिष्ट जलों के लिए उपयुक्त है; यह जल की गुणवत्ता एवं मात्रा में होने वाले परिवर्तनों के प्रति अत्य सबसे अधिक उपयोग में आने वाला पदार्थ चूना है; इसका स्रोत व्यापक है, एवं इसकी कीमत भी 3. जैविक उपचार – 1. सक्रिय कीचड़ विधि
सक्रिय कीचड़ विधि का उद्देश्य, अपशिष्ट जल में मौजूद घुलनशील एवं अघुलनशील कार्बनिक पदार्थों को हटाना है। इन कार्बनिक पदार्थों को ऐसे कणों में बदल दिया जाता है, जिन्हें आसानी से अलग किया जा सके; ताकि ठोस-तरल विभाजन तकनीकों का उपयोग करके इन्हें अलग किया जा सके। एक्टिव स्लर्ज विधि में प्रवाह-नियंत्रित एक्टिव स्लर्ज विधि, पूर्ण मिश्रण वाली एक्टिव स्लर्ज विधि, विलंबित वायुयोजन विधि, एवं ऑक्सीकरण गड्ढा प्रणाली शामिल हैं। एक्टिव स्लर्ज विधि की मूल प्रक्रिया: 2. ऑक्सीजन-रहित-ऑक्सीजनयुक्त जैविक उपचार प्रक्रिया
ऑक्सीजन-रहित-ऑक्सीजनयुक्त जैविक उपचार प्रक्रिया, ऑक्सीजन-रहित प्रक्रिया एवं ऑक्सीजनयुक्त प्रक्रिया को एक साथ जोड़ने वाली एक अपशिष्ट जल शोधन विधि है। इस विधि के द्वारा न केवल अपशिष्ट जल में मौजूद कार्बनिक प्रदूषक हटाए जा सकते हैं, बल्कि अमोनिया एवं नाइट्रोजन भी हटाए जा सकते हैं। इसी कारण इस विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन-रहित/ऑक्सीजनयुक्त जैविक उपचार प्रक्रिया: 3IMBR-A/O प्रक्रिया। IMBR-A/O प्रक्रिया में, प्रारंभिक अपशिष्ट जल से पहले मोटे कणों को निकाला जाता है; इसके बाद जल को पंप द्वारा मुख्य टैंक में भेजा जाता है। फिर जल को तिरछी प्लेटों वाले टैंक में भेजा जाता है, जहाँ अवायवीय अवस्था में नाइट्रेट का विघटन होता है। यह तरल पदार्थ पुनः ऑक्सीजनयुक्त रिएक्टर के ‘O’ खंड में जाता है; वहाँ वॉटर पंप की सहायता से इसे मेम्ब्रेन फिल्टरिंग द्वारा शुद्ध किया जाता है। ऑक्सीजनयुक्त रिएक्टर में लगातार वायु प्रवाहित की जाती है। 4. बायोफिल्म विधि (एरेटेड बायोफिल्टर) – यह विधि मुख्य रूप से रिएक्टर के अंदर मौजूद भराव पदार्थों पर मौजूद सूक्ष्मजीवों द्वारा होने वाले ऑक्सीकरण/विघटन, भराव पदार्थों एवं बायोफिल्म द्वारा होने वाला अवशोषण/रोकथाम, जलप्रवाह की दिशा में विकसित होने वाली खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से होने वाला शिकार, तथा बायोफिल्म के अंदरूनी वातावरण एवं अवायवीय क्षेत्रों में होने वाली रिडिन्यूक्लिएशन प्रक्रियाओं पर आधारित है। इसमें झटकों का सामना करने की क्षमता अच्छी है; सीवेज को तेजी से नीचे बैठाने की क्षमता भी अच्छी है। यह कम सांद्रता वाले अपशिष्ट जल को भी संसाधित कर सकता है, एवं इसका रखरखाव भी आसान है। एरोबिक बायोफिल्टर, कार्बनयुक्त कार्बनिक पदार्थों को हटाने में, साथ ही ठोस अवक्षेपों को रोकने में भी सहायक होता है। जल अपशिष्ट एवं जैव-फिल्म के बीच के संपर्क के तरीके के आधार पर, इन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – भराव वाली एवं डुबोई गई। 5. हाइड्रोलिसिस-एसिडीकरण – अनुकूली सूक्ष्मजीवी उपचार प्रक्रिया: तेल शोधन के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा बहुत अधिक होती है; ऐसे जल को जैविक रूप से विघटित करना कठिन होता है। इसके अलावा, तेल शोधन की प्रक्रिया भी जटिल होती है, जिसके क हाइड्रोलिसिस-एसिडिफिकेशन प्रक्रिया, तेल शोधन से उत्पन्न अपशिष्ट जल के पूर्व-शोधन हेतु उपयोग में आती है; यह अपशिष्ट जल की जैव-अपघटनीयता को काफी हद तक बढ़ा देती है, जिससे बाद में होने वाली ऑक्सीजन-आधारित शोधन प्रक्रियाओं के लिए विश्वसनीय आधार प्राप्त हो जाता है।