अपशिष्ट जल के शोधन हेतु उपयोग में आने वाले कोएग्युलेंट रसायनों का निर्माण एव
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कोएगुलेंट डालने हेतु आवश्यक प्रणाली में, रसायनों का भंडारण, मिश्रण, उनका संचयन, मात्रा निर्धारण, उनका डालना, एवं मिश्रण जैसी प्रक्रियाएँ शामिल हैं। (1) औषधियों का निर्माण1. औषधियों को तैयार करने हेतु, कोएगुलेंट को घोलने एवं पतला करने हेतु मशीनों, जल-शक्ति या संपीडित वायु जैसे साधनों का उपयोग किया जाता है; ऐसा उपयोग कोएगुलेंट की मात्रा एवं उसके गुणों के आधार पर किया जाता है। (1) यांत्रिक मॉड्युलेशन, विभिन्न प्रकार की दवाओं एवं विभिन्न आकारों हेतु उपयुक्त है; इसका उपयोग काफी व्यापक रूप से किया ज मिश्रण हेतु पंखे को मोटर द्वारा संचालित किया जा सकता है, एवं आवश्यकतानुसार गति नियंत्रण हेतु उपकरण भी लगाए जा सकते हैं। ； मिश्रण करने वाले उपकरणों में जंग-रोधी उपाय किए जाने आवश्यक हैं, खासकर तब, जब लोहे के लवणों का उपयोग किया ； (2) जल-चालित नियंत्रण प्रणाली वाले घोलन कक्षों में, 0.2 MPa का दबाव वाला पानी ही उपयोग में आता है।
(3) संपीडित वायु का उपयोग, अधिक मात्रा में सीवेज उत्पन्न होने वाले संयंत्रों में विभिन्न रसायनों को तैयार करने हेतु किया जाता है। ； विस्तृत आवश्यकताएँ निम्नलिखित हैं:
① वायु आपूर्ति की दर: घोलने हेतु पूल में 8–10 लीटर/((मी²•सेकंड)), जबकि घोल के लिए पूल में 3–5 लीटर/((मी²•सेकंड)) होनी चाहिए।
② वायु पाइपों में हवा की गति 20–30 मीटर/सेकंड होनी चाहिए; पाइपों का व्यास 3–4 मिमी होना चाहिए।
③ संपीडित वायु का उपयोग लंबे समय तक चूने के घोल को लगातार मिलाने हेतु उपयुक्त नहीं है। 2. घोलन स्थल/टैंक – घोलन स्थल का कार्य, गाढ़े घोल को वांछित सांद्रता वाले घोल में बदलना है। ； घोलने वाले टैंक, ठोस या कणीय रूप में मौजूद औषधियों को घोल में बदल देते हैं। संबंधित मानों की गणना समीकरण (2) एवं समीकरण (3) के अनुसार की जाती है। W1 = aQ/417cn (2)
W2 = (0.2–0.3)W1 (3)
जहाँ,
W1 – घोलन कुंड की क्षमता, मीटर³
W2 – विलयन कुंड की क्षमता, मीटर³
a – कोएगुलेंट की अधिकतम मात्रा; बिना पानी वाले उत्पाद के हिसाब से। चूने की अधिकतम मात्रा CaO के हिसाब से, मिलीग्राम/लीटर।
Q – संसाधित किए जाने वाले पानी की मात्रा, मीटर³/घंटा।
c – घोल का सांद्रता-स्तर; आमतौर पर 5%–20% (कोएगुलेंट के ठोस भाग के हिसाब से), या 5%–7.5% (क्रिस्टलीय पानी को घटाकर)। चूने के घोल के लिए यह मान 2%–5% होता है (शुद्ध CaO के हिसाब से)। ； ‘n’ का मतलब है प्रतिदिन मॉड्यूलेशन की संख्या। इसका निर्धारण कोएगुलेंट की मात्रा एवं तैयारी संबंधी परिस्थितियों के आधार पर किया जाना चाहिए। आम तौर पर, इसकी संख्या 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। (II) मॉड्यूलेशन उपकरण: (1) घोलन हेतु प्रयोग में आने वाले टैंकों एवं घोल संग्रहण हेतु प्रयोग में आने वाले टैंकों की तल-सतह की ढलान कम से कम 0.02 होनी चाहिए। टैंकों के तल पर अपशिष्ट निकालने हेतु पाइप होने आवश्यक हैं; साथ ही, टैंकों की दीवारों की ऊँचाई ऐसी होनी चाहिए कि ； (2) घोलने हेतु प्रयोग में आने वाले टैंकों, साथ ही घोल के भंडारण हेतु प्रयोग में आने वाले टैंकों की आंतर आमतौर पर, आंतरिक दीवारों पर एपॉक्सी ग्लास फाइबर, डायोराइट, अम्ल-प्रतिरोधी मोर्टार, टाइलें या पॉलीविनाइल क्लोराइड प्लेटें आदि का उपयोग किया जाता है। जब उपयोग किए जाने वाले रसायनों की क्षारकता कम होती है, तो अम्ल-प्रतिरोधी सीमेंट मोर्टार का भी उपयोग किया जा सकता है। जब आयरन ट्राइक्लोराइड का उपयोग किया जाता है, तो पॉलीविनाइल क्लोराइड जैसी ऐसी सामग्रियों का उपयोग नहीं करना चाहिए; क्योंकि ऐसी सामग्रियाँ गर्मी के कार ； (3) जब दवा की मात्रा कम होती है, तो घोलने हेतु टैंक के ऊपरी हिस्से में एक “लीकेज डब्बा” लगाया जा सकता है; इसके उपयोग में दवा को उस डब्बे में रखा जाता है, और जल-बल द्वारा दवा घुलकर घोलने हेतु टैंक में चली जाती है। ； (4) घोल रखने हेतु टैंकों को ऊपरी स्थान पर रखा जा सकता है; ताकि गुरुत्वाकर्षण के द्वारा ही औषधियों को उसमें डाला जा सके तालाब के चारों ओर कार्य स्थल होना आवश्यक है; तालाब में पानी के सबसे ऊँचे स्तर पर अतिरिक्त पानी निकालने हेतु विशेष उपकरण लगाना उच ； (5) जिन घोल-तालाबों में दवा की मात्रा कम होती है, उन्हें घुलन-तालाबों के साथ मिलाकर एक ही तालाब बनाया जा सकता है। ； (6) पॉलीएक्रिलामाइड घोल हेतु आवश्यक रूप से मिश्रण करने हेतु उपकरण होना चाहिए; मिश्रण की गति आमतौर पर 10–15 आर/मिनट होती है। (III) दवा-तरल को ऊपर लाना एवं उसे डालना:
1. स्वचालित नियंत्रण हेतु, मापन उपकरणों के रूप में मापन पंप, रोटरी फ्लोमीटर या इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फ्लोमीटर आदि का उपयोग किया जा सकता है। इन उपकरणों के डिज़ाइन संबंधी आवश्यकताएँ निम्नलिखित हैं:
(1) पंप एवं पाइपलाइनों के लिए ऐसी धातुओं का उपयोग किया जाना चाहिए जो जंग प्रतिरोधी हों। (2) दवा मिलाने हेतु उपकरणों के रूप में मापन यंत्र वाले पंपों का उपयोग किया जाना चाहिए; साथ ही, दवा की मात्रा को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने हेतु स्वचालित नियंत्रण उपकरण मापन पंपों का उपयोग करते समय निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है: ① मापन पंपों में आमतौर पर डायाफ्राम पंप या पिस्टन पंप ही उपयोग में आते हैं। वर्तमान में, अधिकांश जल शोधन संयंत्रों में पिस्टन-आधारित मापन पंप या डायाफ्राम-आधारित मापन पंपों का उपयोग किया जाता है। इनका लाभ यह है कि ये विश्वसनीय रूप से काम करते हैं; साथ ही, मापन पंप की गति या फ्रीक्वेंसी को बदलकर कोएगुलेंट की मात्रा को नियंत्रित किया जा सकता है – चाहे यह मानव द्वारा हो या स्वचालित रूप से। पिस्टन पंप, उन स्थितियों में उपयोगी होता है जहाँ अत्यधिक दबाव की आवश्यकता होती है; डिज़ाइन करते समय विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार इसका चयन क ； ②डिज़ाइन में, मापन पंपों के लिए आपातकालीन विकल्प होना आवश्यक है; साथ ही, यथासंभव एक ही मॉडल एवं मानकों वाले मापन पंपों का ही उपयोग किया जाना चाहिए। इसके अलावा, पर्याप्त मात्रा में क्षतिग्रस्त होने वाले घटकों ； ③विशेष रसायनों को मिलाने हेतु (क्षार/अम्ल जोड़ने हेतु प्रणाली), मापन पंपों एवं सिस्टम के अन्य घटकों की जंग-प्रतिरोधक क्षमता का ध्यान रखना आवश्यक है। ； ④कुछ मापन पंपों में स्ट्रोक आवृत्ति संबंधी फीडबैक सिग्नल होता है; इसके द्वारा वास्तविक इंजेक्शन दर की गणना की जा सकती है। इसके लिए, मापन पंप को जल-गुणवत्ता नियंत्रण संकेतकों से जोड़ा जाना चाहिए, ताकि दवा की मात्रा स्वचालित रूप से समायोजित ； ⑤कोएगुलेंट या सह-कोएगुलेंटों को स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से ही डालना उ ； ⑥घोल डालने हेतु प्रयोग में आने वाली पाइपलाइनों में आवश्यक फिल्टर होने आवश्यक हैं; ताकि मापन पंप बंद न हो जाए। 2. औषधि को डालने की विधियाँ: औषधि को डालने हेतु गुरुत्वाकर्षण द्वारा डालने एवं दबाव द्वारा डालने जैसी विधियाँ प्रयोग में आती हैं। चाहे कोई भी विधि हो, घोलने वाले टैंक से लेकर औषधि डालने वाले स्थान तक, हमेशा औषधि को ऊपर उठाने हेतु उपकरण आवश्यक होते हैं। औषधि को ऊपर उठाने हेतु आमतौर पर सेंट्रीफ्यूज पंप एवं वॉटर जेटर जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है। 1) गुरुत्वाकर्षण-आधारित विधि में, गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करके दवा को पानी पंप की इनलेट पाइप में, या जल निकासी हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों में डाला जाता है; इसके बाद पानी पंप के पंखों द्वारा इस दवा को पानी में मिला दिया जाता है। छोटे एवं मध्यम आकार के जल संयंत्रों में, जहाँ पानी खींचने वाला पंप हाउस, दवाइयाँ डालने वाले कक्ष के निकट होता है, ऐसी विधि का उपयोग करना यदि पानी खींचने वाला पंप हाउस जल शोधन संयंत्र से दूर स्थित है, तो ऊँचाई पर एक समाधान टैंक बनाया जा सकता है; इसके द्वारा गुरुत्वाकर्षण की शक्ति का उपयोग करके रसायनों को पंप की पाइपलाइनों में भ नीचे दिया गया चित्र, उच्च स्थान पर स्थित घोल-तलछट संग्रहण टैंक में गुरुत्वाकर्षण के द्वारा पदार्थों को डालने की प्रक्रिया को दर्शाता है।
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1. घोल-तलछट संग्रहण टैंक ； 2. घोल-तलछट संग्रहण क्षेत्र ； 3. पंपों का सुधार/उन्नयन ； 4. वॉटर सील्ड बॉक्स ； 5. फ्लोटिंग वाल्व ； 6. फ्लो मीटर ； 7. नियंत्रण वाल्व ； 8. दबाव वाला पानी: 2) दबाव के माध्यम से रसायनों को पानी की पाइपलाइनों में डालने हेतु पंप या वॉटर जेटर का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग ऐसी स्थितियों में किया जाता है, जहाँ रसायनों को दबाव वाली पाइपलाइनों में डालना आवश्यक होता है, या जहाँ ऊँचाई पर स्थित एवं दूर स्थित जल शोधन संयंत्रों में रसायनों को डालने की आवश्यकता होती है। ①पंपों का उपयोग, घोलन कक्ष में मौजूद दवाईयुक्त घोल को दबाव वाली पाइपलाइनों तक पहुँचाने हेतु किया जाता है। इसके लिए या तो मापन पंपों का उपयोग किया जाता है, या फिर अम्ल-प्रतिरोधी पंपों का उपयोग करके रोटर फ्लो मीटर का सहारा लिया जाता है। ； नीचे दिया गया चित्र, मापन पंप के उपयोग संबंधी जानकारी दर्शाता है:
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1. घोल भंडारण टैंक ； 2. मापन पंप ； 3. दबाव वाली पाइपलाइनें: जल-शॉटर का उपयोग, उच्च दबाव वाले पानी (दबाव > 0.25 मेगापास्कल) का उपयोग करके, नोजल एवं थ्रोटल ट्यूब के माध्यम से नकारात्मक दबाव उत्पन्न करके औषधि को दबाव वाली पाइपलाइनों में खींचने हेतु किया जाता है। वॉटर जेटर में मात्रा मापन हेतु आवश्यक उपकरण होने चाहिए। आमतौर पर, जल शोधन संयंत्रों में जल आपूर्ति वाली पाइपलाइनों में उच्च दबाव होता है; इसलिए इसका उपयोग आसानी से किया जा सकता नीचे दिया गया चित्र, वॉटर जेटर के उपयोग संबंधी जानकारी दर्शाता है:
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1. घोल भंडारण टैंक ； 2. दवा रखने हेतु बॉक्स/कंटेनर ； 3、 ； फनल ； 4. वॉटर जेटर ； 5. पानी दबाने वाली पाइपें ； 6. उच्च दबाव वाली पानी की पाइपें, “यी जिंगशुई नेटवर्क” से प्राप्त