بذریعہ: کیٹ
Email:kate@aquasust.com
تاریخ: 13 نومبر 2024
صنعتی اور گھریلو سرگرمیاں پانی کے وسائل کی بہت زیادہ مقدار استعمال کرتی ہیں اور نمایاں گندا پانی پیدا کرتی ہیں، جس کی وجہ سے بہت سے ممالک میں پانی کی کمی اور پانی کے معیار میں کمی آتی ہے۔ لہٰذا، آلودگی سے پاک ٹریٹمنٹ کا حصول اور گندے پانی کی ری سائیکلنگ ایک فوری مسئلہ ہے جس پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ کوایگولیشن اور سیڈیمینٹیشن کا طریقہ کار چلانے کے لیے آسان اور سرمایہ کاری مؤثر ہے، جس کا وسیع پیمانے پر صنعتی گندے پانی کے علاج میں اطلاق ہوتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے کوگولنٹ کو تین اہم اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: غیر نامیاتی کوگولنٹ، آرگینک پولیمر کوگولنٹ، اور مائکروبیل کوگولنٹ۔ ان میں سے، کم لاگت والے غیر نامیاتی کوگولنٹ اس وقت سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں، جبکہ نامیاتی کوگولینٹ بہترین علاج کے اثرات کی نمائش کرتے ہیں۔ مائکروبیل کوگولنٹ ابھی بھی لیبارٹری تحقیق کے مرحلے میں ہیں۔ موثر، محفوظ، اور اقتصادی نئے جامع کوگولینٹ کی ترقی کوگولنٹ کی ترقی کے مستقبل کا بنیادی رجحان ہے۔
coagulants کی درجہ بندی
کوایگولیشن کے سب سے زیادہ قبول شدہ طریقہ کار میں دو عمل شامل ہیں: جمنا اور فلوکولیشن۔ جمنے کے عمل سے مراد کولائیڈل ذرات کی عدم استحکام اور چھوٹے مجموعوں کی تشکیل ہے۔ فلوکولیشن کے عمل میں یہ چھوٹے مجموعے شامل ہوتے ہیں جو کوگولنٹ کے زیر اثر آپس میں جڑتے ہیں تاکہ بڑے فلوکس بن سکیں۔ coagulants کے بنیادی میکانزم میں ڈبل الیکٹرک پرت کا کمپریشن، جذب برجنگ اثر، اور صاف کرنے والا فلوککولیشن شامل ہے، جو پانی میں کولائیڈل ذرات کو غیر مستحکم کرتے ہیں، جو ان کے جمع ہونے اور آباد ہونے کا باعث بنتے ہیں، اس طرح فلوکولیشن اثر حاصل ہوتا ہے۔ عام کوگولنٹ کو تین اہم زمروں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے: غیر نامیاتی کوگولینٹ، آرگینک پولیمر کوگولینٹ، اور مائکروبیل کوگولینٹ۔
01 غیر نامیاتی کوگولینٹس
غیر نامیاتی کوگولنٹ کے عمل کے اصول میں ڈبل برقی پرت کا کمپریشن اور چارج نیوٹرلائزیشن شامل ہے۔ کوگولینٹ گندے پانی میں کاؤنٹر آئن بناتے ہیں، جو دوہری برقی تہہ کو سکیڑتے ہیں، جس کے نتیجے میں کولائیڈز کی زیٹا صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے، جس کی وجہ سے سطح پر موجود ہائیڈریشن پرت غائب ہو جاتی ہے، جو کولائیڈز کو غیر مستحکم کرتی ہے۔ اس کے بعد، چارج شدہ کولائیڈل ذرات بین سالماتی تعاملات اور الیکٹرو سٹیٹک قوتوں کے ذریعے جمع ہو کر بڑے، گھنے فلوکس بناتے ہیں۔
غیر نامیاتی کوگولینٹ کو مختلف معیاروں کی بنیاد پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: اینیونک مرکب کے لحاظ سے، انہیں سلفیٹ کی بنیاد پر اور کلورائڈ کی بنیاد پر تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ سالماتی وزن کے لحاظ سے، انہیں اعلی سالماتی اور کم مالیکیولر میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ اور دھاتی نمکیات کی قسم کے لحاظ سے، انہیں لوہے کے نمکیات (جیسے فیرک کلورائیڈ، فیرس سلفیٹ، اور فیرک سلفیٹ) اور ایلومینیم نمکیات (جیسے ایلومینیم سلفیٹ، پوٹاشیم ایلومینیم سلفیٹ، اور سوڈیم ایلومینیٹ) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
لوہے کے نمکیات سے بننے والے فلوکس بڑے اور گھنے ہوتے ہیں، جن کی کم خوراک کی ضرورت ہوتی ہے، اور وہ کم درجہ حرارت پر وسیع مناسب پی ایچ رینج (50 اور 11 کے درمیان) کے ساتھ اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ تاہم، لوہے کے نمکیات سازوسامان کے لیے سنکنرن ہو سکتے ہیں، استعمال کے دوران آلات اور پائپ لائنوں کی حالت کی قریبی نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایلومینیم کے نمکیات میں حل ہونے کا وقت کم ہوتا ہے اور علاج کے بعد ان کا رنگ کم ہوتا ہے، لیکن ان کی تاثیر بہت زیادہ پی ایچ پر منحصر ہوتی ہے۔ مزید برآں، پانی میں Al³⁺ کی زیادہ بقایا سطح ثانوی آلودگی کا باعث بن سکتی ہے، جو کہ انسانی جسم میں داخل ہونے پر الزائمر کی بیماری اور خون کی کمی کا سبب بن سکتی ہے، اس لیے ثانوی آلودگی سے بچنے کے لیے خاص خیال رکھنا چاہیے۔
یہ کم مالیکیولر ویٹ کوگولنٹ سستے اور بڑے پیمانے پر حاصل کیے گئے ہیں لیکن ان کے استعمال کی زیادہ مقدار، کیچڑ کی نمایاں پیداوار، اور ناقص تاثیر جیسے مسائل ہیں۔ لہذا، کم سالماتی سے اعلی سالماتی غیر نامیاتی کوگولینٹ میں بتدریج تبدیلی ہوتی ہے۔ فی الحال، عام طور پر استعمال ہونے والے اعلی مالیکیولر غیر نامیاتی کوگولنٹ میں پولیمیرک ایلومینیم کوگولنٹ، پولیمیرک آئرن کوگولنٹ، ری ایکٹیو سلیکا کوگولینٹ، اور کمپوزٹ کوگولنٹ شامل ہیں۔ ان کا عمل بنیادی طور پر برجنگ اثر پر انحصار کرتا ہے، جو فوائد کی نمائش کرتا ہے جیسے کم پی ایچ اور درجہ حرارت کی حساسیت، مستحکم جذب اثرات، کم خوراک، اور کم بقایا رنگ۔ حالیہ برسوں میں، اعلی مالیکیولر غیر نامیاتی کوگولینٹ کے پیداواری پیمانے میں بتدریج اضافہ ہوا ہے، جو کل کوایگولنٹ کی پیداوار کا 80 فیصد بنتا ہے، خاص طور پر ہائی ٹربیڈیٹی گندے پانی کے علاج میں نمایاں اثرات دکھاتے ہیں۔
02 نامیاتی پولیمر کوگولینٹس
نامیاتی coagulants کے عمل کے اصولوں میں بنیادی طور پر شامل ہیں:
(1)ہائیڈروجن بانڈنگ، الیکٹرو سٹیٹک تعاملات، اور وین ڈیر والز فورسز کے ذریعے کولائیڈل ذرات کا جذب؛
(2) پولیمر چین کے حصے برجنگ جذب کرنے کے طریقہ کار کے ذریعے ذرات کی تصفیہ کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔ غیر نامیاتی کوگولنٹ کے مقابلے میں، نامیاتی پولیمر کوگولنٹ کے فوائد ہوتے ہیں جیسے علاج کی بہتر افادیت، کم فلوکولیشن کا وقت، کم درجہ حرارت کے لیے موزوں ہونا، وسیع پی ایچ رینج، اور کم کیچڑ کی پیداوار۔
نامیاتی پولیمر کوگولنٹ کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: قدرتی ترمیم شدہ پولیمر کوگولینٹ اور مصنوعی پولیمر کوگولینٹ۔ مصنوعی پولیمر coagulants میں قابل کنٹرول اور نسبتاً زیادہ مالیکیولر وزن ہوتا ہے، اور وہ سلسلہ کے حصوں میں فنکشنل گروپس کی ایک بڑی تعداد کو متعارف کروا سکتے ہیں، جو بہترین فلوکولیشن اثرات فراہم کرتے ہیں۔ فی الحال، چینی مارکیٹ میں سب سے زیادہ نمائندہ مصنوعی پولیمر کوگولنٹ پولی کریلامائڈ (PAM) اور اس کے مشتقات ہیں، جو کل مارکیٹ کا 80% بنتے ہیں۔
مصنوعی پولیمر کے برعکس، جن کی پیداواری لاگت زیادہ ہوتی ہے اور ماحولیاتی زہریلا ہوتا ہے، قدرتی تبدیل شدہ پولیمر کوگولینٹ کے فوائد ہیں جیسے وسیع دستیابی، کم لاگت، حفاظت، غیر زہریلا، اور حسب ضرورت مالیکیولر خصوصیات۔ قدرتی طور پر تبدیل شدہ پولیمر کوگولنٹ میں بنیادی طور پر نشاستہ مشتقات، چائٹوسن، سیلولوز، گوار گم، اور دیگر پودوں پر مبنی مسوڑوں، پروٹینز، اور طحالب شامل ہیں، یہ سب پودوں اور جانوروں سے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔
مثال کے طور پر، تبدیل شدہ نشاستے کے مالیکیولز بہترین فلوکولیشن اثرات حاصل کر سکتے ہیں۔ cationic etherified نشاستے اور اس کے مشتقات مؤثر طریقے سے منفی چارج شدہ ذرات کو فلوکلیٹ کر سکتے ہیں، جب کہ برانچڈ نشاستے کے ڈھانچے کاپر، مرکری اور سیسہ جیسے بھاری دھات کے آئنوں پر مضبوط فلوکولیشن اثرات ہوتے ہیں۔ دیگر مونومر کے ساتھ copolymerized سٹارچ گرافٹ copolymers بھی مؤثر طریقے سے بھاری دھاتی آئنوں کو ہٹا سکتے ہیں. Chitosan ترمیم کو گرافٹنگ، ایسٹریفیکیشن، کراس لنکنگ اور الکیلیشن جیسے طریقوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ مختلف قسم کے قدرتی پولیمر کوگولنٹ عملی پیداوار اور روزمرہ کی زندگی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کیمیائی ترمیم اور ترمیم کے ذریعے مطلوبہ خصوصیات کی ایک حد حاصل کر سکتے ہیں۔
03 مائکروبیل فلوکولینٹ
مائکروبیل فلوکولینٹ اعلی سالماتی وزن کی مصنوعات اور بایوماس ہیں جو ایک خاص مرحلے پر مخصوص مہذب مائکروجنزموں کی نشوونما اور میٹابولزم سے پیدا ہوتے ہیں۔ وہ گندے پانی میں ٹھوس معلق ذرات کے جمع اور تلچھٹ کا سبب بن سکتے ہیں، اس طرح آبی ذخائر کو صاف کرنے کا مقصد حاصل کر سکتے ہیں۔ مائکروبیل فلوکولینٹ کے ذرائع کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے اور وہ لاگت سے موثر ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر پولی سیکرائڈز، پروٹینز، ڈی این اے چینز، گلائکوپروٹینز اور پولی امینو ایسڈز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ ثانوی آلودگی پیدا کیے بغیر قدرتی طور پر انحطاط کر سکتے ہیں۔
بہت سے مائکروجنزم ہیں جو فلوکولینٹ پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، جنہیں راستے کے ڈیزائن کے ذریعے آسانی سے صنعتی بنایا جا سکتا ہے۔ تاہم، چین میں مائکروبیل flocculants پر تحقیق ابھی تک محدود ہے، اور موجودہ مطالعات زیادہ تر لیبارٹری کی سطح پر ہیں، صنعتی پیداوار حاصل کرنے سے بہت دور ہیں۔
Flocculants کی ترقی کے امکانات
گندے پانی کے علاج میں فلوکولینٹ کے استعمال کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، جس سے مختلف معلق یا گھلنشیل نجاستوں، دھاتی آئنوں، بیکٹیریا، وائرس اور دیگر آلودگیوں کو مؤثر طریقے سے ہٹایا جاتا ہے۔ وہ deoxygenation، decolorization، اور فاسفورس کو ہٹانے میں مدد کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں غیر آلودگی پھیلانے والے اور وسائل سے موثر گندے پانی کا علاج ہوتا ہے۔ جاری تحقیقی پیشرفت کے ساتھ، چین میں گندے پانی کے علاج میں استعمال ہونے والے فلوکولینٹ کی اقسام کم مالیکیولر غیر نامیاتی فلوکولینٹ سے اعلی مالیکیولر آرگینک فلوکولینٹ میں اور واحد سے جامع اقسام میں تبدیل ہو گئی ہیں، جس کا مقصد کارکردگی، لاگت کی تاثیر، اور ماحولیاتی دوستی ہے۔
غیر نامیاتی فلوکولینٹ اور بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے مصنوعی ہائی مالیکیولر فلوکولینٹ کے مقابلے، قدرتی ہائی مالیکیولر فلوکولینٹ کے مختلف فوائد ہیں جیسے وسیع دستیابی، کم قیمت، حفاظت، غیر زہریلا، اور ماحولیاتی دوستی۔ صنعتی گندا پانی اکثر حجم میں بڑا ہوتا ہے، ساخت میں پیچیدہ، اور مستحکم بازیوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس طرح، ایک واحد flocculant مؤثر طریقے سے تمام اجزاء کو نہیں ہٹا سکتا ہے۔
حال ہی میں، غیر نامیاتی-نامیاتی اور غیر نامیاتی-مائیکروبیل مرکب فلوکولینٹ کے استعمال کی طرف ایک رجحان رہا ہے، غیر نامیاتی-نامیاتی فلوکولینٹ کے ہم آہنگی کے اثرات کا فائدہ اٹھاتے ہوئے۔ سب سے پہلے، غیر نامیاتی فلوکولینٹ چارجز اور مجموعی نجاستوں کو بڑے مالیکیولر کلسٹرز میں بے اثر کرتے ہیں، اس کے بعد نامیاتی ہائی مالیکیولر فلوکولینٹ ان کلسٹروں کو موثر تلچھٹ کے لیے برجنگ ایکشن کے ذریعے پکڑتے ہیں۔ غیر نامیاتی فلوکولینٹ کا استعمال کم قیمت پر بہترین نتائج حاصل کرنے کے لیے درکار آرگینک فلوکولینٹ کی مقدار کو کم کر سکتا ہے۔ تاہم، گندے پانی کی اقسام کے مطابق مخصوص فارمولیشنز اور خوراکوں کی مسلسل جانچ کی جانی چاہیے۔
فی الحال، polyaluminium chloride-polyacrylamide جامع flocculants عام طور پر استعمال ہوتے ہیں اور اچھی تاثیر دکھاتے ہیں۔ تاہم، وہ کچھ ماحولیاتی خطرات لاحق ہیں۔ مستقبل کی تحقیق ماحولیاتی دوستی کو بڑھانے کے لیے پولیمیرک سلکا غیر نامیاتی فلوکولینٹ کو قدرتی نامیاتی ہائی مالیکیولر فلوکولینٹ کے ساتھ جوڑنے پر توجہ مرکوز کر سکتی ہے۔ اگر مائکروبیل فلوکولینٹ کی صنعتی پیداوار حاصل کی جاسکتی ہے تو، غیر نامیاتی مائکروبیل کمپوزٹ فلوکولینٹ سسٹم کو بھی علاج کے بہترین نتائج حاصل کرنے چاہئیں۔
انسانی پیداواری سرگرمیوں کی وجہ سے پانی کے معیار کی خرابی نے گندے پانی کے غیر آلودہ اور وسائل سے موثر علاج کو ایک فوری مسئلہ بنا دیا ہے۔ مناسب flocculation طریقوں اور ایجنٹوں کا استعمال کم قیمت پر بہترین علاج کے نتائج حاصل کر سکتے ہیں. فی الحال، flocculants کم سالماتی وزن سے اعلی مالیکیولر وزن میں اور واحد قسم سے جامع قسم میں منتقل ہو چکے ہیں، جو گندے پانی سے معطل اور تحلیل شدہ نجاستوں، بھاری دھاتوں اور رنگوں کو مؤثر طریقے سے ہٹاتے ہیں۔