अपशिष्ट जल उपचार डिफॉमर के केस स्टडी
फोम मूलतः एक फैलाव प्रणाली है जिसमें गैस को तरल के भीतर फैलाया जाता है, और इसकी स्थिरता तीन प्रमुख कारकों पर निर्भर करती है:
1. पृष्ठ तनाव: तरल सतह पर अणुओं के बीच संसंजक बल एक "लोचदार झिल्ली" बनाते हैं जो गैस के निकलने को रोकता है;
2. सर्फेक्टेंट: डिटर्जेंट या प्रोटीन जैसे पदार्थ गैस-तरल इंटरफ़ेस पर अधिशोषित होते हैं, जिससे सतही तनाव कम होता है और एक सुरक्षात्मक परत बनती है;
3. श्यानता: उच्च श्यानता वाले तरल पदार्थ बुलबुले के फटने में देरी करते हैं, जिससे झाग अधिक टिकाऊ बनता है।
अपशिष्ट जल उपचार डिफॉमर का कार्य सिद्धांत
अपशिष्ट जल उपचार डिफॉमरसहक्रियात्मक भौतिक और रासायनिक अंतःक्रियाओं के माध्यम से फोम की स्थिरता को बाधित करना, जिसकी मूल क्रियाविधि को चार चरणों में सरलीकृत किया गया है:
1. प्रवेश:defoamerअणु फोम की सतह में प्रवेश करते हैं। अत्यंत कम पृष्ठ तनाव के कारण, वे तेजी से गैस-तरल इंटरफ़ेस तक फैल जाते हैं, सर्फेक्टेंट को विस्थापित करते हैं और फोम की "सुरक्षात्मक परत" को कमजोर करते हैं।
2. फैलाव और विस्थापन:defoamerयह सतह पर फैलकर एक मोनोलेयर बनाकर फोम की संरचना को बाधित करता है। इससे सर्फेक्टेंट इंटरफ़ेस से दूर हट जाते हैं, जिससे स्थानीय सतह तनाव बढ़ जाता है। मारंगोनी प्रभाव के अनुसार, यह तनाव प्रवणता द्रव प्रवाह को प्रेरित करती है, जिससे फोम की दीवारें पतली होकर फट जाती हैं।
3. सेतु निर्माण और संलयन:अपशिष्ट जल को झाग रहित करने वाले पदार्थकुछ डिफॉमर (जैसे, पॉलीईथर) फोम की सतह पर "ब्रिजिंग" संरचनाएं बनाकर, आसन्न बुलबुलों को जोड़कर उनके आपस में जुड़ने और टूटने को बढ़ावा देकर उनके विघटन की प्रक्रिया को तेज करते हैं। वहीं, अन्य डिफॉमर (जैसे, खनिज तेल) घनत्व में अंतर के कारण बुलबुले के आधार पर बैठ जाते हैं, जिससे फोम और भी अस्थिर हो जाता है।
4. झाग दमन:अपशिष्ट जल को झाग रहित करने वाले पदार्थये पुनर्जीवित डिफॉमर को सूक्ष्म कणों के रूप में तरल में फैलने से रोकते हैं। ये लगातार नए बने सर्फेक्टेंट को सोखते रहते हैं, जिससे द्वितीयक झाग बनने की प्रक्रिया बाधित होती है।
अपशिष्ट जल उपचार में झाग कम करने वाले पदार्थों के केस स्टडी
1. स्थल का संक्षिप्त विवरण: मध्य पूर्व के एक शहर में स्थित अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में झाग की गंभीर समस्या उत्पन्न हुई: वातन टैंकों में अत्यधिक झाग जमा होने से उपकरण जाम हो गए और जल गुणवत्ता परीक्षण में बाधा उत्पन्न हुई। विश्लेषण से पता चला कि इसके मुख्य कारण जल प्रवाह में डिटर्जेंट (सरफैक्टेंट) की उच्च मात्रा और कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से उत्पन्न प्रोटीन थे।
2. समाधान:
1) जोड़अपशिष्ट जल निस्सारकझाग को तेजी से तोड़ने और लंबे समय तक उसे दबाए रखने की दोहरी क्षमताओं के कारण एक मिश्रित डिफॉमर का चयन किया गया।
2) प्रयोग विधि: अत्यधिक मात्रा में मिलाने से कीचड़ की गतिविधि में कमी आने से रोकने के लिए पायलट परीक्षण के माध्यम से खुराक (50-100 पीपीएम) निर्धारित की गई थी।
3) सहक्रियात्मक उपचार: वायु संचार के स्तर में संयुक्त समायोजन और कार्बन स्रोत की मात्रा में वृद्धि से सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटन के वातावरण को अनुकूलित किया गया।
4) उपचार प्रभाव: प्रयोग के 30 मिनट के भीतर, झाग की ऊंचाई 80% तक कम हो गई; 2 घंटे के भीतर पूरी तरह से गायब हो गया और अगले 48 घंटों में कोई पुनरावृत्ति नहीं हुई, जिससे स्थिर अपशिष्ट जल गुणवत्ता अनुपालन बना रहा।
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