آئرن اور سٹیل انڈسٹری کی تیزی سے ترقی نے صنعتی گندے پانی کو خاص طور پر کوکنگ گندے پانی کی ایک بڑی مقدار پیدا کی ہے ، جس میں زہریلے ، نقصان دہ ، اور مشکل سے خراب کرنے والے اعلی حراستی نامیاتی مادے شامل ہیں۔ اس میں پیچیدہ ساخت کی خصوصیات اور پانی کے معیار اور حجم میں بڑی تبدیلیاں ہیں۔ کوکنگ گندے پانی کا علاج تیزی سے لوگوں کی پریشانیوں کا باعث بن رہا ہے۔ متوجہ ہوں. اس وقت ، کوکنگ گندے پانی کا علاج بنیادی طور پر روایتی حیاتیاتی علاج کے طریقے ، فلوکولیشن اور کوگولیشن کے طریقے اور جذب کے طریقے ہیں۔ کوکنگ گندے پانی کی بائیوڈیگریڈیبلٹی ناقص ہے اور اسے بائیو کیمیکل ٹریٹمنٹ سے پہلے بڑی مقدار میں گھلانے کی ضرورت ہے۔ مزید یہ کہ ، بائیو کیمیکل فلوینٹ سی او ڈی (کیمیائی آکسیجن ڈیمانڈ) اور امونیا نائٹروجن کا مواد ایک ہی وقت میں معیار پر پورا اترنا مشکل ہونے کے بعد ، اس کا مزید علاج کرنے کی ضرورت ہے۔ تاہم ، علاج کی کچھ جدید ٹیکنالوجیز میں پروسیسنگ کے اخراجات زیادہ ہوتے ہیں ، اور کچھ زہریلے اور نقصان دہ مادوں کو مکمل طور پر نیچا کرنا مشکل ہوتا ہے ، اور وہ ثانوی آلودگی کا شکار ہوتے ہیں۔ کوکنگ گندے پانی کے علاج کی موجودہ حیثیت کی بنیاد پر ، موثر اور ماحول دوست ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجیز کا مطالعہ کرنا بہت ضروری ہے۔
اعلی درجے کی آکسیکرن عمل (اے او پیز) رد عمل کے نظام میں پیدا ہونے والے انتہائی فعال ہائیڈروکسل ریڈیکلز (· OH) کو نامیاتی آلودگی کے مالیکیولوں پر حملہ کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے ، اور بالآخر نامیاتی آلودگی کو CO2 ، H2O اور دیگر غیر زہریلے میں آکسائڈائز کرتی ہے۔ دوستانہ اور موثر گندے پانی کی صفائی کی ٹیکنالوجی۔ اس وقت ، جدید آکسیکرن ٹیکنالوجیز میں بنیادی طور پر کیمیائی آکسیکرن ، فوٹو کیمیکل آکسیکرن ، فوٹوکاٹلیٹک آکسیکرن ، گیلے اتپریرک آکسیکرن وغیرہ شامل ہیں کیونکہ اے او پیز کو مضبوط آکسیکرن کے فوائد ہیں اور آپریٹنگ حالات پر آسان کنٹرول ہے ، انہوں نے حالیہ برسوں میں زیادہ سے زیادہ توجہ اپنی طرف مبذول کی ہے۔
کیمیائی آکسیکرن۔
یہ طریقہ کیمیائی آکسیڈینٹس کا استعمال کرتا ہے جو مائع یا گیس غیر نامیاتی یا نامیاتی مادوں کو قدرے زہریلے یا غیر زہریلے مادوں میں تبدیل کرتے ہیں یا انہیں آسانی سے الگ ہونے والی شکلوں میں تبدیل کرتے ہیں۔ پانی کے علاج کے میدان میں عام طور پر استعمال ہونے والے آکسیڈینٹس اوزون ، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ ، پوٹاشیم پرمنگیٹ اور اس جیسے ہیں۔ فینول گندے پانی کی صفائی کے عمل میں ، اوزون اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کا اطلاق سب سے عام ہے۔
اس وقت دنیا کے کئی ممالک نے ڈس انفیکشن کے لیے اوزون کا استعمال کیا ہے ، خاص طور پر یورپ میں ، اوزون واٹر پلانٹس میں واٹر ٹریٹمنٹ میں استعمال ہوتا ہے۔ اوزون آکسیکرن کے نظام میں ٹھوس اتپریرک شامل کریں ، جیسے سطح کے بڑے علاقے کے ساتھ چالو کاربن۔ اوزون اور ایکٹیویٹڈ کاربن ایک ہی وقت میں ایک اتپریرک کردار ادا کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور اوزون آکسیکرن کے بعد چھوٹے مالیکیول مصنوعات کو جذب کر سکتے ہیں۔ دونوں مشترکہ طور پر حل میں OH بڑھاتے ہیں۔ اس میں زیادہ ہائیڈروکسل ریڈیکلز پیدا کرنے کے لیے ہم آہنگی کا اثر ہے۔
ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ ایک مضبوط آکسائڈنٹ ہے۔ اس کا الکلائن حل میں تیز آکسیکرن رد عمل ہے اور رد عمل کے حل میں ناپاک آئن نہیں لائے گا۔ لہذا ، یہ مختلف قسم کے نامیاتی یا غیر نامیاتی آلودگیوں کے علاج میں استعمال ہوتا ہے۔ ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ طویل عرصے سے صنعتی گندے پانی میں سی او ڈی کو ہٹانے کے لیے استعمال ہوتی رہی ہے۔ اگرچہ گندے پانی کے علاج کے لیے کیمیائی آکسیکرن استعمال کرنے کی قیمت عام جسمانی اور حیاتیاتی طریقوں سے زیادہ ہے ، اس طریقہ کار کے دیگر علاج کے طریقوں کے ساتھ ناقابل تلافی اثرات ہیں ، جیسے زہریلا۔ مضر یا غیر بایوڈیگریڈ ایبل گندے پانی کا پہلے سے ہضم ہونا ، زیادہ حراستی/کم بہاؤ والے گندے پانی کا پری ٹریٹمنٹ ، وغیرہ۔ ٹرانزیشن میٹل نمکیات کا استعمال کرکے اسے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ سب سے عام طریقہ یہ ہے کہ چالو کرنے کے لیے لوہے کے نمکیات کا استعمال کیا جائے۔
Fenton' کا ریجنٹ طریقہ۔
فینٹن ری ایجنٹ ، جو گھلنشیل فیرس نمک اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ پر مشتمل ہے جو ایک خاص تناسب میں ملا ہوا ہے ، بہت سے نامیاتی مالیکیولوں کو آکسائڈائز کر سکتا ہے ، اور نظام کو زیادہ درجہ حرارت اور زیادہ دباؤ کی ضرورت نہیں ہوتی۔ ری ایجنٹ میں Fe2+ ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کے گلنے کو شروع اور فروغ دے سکتا ہے ، اس طرح ہائیڈروکسل ریڈیکلز پیدا کرتا ہے۔ کچھ زہریلے اور نقصان دہ مادے جیسے فینول ، کلوروفینول ، کلوروبینزین اور نائٹروفینول کو فینٹن [جی جی] #39 کے ریجنٹ اور فینٹن نما ری ایجنٹ کے ذریعہ بھی آکسائڈائز کیا جاسکتا ہے۔
ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ اور اوزون اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ اور بالائے بنفشی کے امتزاج کو فینٹن جیسی ٹیکنالوجی کہا جاتا ہے اور اس کا اصول بنیادی طور پر فینٹن ٹیکنالوجی جیسا ہی ہے۔
▶فوٹو کیمیکل آکسیکرن۔
یہ طریقہ ایک کیمیائی رد عمل ہے جو روشنی کی کارروائی کے تحت کیا جاتا ہے۔ اس کے لیے ایک مخصوص طول موج کی برقی مقناطیسی تابکاری کو جذب کرنے کے لیے مالیکیولز کی ضرورت ہوتی ہے اور وہ مالیکیولر پرجوش حالت پیدا کرنے کے لیے پرجوش ہوتے ہیں ، اور پھر کیمیائی طور پر کسی اور مستحکم حالت میں تبدیل ہو جاتے ہیں ، یا ایک انٹرمیڈیٹ پروڈکٹ بن جاتے ہیں جو تھرمل ری ایکشن شروع کرتا ہے۔ سادہ بالائے بنفشی روشنی کی تابکاری کا گلنے کا اثر کمزور ہے۔ الٹرا وایلیٹ لائٹ آکسیکرن طریقہ کار میں مناسب مقدار میں آکسیڈینٹس (جیسے H2O2 ، O3 ، وغیرہ) متعارف کرانے سے ، گندے پانی کے علاج کے اثر کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے اور انحطاط کی شرح کو تیز کیا جا سکتا ہے۔ نامیاتی مادے کے فوٹوڈیگریڈیشن کے دو طریقے ہیں: براہ راست فوٹو گریڈیشن اور بالواسطہ فوٹو گریڈیشن۔ سابقہ روشنی کی توانائی جذب کرنے کے بعد ارد گرد کے ماحول میں مادوں کے ساتھ نامیاتی مادے کے مالیکیولوں کے براہ راست رد عمل سے مراد ہے۔ مؤخر الذکر نامیاتی ماحول میں موجود بعض مادوں سے مراد روشنی کی توانائی کو ایک پرجوش حالت میں جذب کرنے اور پھر نامیاتی مادے اور آلودگیوں کے رد عمل کو دلانے کا عمل ہے۔ ان میں ، نامیاتی مادے کی بالواسطہ روشنی کی کمی زیادہ اہم ہے۔
فوٹو کیمیکل آکسیکرن کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والی طول موج کی حد 200nm ~ 700nm ہے ، یعنی بالائے بنفشی روشنی اور نظر آنے والی روشنی کی حد۔ فوٹو کیمیکل آکسیکرن میں فضائی آلودگی کنٹرول اور گندے پانی کے علاج میں ایپلی کیشنز ہیں۔ اسے آکسیڈینٹس کی اقسام کے مطابق UV/O3 ، UV/H2O2 ، UV/Fenton اور دیگر نظاموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ نظام سے قطع نظر ، فوٹو کیمیکل رد عمل عام طور پر ہائیڈروکسل ریڈیکلز پیدا کرکے نامیاتی کو خراب کرتے ہیں۔
مثال کے طور پر ، UV/O3 نظام میں ، مائع مرحلہ اوزون الٹرا وایلیٹ تابکاری کے تحت ہائیڈرو آکسائل ریڈیکلز پیدا کرنے کے لیے گل جائے گا ، اور بالائے بنفشی جذب کی شرح زیادہ سے زیادہ 253.7nm تک پہنچ جاتی ہے ، جو زیادہ تر نامیاتی مادے کو CO2 اور پانی میں آکسائڈ کر سکتا ہے ، اور استعمال کیا جاتا ہے۔ صنعتی گندے پانی میں لوہے کا علاج سیانیٹ ، نامیاتی مرکبات ، نائٹروجن پر مبنی تیزاب ، الکوحل ، کیڑے مار ادویات ، نائٹروجن ، سلفر یا فاسفورس پر مشتمل نامیاتی مرکبات ، اور کلورین والے نامیاتی اور دیگر آلودگی۔
▶فوٹوکاٹلیٹک آکسیکرن۔
اس طریقہ کار میں ، ایک فوٹوکاٹالیسٹ (جسے فوٹوکاٹالیسٹ بھی کہا جاتا ہے) ایک مخصوص طول موج کے روشنی کے منبع کی شعاع ریزی کے تحت ایک اتپریرک اثر پیدا کرتا ہے ، تاکہ آس پاس کے پانی کے مالیکیول اور آکسیجن انتہائی فعال · OH- اور · O2 فری آئن بنانے کے لیے پرجوش ہوں۔ گروپس فوٹوکاٹیلیٹک آکسیکرن ٹیکنالوجی کیٹالیسٹ استعمال کرتی ہے جیسے TiO2 ، ZnO ، WO3 ، CdS ، ZnS ، SnO2 اور Fe3O4۔
TiO2 سب سے زیادہ استعمال ہونے والا اتپریرک ہے۔ فوٹوکاٹالیٹک رد عمل میں ، ٹی او 2 کی فوٹوکاٹلیٹک سرگرمی بنیادی طور پر کرسٹل مرحلے ، اناج کے سائز اور مخصوص سطح کے علاقے سے متاثر ہوتی ہے۔ جب کرسٹل مرحلے کا تعین کیا جاتا ہے ، کرسٹل اناج کا سائز اور مخصوص سطح کا علاقہ TiO2 کے فوٹوکاٹالیسس میں اہم عوامل بن جاتا ہے۔ ذرات کا سائز جتنا چھوٹا ہوگا ، فوٹو جنریٹڈ الیکٹرانوں اور سوراخوں کا پھیلاؤ کا وقت کم ہوگا ، اور مخصوص سطح کا رقبہ جتنا بڑا ہوگا ، پانی میں آلودگی جذب کرنا اتنا ہی موثر ہوگا۔ فوٹوکاٹیلیٹک کارکردگی کو بہتر بنانے کا مادہ۔ جب اتپریرک ذرہ کا سائز نینو میٹر کی سطح تک پہنچ جاتا ہے تو ، یہ روشنی جذب کرنے کی شرح اور استعمال کی شرح کو بہتر بنانے کے لیے ایک کوانٹم اثر بھی پیدا کرسکتا ہے ، جو کہ موجودہ کاتلیسٹ تحقیق کی ایک اہم سمت ہے۔
فوٹوکاٹیلیٹک آکسیکرن میں غیر زہریلا اور سادہ آپریٹنگ حالات کی خصوصیات ہیں۔ الٹرا وایلیٹ لائٹ ، مصنوعی سورج کی روشنی اور سورج کی روشنی کو روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، اور قدرتی حالات (جیسے ہوا) کو اتپریرک فروغ دینے والے کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس میں اعلی سرگرمی ، اچھی استحکام ہے اور یہ نامیاتی بنا سکتا ہے حالیہ برسوں میں ، مختلف آلودگیوں کو نیچا دکھانے کے لیے قدرتی روشنی کا بھرپور استعمال کرنے کے لیے ، لوگوں نے اتپریرک سرگرمی کو بہتر بنانے اور حوصلہ افزائی کی روشنی کی طول موج کی حد کو بڑھانے میں بہت زیادہ کام کیا ہے ، جسے اتپریرکوں کی سطح میں ترمیم بھی کہا جاتا ہے۔ TiO2 کی ٹرانزیشن میٹل ڈوپنگ قیمتی دھاتیں جمع کر کے توانائی کی نئی ترمیم شدہ سطح تشکیل دے سکتی ہے ، اس طرح اس کی فوٹو ریسپانس رینج کو وسیع کیا جا سکتا ہے۔ فوٹو سینٹائزیشن جیسے ترمیمی علاج فوٹوکاٹلیٹک کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔
فوٹوکاٹالیٹک آکسیکرن کے اطلاق کے شعبوں میں بنیادی طور پر ڈائی کے گندے پانی کا علاج ، زیادہ حراستی نامیاتی گندے پانی ، اور پینے کے پانی کے اعلی درجے کے علاج کے مرحلے میں مشکل سے خراب کرنے والے مائکرو آلودگیوں کو ہٹانا شامل ہے۔ عام حالات میں ، TiO2 فوٹوکاٹیلیٹک آکسیکرن صرف الٹرا وایلیٹ لائٹ کی طول موج کی حد میں کی جاسکتی ہے ، جو فوٹوکاٹلیٹک ٹیکنالوجی کی مقبولیت اور اطلاق کو محدود کرتی ہے۔ اس کے علاوہ ، فوٹوکاٹیلیٹک آکسیکرن ری ایکٹرز کی ترقی اب بھی ناپختہ ہے ، اور بڑے پیمانے پر پروسیسنگ حاصل کرنا مشکل ہے۔
▶گیلے آکسیکرن۔
یہ طریقہ ایک اعلی درجے کی آکسیکرن طریقہ ہے جو گندے پانی میں نامیاتی مادے کو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر کے تحت پانی میں آکسائڈ کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے ، اس طرح آلودگی کو دور کرتا ہے۔ اس طریقہ کار میں ایپلی کیشن کی وسیع رینج ، علاج کی اعلی کارکردگی ، چند ثانوی آلودگی ، تیز آکسیکرن کی شرح ، اور بازیافت توانائی اور مفید مواد کی خصوصیات ہیں۔ جاپان اور امریکہ میں ، اس قسم کا طریقہ انجینئرنگ میں لاگو کیا گیا ہے ، جدید ٹیکنالوجی ہے ، اور ترقی کے وسیع امکانات ہیں۔ تاہم ، اس طریقہ کار میں ایک مسئلہ بھی ہے ، یعنی عام طور پر گیلے آکسیکرن کو زیادہ درجہ حرارت اور ہائی پریشر کے حالات میں انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ انٹرمیڈیٹ پروڈکٹ اکثر نامیاتی ایسڈ ہوتی ہے ، جس کے لیے اعلی آلات کا سامان ، مہنگا اتپریرک کی ضرورت ہوتی ہے ، اور یہ صرف چھوٹے بہاؤ اور زیادہ حراستی گندے پانی کے لیے موزوں ہے۔
گیلے آکسیکرن طریقوں میں دو اقسام شامل ہیں: سبکریٹیکل واٹر آکسیکرن اور سپر کریٹیکل واٹر آکسیکرن۔ سپر کریٹیکل واٹر آکسیکرن ٹکنالوجی سے مراد ایک نئی اور اعلی کارکردگی والے فضلے کی صفائی کی ٹیکنالوجی ہے جس میں پانی کو آکسیڈائز کیا جاتا ہے تاکہ نامیاتی آلودگیوں کا علاج سپر کریٹیکل حالات میں کیا جا سکے۔ ایک خاص درجہ حرارت اور دباؤ کے تحت ، تقریبا all تمام نامیاتی مادے مکمل طور پر آکسیڈائز ہو سکتے ہیں اور تھوڑے وقت میں گل سکتے ہیں ، جو گندے پانی کی صفائی کے وقت کو بہت کم کر دیتا ہے۔ علاج کا آلہ مکمل طور پر بند ہے ، جو جگہ بچاتا ہے اور کوئی ثانوی آلودگی نہیں ہے۔
سپر کریٹیکل پانی میں ، نمک کی گھلنشیلتا نمایاں طور پر کم ہوتی ہے ، جبکہ نامیاتی مادوں کی گھلنشیلتا میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ، بینزین ، ہیکسین ، N2 ، O2 ، وغیرہ پانی کے ساتھ مکمل طور پر مختلف ہو سکتے ہیں ، جس کی وجہ سے کثافت ، واسکعثاٹی اور پھیلاؤ کے گتانک میں تبدیلی آتی ہے۔ کثافت میں اضافے کے ساتھ بازی گتانک کم ہو جاتا ہے۔ چونکہ گیلی آکسیکرن ٹیکنالوجی زیادہ درجہ حرارت اور دباؤ کا استعمال کرتی ہے ، پانی کی کثافت کم ہوتی ہے ، بازی گتانک بڑا ہو جاتا ہے ، اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی رفتار تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔
گیلے آکسیکرن کے اطلاق کے شعبوں میں بنیادی طور پر کیڑے مار دوا کے گندے پانی کا علاج ، فینول گندے پانی کا علاج ، گندے پانی کی چھپائی اور رنگنے اور کیچڑ کا علاج وغیرہ شامل ہیں۔ بائیو کیمیکل ٹریٹمنٹ کی مدد سے گندے پانی کا اخراج ممکن ہے۔
جدید آکسیکرن ٹیکنالوجی نامیاتی آلودگی کو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں معدنی کر سکتی ہے۔ یہ ایک ماحول دوست عمل ہے ، لیکن جب پروسیسنگ کی لاگت آلودگی کو کم کرتی ہے تو یہ ایک" ہے۔ اس کی تشہیر پر پابندی چین میں' کی اعلی درجے کی آکسیکرن ٹیکنالوجی ، سوائے چند فینٹن طریقہ اور اوزون آکسیکرن ٹیکنالوجی کے جو کہ اصل پانی کے علاج میں لاگو کی گئی ہیں ، باقی زیادہ تر لیبارٹری ریسرچ یا چھوٹے پیمانے پر ٹیسٹ کے مرحلے میں ہیں۔ اعلی سرمایہ کاری اور جدید آکسیکرن ٹیکنالوجی کے علاج معالجے کے نقصانات ، سنگین آلات کی سنکنرن ، اور علاج شدہ پانی کی ایک چھوٹی سی مقدار کو حل کرنے سے ہی ، اصل صنعت میں اس کے استعمال کو تیز کیا جا سکتا ہے۔ اعلی درجے کی آکسیکرن ٹیکنالوجی کی ترقی کی سمت کا خلاصہ مندرجہ ذیل ہے:
ایک یہ کہ کچھ ٹیکنالوجیز جیسے فوٹوکاٹلیٹک آکسیڈیشن ٹیکنالوجی اور اوزون آکسیڈیشن ٹیکنالوجی گندے پانی کی بائیوڈیگریڈیبلٹی کو بہتر بنا سکتی ہے ، لیکن کوکنگ گندے پانی کا الگ سے علاج کرنا مشکل اور مہنگا ہے۔ کوکنگ گندے پانی کی حیاتیاتی زہریلا کو کم کرنے اور بائیوڈیگریڈیبلٹی کو بہتر بنانے کے لیے اسے بائیو کیمیکل ٹیکنالوجی کے ساتھ جوڑا جاسکتا ہے۔ ، اور پھر علاج کے لیے کم کھپت اور اعلی کارکردگی والے بائیو کیمیکل طریقے استعمال کریں۔
دوسرا ، گیلے اتپریرک آکسیڈیشن اور سپر کریٹیکل واٹر آکسیکرن جیسی ٹیکنالوجیز میں اعلی آلات کی ضروریات اور پروسیسنگ کے زیادہ اخراجات ہوتے ہیں۔ ری ایکٹر مواد اور کم لاگت اتپریرک کے لیے خصوصی تحقیق اور ترقی کی جا سکتی ہے۔ کوکنگ گندے پانی کے علاج میں ، علاج کرنے میں مشکل گندے پانی ، جیسے باقی امونیا ، کو دوسرے گندے پانی کے ساتھ نہیں ملایا جانا چاہیے ، گندے پانی کی مقدار میں اضافہ کرنا چاہیے ، اور پھر علاج کے لیے مذکورہ بالا جدید آکسیڈینٹس کا استعمال کرنا چاہیے۔
تیسرا ایک سادہ ساخت ، اعلی کارکردگی ، قدرتی روشنی اور طویل مدتی مستحکم آپریشن کے ساتھ ایک ری ایکٹر کو ڈیزائن کرنا ، فوٹو کیمیکل آکسیکرن اور فوٹوکاٹلیٹک آکسیکرن ٹیکنالوجی کے علاج کی کارکردگی کو بہتر بنانا ، اور اسے جمنا ، جذب اور دیگر ٹیکنالوجیز کے ساتھ جوڑنا ہے۔