कैसे पीने के पानी के मानकों को पूरा करने के लिए इलाज पानी में रासायनिक अवशेष को कम करने के लिए

उपचारित जल में रासायनिक अवशेषों को समझना

पीने के पानी में रासायनिक अवशेष प्राकृतिक और मानवजनित स्रोतों के एक जटिल मिश्रण से उत्पन्न होते हैं। औद्योगिक निर्वहन, कृषि अपवाह कीटनाशकों और उर्वरकों, मानव और पशुधन से दवा अवशेषों, और कीटाणुशोधन उप-उत्पादों (डीबीपी) सभी रासायनिक भार में योगदान करते हैं पानी उपचार संयंत्रों में प्रवेश। पारंपरिक उपचार के बाद भी, इन पदार्थों की मात्रा शेष रह सकती है, संभावित दीर्घकालिक स्वास्थ्य जोखिमों का अनुमान लगा सकती है। बैठक कठोर पेयजल मानकों - जैसे कि उन लोगों द्वारा निर्धारित U.S. पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) ] और विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) [FLT-उपकरण]] बुनियादी दृष्टिकोण]]

रासायनिक अवशेषों के स्रोत

उपचारित पानी में सबसे आम रासायनिक प्रदूषक कई श्रेणियों में आते हैं:

• Pesticides and Herbicides: Atrazine, glyphosate, and अन्य कृषि रसायन भूजल और सतह के जल स्रोतों को घुसपैठ कर सकते हैं।
• Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCP): एंटीबायोटिक्स, हार्मोन, और एनाल्जेसिक तेजी से पानी में पता लगाया जाता है।
• ]औद्योगिक रसायन: प्रति और polyfluoroalkyl पदार्थ (PFAS), polychlorinated biphenyls (PCBs), और अस्थिर कार्बनिक यौगिकों (VOCs) का विरोध टूटने।
• Disinfection By-product: Trihalomethanes (THMs) and Haloacetic acid (HAAs) form, जब क्लोरीन प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करता है।
• ]Heavy Metals: लीड, आर्सेनिक, और पारा पाइप से लीच हो सकता है या प्राकृतिक जमा से बने रह सकता है।

स्वास्थ्य और नियामक चिंताएं

कम स्तर के रासायनिक अवशेषों के लिए पुरानी जोखिम अंतःस्रावी विघटन, प्रजनन मुद्दों और कुछ कैंसर से जुड़ा हुआ है। नियामक निकाय दर्जनों रसायनों के लिए अधिकतम प्रदूषक स्तर (एमसीएल) को लागू करते हैं। हालांकि, MCL के बिना उभरते हुए प्रदूषकों को अभी भी सक्रिय प्रबंधन की आवश्यकता है। उन्नत उपचार रणनीतियों को अपनाने के द्वारा जल उपयोगिताओं को आगे रहना चाहिए जो समग्र रासायनिक बोझ को कम करते हैं, न केवल न्यूनतम कानूनी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

रासायनिक हटाने के लिए उन्नत उपचार प्रौद्योगिकी

पारंपरिक जमावट, flocculation, और रेत निस्पंदन कई सिंथेटिक कार्बनिक यौगिकों और ट्रेस धातुओं को हटाने के लिए अपर्याप्त हैं। लगातार अनुपालन हासिल करने के लिए, जल उपचार संयंत्रों को उन्नत प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करना चाहिए जो विशिष्ट रासायनिक वर्गों को लक्षित करते हैं।

सक्रिय कार्बन सोखना

दानेदार सक्रिय कार्बन (जीएसी) और पाउडर सक्रिय कार्बन (पीएसी) कार्बनिक रसायनों को adsorbing, जिसमें कीटनाशक, स्वाद और गंध यौगिक और कई फार्मास्यूटिकल्स शामिल हैं, में अत्यधिक प्रभावी हैं। जीएसी बिस्तर अवसादन के बाद रखा गया है, जो कुछ प्रदूषकों के 99% तक हटा सकता है। कार्बन मीडिया का नियमित प्रतिस्थापन या प्रतिक्रिया प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। ] ईपीए ने जीएसी ] की सिफारिश की है ताकि सिंथेटिक कार्बनिक यौगिकों को नियंत्रित करने के लिए एक सर्वोत्तम उपलब्ध प्रौद्योगिकी हो।

रिवर्स असमस और नैनोफिल्टर

झिल्ली निस्पंदन प्रक्रियाएं जैसे रिवर्स ऑस्मोसिस (RO) और नैनोफिल्टरेशन (NF) एक भौतिक बाधा प्रदान करते हैं जो भंग नमक, भारी धातुओं और कार्बनिक अणुओं को अस्वीकार करते हैं। आरओ सिस्टम पीएफएएस, नाइट्रेट और कई दवा अवशेषों के 95% से अधिक हटा सकते हैं। कुंजी व्यापार-बंद उच्च ऊर्जा खपत और ध्यान प्रबंधन की आवश्यकता है। फिर भी, उच्च रासायनिक भार वाले स्रोत जल के लिए, आरओ एक विश्वसनीय पॉलिशिंग चरण है।

उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं (एओपी)

AOP- जैसे ओजोन / हाइड्रोजन पेरोक्साइड, यूवी / पेरोक्सोन, और फोटोकैटेलिसिस - अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हाइड्रॉक्सिल कण उत्पन्न करते हैं जो हानिकारक उप-उत्पादों में पुन:प्राप्त कार्बनिक प्रदूषकों को तोड़ते हैं। ये प्रक्रियाएं सूक्ष्मजीवों को नष्ट करने के लिए विशेष रूप से प्रभावी हैं जो जैविक उपचार का विरोध करते हैं। उदाहरण के लिए, एक यूवी / एच 2 ओ 2 प्रणाली 1,4-डायक्सेन और एनडीएमए को नीचे की पहचान सीमा तक कम कर सकती है। जैविक सक्रिय कार्बन (BAC) के साथ एओपी का एकीकरण आगे हटाने की दक्षता को बढ़ाता है।

यूवी कीटाणुशोधन और गैर रासायनिक विकल्प

जबकि यूवी कीटाणुशोधन मुख्य रूप से रोगजनक निष्क्रियता के लिए प्रयोग किया जाता है, यह भी कुछ रासायनिक contaminants को degrading जब उच्च खुराक (एडवांस्ड यूवी) पर लागू होता है। मध्यम दबाव यूवी लैंप फोटोजिकी क्लोरामाइन, क्लोरोफॉर्म और कुछ दवा यौगिकों को फोटोज कर सकते हैं। इसके अलावा, यूवी क्लोरीन जैसे रासायनिक कीटाणुनाशकों पर निर्भरता को कम कर देता है, जिससे डीबीपी के गठन को कम किया जाता है। उपयोगिताएँ कम से कम रासायनिक अवशेषों को कम रखते हुए अवशिष्ट सुरक्षा के लिए कम स्तर के क्लोरीन या क्लोरामाइन के साथ यूवी को जोड़ सकती हैं।

उत्पाद द्वारा कम करने के लिए कीटाणुशोधन का अनुकूलन करना

माइक्रोबियल सुरक्षा के लिए कीटाणुशोधन अनिवार्य है, लेकिन उपयोग किए जाने वाले रसायनों को स्वयं प्रदूषक बन सकते हैं। लक्ष्य अत्यधिक डीबीपी सांद्रता उत्पन्न किए बिना रोगज़नक़ हत्या को प्राप्त करना है।

सही कीटाणुनाशक का चयन करना

पारंपरिक क्लोरीन शक्तिशाली है लेकिन जब कार्बनिक पदार्थ मौजूद है तो THMs और HAAs बनाता है। वैकल्पिक विकल्पों में शामिल हैं:

• ]Chloramines: फार्म कम विनियमित DBP लेकिन एनडीएमए जैसे नाइट्रोमाइन का उत्पादन।
• ] क्लोरिन डाइऑक्साइड: THM और HAA गठन को कम करता है लेकिन क्लोराइट और क्लोरेट अवशिष्ट उत्पन्न करता है।
• Ozone: ब्रोमाइड युक्त पानी में ब्रोमाइड ब्रोमाइड का उत्पादन करता है लेकिन कोई क्लोरीन आधारित डीबीपी नहीं है।
• UV: कोई रासायनिक अवशिष्ट नहीं है, लेकिन वितरण स्थिरता के लिए एक बाद कीटाणुनाशक की आवश्यकता है।

एक बहु-विषयक रणनीति अक्सर सबसे अच्छा काम करती है: प्राथमिक कीटाणुशोधन के लिए ओजोन या यूवी, इसके बाद अवशिष्ट रखरखाव के लिए क्लोरामाइन होता है। यह दृष्टिकोण समग्र डीबीपी पूर्ववर्ती और अंतिम रासायनिक अवशेषों को कम करता है।

कीटाणुशोधन उप-उत्पाद गठन को नियंत्रित करना

DBP precursors को कम करने -chiefly प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ (NOM) - पहले कीटाणुशोधन DBPs के बाद के विरूपण को हटाने की कोशिश से अधिक प्रभावी है। बढ़ी हुई जमावट, GAC, और झिल्ली पूर्व उपचार 50-80% तक NOM स्तर को कम कर सकते हैं, नाटकीय रूप से DBP गठन क्षमता को कम कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, उपयोगिताएं उच्च स्थानीय सांद्रता से बचने के लिए कई बिंदुओं (स्प्लिट आवेदन) पर क्लोरीन खुराक को लागू कर सकती हैं जो DBP गठन को ड्राइव करती हैं।

स्रोत जल संरक्षण और पूर्व उपचार

नल पर रासायनिक अवशेषों को कम करने से पहले लंबे समय तक पानी संयंत्र में प्रवेश करने लगता है। स्रोत जल शरीर का सक्रिय प्रबंधन प्रदूषक भार को कम करता है और उपचार को कम करता है।

वाटरशेड प्रबंधन कार्यक्रम

वाटरशेड में कृषि, औद्योगिक और आवासीय हितधारकों के साथ सगाई रासायनिक फैलने को रोक सकती है और पुरानी रनऑफ को कम कर सकती है। प्रथाओं में रिपेरियाई बफर जोन, नियंत्रित उर्वरक अनुप्रयोग और तूफान जल प्रबंधन शामिल हैं। EPA के स्रोत जल संरक्षण कार्यक्रम विकास संरक्षण योजनाओं पर मार्गदर्शन प्रदान करता है। स्रोत संरक्षण पर खर्च किए गए प्रत्येक डॉलर उपचार लागत में कई डॉलर बचा सकते हैं।

औद्योगिक और कृषि नियंत्रण

कारखानों और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों से बिंदु स्रोत निर्वहन सख्त पूर्व उपचार मानकों को पूरा करना चाहिए। गैर-बिंदु स्रोतों के लिए, कवर फसलों, एकीकृत कीट प्रबंधन और निर्मित आर्द्रभूमि जैसे सर्वोत्तम प्रबंधन प्रथाओं को कीटनाशक और पोषक तत्वों की अपवाह को काफी कम कर सकता है। गहन कृषि वाले क्षेत्रों में, किसानों के साथ उपयोगिता भागीदारी को लागू करने के लिए बीएमपी ने पानी की गुणवत्ता में मापनीय सुधार दिखाया है।

निगरानी और अनुपालन रणनीतियाँ

यहां तक कि सबसे अच्छा उपचार के साथ, रासायनिक अवशेषों के स्तर का चल सत्यापन आवश्यक है। नियामक अनुपालन सटीक, समय पर डेटा की मांग करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि MCL और एक्शन स्तर लगातार मिले।

नियमित परीक्षण और विश्लेषणात्मक तरीके

जल उपयोगिताओं को नियमित अंतराल पर पानी का नमूना लेना चाहिए और इसका विश्लेषण करना चाहिए EPA-approved तरीकों का उपयोग करना। उभरते हुए प्रदूषकों जैसे कि PFAS, EPA विधि 537.1 या 533 जैसे तरीके का उपयोग किया जाता है। लेबोरेटरी अक्सर तरल क्रोमैटोग्राफी-टैंडेम मास स्पेक्ट्रोमेट्री (LC-MS/MS) का उपयोग करके ट्रेस ऑर्गेनिक्स को मात्रा में बनाने के लिए करते हैं। उन्नत विश्लेषण की लागत उन समस्याओं का पता लगाने की क्षमता से पहले होती है, जिसके परिणामस्वरूप उल्लंघन या सार्वजनिक स्वास्थ्य खतरा होता है।

रियल टाइम मॉनिटरिंग और प्रोसेस कंट्रोल

कुल कार्बनिक कार्बन (टीओसी), turbidity, और अवशिष्ट निस्संक्रामक एकाग्रता जैसे मापदंडों के लिए ऑनलाइन सेंसर निकट निरंतर प्रतिक्रिया प्रदान कर सकते हैं। स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के साथ इन डेटा को एकीकृत करने से ऑपरेटरों को वास्तविक समय में रासायनिक खुराक या निस्पंदन दरों को समायोजित करने की अनुमति मिलती है। कुछ उन्नत पौधे अब ऑनलाइन प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हैं ताकि एनओएम चरित्र का अनुमान लगाया जा सके और फ्लाई पर डीबीपी गठन क्षमता का पूर्वानुमान लगाया जा सके। यह सक्रिय दृष्टिकोण रासायनिक अपशिष्ट को कम कर देता है और यह सुनिश्चित करता है कि सुरक्षित सीमा के भीतर इलाज वाले पानी का पानी रहता है।

निष्कर्ष: एक सिस्टम स्वच्छ जल के लिए दृष्टिकोण

पीने के पानी के मानकों को पूरा करने के लिए रासायनिक अवशेषों को कम करना एक एकल चरण का निर्धारण नहीं है बल्कि स्रोत संरक्षण, उन्नत उपचार, अनुकूलित कीटाणुशोधन और कठोर निगरानी का एक रणनीतिक एकीकरण है। प्रत्येक घटक दूसरों को मजबूत करता है: स्वच्छ स्रोत पानी फिल्टर पर बोझ को कम करता है; प्रभावी पूर्व उपचार डीबीपी पूर्ववर्तकों को कम करता है; और मजबूत निगरानी उल्लंघन होने से पहले विचलन को पकड़ती है। इन स्केलेबल, साक्ष्य आधारित प्रथाओं को अपनाने से, पानी प्रदाता पानी को वितरित कर सकते हैं जो न केवल नियामक न्यूनतम को पूरा करता है बल्कि उन समुदायों के विश्वास को कम करता है जो वे सेवा करते हैं। प्रौद्योगिकी मौजूद है; चुनौती निरंतर सुधार के कार्यान्वयन और प्रतिबद्धता में है।

विशिष्ट तकनीकों और नियामक अद्यतनों पर आगे पढ़ने के लिए, WHO दिशानिर्देश पीने के पानी की गुणवत्ता के लिए और CDC के जल उपचार अवलोकन ]. उपयोगिताओं उभरते हुए प्रदूषकों से आगे रहने के लिए लक्ष्य भी EPA's PFAS roadmap]]]] की समीक्षा करनी चाहिए क्योंकि यह विकसित हो रहा है।