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जल उपचार में अवसादन को समझना
अवसादन पानी के उपचार में एक मूलभूत भौतिक प्रक्रिया है जो पानी से निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करती है। पानी को बेसिन या टैंक में quiescent रहने की अनुमति देकर, भारी कण नीचे तक बसते हैं, एक कीचड़ परत बनाते हैं जिसे हटाया जा सकता है। इस सदियों पुरानी तकनीक स्पष्ट, सुरक्षित और palatable पीने के पानी के उत्पादन के लिए आवश्यक बनी हुई है। स्पष्टता से परे, अवसादन खत्म पानी के स्वाद और गंध को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि कई यौगिक जो अप्रिय संवेदी अनुभवों को निलंबित कणों से जुड़े या उत्पन्न होने के कारण होते हैं।
दुनिया भर में जल उपयोगिताओं ने अपने उपचार ट्रेनों में एक महत्वपूर्ण कदम के रूप में अवसादन का उपयोग किया। U.S. पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के अनुसार, उचित अवसादन बाद में निस्पंदन और कीटाणुशोधन प्रक्रियाओं पर भार को कम कर देता है, समग्र दक्षता और पानी की गुणवत्ता में सुधार। प्रभावी अवसादन के बिना, उपभोक्ताओं को पानी का अनुभव हो सकता है जो मिट्टी के स्वाद का स्वाद लेता है, मधुर गंध करता है, या एक धातु के बाद में स्वाद लेता है।
कण हटाने के पीछे विज्ञान
जब गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में पानी के डूब से कणों को घना पड़ता है तो अवसादन होता है। निपटान वेग कण आकार, घनत्व और पानी की चिपचिपाहट पर निर्भर करता है। व्यवहार में, पानी के उपचार संयंत्रों ने तल तक पहुंचने के लिए अधिकांश कणों के लिए पर्याप्त अवधारण समय प्रदान करने के लिए अवसादन बेसिनों को डिजाइन किया है। प्रक्रिया स्टोक्स लॉ द्वारा नियंत्रित होती है, जो दर्शाता है कि बड़ा, घनी कण तेजी से बसते हैं। हालांकि, कच्चे पानी में कई कण बहुत छोटे या हल्के होते हैं जो उचित समय के भीतर बसने के लिए होते हैं, यही कारण है कि कोआगुलेशन और फ्लेकुलेशन अक्सर पहले इस्तेमाल किया जाता है।
Discrete बनाम Flocculent अवसादन
अवसादन को असत कण सेटलिंग और फ्लोक्यूलेंट सेटलिंग में वर्गीकृत किया जा सकता है। असतत निपटान में, कण अपने व्यक्तिगत विशेषताओं को नहीं परस्पर करते हैं। यह रेत के अनाज या सिल्ट के साथ होता है। flocculent settling में, कण agglomerate और बड़े, भारी flocs बनाते हैं जो अधिक जल्दी से बसते हैं। यह रासायनिक जमावट के बाद विशिष्ट है। अधिकांश पीने के पानी के पौधे flocculent अवसादन को ठीक कणों को हटाने के लिए रोजगार देते हैं जो अन्यथा स्वाद और गंध की समस्याओं का कारण बन सकते हैं।
कैसे निलंबित कण पानी स्वाद को प्रभावित करते हैं
मानव ताल उल्लेखनीय रूप से ट्रेस यौगिकों के प्रति संवेदनशील है। पानी में निलंबित कण अक्सर कार्बनिक पदार्थ, खनिज और सूक्ष्मजीव होते हैं जो स्वाद-सक्रिय पदार्थों को छोड़ते हैं। यहां तक कि बहुत कम सांद्रता में भी, ये पदार्थ मिट्टी, मछलियों, घास या धातु नोट का उत्पादन कर सकते हैं। उपचारित या खराब इलाज वाले पानी में सबसे आम स्वाद की शिकायतों में से एक एक एक मधुर स्वाद है, जो मिट्टी के कणों से उत्पन्न होता है और क्षय वनस्पतियों का निर्धारण करता है।
स्वाद-Disturbing कण के स्रोत
- ]Soil and sediment runoff बारिश की घटनाओं के बाद ठीक मिट्टी और silt कि एक मिट्टी का स्वाद प्रदान करने के लिए परिचय.
- Algae and cyanobacteria geosmin and 2-methylisoborneol (MIB), यौगिकों का उत्पादन मनुष्यों द्वारा भागों-प्रति-ट्रillion स्तरों पर किया जा सकता है।
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- आयरन और मैंगनीज ऑक्साइड का निर्माण रंगीन flocs जो धातु या कसैले संवेदना का कारण बनता है।
पानी से पहले इन कणों को हटाने से वितरण प्रणाली तक पहुंच जाती है, अवसादन ने स्वाद लेने वाले पूर्ववर्तीों की एकाग्रता को काफी कम कर दिया है। ]विश्व स्वास्थ्य संगठन अंडरस्कोर कि कणों का भौतिक हटाने कई सौंदर्यवादी प्रदूषकों के खिलाफ पहला और सबसे प्रभावी बाधा है।
Odor Control में अवसादन की भूमिका
पानी की गंध अक्सर स्वाद से अधिक आपत्तिजनक होती है, क्योंकि मनुष्य बहुत कम सीमा पर फॉल गंध का पता लगाते हैं। पानी में गंध मुख्य रूप से अस्थिर कार्बनिक यौगिकों (VOCs) और सल्फर युक्त पदार्थों से उत्पन्न होती है जो माइक्रोबियल गतिविधि या रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित होते हैं। अवसादन उन कणों को हटाकर गंधों को नियंत्रित करने में मदद करता है जो गंध को उत्पन्न करते हैं और ठोस पदार्थों पर सोखने वाले यौगिकों को शारीरिक रूप से अलग करके।
आम गंध-काउसिंग यौगिकों को अवसादन द्वारा हटा दिया गया
- ]Hydrogen सल्फाइड (rotten अंडा गंध) अक्सर अवसाद में कार्बनिक पदार्थ के एनारोबिक विघटन से आता है।
- ]Geosmin और MIB]]] नीले-हरे शैवाल द्वारा उत्पादित एक मधुर, मिट्टी गंध देने वाला एक मधुर, मधुर गंध है।
- फेनोल और क्लोरोफेनोल औद्योगिक अपशिष्ट जल में मौजूद हो सकता है या कणों से जुड़े कीटाणुशोधन उप-उत्पादों से परिणाम हो सकता है।
- Amine प्रोटीन को हटाने से मछली या पुतिन गंध उत्पन्न होती है।
रोगजनक और गंध इंटरेक्शन
कई गंध-काउजिंग बैक्टीरिया, जैसे कि Pseudomonas और Actinomycetes], निलंबित ठोस से जुड़े। जब ये ठोस अवसादन के दौरान बस जाते हैं, तो बैक्टीरिया का भार कम हो जाता है, जिससे डाउनस्ट्रीम उपचार और वितरण में गंधयुक्त चयापचयों के उत्पादन को सीमित किया जाता है। यह प्रक्रिया न केवल पानी की संवेदी गुणवत्ता में सुधार करती है बल्कि पाइपों में बायोफिल्म गठन के जोखिम को भी कम करती है, जो समय के साथ स्वाद और गंध को कम कर सकती है।
सर्वश्रेष्ठ परिणामों के लिए अवसादन का अनुकूलन
स्वाद और गंध नियंत्रण के लिए अवसादन के लाभों को अधिकतम करने के लिए, संयंत्र ऑपरेटरों को सावधानीपूर्वक कई परिचालन मापदंडों का प्रबंधन करना चाहिए। कण हटाने की क्षमता सीधे अंतिम पानी की संवेदी गुणवत्ता के साथ सहसंबंधित होती है।
कारकों में अवसादन क्षमता को प्रभावित करना
- Dtention समय: लंबे समय तक प्रतिधारण छोटे कणों को बसने की अनुमति देता है, लेकिन अत्यधिक समय शैवाल विकास या एनारोबिक स्थितियों को बढ़ावा दे सकता है जो गंध को खराब कर देता है।
- ]Flow rate and बेसिन ज्यामिति: प्रवाह का वितरण भी शॉर्ट-circuiting को रोकता है और समान निपटान सुनिश्चित करता है।
- ]जल तापमान: शीत पानी चिपचिपाहट बढ़ जाती है और धीमी गति से बसने लगता है; गर्म पानी इसे तेज करता है लेकिन जैविक गतिविधि को भी बढ़ा सकता है।
- ]]पार्टिकल विशेषताओं: ललित कोलाइडल कणों को बसने योग्य flocs बनाने के लिए कौगुलेंट एड्स की आवश्यकता हो सकती है।
- ]Sludge हटाने आवृत्ति: Accumulated कीचड़ anaerobic हो सकता है, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य गंध गैसों को वापस पानी में छोड़ देता है।
Coagulation और Flocculation के साथ सिनर्जी
अकेले अवसाद बहुत ठीक कणों को दूर नहीं कर सकता है। जमावट - एल्यूम, फेरिक क्लोराइड, या पॉलिमर जैसे रसायनों को जोड़ना - कणों को अस्थिर करता है ताकि वे एक साथ चिपक सकें। Flocculation धीरे बड़े, भारी flocs को विकसित करने के लिए पानी को मिलाता है जो तेजी से बसते हैं। इस संयोजन को पारंपरिक उपचार कहा जाता है और सतह के पानी के स्रोतों के लिए मानक है जो स्वाद और गंध के मुद्दों के लिए खतरा होता है। अमेरिकी जल वर्क्स एसोसिएशन के अनुसार, कोगुलेंट खुराक और पीएच को चुनने से अकेले अवसाद की तुलना में 50-80% तक स्वाद और गंध की घटनाओं को कम कर सकते हैं।
Beyond Sedimentation: एकीकृत उपचार दृष्टिकोण
जबकि अवसादन एक प्रभावी प्राथमिक कदम है, यह शायद ही कभी अलगाव में काम करता है। आधुनिक जल उपचार संयंत्र लगातार संवेदी गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए अन्य प्रक्रियाओं के साथ अवसादन को जोड़ते हैं:
- ]Powdered सक्रिय कार्बन (PAC) को भूस्मीन जैसे भंग स्वाद और गंध यौगिकों को adsorb करने के लिए अवसादन के दौरान जोड़ा जा सकता है।
- बायोलॉजिकल निस्पंदन जब अवसादन जैविक प्रदूषकों को छोड़ देता है।
- ]Advanced ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं (जैसे, ओजोन, यूवी / हाइड्रोजन पेरोक्साइड) ट्रेस कार्बनिक यौगिकों को नष्ट कर देता है जो अवसादन से बच जाता है।
- Membrane निस्पंदन[ का उपयोग एक विकल्प या पॉलिशिंग चरण के रूप में किया जा सकता है, हालांकि यह अधिक महंगा है।
इन प्रौद्योगिकियों में से प्रत्येक को अवसादन द्वारा प्राप्त ठोस हटाने पर निर्माण होता है, जिससे प्रक्रिया की नींव की भूमिका की पुष्टि होती है। एक अच्छी तरह से संचालित अवसादन बेसिन उन्नत उपचार पर बोझ को कम करता है, जिससे विश्वसनीयता में सुधार होता है।
जल उपयोगिताओं के लिए व्यावहारिक प्रभाव
जल प्रदाताओं को turbidity, कण गिनती और बसे हुए कीचड़ मात्रा के नियमित माप के माध्यम से अवसादन प्रदर्शन की निगरानी करनी चाहिए। स्वाद और गंध पैनल गुणात्मक प्रतिक्रिया प्रदान कर सकते हैं। मौसमी परिवर्तन - जैसे कि वसंत रनऑफ़ या अलगल ब्लूम - को रासायनिक खुराक और बेसिन ऑपरेशन के लिए समायोजन की आवश्यकता होती है। उपयोगिताएं जो अवसादन की उपेक्षा करते हैं, अक्सर पानी की गुणवत्ता के बारे में ग्राहक शिकायतों को बढ़ाते हैं।
EPA के भूतल जल उपचार नियम जनादेश कि पारंपरिक उपचार कम से कम 99.9% ]Giardia]]] अल्सर और 99.99% वायरस को हटाने की अनुमति देता है। अवसादन इन मानकों को पूरा करने में एक महत्वपूर्ण बाधा है, और एक ही कण हटाने जो सार्वजनिक स्वास्थ्य की रक्षा करता है, स्वाद और गंध को भी बेहतर बनाता है।
निष्कर्ष
अवसादन एक सरल स्पष्टीकरण चरण से कहीं अधिक है - यह पानी के उपचार में स्वाद और गंध नियंत्रण का एक आधार है। निलंबित कणों को हटाकर जो कार्बनिक पदार्थ, शैवाल, लौह, मैंगनीज और सूक्ष्मजीव ले जाते हैं, अवसादन सीधे अप्रिय जायके और गंध के लिए जिम्मेदार यौगिकों की एकाग्रता को कम कर देता है। जब जमावट, फ्लेकुलेशन और डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं के साथ अनुकूलित किया जाता है, तो यह सुनिश्चित करता है कि पीने का पानी स्वच्छ, ताजा गुणवत्ता वाले उपभोक्ताओं की उम्मीद के साथ नल पर पहुंच जाता है। प्रभावी अवसादन में निवेश सार्वजनिक विश्वास और संतुष्टि में निवेश कर रहा है।