जल शोधन प्रक्रिया और जल शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली विभिन्न विधियाँ

Water Purification

जल सभी जीवों की एक मूलभूत आवश्यकता है इसका मतलब है कि पानी के बिना पृथ्वी पर कोई जीवन नहीं है। पृथ्वी की सतह का एक तिहाई हिस्सा पानी से घिरा हुआ है, लेकिन अधिकांश पानी समुद्र के पानी या बर्फ के रूप में है जिसका उपयोग पीने  के लिए नहीं किया जा सकता है। पृथ्वी पर कुल पानी में से केवल 2-3% पानी मीठे पानी के रूप में है।

इन दिनों मानव गतिविधि से water pollution (जल प्रदूषण) होता है। जल प्रदूषण का उपयोग पानी के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों में परिवर्तन के रूप में परिभाषित करने के लिए किया जाता है और जो प्रदूषक (pollutant) जल प्रदूषण (water pollution) के लिए जिम्मेदार होता है उसे जल प्रदूषक (water pollutant) कहा जाता है।

जल शोधन (water purification) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग पानी में मौजूद अशुद्धियों को दूर करने के लिए किया जाता है। पानी में कई अशुद्धियाँ जैसे शारीरिक, रासायनिक और जैविक संदूषक होते हैं। इसलिए जल शोधन प्रक्रिया (water purification process) अवांछनीय दूषित पदार्थों, जैविक अशुद्धियों, निलंबित ठोस पदार्थों और गैसों को हटा देती है।

जल शोधन प्रक्रिया (water purification system का मुख्य उद्देश्य पानी की अशुद्धियों को बाहर निकालना है  ताकि पाने का उपयोग विशिष्ट उद्देश्यों जैसे कि पीने, चिकित्सा, दवा, रसायन, और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जा सके। शोधन प्रक्रिया (purification process) भंग कणों की सीमा के साथ निलंबित कणों, बैक्टीरिया, शैवाल, वायरस और कवक की एकाग्रता को कम करती है।

पीने के पानी की गुणवत्ता का मानक सरकारों द्वारा या अंतरराष्ट्रीय मानकों द्वारा बनाया गया है। विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) की रिपोर्ट 2007 के अनुसार, लगभग 1 billion लोग पीने के उद्देश्यों के लिए शुद्ध और स्वस्थ पानी का उपयोग करने में सक्षम नहीं हैं।

हर साल डायरिया के 4 billion से अधिक मामले दर्ज होते हैं, जिसमे लगभग 90% मामले अशुद्ध पानी पीने के कारण होते हैं। हर साल डायरिया के कारण लगभग 1.8 मिलियन लोगों की मृत्यु हो जाती है। विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) का कहना है कि पीने के उद्देश्यों और पर्यावरण में संशोधन के लिए शुद्ध और स्वस्थ पानी तक पहुंच से इस अनुपात को 95% तक कम किया जा सकता है।

अशुद्ध और दूषित पानी पीने के कारण होने वाली मृत्यु को कम करना हमारे देश (भारत) का मुख्य उद्देश्य है। घर में क्लोरीनीकरण, फिल्टर, सौर कीटाणुशोधन और सुरक्षित कंटेनर में भंडारण करके भी जल शोधन (water filter) किया जा सकता है।

Water Purification Steps

Stage-1

Sedimentation Filter

Stage-2

Carbon Filter

Stage-3

Particle Filter 1 & 2

Stage-4

Reverse Osmosis (RO)

Stage-5

Ultra-Violate (UV)

Stage-6

Ultra-Filtration (UF)

 

Water Purification Process (जल शुद्धिकरण की विधियाँ)

प्रत्येक वर्ष लाखो लोग अपनी जान गवाते है अशुद पानी पी कर इस लिए पानी पीने से पहले उसका शुद्धिकरण करना बहुत ही महत्पूर्ण है। जल शुद्धिकरण की विधियाँ अनेक है| अनेक जल शुद्धिकरण की विधियों में से हम ने कुछ महत्पूर्ण विधियों का यहाँ विबरण किया है-

  • जमावट और flocculation

यह जल शोधन का पहला चरण है जिसमें पानी से निलंबित कण को ​​हटाने के लिए कुछ रसायनों को पानी में मिलाया जाता है। ये जोड़े गए कण जैविक हो सकते हैं जैसे बैक्टीरिया, वायरस, कवक, शैवाल और किसी भी अन्य प्राकृतिक कार्बनिक यौगिक और प्रकृति में अकार्बनिक जैसे मिट्टी और गाद।

एल्यूमीनियम सल्फेट या लोहे के नमक जैसे अकार्बनिक कोगुलेंट्स का जोड़ जैसे कि क्लोराइड, कणों के बीच कई रासायनिक और भौतिक संपर्क को प्रेरित करता है। कणों पर ऋणात्मक आवेश अकार्बनिक कोगुलेंट्स द्वारा निष्प्रभावी हो जाता है और एल्यूमीनियम आयनों और लोहे का एक धातु हाइड्रॉक्साइड बनाने लगता है।

ये धातु हाइड्रॉक्साइड यानी एल्यूमीनियम और लोहे के हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप एक साथ मिलकर एक प्राकृतिक यौगिक के रूप में बनाते हैं जिसे ब्राउनियन गति या प्रेरित मिश्रण के रूप में कहा जाता है। ये धातु हाइड्रॉक्साइड पानी में निलंबित कण को ​​अवशोषित करना शुरू करते हैं और अवसादन और निस्पंदन की एक बाद की प्रक्रिया से उन निलंबित कणों को हटाने के लिए प्रेरित करते हैं।

ऑर्गेनिक कोगुलेंट्स एक मानव निर्मित ऑर्गेनिक पॉलीमर है। इस बहुलक में उच्च आणविक आकार होता है और जब इसे पानी में जोड़ा जाता है तो यह पानी में मौजूद निलंबित कण को ​​अवशोषित करना शुरू कर देता है और झुंड बनाता है।

  • अवसादन

अवसादन एक शारीरिक प्रक्रिया है जो गुरुत्वाकर्षण के उपयोग से निलंबित कणों को पानी से निकाल देती है। पानी से निकलने वाले कण को ​​तलछट या कीचड़ कहा जाता है। तलछट की मोटी परत को समेकन के रूप में जाना जाता है।

फ्लोकुलेशन बेसिन युक्त पानी अवसादन बेसिन में प्रवेश करता है, अवसादन बेसिन एक बड़ा टैंक होता है जिसमें कम जल वेग होते हैं जो निलंबित कण को ​​तल पर बसने की अनुमति देते हैं। फ्लोकुलेशन बेसिन और अवसादन बेसिन एक दूसरे के साथ बंद हो जाते हैं यही कारण है कि यह प्रक्रिया फ्लोक को तोड़ने की अनुमति नहीं देती है।

जल उपचार प्रक्रिया में जमावट प्रक्रिया से पहले, अवसादन का उपयोग पानी में मौजूद निलंबित कण को ​​कम करने के लिए किया जा सकता है। लेकिन जमावट प्रक्रिया के बाद अवसादन का उपयोग पानी से ठोस कण को ​​कम करने के लिए किया जाता है ताकि निस्पंदन प्रक्रिया प्रभावी ढंग से कार्य कर सके।

  • छानने का काम

कोई भी यांत्रिक, भौतिक या जैविक ऑपरेशन, जो तरल पदार्थ (यानी तरल या गैस) को एक माध्यम जोड़कर ठोस पदार्थों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो केवल तरल पदार्थ को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है, लेकिन ठोस को पारित करने की अनुमति नहीं देता है। इसके माध्यम से जो तरल पदार्थ गुजरते हैं, उन्हें फ़िल्ट्रेट कहा जाता है। निस्पंदन के विभिन्न तरीके हैं जैसे गर्म फिल्टर, कोल्ड फिल्टर और वैक्यूम फिल्टर और इन सभी फिल्टर का उद्देश्य पदार्थ को अलग करना है।

  • कीटाणुशोधन

रोगाणुओं को नष्ट करने के लिए किसी चीज को साफ करने की प्रक्रिया को कीटाणुशोधन माना जाता है। यह हानिकारक सूक्ष्म जीवों को हटाकर या कीटाणुनाशक रसायनों को जोड़कर किया जा सकता है। कीटाणुशोधन क्लोरीन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लोरैमाइन, ओजोन और अल्ट्रा-वायलेट किरणों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। क्लोरीन और इसके यौगिक जैसे क्लोरीन डाइऑक्साइड और क्लोरामाइन एक मजबूत ऑक्सीडेंट है जो सूक्ष्म जीव को कुशलता से मारता है जबकि ओजोन अस्थिर अणु है जो प्राकृतिक ऑक्सीजन का उत्पादन करता है जो एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। अल्ट्रा-वायलेट किरणें संदूषण को कम करने में बहुत प्रभावी हैं।

  • आसवन

चयनात्मक उबलते और संक्षेपण के माध्यम से किसी भी पदार्थ को तरल मिश्रण से अलग करने की प्रक्रिया। यह पूर्ण या आंशिक पृथक्करण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है जिसके परिणामस्वरूप चयनात्मक यौगिक की उच्च एकाग्रता होती है।

Additional Methods Of Water Purification Process (जल शुद्धिकरण की अन्य विधिया)

  • Granulated activated carbon दानेदार सक्रिय कार्बन

यह सक्रिय कार्बन का एक रूप है जिसमें अधिक सतह क्षेत्र है, अधिक सतह क्षेत्र इसे कई विषाक्त यौगिकों को अवशोषित करने की अनुमति देता है।

  • Reverse Osmosis (विपरीत परासरण)

इस तकनीक में, पानी को एक यांत्रिक दबाव में अर्ध-पारगम्य झिल्ली से गुजरने की अनुमति है। शोध कहते हैं कि रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) जल शोधन के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। RO तकनीक का अनुप्रयोग RO जल शोधक है।

  • Gas hydrated crystals centrifuged methods (गैस हाइड्रेटेड क्रिस्टल अपकेंद्रित्र तरीके)

इस विधि में कम आणविक भार गैस या कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है जो कम तापमान और उच्च दबाव में दूषित पानी के साथ मिलाया जाता है।

  • In-situ chemical oxidation (इन-सीटू रासायनिक ऑक्सीकरण)

यह ऑक्सीकरण का एक उन्नत रूप है जो अशुद्धियों को नष्ट करने के लिए संदूषण माध्यम में प्रभावी ऑक्सीडाइज़र एजेंट को उत्प्रेरण द्वारा प्राप्त किया जाता है।

  • Bioremediation (जैविक उपचार)

यह तकनीक दूषित पानी से अपशिष्ट पदार्थों जैसे alkenes और perchlorates को हटाने के लिए सूक्ष्म जीव का उपयोग करती है।


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