चमड़े के कारखानों के अपशिष्ट जल के लिए सामान्य उपचार विधियाँ

अपशिष्ट जल उपचार की मूल विधि विभिन्न तकनीकी साधनों का उपयोग करके मलजल और अपशिष्ट जल में निहित प्रदूषकों को अलग करना, हटाना और पुनर्चक्रित करना, या पानी को शुद्ध करने के लिए उन्हें हानिरहित पदार्थों में परिवर्तित करना है।

सीवेज के उपचार के कई तरीके हैं, जिन्हें आम तौर पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है, अर्थात् जैविक उपचार, भौतिक उपचार, रासायनिक उपचार और प्राकृतिक उपचार।

1. जैविक उपचार

सूक्ष्मजीवों के चयापचय के माध्यम से, अपशिष्ट जल में विलयन, कोलाइड और सूक्ष्म निलंबन के रूप में कार्बनिक प्रदूषक स्थिर और हानिरहित पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं। विभिन्न सूक्ष्मजीवों के अनुसार, जैविक उपचार को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: वायवीय जैविक उपचार और अवायवीय जैविक उपचार।

अपशिष्ट जल के जैविक उपचार में एरोबिक जैविक उपचार विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विभिन्न प्रक्रिया विधियों के अनुसार, एरोबिक जैविक उपचार विधि को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: सक्रिय आपंक विधि और बायोफिल्म विधि। सक्रिय आपंक प्रक्रिया स्वयं एक उपचार इकाई है, और इसके कई संचालन मोड हैं। बायोफिल्म विधि के उपचार उपकरणों में बायोफिल्टर, जैविक टर्नटेबल, जैविक संपर्क ऑक्सीकरण टैंक और जैविक द्रवीकृत बिस्तर आदि शामिल हैं। जैविक ऑक्सीकरण तालाब विधि को प्राकृतिक जैविक उपचार विधि भी कहा जाता है। अवायवीय जैविक उपचार, जिसे जैविक न्यूनीकरण उपचार भी कहा जाता है, मुख्य रूप से उच्च सांद्रता वाले कार्बनिक अपशिष्ट जल और आपंक के उपचार के लिए उपयोग किया जाता है।

2. शारीरिक उपचार

भौतिक क्रिया द्वारा अपशिष्ट जल में अघुलनशील निलंबित प्रदूषकों (तेल फिल्म और तेल की बूंदों सहित) को अलग करने और पुनर्प्राप्त करने के तरीकों को गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण विधि, केन्द्रापसारक पृथक्करण विधि और छलनी प्रतिधारण विधि में विभाजित किया जा सकता है। गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण विधि से संबंधित उपचार इकाइयों में अवसादन, फ्लोटिंग (वायु प्लवन), आदि शामिल हैं, और संबंधित उपचार उपकरण ग्रिट चैंबर, अवसादन टैंक, ग्रीस ट्रैप, एयर फ्लोटेशन टैंक और इसके सहायक उपकरण, आदि हैं; केन्द्रापसारक पृथक्करण स्वयं एक प्रकार की उपचार इकाई है, जिसमें उपयोग किए जाने वाले प्रसंस्करण उपकरणों में सेंट्रीफ्यूज और हाइड्रोसाइक्लोन आदि शामिल हैं; स्क्रीन प्रतिधारण विधि में दो प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं: ग्रिड स्क्रीन प्रतिधारण और निस्पंदन।

3. रासायनिक उपचार

एक अपशिष्ट जल उपचार विधि जो अपशिष्ट जल में घुले और कोलाइडल प्रदूषकों को अलग करती है और हटाती है या उन्हें रासायनिक प्रतिक्रियाओं और द्रव्यमान स्थानांतरण के माध्यम से हानिरहित पदार्थों में परिवर्तित करती है। रासायनिक उपचार विधि में, खुराक की रासायनिक प्रतिक्रिया के आधार पर प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं: जमावट, उदासीनीकरण, रेडॉक्स, आदि; जबकि द्रव्यमान स्थानांतरण पर आधारित प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं: निष्कर्षण, स्ट्रिपिंग, स्ट्रिपिंग, सोखना, आयन एक्सचेंज, इलेक्ट्रोडायलिसिस और रिवर्स ऑस्मोसिस, आदि। बाद की दो प्रसंस्करण इकाइयों को सामूहिक रूप से झिल्ली पृथक्करण तकनीक के रूप में जाना जाता है। उनमें से, द्रव्यमान स्थानांतरण का उपयोग करने वाली उपचार इकाई में रासायनिक क्रिया और संबंधित भौतिक क्रिया दोनों होती हैं, इसलिए इसे रासायनिक उपचार विधि से भी अलग किया जा सकता है और एक अन्य प्रकार की उपचार विधि बन सकती है, जिसे भौतिक रासायनिक विधि कहा जाता है।

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सामान्य सीवेज उपचार प्रक्रिया

1. अपशिष्ट जल को डीग्रीजिंग करना

डीग्रीजिंग अपशिष्ट द्रव में तेल सामग्री, CODcr और BOD5 जैसे प्रदूषण संकेतक बहुत अधिक हैं। उपचार विधियों में एसिड निष्कर्षण, सेंट्रीफ्यूजेशन या विलायक निष्कर्षण शामिल हैं। एसिड निष्कर्षण विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें विमुद्रीकरण के लिए pH मान को 3-4 तक समायोजित करने के लिए H2SO4 मिलाया जाता है, नमक के साथ भाप और हिलाया जाता है, और 2-4 घंटे के लिए 45-60 t पर रखा जाता है, तेल धीरे-धीरे एक ग्रीस परत बनाने के लिए ऊपर तैरता है। ग्रीस की वसूली 96% तक पहुँच सकती है, और CODcr का निष्कासन 92% से अधिक है। आम तौर पर, पानी के इनलेट में तेल की द्रव्यमान सांद्रता 8-10 ग्राम/लीटर होती है, और पानी के आउटलेट में तेल की द्रव्यमान सांद्रता 0.1 ग्राम/लीटर से कम होती है। पुनर्प्राप्त तेल को आगे संसाधित किया जाता है और मिश्रित फैटी एसिड में परिवर्तित किया जाता है जिसका उपयोग साबुन बनाने के लिए किया जा सकता है।

2. चूना और बाल हटाने वाला अपशिष्ट जल

चूना और बाल हटाने वाले अपशिष्ट जल में प्रोटीन, चूना, सोडियम सल्फाइड, निलंबित ठोस, कुल CODcr का 28%, कुल S2- का 92% और कुल SS का 75% होता है। उपचार विधियों में अम्लीकरण, रासायनिक अवक्षेपण और ऑक्सीकरण शामिल हैं।

उत्पादन में अम्लीकरण विधि का प्रयोग प्रायः किया जाता है। ऋणात्मक दाब की स्थिति में, H2SO4 मिलाकर pH मान को 4-4.5 पर समायोजित करें, H2S गैस उत्पन्न करें, NaOH विलयन द्वारा अवशोषित करें, और पुनः उपयोग के लिए सल्फरयुक्त क्षार उत्पन्न करें। अपशिष्ट जल में अवक्षेपित घुलनशील प्रोटीन को छानकर, धोकर और सुखाकर उत्पाद बना लें। सल्फाइड निष्कासन दर 90% से अधिक हो सकती है, और CODcr और SS क्रमशः 85% और 95% कम हो जाते हैं। इसकी लागत कम होती है, उत्पादन प्रक्रिया सरल और नियंत्रण में आसान होती है, और उत्पादन चक्र छोटा होता है।

3. क्रोम टैनिंग अपशिष्ट जल

क्रोम टैनिंग अपशिष्ट जल का मुख्य प्रदूषक भारी धातु Cr3+ है, जिसकी द्रव्यमान सांद्रता लगभग 3-4 ग्राम/लीटर होती है, और pH मान कम अम्लीय होता है। उपचार विधियों में क्षार अवक्षेपण और प्रत्यक्ष पुनर्चक्रण शामिल हैं। 90% घरेलू टेनरियों में क्षार अवक्षेपण विधि का उपयोग किया जाता है, जिसमें अपशिष्ट क्रोमियम द्रव में चूना, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड आदि मिलाकर, अभिक्रिया और निर्जलीकरण द्वारा क्रोमियम युक्त कीचड़ प्राप्त किया जाता है, जिसे सल्फ्यूरिक अम्ल में घोलकर टैनिंग प्रक्रिया में पुन: उपयोग किया जा सकता है।

अभिक्रिया के दौरान, pH मान 8.2-8.5 होता है, और अवक्षेपण 40°C पर सर्वोत्तम होता है। क्षार अवक्षेपण मैग्नीशियम ऑक्साइड है, क्रोमियम पुनर्प्राप्ति दर 99% है, और अपशिष्ट में क्रोमियम की द्रव्यमान सांद्रता 1 mg/L से कम है। हालाँकि, यह विधि बड़े पैमाने पर चमड़े के कारखानों के लिए उपयुक्त है, और पुनर्चक्रित क्रोम मड में घुलनशील तेल और प्रोटीन जैसी अशुद्धियाँ चमड़े के प्रभाव को प्रभावित करेंगी।

4. व्यापक अपशिष्ट जल

4.1 पूर्व-उपचार प्रणाली: इसमें मुख्य रूप से ग्रिल, रेगुलेटिंग टैंक, अवसादन टैंक और वायु प्लवन टैंक जैसी उपचार सुविधाएँ शामिल हैं। चमड़े के कारखानों के अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों और निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता अधिक होती है। पूर्व-उपचार प्रणाली का उपयोग जल की मात्रा और गुणवत्ता को समायोजित करने, सल्फर डाइऑक्साइड और निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने, प्रदूषण भार को कम करने और बाद में जैविक उपचार के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बनाने के लिए किया जाता है।

4.2. जैविक उपचार प्रणाली: चमड़े के कारखानों के अपशिष्ट जल का ρ(CODcr) सामान्यतः 3000-4000 mg/L होता है, और ρ(BOD5) 1000-2000 mg/L होता है, जो उच्च सांद्रता वाले कार्बनिक अपशिष्ट जल से संबंधित है। m(BOD5)/m(CODcr) का मान 0.3-0.6 होता है, जो जैविक उपचार के लिए उपयुक्त है। वर्तमान में, चीन में ऑक्सीकरण खाई, SBR और जैविक संपर्क ऑक्सीकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जबकि जेट वातन, बैच बायोफिल्म रिएक्टर (SBBR), द्रवीकृत बिस्तर और अपफ्लो एनारोबिक स्लज बेड (UASB) का उपयोग किया जाता है।