सीवेज उपचार में ओजोन का अनुप्रयोग

आज के पर्यावरण संरक्षण के कारण की बढ़ती लहर में, सीवेज उपचार, पारिस्थितिक पर्यावरण की सुरक्षा के एक महत्वपूर्ण हिस्से के रूप में, लगातार अभिनव तकनीकों की खोज कर रहा है। ओजोन, अपने अद्वितीय गुणों के साथ, सीवेज उपचार के क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

ओजोन (Olater) में एक हल्का नीला उपस्थिति, एक विशेष गंध और एक अद्वितीय आणविक संरचना है। इसकी ऑक्सीकरण शक्ति सामान्य ऑक्सीजन से कहीं अधिक है। औद्योगिक रूप से, ओजोन को अक्सर डिइलेक्ट्रिक बैरियर डिस्चार्ज विधि द्वारा उत्पादित किया जाता है, जो ऑक्सीजन अणुओं के पुनः संयोजन को तेज करने के लिए उच्च वोल्टेज वैकल्पिक धारा का उपयोग करता है।

सीवेज उपचार में ओजोन की प्रभावशीलता उल्लेखनीय है। सबसे पहले, नसबंदी और कीटाणुशोधन के संदर्भ में, बड़ी संख्या में रोगजनक सूक्ष्मजीव हैं जैसे बैक्टीरिया और वायरस, लगातार पानी के वातावरण और मानव स्वास्थ्य को खतरा है। अपनी मजबूत पैठ के साथ, ओजोन सूक्ष्मजीवों की कोशिका दीवारों के माध्यम से टूट सकता है, सीधे कुंजी बायोमाक्रोमोलेक्यूल्स जैसे एंजाइम और न्यूक्लिक एसिड को लक्षित करता है, उनकी संरचनाओं और कार्यों को नष्ट कर सकता है। और तुरंत सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय कर देता है, कुशल नसबंदी प्राप्त करना। पारंपरिक क्लोरीन कीटाणुशोधन की तुलना में, ओजोन हानिकारक क्लोरीन कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन नहीं करता है, जिससे पानी की गुणवत्ता की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

डिकोराइजेशन के संदर्भ में, मुद्रण और रंगाई, पेपरमेकिंग आदि से औद्योगिक अपशिष्ट अक्सर गहरे रंग के होते हैं और इसमें बहुत कम अपमानजनक रंगीन कार्बनिक पदार्थ होते हैं। ओजोन अपनी मजबूत ऑक्सीकरण संपत्ति का उपयोग कर रंगीन समूहों को "हमला" करने के लिए करता है, ऑक्सीडेटिव रूप से जटिल क्रोमोजेनिक संरचनाओं को विघटित करता है और उन्हें रंगहीन या हल्के रंग के छोटे अणुओं में परिवर्तित करता है, अपशिष्ट जल की उपस्थिति की गुणवत्ता में सुधार, और डिकोराइजेशन प्रभाव काफी उल्लेखनीय है।

इसका डिओडोराइजेशन फ़ंक्शन समान रूप से उत्कृष्ट है। सीवेज संयंत्रों में अजीब गंध मुख्य रूप से सल्फर युक्त यौगिकों, नाइट्रोजन युक्त यौगिकों और वाष्पशील कार्बनिक पदार्थों से उत्पन्न होती है। जब ओजोन उन्हें सामना करता है, तो यह तेजी से एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया करता है, इन दुर्गहीन पदार्थों को गंधहीन या पदार्थों में परिवर्तित करता है, स्रोत से हवा को शुद्ध करता है और आसपास के वातावरण में सुधार करता है।

इसके अलावा, सीवेज में कार्बनिक प्रदूषकों के लिए, ओजोन पहले सीधे कुछ कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करता है, उन्हें कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और छोटे आणविक कार्बनिक एसिड में विघटित करता है। एक ही समय में, यह हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स उत्पन्न करने के लिए एक मुक्त कट्टरपंथी प्रतिक्रिया शुरू करता है, जो शायद ही खराब होने योग्य कार्बनिक पदार्थों को गहराई से कम करता है और सीवेज की बायोडिग्रेविटी में सुधार करता है।

हालांकि, ओजोन सीवेज को शुद्ध करने के अपने मिशन को पूरा करने के बाद, यदि अवशिष्ट ओजोन का ठीक से इलाज नहीं किया जाता है, तो इससे कई नुकसान होंगे। एक ओर, जल निकायों में अवशिष्ट ओजोन जलीय जीवों के लिए ऑक्सीडेटिव तनाव पैदा करेगा और जलीय पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान पहुंचाएगा। दूसरी ओर, जब यह हवा में भाग जाता है, तो यह मानव श्वसन पथ और अन्य ऊतकों के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करेगा, स्वास्थ्य को खतरे में डालता है।

अवशिष्ट ओजोन के उपचार के लिए कई तरीके हैं। प्राकृतिक अपघटन अपेक्षाकृत धीमी है और पर्यावरणीय कारकों से बहुत प्रभावित होता है, जिससे यह बड़े पैमाने पर सीवेज उपचार संयंत्रों के लिए अनुपयुक्त हो जाता है। हालांकि रासायनिक कटौती विधि तेजी से प्रतिक्रिया करती है, लेकिन इसके लिए रसायनों के निरंतर खुराक की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च लागत होती है और आसानी से नए नमक प्रदूषण की शुरुआत होती है। थर्मल अपघटन विधि बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत करती है, और उपकरण निवेश और परिचालन लागत निषेधात्मक हैं।

तुलना में, अवशिष्ट ओजोन के उत्प्रेरक अपघटन के स्पष्ट फायदे हैं। कई सामान्य प्रकार के उत्प्रेरक हैंः धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक जैसे मैंगनीज डाइऑक्साइड और तांबा ऑक्साइड में प्रचुर सतह सक्रिय साइटें हैं जो ओजोन अणुओं को समायोजित कर सकती हैं। इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के माध्यम से, ओजोन अणु के भीतर ओ-ओ बंधन कमजोर हो जाता है, जिससे ऑक्सीजन में इसके अपघटन को प्रेरित करता है, और नैनोसंरचित धातु ऑक्साइड की उत्प्रेरक गतिविधि और भी बेहतर है। पैलेडियम और प्लैटिनम जैसे कीमती धातु उत्प्रेरक में अत्यधिक उच्च उत्प्रेरक क्षमता होती है और वे आसानी से ओजोन को समायोजित और सक्रिय कर सकते हैं, लेकिन उनकी लागत बहुत अधिक है, उनके आवेदन को सीमित करते हैं। सक्रिय कार्बन उत्प्रेरक में स्रोतों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है और सस्ती हैं, दोनों भौतिक अवशोषण और रासायनिक उत्प्रेरक दोनों कार्य होते हैं, और उनके प्रदर्शन को मो के बाद और बेहतर किया जा सकता है।विखंडन.

एक उदाहरण के रूप में धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक को लेते हुए, उत्प्रेरक प्रक्रिया के दौरान, ओजोन अणुओं को उत्प्रेरक सतह पर सक्रिय साइटों द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जो एक अधिशोधित अवस्था बनाता है। बाद में, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण धातु आयनों और ओजोन अणुओं के बीच होता है, जिससे ओ-ओ बंधन टूट जाता है, सक्रिय ऑक्सीजन प्रजातियों का उत्पादन होता है, और अंत में ऑक्सीजन में संयोजन होता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, फिक्स्ड-बेड रिएक्टर या धाराप्रवाह-बिस्तर रिएक्टरों का उपयोग अक्सर किया जाता है। फिक्स्ड-बेड रिएक्टर में एक सरल संरचना है और संचालित करने के लिए सुविधाजनक है। उत्प्रेरक आसानी से खो नहीं जाता है, लेकिन यह क्लोजिंग के लिए प्रवण होता है और नियमित बैकवॉशिंग की आवश्यकता होती है। धाराप्रवाह में उच्च द्रव्यमान और गर्मी हस्तांतरण क्षमता है, और उत्प्रेरक पुनर्जनन सुविधाजनक है। हालांकि, इसके लिए उच्च उपकरण सीलिंग की आवश्यकता होती है, और उत्प्रेरक जल्दी से बाहर निकलता है। ऑपरेशन के दौरान, ओजोन एकाग्रता, जल प्रवाह दर और तापमान जैसे मापदंडों को वास्तविक समय में निगरानी की जानी चाहिए। और रिएक्टर की स्थितियों को प्रभावित पानी की गुणवत्ता और ओजोन खुराक के अनुसार लचीला रूप से समायोजित किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अवशिष्ट ओजोन निर्वहन मानकों को पूरा करता है।

आगे देखते हुए, सामग्री विज्ञान की प्रगति के साथ ओजोन और संबंधित उपचार प्रौद्योगिकियों को निश्चित रूप से अनुकूलित किया जाएगा, सीवेज उपचार में मजबूत गति होगी और पारिस्थितिक वातावरण को नई ऊंचाइयों तक पहुंचने में मदद मिलेगी।