گندے پانی کے علاج کے پودوں میں کیمیائی فاسفورس کو ہٹانا وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ دھات کے نمکیات یا چونے ، دوسرے کیمیکلز کے علاوہ ، پرائمری ، ثانوی ، یا ترتیری علاج کے عمل میں بھی شامل کیے جاسکتے ہیں (کلیدی انتخابی نکات کے ل please ، براہ کرم اس عوامی اکاؤنٹ پر آرٹیکل "کیمیکل فاسفورس کو ہٹانے والے ایجنٹوں کی اقسام اور کلیدی انتخاب پوائنٹس" سے رجوع کریں article مضمون کے آخر میں لنک پر کلک کریں)۔ تاہم ، کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کی بھی اس کی حدود ہیں۔ ریجنٹس کا معقول انتخاب اور خوراک کا درست حساب کتاب علاج کی تاثیر اور لاگت میں کمی کو یقینی بنانے کے لئے شرط ہے۔ یہ مضمون باقاعدگی سے اطلاق ، ریجنٹ خصوصیات ، اثر انداز کرنے والے عوامل ، رد عمل کے طریقہ کار ، اور کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کی خوراک کی گنجائش کا خاکہ پیش کرتا ہے ، جو پانی کے علاج کے پیشہ ور افراد کے لئے حوالہ اور عملی رہنمائی فراہم کرتا ہے۔
I. کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کے لئے درخواست کا دائرہ
کیمیائی فاسفورس کو ہٹانا صرف گندے پانی میں کل فاسفورس کے فاسفیٹ حصے (آرتھو فاسفیٹ) کو ختم کرسکتا ہے۔ اثر و رسوخ میں فاسفیٹ عام طور پر کل فاسفورس کا 50 ٪ –80 ٪ ہوتا ہے ، عام طور پر دو شکلوں میں موجود ہوتا ہے: H₂PO₄⁻ اور HPO₄²⁻ ، سابقہ پییچ میں 8.3 سے نیچے پی ایچ میں غالب ہے۔ پولی فاسفیٹس دھات کے نمکیات یا چونے کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتے ہیں۔ تاہم ، وہ حیاتیاتی علاج کے دوران فاسفیٹس میں تبدیل ہوجاتے ہیں۔ جسمانی طور پر پابند فاسفورس عام طور پر بااثر میں کل فاسفورس کا ایک چھوٹا سا تناسب تشکیل دیتا ہے۔ کولائیڈیل اور پارٹیکلولیٹ فاسفورس کو عام طور پر ٹھوس - مائع علیحدگی کے دوران ہٹایا جاسکتا ہے۔ تحلیل شدہ نامیاتی فاسفورس علاج کے دوران آرتھو فاسفیٹس کو ہائیڈرولائز کرسکتے ہیں (اگر بائیوڈیگریج ایبل) ، اور اگر بایوڈیگریڈیبل نہیں تو اسے گندے پانی کی صفائی کے پلانٹ کے ذریعہ نہیں ہٹایا جاسکتا ہے۔
ii. ریجنٹ پراپرٹیز اور متاثر کرنے والے عوامل
1. ریجنٹ پراپرٹیز
کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کے لئے استعمال ہونے والے ریجنٹس عام طور پر دھات کے نمکیات یا چونے ہوتے ہیں۔ دو عام طور پر استعمال ہونے والے دھات کے نمکیات ایلومینیم سلفیٹ (جسے عام طور پر ایلوم کے نام سے جانا جاتا ہے) اور فیریک کلورائد ہیں۔ ایلومینیم سلفیٹ کے بجائے سوڈیم الومینیٹ کو بھی استعمال کیا جاسکتا ہے ، لیکن اس کے اضافے سے اکثر سسٹم کے پییچ میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ ، کیمیائی بارش کے فاسفورس کو ہٹانے کے لئے بھی پولیلومینیم کلورائد (پی اے سی) کی مختلف شکلیں استعمال کی جاسکتی ہیں۔ فاسفورس کو ہٹانے کے لئے فیرس سلفیٹ اور فیرس کلورائد بھی استعمال ہوتے ہیں۔ یہ ایجنٹ عام طور پر اسٹیل میکنگ کے عمل (اچار گندے پانی) کے ضمنی پروڈکٹس کے طور پر حاصل کیے جاتے ہیں۔ چونا عام طور پر ٹھوس شکل میں فراہم کیا جاتا ہے ، بنیادی طور پر کوئیک لائم (سی اے او) اور ہائیڈریٹڈ چونے [CA (OH) ₂]۔
2. ریجنٹس کو متاثر کرنے والے عوامل
خوراک کے علاوہ ، گندے پانی کے معیار کی خصوصیات ، ری ایجنٹ ڈوزنگ کا طریقہ ، ری ایجنٹ ڈوزنگ پوائنٹ مقام ، رد عمل پییچ ، فلوکولیشن کا طریقہ ، اور ری ایجنٹ ڈوزنگ کے بعد رد عمل کا وقت تمام اہم ڈیزائن اور آپریشن عوامل ہیں۔ یہ عوامل تمام خوراک اور فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کے مابین تعلقات کو متاثر کرتے ہیں۔
(1) ریجنٹ اختلاط
ریجنٹ ڈوزنگ پوائنٹ پر کافی اختلاط ضروری ہے کہ اس بات کا یقین کرنے کے لئے کہ دھات کے آئن فاسفیٹ انووں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ اختلاط کی شدت عام طور پر شرح میلان جی کی طرف سے ہوتی ہے ، جس میں ایس کے اکائیوں کے ساتھ ہوتا ہے۔ تیزی سے اختلاط اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ رد عمل کی سطح کی سائٹیں وقت کے ساتھ بے نقاب ہوں اور رد عمل میں حصہ لیں۔ تاہم ، کم اختلاط کی شدت کے تحت ، فاسفیٹ کی شرکت کی عدم موجودگی میں پہلے بہت سے دھات کے آکسائڈس تیار کیے جاسکتے ہیں ، اس طرح ان کے اندرونی آکسیجن ایٹموں کو فاسفیٹ کے ساتھ جوڑنے سے روکتا ہے ، جس کے نتیجے میں فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
اصل گندے پانی کے علاج کے پودوں میں ، خوراک کے مقام پر اختلاط کی شرائط عام طور پر ناقص ہوتی ہیں ، جی اقدار عام طور پر 200 سے 300 s⁻s تک ہوتی ہیں۔ ان اعلی - توانائی کے اختلاط کے حالات کے تحت ، اختلاط کا وقت عام طور پر 10 سے 30 s ہوتا ہے۔ ابتدائی تیزی سے رد عمل کے متحرک مرحلے کے بعد ، فاسفیٹ اور آئرن سست رد عمل کینیٹکس کے عمل کے ذریعے ردعمل کا اظہار کرسکتے ہیں ، جو گھنٹوں یا دن تک جاری رہ سکتا ہے۔ یہ سست - رد عمل کنٹرول شدہ فاسفورس کو ہٹانے کا عمل چالو کیچڑ کے ٹینکوں میں پھٹکڑی یا فیرک کلورائد کے اضافے کے لئے خاص طور پر اہم ہے ، کیونکہ اس طرح کے نظاموں کے ٹھوس برقرار رکھنے کا وقت (ایس آر ٹی) عام طور پر دنوں میں ماپا جاتا ہے۔
(2) فلوکولیشن
خوراک نقطہ پر تیزی سے اختلاط کے بعد ، فلوکس کی تشکیل کو فروغ دینے کے لئے نرم اختلاط کی ضرورت ہوتی ہے جو ٹھوس - مائع علیحدگی کے ذریعے آباد ہوسکتے ہیں یا اسے ہٹا سکتے ہیں۔ یہ عمل کم بہاؤ فاسفورس حراستی کی ضرورت کو پورا کرنے کے لئے بہت ضروری ہے۔ عام طور پر ، علاج کے ڈھانچے کے اندر گندے پانی کا بہاؤ خود فلوک کی تشکیل کے ل sufficient کافی اختلاط کی شرائط مہیا کرتا ہے ، لیکن اگر فلاکولیشن کا وقت ناکافی ہے ، یا اگر ایسی شرائط جو فلوک کی تشکیل میں خلل ڈالتی ہیں (جیسے پمپنگ ، ہوا ، وغیرہ) ، تو فلوکولیشن کا عمل محدود ہوگا۔
(3) پییچ اور الکلیٹی
کیمیائی علاج میں سب سے زیادہ فاسفورس ہٹانے کی کارکردگی عام طور پر 5.5–7.0 کے پییچ کی حد میں ہوتی ہے۔ جب پییچ 7 اور 10 کے درمیان ہوتا ہے تو ، دھات کے ہائیڈرو آکسائیڈ کی سطح پر مضبوط منفی چارج اور گھلنشیل آئرن ہائیڈرو آکسائیڈ کی تشکیل کی وجہ سے فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔ کم پییچ کے حالات پر ، تیز رفتار کی گھلنشیلتا کم ہوتی ہے۔ جبکہ انتہائی کم پییچ کے حالات میں ، دھات کے ہائیڈرو آکسائیڈ کی تشکیل محدود ہے۔ ایلومینیم سلفیٹ اور فیریک کلورائد کی فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی مختلف پییچ شرائط کے تحت اسی طرح کے رجحانات کو ظاہر کرتی ہے۔
(4) کوڈ سی آر اور ایس ایس
ابتدائی علاج کے مرحلے میں دھات کے نمکیات کو شامل کرنے کی فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی گندے پانی کی خصوصیات سے نمایاں طور پر متاثر ہوتی ہے۔ نامیاتی مادے کے مواد اور دھات کے نمکیات کی فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کے مابین ایک واضح رشتہ ہے۔ جب سی او ڈی سی آر 300–700 ملی گرام/ایل کی حد میں ہوتا ہے تو ، بڑھتی ہوئی سی او ڈی سی آر کے ساتھ فاسفیٹ کو ہٹانے کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔ اسی طرح کے نتائج کل معطل سالڈ (ٹی ایس ایس) کے مطالعے سے حاصل کیے گئے تھے ، یعنی ، ٹی ایس ایس کی حراستی جتنی زیادہ ، فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی سے کم ہے۔
ابتدائی علاج کے مرحلے میں فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کو کم کرنے کے علاوہ ، اعلی نامیاتی مادے کا مواد چالو کیچڑ ری ایکٹرز میں دھات کے نمکیات کے فاسفورس کو ہٹانے کے اثر کو بھی کمزور کرتا ہے۔ لوہے اور ایلومینیم آئنوں میں نامیاتی مادے جیسے ہیمک ایسڈ اور فولوک ایسڈ کے ساتھ رد عمل کا اظہار کیا جاسکتا ہے تاکہ دھات کے آئنوں اور ان کے معدنی آکسائڈ سے وابستہ ناقابل تسخیر کمپلیکس تشکیل دی جاسکے ، اس طرح فاسفیٹ بارش کے لئے درکار رد عمل کی جگہوں پر قبضہ یا روک تھام کیا جاتا ہے ، جس کی وجہ سے کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ یہ ایک وجہ ہے کہ کیوں پوسٹ - کیمیائی فاسفورس کو ہٹانا اکثر اصل منصوبوں میں منتخب کیا جاتا ہے۔
iii. ریجنٹ رد عمل کا طریقہ کار اور ریجنٹ سلیکشن
فاسفورس کے ساتھ ایلومینیم سلفیٹ کا رد عمل ذیل میں دکھایا گیا ہے۔
پانی میں الکلیٹی کی موجودگی میں ، پانی میں تحلیل فاسفورس اور بائک کاربونیٹ الکلیٹی کے ساتھ فیریک کلورائد کا رد عمل ذیل میں دکھایا گیا ہے۔
اگر پانی میں الکلیٹی ناکافی ہے تو ، فیریک کلورائد کا اضافہ ہائیڈریٹڈ آئرن آکسائڈ پریپیٹیٹ تشکیل دے گا ، جس سے فاسفورس کے رد عمل کے لئے سطح کی فعال سائٹیں فراہم ہوں گی۔ لوہے کے نمک فاسفورس کو ہٹانے کے طریقہ کار کا بنیادی اصول یہ ہے کہ فاسفیٹ اور آئرن آکسیجن ایٹم کا اشتراک کرسکتے ہیں ، اور ان کی بات چیت کو مندرجہ ذیل فارمولے (چارج نہیں اشارہ کیا گیا) کے ذریعہ پیش کیا جاسکتا ہے۔
جب چونے کو گندے پانی میں شامل کیا جاتا ہے تو ، چونے میں سب سے پہلے کیلشیم کاربونیٹ (کوکو) کی تشکیل کے لئے پانی میں بائک کاربونیٹ الکلیٹی کے ساتھ رد عمل ہوتا ہے۔ جیسا کہ سسٹم کا پییچ 10 سے اوپر بڑھتا ہے ، اضافی کیلشیم آئن فاسفیٹس کے ساتھ رد عمل کا اظہار کریں گے تاکہ ہائڈروکسیپیٹائٹ [CA₅ (OH) (PO₄) ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃ ₃.
مذکورہ بالا رد عمل کے طریقہ کار سے ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ: (1) لوہے کے نمکیات اور چونے پانی کی الکلیٹی سے بہت متاثر ہوتے ہیں۔ (2) چونے کے فاسفورس کو ہٹانے سے بڑی مقدار میں کیچڑ پیدا ہوتا ہے (دونوں میگنیشیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور کیلشیم کاربونیٹ کیچڑ ہیں)۔ یہ ایک وجہ ہے کہ اصل منصوبوں میں فاسفورس کو ہٹانے کے لئے اکثر ایلومینیم نمکیات کا انتخاب کیا جاتا ہے۔
iv. کیمیکلز کی خوراک
دھات کے نمکیات کی خوراک کو عام طور پر اثر میں دھات (ME) کے مولوں کی تعداد کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے جس میں اثر و رسوخ میں گھلنشیل فاسفورس (پن) کے ہر تل کو شامل کیا جاتا ہے۔ "اسٹوچومیومیٹرک خوراک" سے مراد فاسفورس کے ہر تل کے لئے دھات کے 1.0 تل کو شامل کرنا ہے (یعنی ، میں/پن=1.0) ، جو فاسفیس سے پہلے کی تشکیل کے ل ph فاسفورس کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے لئے دھات کے نمک (ایلومینیم نمک یا آئرن نمک) کے لئے درکار داغ کے تناسب پر سختی سے مبنی ہے۔ جیسے جیسے دھات کے نمکیات کی خوراک میں اضافہ ہوتا ہے ، فاسفورس کو ہٹانے کی شرح میں بہتری آتی ہے اور فاسفورس حراستی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ تاہم ، جب خوراک کسی خاص سطح پر بڑھ جاتی ہے تو ، خوراک میں مزید اضافہ سے اضافے سے ہٹانے کا اثر آہستہ آہستہ کمزور ہوجاتا ہے۔
جب فیریک کلورائد کی خوراک مجھ تک پہنچ جاتی ہے/پن=1.5 ~ 2.0 ، تو یہ گھلنشیل فاسفورس کا 80 ٪ ~ 98 ٪ دور کرسکتا ہے۔ بہت کم بہاؤ کل فاسفورس حراستی (مثال کے طور پر ، 0.10 ملی گرام/ایل سے نیچے) حاصل کرنے کے ل me ، میرے/پن=6 ~ 7 کے ساتھ ، ایک اعلی خوراک کا تناسب درکار ہے۔
ایلومینیم سلفیٹ کا خوراک کا تناسب فیریک کلورائد کی طرح ہے ، لیکن ہٹانے کی شرح کم ہے ، جو 75 ٪ اور 95 ٪ کے درمیان ہے۔ اسی طرح کے فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے پی اے سی یا سوڈیم الومینیٹ کا استعمال کرنے کے لئے اس سے بھی زیادہ خوراک کی ضرورت ہوتی ہے۔
مذکورہ خوراک کی معلومات سے ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ فیریک نمکیات میں فاسفورس کو ہٹانے کی سب سے زیادہ کارکردگی ہوتی ہے ، لیکن جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے ، فیریک نمک الکلیٹی سے بہت متاثر ہوتا ہے۔ پی اے سی میں سب سے کم فاسفورس ہٹانے کی کارکردگی ہے ، جو ایلومینیم سلفیٹ سے بھی کم ہے۔ یہ کچھ لوگوں کے پاس موجود نظریہ سے متصادم ہے جو پی اے سی ، "پولیلومینیم" ہونے کے ناطے ، غیر - پولیمر ایلومینیم سلفیٹ سے زیادہ فاسفورس کو ہٹانے کا اثر ہونا چاہئے۔
نتیجہ
کیمیائی فاسفورس کو ہٹانا ، گندے پانی کے علاج میں ایک اہم طریقہ کے طور پر ، نہ صرف ریجنٹ کی قسم اور خوراک پر منحصر ہے ، بلکہ گندے پانی کے معیار ، پییچ ، الکلیٹی ، اختلاط اور فلاکولیشن کے حالات پر بھی انحصار کرتا ہے۔ مناسب دھات کے نمکیات یا چونے کا انتخاب کرنا ، سائنسی طور پر خوراک کا حساب لگانا ، اور اس کو عمل کی اصلاح کے ساتھ جوڑنے سے کیچڑ کی پیداوار اور آپریٹنگ اخراجات کو کنٹرول کرتے ہوئے موثر فاسفورس کو ہٹانے کو یقینی بنایا جاسکتا ہے۔ رد عمل کے طریقہ کار کو سمجھنے اور ریجنٹس کے عوامل کو متاثر کرنے سے ، گندے پانی کے علاج کے انجینئر مستحکم بہاؤ فاسفورس کنٹرول حاصل کرسکتے ہیں اور علاج کے مختلف مراحل پر لچکدار طور پر کیمیائی فاسفورس کو ہٹانے کی ٹکنالوجی کا استعمال کرسکتے ہیں ، جو شہری پانی کے ماحول کے تحفظ کے لئے ٹھوس مدد فراہم کرتے ہیں۔
