گندے پانی میں COD کیا ہے؟ یہ کہاں سے آتا ہے؟ معیارات پر پورا اترنے کے لیے اس کا علاج کیسے کیا جا سکتا ہے؟

پانی کی صفائی کی صنعت میں، COD ایک بنیادی اشارے ہے جسے نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ چاہے وہ گھریلو سیوریج ہو یا صنعتی گندا پانی، تقریباً تمام خارج ہونے والے معیارات میں COD کی حدود شامل ہیں۔ تو، COD بالکل کس چیز کی نمائندگی کرتا ہے؟ گندے پانی میں COD کہاں سے آتا ہے؟ اور اسے معیاری تک لانے کے لیے علاج کے کن اقدامات کی ضرورت ہے؟ یہ مضمون ان تمام سوالات کو ایک ساتھ واضح کرتا ہے۔

COD کیمیکل آکسیجن ڈیمانڈ کا مخفف ہے۔ سیدھے الفاظ میں، یہ پانی میں موجود تمام مادوں کے ذریعے استعمال ہونے والی آکسیجن کی کل مقدار کی پیمائش کرتا ہے جسے کیمیائی آکسیڈنٹس (بنیادی طور پر نامیاتی مادہ، لیکن اس میں غیر نامیاتی مادے کو کم کرنے کی تھوڑی مقدار بھی شامل ہے) کے ذریعے آکسیڈائز کیا جا سکتا ہے۔

دوسرے لفظوں میں، COD کی قدر جتنی زیادہ ہوگی، اتنی ہی زیادہ "گندی چیزیں" پانی میں آکسائڈائز ہو سکتی ہیں، اور پانی اتنا ہی زیادہ آلودہ ہوگا۔ COD جتنا کم ہوگا، پانی کا معیار اتنا ہی صاف ہوگا۔

اصل خارج ہونے والے معیارات میں، خارج ہونے والی منزل اور مقامی ضروریات کے لحاظ سے COD کی حدود مختلف ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، گھریلو گندے پانی کو صاف کرنے والے پلانٹس کے لیے عام اخراج کے معیارات میں COD 50 mg/L سے کم یا اس کے برابر یا 100 mg/L سے کم یا اس کے برابر کی ضرورت ہوتی ہے۔ میونسپل پائپ نیٹ ورکس یا قدرتی آبی ذخائر میں خارج ہونے والے صنعتی گندے پانی نے بھی واضح طور پر COD کی حدود کی وضاحت کی ہے۔

پانی میں کوئی بھی نامیاتی مادہ یا کم کرنے والا مادہ جسے آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے وہ COD بنائے گا۔ تین اہم ذرائع ہیں:

گھریلو: بچا ہوا کھانا، تیل کے داغ، فضلہ، صابن، نہانے کا گندا پانی۔

صنعتی: کھانے کی فیکٹریوں سے نشاستہ اور شکر، مذبح خانوں سے خون، پرنٹنگ اور رنگنے سے رنگ، کیمیائی سالوینٹس، کاغذ سازی سے لکڑی کا گودا، مویشیوں کی کھاد۔

دیگر: پودوں کی پتی کی گندگی، مائکروبیل باقیات، سلفائڈز، نائٹریٹ۔

بس یاد رکھیں: کوئی بھی چیز جو "آکسائڈائزڈ اور جلا" ہوسکتی ہے اسے COD کے طور پر شمار کیا جاتا ہے۔

ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ پلانٹس پر سی او ڈی کو کم کرنا عام طور پر ایک-مرحلہ عمل نہیں ہوتا ہے، بلکہ کثیر-مرحلہ کے عمل کے ذریعے بتدریج کمی ہوتی ہے۔ مندرجہ ذیل پانچ مراحل میں معیاری علاج کے عمل کو بیان کرتا ہے۔

مرحلہ 1: قبل از علاج – بڑے ذرات اور کچھ معلق نامیاتی مادے کو ہٹانا

پری ٹریٹمنٹ یونٹ میں بنیادی طور پر شامل ہیں: ایک اسکرین، گریٹ چیمبر، گریس ٹریپ، اور ایکولائزیشن ٹینک۔

اسکرین بڑے ملبے کو روکتی ہے جیسے درخت کی شاخیں، پلاسٹک کے تھیلے اور چیتھے۔

گرٹ چیمبر ریت اور چھوٹے پتھروں کو آباد ہونے دیتا ہے۔

چکنائی کا جال تیرتا ہوا تیل اور چکنائی کو ہٹاتا ہے۔

مساوات کا ٹینک پانی کے معیار اور مقدار کو متوازن رکھتا ہے تاکہ بعد میں ہونے والے عمل پر اثرات کو روکا جا سکے۔

یہ قدم کچھ معلق اور تیرتے ہوئے نامیاتی مادے کو ہٹاتا ہے، جس کے نتیجے میں COD میں ابتدائی کمی واقع ہوتی ہے، لیکن کمی محدود ہے۔

مرحلہ 2: فزیک کیمیکل کوایگولیشن اور سیڈیمینٹیشن – معطل اور کولائیڈل سی او ڈی کو ہٹانا
پری ٹریٹمنٹ کے بعد، باریک معلق ذرات اور کولائیڈل نامیاتی مادے کی ایک بڑی تعداد اب بھی پانی میں موجود ہے۔ یہ کشش ثقل کے ذریعہ تیزی سے طے نہیں ہوسکتے ہیں اور جمنے اور تلچھٹ کے لئے کیمیائی ایجنٹوں کے اضافے کی ضرورت ہوتی ہے۔

عام طور پر استعمال ہونے والے ایجنٹ: پولیالومینیم کلورائد (PAC) اور پولی کریلامائڈ (PAM)۔

کام کرنے کا اصول: ریجنٹ چھوٹے ذرات اور کولائیڈز کو غیر مستحکم کرتا ہے، جس کی وجہ سے وہ بڑے فلوکس میں جمع ہو جاتے ہیں، جنہیں پھر تلچھٹ کے ٹینک میں الگ کر دیا جاتا ہے۔ یہ قدم معلق اور کولائیڈل COD کو نمایاں طور پر ہٹاتا ہے، جس سے پانی زیادہ صاف ہو جاتا ہے۔

مرحلہ 3: حیاتیاتی علاج - تحلیل شدہ COD کو ہٹانے کا بنیادی مرحلہ
سی او ڈی کو کم کرنے کے لیے زیادہ تر گندے پانی کے علاج کے پلانٹس میں حیاتیاتی علاج سب سے اہم اور اقتصادی اقدام ہے۔ یہ پانی میں تحلیل شدہ نامیاتی مادے کو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں گلنے کے لیے مائکروجنزموں کی میٹابولک سرگرمی کا استعمال کرتا ہے۔

عام عمل میں شامل ہیں: A/O عمل، A²/O عمل، آکسیڈیشن ڈچ، SBR (Sequencing Batch Reactor)، MBR (Membrane Bioreactor) وغیرہ۔

عام طور پر، یہ دو ماحول میں تقسیم کیا جاتا ہے:

اینیروبک سٹیج: آکسیجن-مفت حالات کے تحت، انیروبک بیکٹیریا بڑے نامیاتی مالیکیولوں کو چھوٹے نامیاتی تیزابوں اور میتھین میں تحلیل کرتے ہیں، جس سے بعد کے ایروبک علاج کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ زیادہ ارتکاز نامیاتی گندے پانی کے لیے موزوں-۔

ایروبک اسٹیج: ہوا بازی آکسیجن فراہم کرتی ہے، جس سے ایروبک مائکروجنزم تیزی سے بڑھتے ہیں اور پانی میں موجود نامیاتی مادے کو مکمل طور پر آکسائڈائز کرتے اور گلتے جاتے ہیں۔

یہ مرحلہ 70% سے 90% یا اس سے زیادہ COD کو ہٹا سکتا ہے، جو کہ تعمیل علاج کے حصول کے لیے اہم ہے۔

مرحلہ 4: جدید علاج – حیاتیاتی علاج کے بعد بقایا COD کو کم کرنا
حیاتیاتی علاج کے بعد، سب سے زیادہ آسانی سے انحطاط پذیر نامیاتی مادے کو ہٹا دیا گیا ہے، لیکن ہو سکتا ہے کہ تھوڑی مقدار میں نامیاتی مادّہ اب بھی پانی میں باقی رہ جائے، یا پھر بھی COD خارج ہونے والے معیار پر پورا نہ اتر سکے۔ اس کے بعد جدید علاج کی ضرورت ہے۔

عام طریقوں میں شامل ہیں:

ثانوی تلچھٹ ٹینک: حیاتیاتی علاج کے نظام میں فعال کیچڑ کو پانی سے الگ کرتا ہے، جس سے فضلہ واضح ہوتا ہے۔ یہ روایتی عمل کا حصہ ہے، لیکن صرف اس کا استعمال تحلیل شدہ COD کو مزید کم نہیں کر سکتا۔

فینٹن آکسیڈیشن: ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ اور فیرس نمکیات کو شامل کرنے سے انتہائی آکسیڈائزنگ ہائیڈروکسیل ریڈیکلز پیدا ہوتے ہیں، جو مستحکم مالیکیولر ڈھانچے کے ساتھ ریکالسیٹرنٹ نامیاتی مادے کو تباہ کر سکتے ہیں۔ کیمیکل اور دواسازی کی صنعتوں سے صنعتی گندے پانی کے لیے خاص طور پر موزوں ہے۔

چالو کاربن جذب: بقایا ٹریس نامیاتی مادے اور رنگ کو جذب کرنے کے لیے فعال کاربن کی غیر محفوظ ساخت کا استعمال کرتا ہے، جس سے COD کو مزید کم کیا جاتا ہے۔

MBR جھلی فلٹریشن: جھلی کا ماڈیول کولائیڈز اور مائکروجنزموں کو براہ راست پھنستا ہے، جس کے نتیجے میں انتہائی کم معطل شدہ ٹھوس اور سی او ڈی کے اخراج میں اضافہ ہوتا ہے۔

اس قدم کا مقصد COD کو مزید کم کرنا ہے جسے حیاتیاتی علاج نہیں سنبھال سکتا، اس بات کو یقینی بنانا کہ حتمی اخراج معیارات پر پورا اترتا ہے۔

مرحلہ 5: ڈس انفیکشن اور ڈسچارج

آخر میں، گندے پانی کو جراثیم کشی سے گزرنا پڑتا ہے (مثال کے طور پر، الٹرا وایلیٹ لائٹ، سوڈیم ہائپوکلورائٹ، یا اوزون) پیتھوجینک مائکروجنزموں کو مارنے کے لیے۔ اس کے ساتھ ہی، اشارے جیسے COD، امونیا نائٹروجن، اور کل فاسفورس خارج ہونے والے معیار پر پورا اترتے ہیں، جس سے اسے قدرتی آبی ذخائر میں خارج کیا جا سکتا ہے یا دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے (مثلاً زمین کی تزئین، فلشنگ وغیرہ)۔

پانی کی مختلف خصوصیات میں مختلف COD ارتکاز اور علاج کے تقاضے ہوتے ہیں، اور مخصوص عمل کے امتزاج کو حقیقی حالات کی بنیاد پر ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، اس بنیادی راستے کو سمجھنا واضح طور پر ظاہر کرتا ہے کہ گندے پانی میں موجود COD پتلی ہوا سے غائب نہیں ہوتا ہے، بلکہ جسمانی مداخلت، کیمیائی ورن، مائکروبیل انحطاط، ایڈوانس آکسیڈیشن، اور جذب فلٹریشن کے ذریعے مرحلہ وار کم ہوتا ہے۔

اگر آپ کی کمپنی یا پروجیکٹ کو معیارات سے تجاوز کرنے والے COD کا سامنا ہے تو، مندرجہ بالا اقدامات کے خلاف کوتاہیوں کی جانچ کرنا اکثر مسئلہ کو حل کرنے کی سمت فراہم کرتا ہے۔