एसिड युक्त अपशिष्ट जल का उपचार

अम्लीय अपशिष्ट जल 6 से कम पीएच मान वाला अपशिष्ट जल है। एसिड के विभिन्न प्रकार और सांद्रता के अनुसार, अम्लीय अपशिष्ट जल को अकार्बनिक एसिड अपशिष्ट जल और कार्बनिक अम्ल अपशिष्ट जल में विभाजित किया जा सकता है।मजबूत अम्ल अपशिष्ट जल और कमजोर अम्ल अपशिष्ट जल;मोनोएसिड अपशिष्ट जल और पॉलीएसिड अपशिष्ट जल;कम सांद्रता वाला अम्लीय अपशिष्ट जल और उच्च सांद्रता वाला अम्लीय अपशिष्ट जल।आमतौर पर अम्लीय अपशिष्ट जल में कुछ एसिड के अलावा, अक्सर भारी धातु आयन और उनके लवण और अन्य हानिकारक पदार्थ भी होते हैं।अम्लीय अपशिष्ट जल कई प्रकार के स्रोतों से आता है, जिनमें खदान जल निकासी, हाइड्रोमेटालर्जी, स्टील रोलिंग, स्टील और अलौह धातुओं की सतह एसिड उपचार, रासायनिक उद्योग, एसिड उत्पादन, रंग, इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, कृत्रिम फाइबर और अन्य औद्योगिक क्षेत्र शामिल हैं।सामान्य अम्लीय अपशिष्ट जल सल्फ्यूरिक एसिड अपशिष्ट जल है, इसके बाद हाइड्रोक्लोरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड अपशिष्ट जल है।हर साल, चीन लगभग दस लाख क्यूबिक मीटर औद्योगिक अपशिष्ट एसिड का निर्वहन करने वाला है, यदि इस अपशिष्ट जल को उपचार के बिना सीधे छोड़ा जाता है, तो यह पाइपलाइनों को नष्ट कर देगा, फसलों को नुकसान पहुंचाएगा, मछलियों को नुकसान पहुंचाएगा, जहाजों को नुकसान पहुंचाएगा और पर्यावरणीय स्वास्थ्य को नष्ट कर देगा।औद्योगिक एसिड अपशिष्ट जल को निर्वहन से पहले राष्ट्रीय निर्वहन मानकों को पूरा करने के लिए उपचारित किया जाना चाहिए, एसिड अपशिष्ट जल को पुनर्चक्रित और पुन: उपयोग किया जा सकता है।अपशिष्ट एसिड का इलाज करते समय, जिन तरीकों का चयन किया जा सकता है उनमें नमक उपचार, एकाग्रता विधि, रासायनिक तटस्थता विधि, निष्कर्षण विधि, आयन एक्सचेंज राल विधि, झिल्ली पृथक्करण विधि आदि शामिल हैं।

1. नमक का पुनर्चक्रण

तथाकथित नमकीन बनाना अपशिष्ट अम्ल में लगभग सभी कार्बनिक अशुद्धियों को अवक्षेपित करने के लिए बड़ी मात्रा में संतृप्त खारे पानी का उपयोग करना है।हालाँकि, यह विधि हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उत्पादन करेगी और अपशिष्ट एसिड में सल्फ्यूरिक एसिड की पुनर्प्राप्ति और उपयोग को प्रभावित करेगी, इसलिए सोडियम बाइसल्फेट संतृप्त समाधान के साथ अपशिष्ट एसिड में कार्बनिक अशुद्धियों को नमकीन करने की विधि का अध्ययन किया गया था।
अपशिष्ट एसिड में सल्फ्यूरिक एसिड और विभिन्न कार्बनिक अशुद्धियाँ होती हैं, जो मुख्य रूप से 6-क्लोरो-3-नाइट्रोटोल्यूनि-4 सल्फोनिक एसिड की एक छोटी मात्रा और टोल्यूनि द्वारा उत्पादित 6-क्लोरो-3-नाइट्रोटोल्यूनि-4-सल्फोनिक एसिड के अलावा विभिन्न आइसोमर होते हैं। सल्फोनेशन, क्लोरीनीकरण और नाइट्रीकरण की प्रक्रिया।नमकीन बनाने की विधि में अपशिष्ट एसिड में लगभग सभी कार्बनिक अशुद्धियों को जमा करने के लिए बड़ी मात्रा में संतृप्त खारे पानी का उपयोग करना शामिल है।नमक-आउट रीसाइक्लिंग विधि न केवल अपशिष्ट एसिड में विभिन्न कार्बनिक अशुद्धियों को दूर कर सकती है, बल्कि चक्र उत्पादन में डालने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड को भी पुनर्प्राप्त कर सकती है, जिससे लागत और ऊर्जा की बचत होती है।

2. भूनने की विधि

भूनने की विधि को हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे वाष्पशील एसिड पर लागू किया जाता है, जिसे पुनर्प्राप्ति प्रभाव प्राप्त करने के लिए भूनकर घोल से अलग किया जाता है।

3. रासायनिक निराकरण विधि

H+(aq)+OH-(aq)=H2O की मूल एसिड-बेस प्रतिक्रिया भी एसिड युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण आधार है।एसिड युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के सामान्य तरीकों में न्यूट्रलाइजेशन और रीसाइक्लिंग, एसिड-बेस अपशिष्ट जल का पारस्परिक न्यूट्रलाइजेशन, दवा न्यूट्रलाइजेशन, निस्पंदन न्यूट्रलाइजेशन आदि शामिल हैं। चीन में कुछ लौह और इस्पात उद्यमों के शुरुआती दिनों में, उनमें से अधिकांश ने इस विधि का उपयोग किया था। हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड अचार के अपशिष्ट तरल का इलाज करने के लिए एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन, ताकि पीएच मान डिस्चार्ज मानक तक पहुंच जाए।एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन के लिए कच्चे माल के रूप में सोडियम कार्बोनेट (सोडा ऐश), सोडियम हाइड्रॉक्साइड, चूना पत्थर या चूना, सामान्य उपयोग सस्ता है, चूना बनाना आसान है।

4. निष्कर्षण विधि

तरल-तरल निष्कर्षण, जिसे विलायक निष्कर्षण के रूप में भी जाना जाता है, एक इकाई संचालन है जो पृथक्करण प्राप्त करने के लिए उचित विलायक में कच्चे माल के तरल में घटकों की घुलनशीलता में अंतर का उपयोग करता है।एसिड युक्त अपशिष्ट जल के उपचार में, एसिड युक्त अपशिष्ट जल और कार्बनिक विलायक को पूरी तरह से संपर्क बनाना आवश्यक है, ताकि अपशिष्ट एसिड में अशुद्धियाँ विलायक में स्थानांतरित हो जाएं।निकालने वाले की आवश्यकताएं हैं: (1) अपशिष्ट एसिड निष्क्रिय है, अपशिष्ट एसिड के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है, और अपशिष्ट एसिड में नहीं घुलता है;(2) अपशिष्ट एसिड में अशुद्धियों में निकालने वाले और सल्फ्यूरिक एसिड में उच्च विभाजन गुणांक होता है;(3) कीमत सस्ती और प्राप्त करना आसान है;(4) अशुद्धियों से अलग करना आसान, अलग करते समय छोटा नुकसान।सामान्य अर्क में बेंजीन (टोल्यूनि, नाइट्रोबेंजीन, क्लोरोबेंजीन), फिनोल (क्रियोसोट क्रूड डिफेनॉल), हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन (ट्राइक्लोरोइथेन, डाइक्लोरोइथेन), आइसोप्रोपिल ईथर और एन-503 शामिल हैं।

5. आयन विनिमय राल विधि

आयन एक्सचेंज रेजिन द्वारा कार्बनिक एसिड अपशिष्ट तरल के उपचार का मूल सिद्धांत यह है कि कुछ आयन एक्सचेंज रेजिन अपशिष्ट एसिड समाधान से कार्बनिक एसिड को अवशोषित कर सकते हैं और विभिन्न एसिड और नमक के पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए अकार्बनिक एसिड और धातु लवण को बाहर कर सकते हैं।

6. झिल्ली पृथक्करण विधि

अम्लीय अपशिष्ट तरल के लिए, डायलिसिस और इलेक्ट्रोडायलिसिस जैसी झिल्ली उपचार विधियों का भी उपयोग किया जा सकता है।अपशिष्ट एसिड की झिल्ली पुनर्प्राप्ति मुख्य रूप से डायलिसिस के सिद्धांत को अपनाती है, जो एकाग्रता अंतर से प्रेरित होती है।पूरा उपकरण प्रसार डायलिसिस झिल्ली, तरल वितरण प्लेट, सुदृढ़ीकरण प्लेट, तरल प्रवाह प्लेट फ्रेम इत्यादि से बना है, और अपशिष्ट तरल में पदार्थों को अलग करके पृथक्करण प्रभाव प्राप्त करता है।

7. शीतलन क्रिस्टलीकरण विधि

शीतलन क्रिस्टलीकरण विधि घोल के तापमान को कम करने और विलेय को अवक्षेपित करने की एक विधि है।इसका उपयोग अपशिष्ट एसिड उपचार प्रक्रिया में किया जाता है ताकि अपशिष्ट एसिड में मौजूद अशुद्धियों को ठंडा करके एसिड समाधान को पुनर्प्राप्त किया जा सके जो आवश्यकताओं को पूरा करता है और पुन: उपयोग किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, रोलिंग मिल की एसाइल-वॉशिंग प्रक्रिया से निकलने वाले अपशिष्ट सल्फ्यूरिक एसिड में बड़ी मात्रा में फेरस सल्फेट होता है, जिसे एकाग्रता-क्रिस्टलीकरण और निस्पंदन की प्रक्रिया द्वारा संसाधित किया जाता है।निस्पंदन द्वारा फेरस सल्फेट को हटाने के बाद, एसिड को निरंतर उपयोग के लिए स्टील अचार प्रक्रिया में वापस किया जा सकता है।
कूलिंग क्रिस्टलीकरण के कई औद्योगिक अनुप्रयोग हैं, जिन्हें यहां धातु प्रसंस्करण में अचार बनाने की प्रक्रिया द्वारा चित्रित किया गया है।स्टील और यांत्रिक प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, धातु की सतह पर जंग हटाने के लिए आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड समाधान का उपयोग किया जाता है।इसलिए, अपशिष्ट एसिड के पुनर्चक्रण से लागत में काफी कमी आ सकती है और पर्यावरण की रक्षा हो सकती है।इस प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए उद्योग में कूलिंग क्रिस्टलीकरण का उपयोग किया जाता है।

8. ऑक्सीकरण विधि

इस विधि का उपयोग लंबे समय से किया जा रहा है, और सिद्धांत यह है कि अपशिष्ट सल्फ्यूरिक एसिड में कार्बनिक अशुद्धियों को उपयुक्त परिस्थितियों में ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा विघटित किया जाए, ताकि इसे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, नाइट्रोजन ऑक्साइड आदि में परिवर्तित किया जा सके। सल्फ्यूरिक एसिड से अलग किया जाता है, ताकि अपशिष्ट सल्फ्यूरिक एसिड को शुद्ध और पुनर्प्राप्त किया जा सके।आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ऑक्सीडेंट हाइड्रोजन पेरोक्साइड, नाइट्रिक एसिड, पर्क्लोरिक एसिड, हाइपोक्लोरस एसिड, नाइट्रेट, ओजोन इत्यादि हैं।प्रत्येक ऑक्सीडाइज़र के अपने फायदे और सीमाएँ हैं।