ऊष्मीय विद्युत संयंत्र के जल उपचार में पीएसी के अनुप्रयोग का प्रभाव

1. मेकअप जल का पूर्व-उपचार

प्राकृतिक जल निकायों में अक्सर कीचड़, चिकनी मिट्टी, ह्यूमस और अन्य निलंबित पदार्थ, कोलाइडल अशुद्धियाँ, जीवाणु, कवक, शैवाल, विषाणु और अन्य सूक्ष्मजीव पाए जाते हैं। पानी में इनकी एक निश्चित स्थिरता होती है, जो पानी के मैलापन, रंग और गंध का मुख्य कारण है। ये अतिरिक्त कार्बनिक पदार्थ आयन एक्सचेंजर में प्रवेश करते हैं, रेजिन को दूषित करते हैं, रेजिन की विनिमय क्षमता को कम करते हैं और यहां तक ​​कि विलवणीकरण प्रणाली के अपशिष्ट जल की गुणवत्ता को भी प्रभावित करते हैं। जमाव उपचार, पृथक्करण स्पष्टीकरण और निस्पंदन उपचार का मुख्य उद्देश्य इन अशुद्धियों को दूर करना है, ताकि पानी में निलंबित पदार्थों की मात्रा 5 मिलीग्राम/लीटर से कम हो जाए, यानी शुद्ध पानी प्राप्त हो। इसे जल पूर्व-उपचार कहते हैं। पूर्व-उपचार के बाद, पानी का उपयोग बॉयलर जल के रूप में तभी किया जा सकता है जब पानी में घुले लवणों को आयन विनिमय द्वारा और पानी में घुली गैसों को तापन, वैक्यूमिंग या ब्लोइंग द्वारा हटा दिया जाए। यदि इन अशुद्धियों को पहले नहीं हटाया जाता है, तो आगे का उपचार (विलवणीकरण) नहीं किया जा सकता है। इसलिए, जल का जमाव उपचार जल उपचार प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कड़ी है।

ऊष्मीय विद्युत संयंत्र की पूर्व-उपचार प्रक्रिया निम्न प्रकार है: कच्चा जल → जमाव → अवक्षेपण एवं शुद्धिकरण → निस्पंदन। जमाव प्रक्रिया में आमतौर पर प्रयुक्त होने वाले जमाव कारक पॉलीएल्युमीनियम क्लोराइड, पॉलीफेरिक सल्फेट, एल्युमीनियम सल्फेट, फेरिक ट्राइक्लोराइड आदि हैं। निम्नलिखित में मुख्य रूप से पॉलीएल्युमीनियम क्लोराइड के अनुप्रयोग का परिचय दिया गया है।

पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड, जिसे PAC कहा जाता है, एल्युमिनियम राख या एल्युमिनियम खनिजों को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके बनाया जाता है। उच्च तापमान और एक निश्चित दबाव पर क्षार और एल्युमिनियम की अभिक्रिया से यह बहुलक बनता है। कच्चे माल और उत्पादन प्रक्रिया अलग-अलग होने पर उत्पाद की विशिष्टताएँ भी भिन्न होती हैं। PAC का आणविक सूत्र [Al2(OH)nCI6-n]m है, जहाँ n 1 से 5 के बीच कोई भी पूर्णांक हो सकता है, और m समूह 10 का पूर्णांक है। PAC ठोस और तरल दोनों रूपों में पाया जाता है।

2. रक्त जमाव की प्रक्रिया

जल में कोलाइडल कणों पर संक्षारण पदार्थों के तीन मुख्य प्रभाव होते हैं: विद्युत उदासीनीकरण, अधिशोषण सेतु निर्माण और अपवाह। इन तीनों प्रभावों में से कौन सा प्रभाव प्रमुख है, यह संक्षारण पदार्थ के प्रकार और मात्रा, जल में कोलाइडल कणों की प्रकृति और मात्रा तथा जल के pH मान पर निर्भर करता है। पॉलीएल्युमीनियम क्लोराइड की क्रियाविधि एल्युमीनियम सल्फेट के समान है, और जल में एल्युमीनियम सल्फेट का व्यवहार Al³⁺ द्वारा विभिन्न जल अपघटित यौगिकों के निर्माण की प्रक्रिया को दर्शाता है।

पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड को कुछ निश्चित परिस्थितियों में एल्युमिनियम क्लोराइड के जल अपघटन और बहुलकीकरण से Al(OH)3 बनने की प्रक्रिया में विभिन्न मध्यवर्ती उत्पादों के रूप में माना जा सकता है। यह Al3+ के जल अपघटन की प्रक्रिया के बिना, विभिन्न बहुलक प्रजातियों और A1(OH)a(s) के रूप में सीधे पानी में मौजूद होता है।

3. अनुप्रयोग और प्रभावित करने वाले कारक

1. पानी का तापमान

जल तापमान का जमाव उपचार के प्रभाव पर स्पष्ट असर पड़ता है। कम जल तापमान पर जमाव पदार्थ का जल अपघटन कठिन हो जाता है, विशेषकर 5°F से कम तापमान पर जल अपघटन की दर धीमी हो जाती है, और बनने वाले द्रवक की संरचना ढीली, जल की मात्रा अधिक और कण महीन होते हैं। कम जल तापमान पर कोलाइडल कणों का विलायन बढ़ जाता है, द्रवकण की प्रक्रिया लंबी हो जाती है और अवसादन की दर धीमी हो जाती है। शोध से पता चलता है कि 25 से 30°F का जल तापमान अधिक उपयुक्त है।

2. पानी का पीएच मान

पॉलीएल्युमीनियम क्लोराइड की जल अपघटन प्रक्रिया में लगातार हाइड्रोजन (H+) मुक्त होते रहते हैं। इसलिए, अलग-अलग pH स्थितियों में अलग-अलग जल अपघटन मध्यवर्ती बनते हैं, और पॉलीएल्युमीनियम क्लोराइड के संलयन उपचार के लिए सर्वोत्तम pH मान आमतौर पर 6.5 और 7.5 के बीच होता है। इस समय संलयन प्रभाव सबसे अधिक होता है।

3. जमाव कारक की मात्रा

जब संक्षारण पदार्थ की मात्रा अपर्याप्त होती है, तो निकलने वाले पानी में शेष मैलापन अधिक होता है। जब मात्रा बहुत अधिक होती है, तो पानी में मौजूद कोलाइडल कण अतिरिक्त संक्षारण पदार्थ को सोख लेते हैं, जिससे कोलाइडल कणों का आवेश गुणधर्म बदल जाता है और परिणामस्वरूप निकलने वाले पानी में अवशिष्ट मैलापन फिर से बढ़ जाता है। संक्षारण प्रक्रिया एक सरल रासायनिक अभिक्रिया नहीं है, इसलिए आवश्यक मात्रा का निर्धारण गणना के आधार पर नहीं किया जा सकता है, बल्कि पानी की विशिष्ट गुणवत्ता के अनुसार उचित मात्रा निर्धारित की जानी चाहिए; पानी की गुणवत्ता में मौसमी परिवर्तन होने पर, मात्रा को तदनुसार समायोजित किया जाना चाहिए।

4. संपर्क माध्यम

जमाव उपचार या अन्य अवक्षेपण उपचार की प्रक्रिया में, यदि पानी में एक निश्चित मात्रा में गाद की परत मौजूद हो, तो जमाव उपचार का प्रभाव काफी हद तक बढ़ जाता है। यह एक बड़ा सतही क्षेत्र प्रदान करता है, जिससे अधिशोषण, उत्प्रेरण और क्रिस्टलीकरण के माध्यम से जमाव उपचार का प्रभाव बेहतर होता है।

वर्तमान में जल उपचार के लिए संलयन अवक्षेपण एक व्यापक रूप से प्रयुक्त विधि है। पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड उद्योग में जल उपचार फ्लोकुलेंट के रूप में इसका उपयोग किया जाता है, जिसमें उत्कृष्ट संलयन क्षमता, बड़े फ्लोक, कम मात्रा, उच्च दक्षता, तीव्र अवक्षेपण, व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्र और अन्य लाभ हैं। पारंपरिक फ्लोकुलेंट की तुलना में इसकी मात्रा 1/3 से 1/2 तक कम की जा सकती है, जिससे लागत में 40% तक की बचत होती है। वाल्व रहित फिल्टर और सक्रिय कार्बन फिल्टर के साथ संयुक्त रूप से उपयोग करने पर, कच्चे पानी की मैलापन काफी कम हो जाती है, विलवणीकरण प्रणाली के अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में सुधार होता है, विलवणीकरण रेजिन की विनिमय क्षमता भी बढ़ जाती है और परिचालन लागत कम हो जाती है।