એસિડ ધરાવતા ગંદા પાણીની સારવાર

એસિડિક ગંદુ પાણી એ ગંદુ પાણી છે જેનું pH મૂલ્ય 6 કરતા ઓછું હોય છે. એસિડના વિવિધ પ્રકારો અને સાંદ્રતા અનુસાર, એસિડિક ગંદાપાણીને અકાર્બનિક એસિડ ગંદાપાણી અને કાર્બનિક એસિડ ગંદાપાણીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.મજબૂત એસિડ ગંદુ પાણી અને નબળા એસિડ ગંદાપાણી;મોનોએસીડ ગંદુ પાણી અને પોલિઆસીડ ગંદુ પાણી;ઓછી સાંદ્રતાનું એસિડિક ગંદુ પાણી અને ઉચ્ચ સાંદ્રતાનું એસિડિક ગંદુ પાણી.સામાન્ય રીતે એસિડિક ગંદાપાણીમાં કેટલાક એસિડ હોવા ઉપરાંત, ઘણીવાર ભારે ધાતુના આયનો અને તેમના ક્ષાર અને અન્ય હાનિકારક પદાર્થો પણ હોય છે.એસિડિક ગંદુ પાણી ખાણ ડ્રેનેજ, હાઇડ્રોમેટલર્જી, સ્ટીલ રોલિંગ, સ્ટીલ અને નોન-ફેરસ ધાતુઓની સપાટીની એસિડ ટ્રીટમેન્ટ, રાસાયણિક ઉદ્યોગ, એસિડ ઉત્પાદન, રંગો, વિદ્યુત વિચ્છેદન, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ, કૃત્રિમ તંતુઓ અને અન્ય ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રો સહિતના સ્ત્રોતોની વિશાળ શ્રેણીમાંથી આવે છે.સામાન્ય એસિડિક ગંદુ પાણી સલ્ફ્યુરિક એસિડ ગંદુ પાણી છે, ત્યારબાદ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને નાઈટ્રિક એસિડ ગંદુ પાણી છે.દર વર્ષે, ચીન લગભગ એક મિલિયન ક્યુબિક મીટર ઔદ્યોગિક કચરો એસિડનું નિકાલ કરવાનું છે, જો આ કચરાના પાણીને ટ્રીટમેન્ટ વિના સીધું છોડવામાં આવે છે, તો તે પાઈપલાઈનને નુકસાન પહોંચાડશે, પાકને નુકસાન પહોંચાડશે, માછલીઓને નુકસાન પહોંચાડશે, જહાજોને નુકસાન પહોંચાડશે અને પર્યાવરણીય સ્વાસ્થ્યને નુકસાન પહોંચાડશે.ઔદ્યોગિક એસિડ ગંદાપાણીને ડિસ્ચાર્જ કરતા પહેલા રાષ્ટ્રીય સ્ત્રાવના ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે ટ્રીટમેન્ટ કરવું આવશ્યક છે, એસિડ ગંદાપાણીને રિસાયકલ કરી ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.વેસ્ટ એસિડની સારવાર કરતી વખતે, પદ્ધતિઓ પસંદ કરી શકાય છે જેમાં મીઠાની સારવાર, સાંદ્રતા પદ્ધતિ, રાસાયણિક તટસ્થતા પદ્ધતિ, નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ, આયન વિનિમય રેઝિન પદ્ધતિ, પટલ અલગ કરવાની પદ્ધતિ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

1. મીઠું આઉટ રિસાયક્લિંગ

કચરાના એસિડમાં લગભગ તમામ કાર્બનિક અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે મોટા પ્રમાણમાં સંતૃપ્ત મીઠાના પાણીનો ઉપયોગ કરવો એ કહેવાતા સૉલ્ટિંગ આઉટ છે.જો કે, આ પદ્ધતિ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનું ઉત્પાદન કરશે અને કચરાના એસિડમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડના પુનઃપ્રાપ્તિ અને ઉપયોગને અસર કરશે, તેથી સોડિયમ બાયસલ્ફેટ સંતૃપ્ત દ્રાવણ સાથે કચરાના એસિડમાં રહેલી કાર્બનિક અશુદ્ધિઓને મીઠું કરવાની પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.
વેસ્ટ એસિડમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને વિવિધ કાર્બનિક અશુદ્ધિઓ હોય છે, જે મુખ્યત્વે 6-ક્લોરો-3-નાઇટ્રોટોલ્યુએન-4 સલ્ફોનિક એસિડની થોડી માત્રા અને ટોલ્યુએન દ્વારા ઉત્પાદિત 6-ક્લોરો-3-નાઇટ્રોટોલ્યુએન-4-સલ્ફોનિક એસિડ સિવાયના વિવિધ આઇસોમર્સ હોય છે. સલ્ફોનેશન, ક્લોરિનેશન અને નાઈટ્રિફિકેશનની પ્રક્રિયા.સૉલ્ટિંગ આઉટ પદ્ધતિ એ કચરાના એસિડમાં લગભગ તમામ કાર્બનિક અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે સંતૃપ્ત મીઠાના પાણીની મોટી માત્રાનો ઉપયોગ કરવાની છે.સોલ્ટ-આઉટ રિસાયક્લિંગ પદ્ધતિ કચરાના એસિડમાં રહેલી વિવિધ કાર્બનિક અશુદ્ધિઓને દૂર કરી શકે છે, પરંતુ સલ્ફ્યુરિક એસિડને ચક્ર ઉત્પાદનમાં મૂકવા માટે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકે છે, ખર્ચ અને ઊર્જા બચાવે છે.

2. રોસ્ટિંગ પદ્ધતિ

રોસ્ટિંગ પદ્ધતિ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ જેવા અસ્થિર એસિડ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, જે પુનઃપ્રાપ્તિ અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે શેકીને ઉકેલમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે.

3. રાસાયણિક તટસ્થતા પદ્ધતિ

H+(aq)+OH-(aq)=H2O ની મૂળભૂત એસિડ-બેઝ પ્રતિક્રિયા પણ એસિડ ધરાવતા ગંદાપાણીની સારવાર માટે એક મહત્વપૂર્ણ આધાર છે.એસિડ ધરાવતા ગંદાપાણીની સારવાર માટેની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાં તટસ્થીકરણ અને રિસાયક્લિંગ, એસિડ-બેઝ ગંદાપાણીનું પરસ્પર નિષ્ક્રિયકરણ, દવા નિષ્ક્રિયકરણ, ગાળણ તટસ્થીકરણ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ચીનમાં કેટલાક લોખંડ અને સ્ટીલ ઉદ્યોગોના શરૂઆતના દિવસોમાં, તેમાંના મોટા ભાગના પધ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા હતા. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથાણાંના કચરાના પ્રવાહીની સારવાર માટે એસિડ-બેઝ તટસ્થતા, જેથી pH મૂલ્ય ડિસ્ચાર્જ ધોરણ સુધી પહોંચે.સોડિયમ કાર્બોનેટ (સોડા એશ), સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, ચૂનો અથવા ચૂનો એસિડ-બેઝ નિષ્ક્રિયકરણ માટે કાચી સામગ્રી તરીકે, સામાન્ય ઉપયોગ સસ્તો છે, ચૂનો બનાવવા માટે સરળ છે.

4. નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ

પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ, જેને દ્રાવક નિષ્કર્ષણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એકમ કામગીરી છે જે અલગતા હાંસલ કરવા માટે યોગ્ય દ્રાવકમાં કાચા માલના પ્રવાહીમાં ઘટકોની દ્રાવ્યતામાં તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે.એસિડ ધરાવતા ગંદાપાણીની સારવારમાં, એસિડ ધરાવતા ગંદાપાણી અને કાર્બનિક દ્રાવકનો સંપૂર્ણ સંપર્ક કરવો જરૂરી છે, જેથી કચરાના એસિડમાં રહેલી અશુદ્ધિઓ દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત થાય.એક્સટ્રેક્ટન્ટ આવશ્યકતાઓ છે:(1) કચરાના એસિડ માટે નિષ્ક્રિય છે, તે કચરાના એસિડ સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, અને કચરાના એસિડમાં ઓગળતું નથી;(2) વેસ્ટ એસિડમાં અશુદ્ધિઓ એકસ્ટ્રેક્ટન્ટ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઉચ્ચ પાર્ટીશન ગુણાંક ધરાવે છે;(3) કિંમત સસ્તી અને મેળવવામાં સરળ છે;(4) અશુદ્ધિઓથી અલગ કરવા માટે સરળ, છીનવી લેતી વખતે નાનું નુકસાન.સામાન્ય નિષ્કર્ષણમાં બેન્ઝીન (ટોલ્યુએન, નાઇટ્રોબેન્ઝીન, ક્લોરોબેન્ઝીન), ફિનોલ્સ (ક્રિઓસોટ ક્રૂડ ડિફેનોલ), હેલોજેનેટેડ હાઇડ્રોકાર્બન (ટ્રાઇક્લોરોઇથેન, ડીક્લોરોઇથેન), આઇસોપ્રોપીલ ઇથર અને એન-503નો સમાવેશ થાય છે.

5. આયન વિનિમય રેઝિન પદ્ધતિ

આયન વિનિમય રેઝિન દ્વારા કાર્બનિક એસિડ કચરાના પ્રવાહીની સારવારનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ છે કે કેટલાક આયન વિનિમય રેઝિન કચરાના એસિડના દ્રાવણમાંથી કાર્બનિક એસિડને શોષી શકે છે અને અકાર્બનિક એસિડ અને ધાતુના ક્ષારને બાકાત કરી શકે છે જેથી વિવિધ એસિડ અને ક્ષારનું વિભાજન થાય.

6. પટલ અલગ કરવાની પદ્ધતિ

એસિડિક કચરાના પ્રવાહી માટે, મેમ્બ્રેન ટ્રીટમેન્ટ પદ્ધતિઓ જેમ કે ડાયાલિસિસ અને ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે.કચરાના એસિડની મેમ્બ્રેન પુનઃપ્રાપ્તિ મુખ્યત્વે ડાયાલિસિસના સિદ્ધાંતને અપનાવે છે, જે એકાગ્રતાના તફાવત દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે.આખું ઉપકરણ ડિફ્યુઝન ડાયાલિસિસ મેમ્બ્રેન, લિક્વિડ ડિસ્પેન્સિંગ પ્લેટ, રિઇન્ફોર્સિંગ પ્લેટ, લિક્વિડ ફ્લો પ્લેટ ફ્રેમ વગેરેથી બનેલું છે અને કચરાના પ્રવાહીમાં પદાર્થોને અલગ કરીને વિભાજન અસર પ્રાપ્ત કરે છે.

7. કૂલિંગ સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ

ઠંડકની સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ એ દ્રાવણનું તાપમાન ઘટાડવા અને દ્રાવ્યને અવક્ષેપિત કરવાની પદ્ધતિ છે.વેસ્ટ એસિડ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયામાં તેનો ઉપયોગ થાય છે કે વેસ્ટ એસિડમાં રહેલી અશુદ્ધિઓને એસિડ સોલ્યુશનને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે ઠંડુ કરવામાં આવે છે જે જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે અને તેનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, રોલિંગ મિલની એસિલ-વોશિંગ પ્રક્રિયામાંથી નિકાલ કરવામાં આવતા કચરાના સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ફેરસ સલ્ફેટનો મોટો જથ્થો હોય છે, જે એકાગ્રતા-સ્ફટિકીકરણ અને ગાળણ પ્રક્રિયા દ્વારા સારવાર કરવામાં આવે છે.ગાળણ દ્વારા ફેરસ સલ્ફેટને દૂર કર્યા પછી, એસિડને સતત ઉપયોગ માટે સ્ટીલના અથાણાંની પ્રક્રિયામાં પરત કરી શકાય છે.
કૂલિંગ સ્ફટિકીકરણમાં ઘણી ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો છે, જે મેટલ પ્રોસેસિંગમાં અથાણાંની પ્રક્રિયા દ્વારા અહીં દર્શાવવામાં આવી છે.સ્ટીલ અને યાંત્રિક પ્રક્રિયાની પ્રક્રિયામાં, સલ્ફ્યુરિક એસિડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ધાતુની સપાટી પરના કાટને દૂર કરવા માટે થાય છે.તેથી, કચરાના એસિડનું રિસાયક્લિંગ મોટા પ્રમાણમાં ખર્ચ ઘટાડી શકે છે અને પર્યાવરણનું રક્ષણ કરી શકે છે.આ પ્રક્રિયાને હાંસલ કરવા માટે ઉદ્યોગમાં કૂલિંગ સ્ફટિકીકરણનો ઉપયોગ થાય છે.

8. ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ લાંબા સમયથી કરવામાં આવે છે, અને સિદ્ધાંત એ છે કે કચરાના સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો દ્વારા યોગ્ય પરિસ્થિતિઓમાં કાર્બનિક અશુદ્ધિઓનું વિઘટન કરવું, જેથી તેને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ વગેરેમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય, અને સલ્ફ્યુરિક એસિડથી અલગ, જેથી કચરો સલ્ફ્યુરિક એસિડ શુદ્ધ કરી શકાય અને પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય.સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ઓક્સિડન્ટ્સમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ, નાઈટ્રિક એસિડ, પરક્લોરિક એસિડ, હાયપોક્લોરસ એસિડ, નાઈટ્રેટ, ઓઝોન અને તેથી વધુ છે.દરેક ઓક્સિડાઇઝરના તેના ફાયદા અને મર્યાદાઓ છે.