अपशिष्ट जल उपचार अपशिष्ट जल से प्रदूषकों को हटाने की प्रक्रिया है, जो मानव गतिविधियों जैसे घरेलू, औद्योगिक और कृषि पद्धतियों से उत्पन्न होता है। अपशिष्ट जल उपचार का लक्ष्य उपचारित पानी का उत्पादन करना है जो पर्यावरण में निर्वहन या पुन: उपयोग के लिए सुरक्षित है।
अपशिष्ट जल उपचार में कई चरण शामिल हैं, जिनमें निम्न शामिल हो सकते हैं:
प्रारंभिक उपचार:
प्रारंभिक उपचार अपशिष्ट जल उपचार का पहला चरण है और इसमें अपशिष्ट जल से बड़े ठोस पदार्थों और मलबे को भौतिक रूप से हटाना शामिल है। यह डाउनस्ट्रीम उपचार प्रक्रियाओं की रक्षा करने, पाइपों और उपकरणों को बंद होने से रोकने और बाद के उपचार चरणों की प्रभावशीलता में सुधार करने के लिए किया जाता है।
प्रारंभिक उपचार में उपयोग की जाने वाली सामान्य विधियाँ निम्नलिखित हैं:
स्क्रीनिंग: बड़ी वस्तुओं जैसे छड़ें, चिथड़े, प्लास्टिक और अन्य मलबे को हटाने के लिए अपशिष्ट जल अलग-अलग आकार के उद्घाटन के साथ एक स्क्रीन के माध्यम से बहता है। एकत्रित सामग्री को फिर एक लैंडफिल में निपटाया जाता है।
ग्रिट हटाना: रेत, बजरी और अन्य भारी सामग्री जैसे अकार्बनिक ठोस पदार्थों को हटाने के लिए अपशिष्ट जल को एक ग्रिट कक्ष के माध्यम से पारित किया जाता है। यह डाउनस्ट्रीम उपकरण के टूट-फूट को रोकने के लिए किया जाता है।
फ्लो इक्वलाइजेशन: यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो अपशिष्ट जल के प्रवाह दर में उतार-चढ़ाव को सुचारू करने में मदद करती है। इसमें उच्च प्रवाह दर के समय अपशिष्ट जल को रखने और कम प्रवाह दर के समय इसे छोड़ने के लिए भंडारण टैंक का उपयोग शामिल है।
वसा, तेल और ग्रीस (FOG) हटाना: FOG को ग्रीस ट्रैप का उपयोग करके हटाया जाता है, जो एक ऐसा उपकरण है जो FOG को अपशिष्ट जल से अलग और एकत्रित करता है। यह FOG को पाइपों और उपकरणों को डाउनस्ट्रीम में बंद होने से रोकता है।
प्रारंभिक उपचार के बाद, अपशिष्ट जल विघटित और निलंबित कार्बनिक पदार्थों और हानिकारक दूषित पदार्थों को निर्वहन या पुन: उपयोग करने से पहले हटाने के लिए द्वितीयक और तृतीयक उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से आगे के उपचार के लिए तैयार है।
प्राथमिक उपचार:
प्राथमिक उपचार अपशिष्ट जल उपचार का दूसरा चरण है और इसमें अपशिष्ट जल से व्यवस्थित और निलंबित ठोस पदार्थों का भौतिक और रासायनिक निष्कासन शामिल है। प्राथमिक उपचार का उद्देश्य अपशिष्ट जल को द्वितीयक या तृतीयक उपचार के अधीन करने से पहले जितना संभव हो उतना कार्बनिक और अकार्बनिक ठोस निकालना है। प्राथमिक उपचार में उपयोग की जाने वाली सामान्य विधियाँ निम्नलिखित हैं:
अवसादन: अपशिष्ट जल एक अवसादन टैंक या स्पष्टीकरण में आयोजित किया जाता है, जो व्यवस्थित ठोस पदार्थों को टैंक के तल पर व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। प्राथमिक कीचड़ कहलाने वाले ठोस पदार्थों को फिर हटा दिया जाता है और कीचड़ उपचार प्रक्रिया में भेज दिया जाता है। स्पष्ट तरल, जिसे प्रवाह कहा जाता है, को आगे के उपचार के लिए भेजा जाता है।
जमावट और फ्लोक्यूलेशन: इस प्रक्रिया में, रसायनों को अपशिष्ट जल में जोड़ा जाता है ताकि कणों को जमने में मदद मिल सके और बड़े गुच्छे बन सकें, जिन्हें फ्लॉक्स कहा जाता है। फ्लॉक्स को अवसादन या निस्पंदन द्वारा अधिक आसानी से हटाया जा सकता है। जमावट और फ्लोक्यूलेशन में इस्तेमाल होने वाले रसायनों में एल्यूमीनियम सल्फेट (फिटकरी) और फेरिक क्लोराइड शामिल हैं।
समकरण: समकरण उपचार संयंत्र में अपशिष्ट जल के प्रवाह को संतुलित करने की प्रक्रिया है। यह उपचार प्रक्रिया में प्रवेश करने से पहले अपशिष्ट जल को अस्थायी रूप से संग्रहित करने के लिए एक होल्डिंग टैंक का उपयोग करके किया जाता है। यह पीक फ्लो को कम करने में मदद करता है और डाउनस्ट्रीम में उपचार प्रक्रियाओं के लिए लगातार स्थिति बनाए रखने में मदद करता है।
पीएच समायोजन: यदि अपशिष्ट जल का पीएच बहुत अधिक या बहुत कम है तो पीएच समायोजन आवश्यक हो सकता है। अम्ल या क्षार जोड़ने से पीएच को उपचार के लिए इष्टतम श्रेणी में समायोजित करने में मदद मिल सकती है।
प्राथमिक उपचार के बाद, अपशिष्ट जल को द्वितीयक उपचार के अधीन किया जाता है, जिसमें विघटित और निलंबित कार्बनिक पदार्थों का जैविक उपचार या तृतीयक उपचार शामिल होता है, जिसमें विशिष्ट प्रदूषकों को हटाने के लिए उन्नत उपचार प्रक्रियाएं शामिल होती हैं।
माध्यमिक उपचार:
माध्यमिक उपचार अपशिष्ट जल उपचार का तीसरा चरण है और इसमें अपशिष्ट जल से भंग और निलंबित कार्बनिक पदार्थों का जैविक निष्कासन शामिल है। माध्यमिक उपचार का उद्देश्य उस अपशिष्ट जल का और उपचार करना है जिसका प्राथमिक उपचार किया गया है और इसे निर्वहन या पुन: उपयोग के लिए तैयार करना है। द्वितीयक उपचार में उपयोग की जाने वाली सामान्य विधियाँ निम्नलिखित हैं:
सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया: इस प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल को बैक्टीरिया और कवक सहित सूक्ष्मजीवों की संस्कृति के साथ मिलाया जाता है, जो अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं और उन्हें तोड़ते हैं। मिश्रण, जिसे सक्रिय कीचड़ कहा जाता है, को उपचारित पानी से अवसादन टैंकों का उपयोग करके अलग किया जाता है। उपचारित पानी को आगे के उपचार के लिए भेजा जा सकता है या डिस्चार्ज किया जा सकता है।
रिसने वाला फिल्टर: इस प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल को चट्टानों या प्लास्टिक मीडिया के एक बिस्तर पर छिड़का जाता है, जिस पर सूक्ष्मजीवों की एक बायोफिल्म विकसित हुई है। सूक्ष्मजीव अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ का उपभोग करते हैं क्योंकि यह मीडिया के ऊपर से निकलता है। फिर उपचारित पानी को फिल्टर के नीचे एकत्र किया जाता है और आगे के उपचार के लिए भेजा जाता है।
रोटेटिंग बायोलॉजिकल कांटेक्टर: इस प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल को एक घूर्णन डिस्क या ड्रम पर छिड़का जाता है, जो सूक्ष्मजीवों के बायोफिल्म में ढका होता है। जैसे ही डिस्क घूमती है, सूक्ष्मजीव अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ का उपभोग करते हैं। इसके बाद उपचारित पानी को एकत्र कर आगे के उपचार के लिए भेजा जाता है।
अनुक्रमिक बैच रिएक्टर: इस प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल को बैचों में उपचारित किया जाता है, जहाँ यह जैविक उपचार के कई चरणों से गुजरता है। प्रत्येक चरण में सूक्ष्मजीवों का एक अलग सेट शामिल होता है जो अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों को तोड़ता है। इसके बाद उपचारित पानी को एकत्र कर आगे के उपचार के लिए भेजा जाता है।
माध्यमिक उपचार के बाद, अपशिष्ट जल आमतौर पर तृतीयक उपचार के अधीन होता है, जिसमें विशिष्ट संदूषकों को हटाने के लिए उन्नत उपचार प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि उपचारित अपशिष्ट जल निर्वहन या पुन: उपयोग के लिए आवश्यक गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है।
तृतीयक उपचार:
सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया एक सामान्य जैविक उपचार प्रक्रिया है जिसका उपयोग अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में अपशिष्ट जल से कार्बनिक पदार्थ, नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटाने के लिए किया जाता है। यह एक प्रकार का माध्यमिक उपचार है जो प्राथमिक उपचार प्रक्रियाओं का पालन करता है, जैसे स्क्रीनिंग, ग्रिट हटाने और अवसादन।
सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया में, अपशिष्ट जल को एक वातन टैंक में "सक्रिय कीचड़" के रूप में जाना जाने वाला एक माइक्रोबियल कल्चर के साथ मिलाया जाता है। सक्रिय कीचड़ बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ और कवक जैसे सूक्ष्मजीवों का मिश्रण है, जो अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ का उपभोग करते हैं और इसे माइक्रोबियल बायोमास, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित करते हैं।
वातन टैंक आमतौर पर सूक्ष्मजीवों को ऑक्सीजन प्रदान करने, उनके विकास और गतिविधि को बढ़ावा देने के लिए विसरित वातन उपकरणों या यांत्रिक वायुयानों से सुसज्जित होता है। वातन प्रक्रिया में आमतौर पर कई घंटे लगते हैं और सूक्ष्मजीवों के एरोबिक चयापचय का समर्थन करने के लिए उच्च स्तर की घुलित ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
वातन प्रक्रिया के बाद, अपशिष्ट जल को एक द्वितीयक स्पष्टीकरण या निपटान टैंक के लिए निर्देशित किया जाता है, जहां सक्रिय कीचड़ और किसी भी शेष निलंबित ठोस को बाहर निकलने की अनुमति दी जाती है। उपचार प्रक्रिया को जारी रखने के लिए बसे हुए कीचड़ को वातन टैंक में लौटा दिया जाता है, जबकि स्पष्ट पानी को डिस्चार्ज या पुन: उपयोग करने से पहले आगे की उपचार प्रक्रियाओं, जैसे कि तृतीयक उपचार या कीटाणुशोधन के लिए निर्देशित किया जाता है।
सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया की प्रभावशीलता को बनाए रखने के लिए, माइक्रोबियल कल्चर की सावधानीपूर्वक निगरानी और नियंत्रण किया जाना चाहिए। सूक्ष्मजीवों के विकास और गतिविधि को बढ़ावा देने और उच्च गुणवत्ता वाले प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए घुलित ऑक्सीजन एकाग्रता, पोषक तत्व उपलब्धता, पीएच और तापमान जैसे कारकों को एक विशिष्ट सीमा के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, निष्क्रिय ठोस पदार्थों के निर्माण को रोकने और वांछित माइक्रोबियल आबादी को बनाए रखने के लिए अतिरिक्त कीचड़ को समय-समय पर प्रक्रिया से हटा दिया जाना चाहिए।
उपचार के बाद, अपशिष्ट जल को आम तौर पर पानी के प्राप्त निकाय में छोड़ दिया जाता है या सिंचाई या औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे गैर-पीने योग्य उद्देश्यों के लिए पुन: उपयोग किया जाता है।
सार्वजनिक स्वास्थ्य और पर्यावरण की रक्षा के लिए अपशिष्ट जल उपचार एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। उचित उपचार जलजनित रोगों के प्रसार को रोकने, जलमार्गों में प्रदूषण को कम करने और जल संसाधनों के संरक्षण में मदद करता है।