जल उपचार में कार्बनिक पदार्थ सामग्री के व्यापक संकेतक

अपशिष्ट जल उपचार में कार्बनिक पदार्थ सामग्री के व्यापक संकेतक दो श्रेणियों में आते हैं:

एक प्रकार पानी में कार्बनिक पदार्थ का उत्पादन करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को व्यक्त करता है, जैसे कि जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी), रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी), और कुल ऑक्सीजन मांग (टीओडी);

अन्य प्रकार कार्बन की मात्रा को व्यक्त करते हैं, जैसे कि कुल कार्बनिक कार्बन (TOC)।

एक ही प्रकार के अपशिष्ट जल के लिए, इन संकेतकों के मान आमतौर पर भिन्न होते हैं। परिमाण का क्रम है:

टॉड> कॉड> BOD5> TOC

TOD उच्च तापमान पर दहन के बाद पानी में कम करने वाले पदार्थों को स्थिर ऑक्साइड में बदलने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को संदर्भित करता है। परिणाम Mg/L में व्यक्त किया गया है। TOD मान पानी में लगभग सभी कार्बनिक पदार्थों को परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को दर्शाता है (कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), ऑक्सीजन (O), नाइट्रोजन (N), फास्फोरस (P), सल्फर (S), और अन्य घटकों) को CO2, H2O, NOX, SO2, और अन्य पदार्थों के बाद अन्य पदार्थों में शामिल करते हैं।

TOD BOD, COD और Permanganate Index की तुलना में सैद्धांतिक ऑक्सीजन मांग (TOD) के करीब है। टोड को एक विशेष बर्नर में एक विशेष बर्नर में एक उत्प्रेरक के रूप में एक विशेष बर्नर में 900 डिग्री पर कार्बनिक पदार्थ को जलाने और ऑक्सीकरण करके मापा जाता है। यह माप सीओडी की तुलना में सैद्धांतिक ऑक्सीजन की मांग के करीब है।

TOD इंस्ट्रूमेंटल मापन में परिणाम उत्पन्न करने में केवल 3 मिनट लगते हैं। इसलिए, इसने तेजी से विश्लेषण, सादगी, न्यूनतम हस्तक्षेप और उच्च सटीकता के अपने लाभों के कारण काफी ध्यान आकर्षित किया है। यदि एक सहसंबंध गुणांक TOD और BOD5 के बीच निर्धारित किया जा सकता है, तो TOD का उपयोग उत्पादन संकेतक के रूप में उपयोग करने से अधिक व्यावहारिक मूल्य होगा।

TOC एक व्यापक संकेतक है जो अप्रत्यक्ष रूप से पानी में कार्बनिक पदार्थ सामग्री को इंगित करता है। यह कार्बन (सी) के मिलीग्राम/एल में व्यक्त अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों की कुल कार्बन सामग्री को प्रदर्शित करता है। ठेठ नगरपालिका अपशिष्ट जल में TOC का स्तर 200 mg/L तक पहुंच सकता है, जबकि औद्योगिक अपशिष्ट जल में व्यापक रूप से सीमा होती है, जो हजारों मिलीग्राम/एल के दसियों तक पहुंच जाती है। माध्यमिक जैविक उपचार के बाद टीओसी का स्तर आम तौर पर होता है<50 mg/L.

कुल कार्बनिक कार्बन (TOC) का माप कुल कार्बनिक पदार्थ (TOD) के माप के समान है। इसमें एक उत्प्रेरक के रूप में प्लैटिनम का उपयोग करके 900 डिग्री पर पानी के नमूने को ऑक्सीकरण और जलाना शामिल है। गैस में CO2 में वृद्धि को पानी के नमूने में कुल कार्बन सामग्री निर्धारित करने के लिए मापा जाता है, जो पानी के नमूने में कार्बनिक पदार्थों की कुल मात्रा का एक व्यापक संकेतक प्रदान करता है।

क्योंकि टीओसी माप उच्च तापमान दहन का उपयोग करता है, यह पूरी तरह से कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करता है। यह बीओडी या सीओडी की तुलना में कार्बनिक पदार्थों की कुल मात्रा का अधिक प्रत्यक्ष संकेतक प्रदान करता है। इसलिए, इसका उपयोग अक्सर जल निकायों में कार्बनिक संदूषण की डिग्री का आकलन करने के लिए किया जाता है।

सीओडी कुछ शर्तों के तहत एक मजबूत ऑक्सीडेंट (जैसे पोटेशियम डाइक्रोमेट या पोटेशियम परमैंगनेट) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जब सीओडी पानी में कार्बनिक पदार्थों द्वारा खपत ऑक्सीडेंट से परिवर्तित ऑक्सीजन की मात्रा को संदर्भित करता है। इसे ऑक्सीजन के मिलीग्राम/एल में मापा जाता है। जब पोटेशियम डाइक्रोमेट का उपयोग ऑक्सीडेंट के रूप में किया जाता है, तो पानी में कार्बनिक पदार्थ के लगभग सभी (90%-95%) ऑक्सीकरण किया जाता है। इस समय सेवन किए गए ऑक्सीडेंट से परिवर्तित ऑक्सीजन की मात्रा को आमतौर पर रासायनिक ऑक्सीजन डिमांड (CODCR) के रूप में जाना जाता है, जिसे अक्सर CODCR के रूप में संक्षिप्त किया जाता है।

अपशिष्ट जल के CODCR मूल्य में न केवल पानी में लगभग सभी कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मांग शामिल है, बल्कि इसमें ऑक्सीजन की मांग भी शामिल है, जो कि नाइट्राइट्स, फेरस लवण और सल्फाइड जैसे अकार्बनिक यौगिकों को कम करने के लिए आवश्यक है। ऑक्सीडेंट के रूप में पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग करके मापा जाने वाला रासायनिक ऑक्सीजन मांग को पोटेशियम परमैंगनेट इंडेक्स या ऑक्सीजन की मांग कहा जाता है, जो कि CODMN या OC के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, और Mg/L में व्यक्त किया जाता है।

क्योंकि पोटेशियम परमैंगनेट में पोटेशियम डाइक्रोमेट की तुलना में एक कमजोर ऑक्सीकरण क्षमता होती है, एक ही पानी के नमूने के लिए CODMN मान आम तौर पर इसके CODCR मान से कम होता है। इसका मतलब यह है कि CODMN केवल पानी में आसानी से ऑक्सीकरण योग्य कार्बनिक या अकार्बनिक पदार्थ की सामग्री को इंगित करता है।

इसलिए, मेरे देश और कई अन्य देश, जिनमें यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका शामिल हैं, सीओडीसीआर को कार्बनिक प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए एक व्यापक संकेतक के रूप में उपयोग करते हैं, जबकि सीओडीएमएन इंडेक्स का उपयोग समुद्री जल, नदियों और झीलों, या पीने के पानी जैसे सतह जल निकायों की जैविक सामग्री के मूल्यांकन और निगरानी के लिए एकल संकेतक के रूप में करते हैं।

जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी) जैव रासायनिक ऑक्सीजन की मांग के लिए है, जो बीओडी के रूप में संक्षिप्त है। यह ऑक्सीजन की उपस्थिति में 20 डिग्री पर पानी में कार्बनिक पदार्थों के जैव रासायनिक ऑक्सीकरण के दौरान एरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा उपभोग किए गए भंग ऑक्सीजन की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। यह पानी में बायोडिग्रेडेबल कार्बनिक पदार्थों को स्थिर करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को संदर्भित करता है। यह Mg/L में व्यक्त किया गया है।

बीओडी में न केवल पानी में एरोबिक सूक्ष्मजीवों की वृद्धि, प्रजनन, या श्वसन द्वारा उपभोग की गई ऑक्सीजन शामिल है, बल्कि सल्फाइड और फेरस आयरन जैसे अकार्बनिक पदार्थों को कम करके भी ऑक्सीजन का सेवन किया जाता है। हालांकि, ऑक्सीजन का यह हिस्सा आमतौर पर एक छोटा प्रतिशत होता है।

20 डिग्री पर प्राकृतिक परिस्थितियों में, कार्बनिक पदार्थों के लिए आवश्यक समय नाइट्रिफिकेशन चरण में ऑक्सीकरण करने के लिए, अर्थात, पूर्ण अपघटन और स्थिरीकरण, 100 दिनों से अधिक है। हालांकि, व्यवहार में, 20 डिग्री (20 दिन) पर BOD20 का उपयोग अक्सर पूर्ण बीओडी को अनुमानित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, उत्पादन अनुप्रयोगों में, 20-दिन की अवधि को अभी भी बहुत लंबा माना जाता है, और BOD5 20 डिग्री (5 दिन) पर आमतौर पर अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ सामग्री के संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है।

BOD5 न केवल एक महत्वपूर्ण जल गुणवत्ता संकेतक है, बल्कि अपशिष्ट जल के जैविक उपचार में एक महत्वपूर्ण नियंत्रण पैरामीटर भी है। हालांकि, अपने लंबे माप समय (5 दिन) के कारण, यह समय पर अपशिष्ट जल उपचार उपकरणों के संचालन को प्रतिबिंबित और मार्गदर्शन नहीं कर सकता है। इसका उपयोग केवल प्रक्रिया प्रदर्शन का मूल्यांकन करने और दीर्घकालिक प्रक्रिया नियंत्रण का संचालन करने के लिए किया जा सकता है। विशिष्ट अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए, BOD5 और COD के बीच एक सहसंबंध स्थापित किया जा सकता है, COD का उपयोग करके उपचार प्रक्रिया समायोजन को मार्गदर्शन करने के लिए BOD5 मूल्य का अनुमान लगाने के लिए। कभी -कभी, क्योंकि कुछ औद्योगिक अपशिष्ट जल में माइक्रोबियल विकास और प्रजनन (जैसे विषाक्त कार्बनिक पदार्थ की उपस्थिति) के लिए स्थितियां नहीं होती हैं, इसके बीओडी 5 मूल्य को सटीक रूप से मापना असंभव है।

अपशिष्ट जल के रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी) मूल्य का परीक्षण पानी में कार्बनिक पदार्थ सामग्री को सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है, लेकिन सीओडी बायोडिग्रेडेबल और गैर-बायोडिग्रेडेबल कार्बनिक पदार्थ के बीच अंतर नहीं कर सकता है। लोग पारंपरिक रूप से अपशिष्ट जल की बायोडिग्रेडेबिलिटी को निर्धारित करने के लिए BOD5/COD अनुपात का उपयोग करते हैं। आमतौर पर यह माना जाता है कि यदि BOD5/COD अनुपात 0.3 से अधिक है, तो अपशिष्ट जल को बायोडिग्रेडेशन विधियों का उपयोग करके इलाज किया जा सकता है। यदि BOD5/COD अनुपात 0.2 से कम है, तो अन्य उपचार विधियों पर विचार किया जाना चाहिए।

रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी) आमतौर पर जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (BOD5) से अधिक है। दो मूल्यों के बीच का अंतर मोटे तौर पर अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को दर्शाता है जो सूक्ष्मजीवों द्वारा अपमानित नहीं किया जा सकता है। अपेक्षाकृत निश्चित प्रदूषक रचना के साथ अपशिष्ट जल के लिए, COD और BOD5 में आम तौर पर एक निश्चित आनुपातिक संबंध होता है और इसका उपयोग एक दूसरे का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है।