अपशिष्ट जल में सीओडी क्या है? कहाँ से आता है? इसे मानकों के अनुरूप कैसे माना जा सकता है?

जल उपचार उद्योग में, सीओडी एक प्रमुख संकेतक है जिसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। चाहे वह घरेलू सीवेज हो या औद्योगिक अपशिष्ट जल, लगभग सभी निर्वहन मानकों में सीओडी सीमाएं शामिल हैं। तो, सीओडी वास्तव में क्या दर्शाता है? अपशिष्ट जल में COD कहाँ से आता है? और इसे मानक तक लाने के लिए किन उपचार कदमों की आवश्यकता है? यह आलेख इन सभी प्रश्नों को एक साथ स्पष्ट करता है।

सीओडी केमिकल ऑक्सीजन डिमांड का संक्षिप्त रूप है। सीधे शब्दों में कहें तो, यह पानी में सभी पदार्थों द्वारा उपभोग की गई ऑक्सीजन की कुल मात्रा को मापता है जिसे रासायनिक ऑक्सीडेंट (मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थ, लेकिन कम करने वाले अकार्बनिक पदार्थ की एक छोटी मात्रा भी शामिल है) द्वारा ऑक्सीकरण किया जा सकता है।

दूसरे शब्दों में, सीओडी मूल्य जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक "गंदी चीजें" पानी में ऑक्सीकृत हो सकती हैं, और पानी उतना ही अधिक प्रदूषित होगा। सीओडी जितना कम होगा, पानी की गुणवत्ता उतनी ही साफ होगी।

वास्तविक डिस्चार्ज मानकों में, सीओडी सीमाएं डिस्चार्ज गंतव्य और स्थानीय आवश्यकताओं के आधार पर भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, घरेलू अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए सामान्य प्रवाह मानकों के लिए सीओडी की आवश्यकता 50 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर या 100 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर होती है। नगरपालिका पाइप नेटवर्क या प्राकृतिक जल निकायों में छोड़े गए औद्योगिक अपशिष्ट जल में भी स्पष्ट रूप से परिभाषित सीओडी सीमाएं हैं।

पानी में कोई भी कार्बनिक पदार्थ या अपचायक पदार्थ जिसे ऑक्सीकरण किया जा सकता है, सीओडी बनाएगा। तीन मुख्य स्रोत हैं:

घरेलू: बचा हुआ खाना, तेल के दाग, मल, डिटर्जेंट, नहाने का अपशिष्ट जल।

औद्योगिक: खाद्य कारखानों से स्टार्च और शर्करा, बूचड़खानों से रक्त, छपाई और रंगाई से रंग, रासायनिक विलायक, कागज बनाने से लकड़ी का गूदा, पशुधन खाद।

अन्य: पौधे की पत्ती का कूड़ा, सूक्ष्मजीवी अवशेष, सल्फाइड, नाइट्राइट।

बस याद रखें: जो कुछ भी "ऑक्सीकरण और जलाया जा सकता है" उसे सीओडी के रूप में गिना जाता है।

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में सीओडी को कम करना आम तौर पर एक कदम वाली प्रक्रिया नहीं है, बल्कि बहुस्तरीय प्रक्रियाओं के माध्यम से धीरे-धीरे कम करना है। निम्नलिखित पाँच चरणों में मानक उपचार प्रक्रिया का वर्णन करता है।

चरण 1: पूर्व उपचार - बड़े कणों और कुछ निलंबित कार्बनिक पदार्थों को हटाना

प्रीट्रीटमेंट यूनिट में मुख्य रूप से शामिल हैं: एक स्क्रीन, ग्रिट चैंबर, ग्रीस ट्रैप और इक्वलाइजेशन टैंक।

स्क्रीन पेड़ की शाखाओं, प्लास्टिक की थैलियों और चिथड़ों जैसे बड़े मलबे को रोकती है।

ग्रिट चैंबर रेत और छोटे पत्थरों को जमने की अनुमति देता है।

ग्रीस ट्रैप तैरते हुए तेल और ग्रीस को हटा देता है।

समकारी टैंक बाद की प्रक्रियाओं पर प्रभाव को रोकने के लिए पानी की गुणवत्ता और मात्रा को संतुलित करता है।

यह कदम कुछ निलंबित और तैरते कार्बनिक पदार्थों को हटा देता है, जिसके परिणामस्वरूप सीओडी में प्रारंभिक कमी आती है, लेकिन कमी सीमित है।

चरण 2: भौतिक रासायनिक जमावट और अवसादन - निलंबित और कोलाइडल सीओडी को हटाना
पूर्व उपचार के बाद, बड़ी संख्या में महीन निलंबित कण और कोलाइडल कार्बनिक पदार्थ अभी भी पानी में बने हुए हैं। ये गुरुत्वाकर्षण द्वारा जल्दी से व्यवस्थित नहीं हो सकते हैं और जमावट और अवसादन के लिए रासायनिक एजेंटों को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एजेंट: पॉलीएल्यूमिनियम क्लोराइड (पीएसी) और पॉलीएक्रिलामाइड (पीएएम)।

कार्य सिद्धांत: अभिकर्मक छोटे कणों और कोलाइड्स को अस्थिर कर देता है, जिससे वे बड़े झुंडों में एकत्र हो जाते हैं, जिन्हें फिर एक अवसादन टैंक में अलग कर दिया जाता है। यह कदम निलंबित और कोलाइडल सीओडी को महत्वपूर्ण रूप से हटा देता है, जिससे पानी अधिक साफ हो जाता है।

चरण 3: जैविक उपचार - घुले हुए सीओडी को हटाने का मुख्य चरण
सीओडी को कम करने के लिए अधिकांश अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में जैविक उपचार सबसे महत्वपूर्ण और किफायती कदम है। यह पानी में घुले कार्बनिक पदार्थों को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित करने के लिए सूक्ष्मजीवों की चयापचय गतिविधि का उपयोग करता है।

सामान्य प्रक्रियाओं में शामिल हैं: ए/ओ प्रक्रिया, ए²/ओ प्रक्रिया, ऑक्सीकरण खाई, एसबीआर (सीक्वेंसिंग बैच रिएक्टर), एमबीआर (झिल्ली बायोरिएक्टर), आदि।

आम तौर पर, इसे दो वातावरणों में विभाजित किया गया है:

अवायवीय चरण: ऑक्सीजन मुक्त परिस्थितियों में, अवायवीय बैक्टीरिया बड़े कार्बनिक अणुओं को छोटे कार्बनिक अम्लों और मीथेन में विघटित करते हैं, जिससे बाद के एरोबिक उपचार की दक्षता में सुधार होता है। उच्च-सांद्रण वाले जैविक अपशिष्ट जल के लिए उपयुक्त।

एरोबिक चरण: वातन ऑक्सीजन प्रदान करता है, जिससे एरोबिक सूक्ष्मजीवों को तेजी से गुणा करने की अनुमति मिलती है और वे पानी में कार्बनिक पदार्थों को तेजी से उपभोग करते हैं, इसे पूरी तरह से ऑक्सीकरण और विघटित करते हैं।

यह चरण 70% से 90% या अधिक सीओडी को हटा सकता है, जो अनुरूप उपचार प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

चरण 4: उन्नत उपचार - जैविक उपचार के बाद अवशिष्ट सीओडी को कम करना
जैविक उपचार के बाद, सबसे आसानी से नष्ट होने वाले कार्बनिक पदार्थ को हटा दिया गया है, लेकिन थोड़ी मात्रा में पुनर्गणना कार्बनिक पदार्थ अभी भी पानी में रह सकता है, या सीओडी अभी भी निर्वहन मानकों को पूरा नहीं कर सकता है। तब उन्नत उपचार की आवश्यकता होती है।

सामान्य तरीकों में शामिल हैं:

द्वितीयक अवसादन टैंक: जैविक उपचार प्रणाली में पानी से सक्रिय कीचड़ को अलग करता है, और बहिःस्राव को स्पष्ट करता है। यह पारंपरिक प्रक्रिया का हिस्सा है, लेकिन इसके अकेले उपयोग से घुलित सीओडी को और कम नहीं किया जा सकता है।

फेंटन ऑक्सीकरण: हाइड्रोजन पेरोक्साइड और लौह लवण जोड़ने से अत्यधिक ऑक्सीकरण वाले हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न होते हैं, जो स्थिर आणविक संरचनाओं के साथ अड़ियल कार्बनिक पदार्थ को नष्ट कर सकते हैं। रासायनिक और दवा उद्योगों से निकलने वाले औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए विशेष रूप से उपयुक्त।

सक्रिय कार्बन सोखना: सक्रिय कार्बन की छिद्रपूर्ण संरचना का उपयोग अवशिष्ट कार्बनिक पदार्थ और रंग को सोखने के लिए करता है, जिससे सीओडी कम हो जाता है।

एमबीआर झिल्ली निस्पंदन: झिल्ली मॉड्यूल सीधे कोलाइड और सूक्ष्मजीवों को फंसाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रवाह में बेहद कम निलंबित ठोस और सीओडी होता है।

इस कदम का उद्देश्य सीओडी को और कम करना है जिसे जैविक उपचार संभाल नहीं सकता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि अंतिम प्रवाह मानकों को पूरा करता है।

चरण 5: कीटाणुशोधन और निर्वहन

अंत में, रोगजनक सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन (उदाहरण के लिए, पराबैंगनी प्रकाश, सोडियम हाइपोक्लोराइट, या ओजोन) से गुजरता है। साथ ही, सीओडी, अमोनिया नाइट्रोजन और कुल फास्फोरस जैसे संकेतक निर्वहन मानकों को पूरा करते हैं, जिससे इसे प्राकृतिक जल निकायों में छोड़ा जा सकता है या पुन: उपयोग किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, भूनिर्माण, फ्लशिंग इत्यादि के लिए)।

विभिन्न जल गुणों में अलग-अलग सीओडी सांद्रता और उपचार आवश्यकताएं होती हैं, और वास्तविक स्थितियों के आधार पर विशिष्ट प्रक्रिया संयोजनों को डिजाइन करने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, इस मूल पथ को समझने से स्पष्ट रूप से पता चलता है कि अपशिष्ट जल में सीओडी पतली हवा से गायब नहीं होती है, बल्कि भौतिक अवरोधन, रासायनिक वर्षा, माइक्रोबियल गिरावट, उन्नत ऑक्सीकरण और सोखना निस्पंदन के माध्यम से चरण दर चरण कम हो जाती है।

यदि आपकी कंपनी या परियोजना मानकों से अधिक सीओडी का सामना कर रही है, तो उपरोक्त चरणों में कमियों की जांच करने से अक्सर समस्या को हल करने के लिए एक दिशा मिलेगी।