पॅक-पॅम संयोजनाच्या संशोधन प्रगतीचा आढावा

झू दारोंग 1,2, झांग झोंगझी 2, जियांग हाओ 1, मा झिगांग 1

(१. बीजिंग गुओनेंग झोंगडियान ऊर्जा संवर्धन आणि पर्यावरण संरक्षण तंत्रज्ञान कंपनी लिमिटेड, बीजिंग १००२२; २. चायना युनिव्हर्सिटी ऑफ पेट्रोलियम (बीजिंग), बीजिंग १०२२४९)

सारांश: सांडपाणी आणि टाकाऊ अवशेषांवर प्रक्रिया करण्याच्या क्षेत्रात, पीएसी (PAC) आणि पॅम (PAM) यांचा सामान्य फ्लॉक्युलंट्स (flocculants) आणि कोॲग्युलंट एड्स (coagulant aids) म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. हा शोधनिबंध विविध क्षेत्रांमधील पॅक-पॅमच्या वापराचा परिणाम आणि संशोधनाची सद्यस्थिती सादर करतो, पॅक-पॅमच्या संयोजनाबद्दल विविध संशोधकांची समज आणि दृष्टिकोन थोडक्यात मांडतो, आणि विविध प्रायोगिक परिस्थिती व क्षेत्रीय परिस्थितींमध्ये पॅक-पॅमच्या वापराच्या आवश्यकता आणि तत्त्वांचे सर्वसमावेशक विश्लेषण करतो. या आढाव्याच्या आशय आणि विश्लेषणाच्या निष्कर्षांनुसार, हा शोधनिबंध विविध कार्य परिस्थितींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पॅक-पॅमच्या अंतर्गत तत्त्वावर प्रकाश टाकतो, आणि हे निदर्शनास आणतो की पीएसी व पॅमच्या संयोजनातही दोष आहेत, आणि त्याच्या वापराची पद्धत व प्रमाण विशिष्ट परिस्थितीनुसार ठरवणे आवश्यक आहे.

मुख्य शब्द: पॉलिॲल्युमिनियम क्लोराईड; पॉलिॲक्रिलामाइड; जल प्रक्रिया; फ्लॉक्युलेशन

० प्रस्तावना

औद्योगिक क्षेत्रात, सांडपाणी आणि तत्सम कचऱ्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी पॉलिॲल्युमिनियम क्लोराईड (PAC) आणि पॉलिॲक्रिलामाइड (PAM) यांच्या एकत्रित वापराची एक परिपक्व तंत्रज्ञान साखळी तयार झाली आहे, परंतु त्याची संयुक्त कार्यप्रणाली स्पष्ट नाही आणि विविध क्षेत्रांतील वेगवेगळ्या कार्य परिस्थितींसाठी डोसचे प्रमाण देखील भिन्न आहे.

हा शोधनिबंध देश-विदेशातील मोठ्या प्रमाणातील संबंधित साहित्याचे सर्वसमावेशक विश्लेषण करतो, PAC आणि PAM च्या संयोजन यंत्रणेचा सारांश देतो आणि विविध उद्योगांमधील PAC व PAM च्या प्रत्यक्ष परिणामांच्या संयोगाने विविध अनुभवजन्य निष्कर्षांवर सर्वसमावेशक सांख्यिकी सादर करतो, ज्याचे संबंधित क्षेत्रांमधील पुढील संशोधनासाठी मार्गदर्शक महत्त्व आहे.

१. पॅक-पॅमच्या देशांतर्गत वापराच्या संशोधनाचे उदाहरण

पीएसी (PAC) आणि पॅम (PAM) चा क्रॉसलिंकिंग प्रभाव जीवनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये वापरला जातो, परंतु वेगवेगळ्या कामाच्या परिस्थिती आणि उपचार वातावरणानुसार डोस आणि पूरक उपचार पद्धती वेगवेगळ्या असतात.

१.१ घरगुती सांडपाणी आणि महानगरपालिका गाळ

झाओ युयांग (२०१३) आणि इतरांनी इनडोअर टेस्ट पद्धतीचा वापर करून PAC आणि PAFC साठी कोॲग्युलंट एड म्हणून PAM च्या कोॲग्युलेशन परिणामाची चाचणी केली. या प्रयोगात असे आढळून आले की, PAM कोॲग्युलेशननंतर PAC चा कोॲग्युलेशन परिणाम मोठ्या प्रमाणात वाढला.

वांग मुटोंग (2010) आणि इतरांनी एका शहरातील घरगुती सांडपाण्यावर PAC + PA च्या उपचार परिणामाचा अभ्यास केला आणि ऑर्थोगोनल प्रयोगांद्वारे COD काढण्याची कार्यक्षमता आणि इतर निर्देशकांचा अभ्यास केला.

लिन यिंगझी (२०१४) व इतरांनी जलशुद्धीकरण प्रकल्पात शैवालांवर पीएसी (PAC) आणि पीएएम (PAM) च्या वाढीव स्कंदन परिणामाचा अभ्यास केला. यांग होंगमेई (२०१७) व इतरांनी किमचीच्या सांडपाण्यावर एकत्रित वापराच्या उपचार परिणामाचा अभ्यास केला आणि इष्टतम पीएच (pH) मूल्य ६ असल्याचे मानले.

फू पेकियान (२००८) व इतरांनी पुनर्वापराच्या पाण्यावर वापरल्या जाणाऱ्या संयुक्त फ्लॉक्युलंटच्या परिणामाचा अभ्यास केला. पाण्याच्या नमुन्यांमधील गढूळपणा, टीपी, सीओडी आणि फॉस्फेट यांसारख्या अशुद्धींच्या निर्मूलन परिणामांचे मोजमाप करून असे आढळून आले की, संयुक्त फ्लॉक्युलंटमध्ये सर्व प्रकारच्या अशुद्धींना काढून टाकण्याचा चांगला प्रभाव आहे.

काओ लोंगटियन (२०१२) आणि इतरांनी ईशान्य चीनमधील हिवाळ्यातील कमी तापमानामुळे जलशुद्धीकरण प्रक्रियेत येणाऱ्या मंद अभिक्रिया दर, हलके फ्लॉक्स आणि बुडण्यास अडचण या समस्या सोडवण्यासाठी संयुक्त फ्लॉक्युलेशन पद्धतीचा अवलंब केला.

लिऊ हाओ (2015) आणि इतरांनी घरगुती सांडपाण्यातील कठीण अवसादन आणि गढूळपणा कमी करणाऱ्या निलंबनावर संयुक्त फ्लॉक्युलंटच्या उपचार परिणामाचा अभ्यास केला आणि असे आढळले की PAM आणि PAC टाकताना ठराविक प्रमाणात PAM फ्लॉक्युलेट टाकल्याने अंतिम उपचार परिणाम वाढू शकतो.

१.२ छपाई आणि रंगाईचे सांडपाणी आणि कागदनिर्मितीचे सांडपाणी

झांग लान्हे (२०१५) व इतरांनी कागदनिर्मितीच्या सांडपाण्यावर प्रक्रिया करताना कायटोसॅन (CTS) आणि कोॲग्युलंटच्या समन्वय परिणामाचा अभ्यास केला आणि असे आढळले की कायटोसॅन मिसळणे अधिक चांगले आहे.

सीओडी आणि गढूळपणाचे निर्मूलन दर अनुक्रमे १३.२% आणि ५.९% ने वाढवण्यात आले.

झी लिन (2010) यांनी कागदनिर्मितीच्या सांडपाण्यावर पीएसी आणि पीएएमच्या एकत्रित उपचारांच्या परिणामाचा अभ्यास केला.

लिऊ झिकियांग (२०१३) आणि इतरांनी छपाई आणि रंगाईच्या सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञानासह स्व-निर्मित पीएसी (PAC) आणि पीएसी संयुक्त फ्लॉक्युलंटचा वापर केला. असा निष्कर्ष काढण्यात आला की, जेव्हा पीएच (pH) मूल्य ११ ते १३ च्या दरम्यान होते, तेव्हा प्रथम पीएसी टाकून २ मिनिटे ढवळल्यास आणि नंतर पीएसी टाकून ३ मिनिटे ढवळल्यास प्रक्रियेचा परिणाम सर्वोत्तम होता.

झोऊ डॅनी (2016) आणि इतरांनी घरगुती सांडपाण्यावर PAC + PAM च्या उपचार परिणामाचा अभ्यास केला, जैविक प्रवेगक आणि जैविक प्रतिविष यांच्या उपचार परिणामाची तुलना केली आणि असे आढळले की तेल काढण्याच्या प्रभावात PAC + PAM हे जैविक उपचार पद्धतीपेक्षा चांगले होते, परंतु पाण्याच्या गुणवत्तेतील विषारीपणामध्ये PAC + PAM हे जैविक उपचार पद्धतीपेक्षा खूपच चांगले होते.

वांग झिझी (२०१४) व इतरांनी, पद्धतीचा एक भाग म्हणून PAC + PAM स्कंदन वापरून कागदनिर्मितीच्या मधल्या टप्प्यातील सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्याच्या पद्धतीचा अभ्यास केला. जेव्हा PAC ची मात्रा २५० मिग्रॅ/लिटर, PAM ची मात्रा ०.७ मिग्रॅ/लिटर असते आणि pH मूल्य जवळपास उदासीन असते, तेव्हा COD निष्कासन दर ६८% पर्यंत पोहोचतो.

झुओ वेईयुआन (2018) आणि इतरांनी Fe3O4 / PAC / PAM च्या मिश्र अवसादन परिणामाचा अभ्यास आणि तुलना केली. चाचणीत असे दिसून आले की, जेव्हा या तिघांचे प्रमाण 1:2:1 असते, तेव्हा छपाई आणि रंगाईच्या सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्याचा परिणाम सर्वोत्तम असतो.

एल. व्ही. सिनिंग (२०१०) व इतर यांनी सांडपाण्याच्या मधल्या टप्प्यावर पीएसी (PAC) + पॅम (PAM) या संयुक्त मिश्रणाच्या उपचार परिणामाचा अभ्यास केला. या संशोधनात असे दिसून आले आहे की आम्लधर्मी वातावरणात (पीएच ५) संयुक्त मिश्रणाचा स्कंदन परिणाम सर्वोत्तम आहे. पीएसीची मात्रा १२०० मिग्रॅ/लिटर, पॅमची मात्रा १२० मिग्रॅ/लिटर असून, कॉड (COD) काढून टाकण्याचा दर ६०% पेक्षा जास्त आहे.

१.३ कोळसा रासायनिक सांडपाणी आणि शुद्धीकरण सांडपाणी

यांग लेई (२०१३) व इतरांनी कोळसा उद्योगातील सांडपाणी प्रक्रियेमध्ये PAC + PAM च्या गोठण परिणामाचा अभ्यास केला, वेगवेगळ्या गुणोत्तरांनुसार अवशिष्ट गढूळपणाची तुलना केली आणि वेगवेगळ्या सुरुवातीच्या गढूळपणानुसार PAM चा समायोजित डोस दिला.

फँग शियाओलिंग (२०१४) आणि इतरांनी रिफायनरीच्या सांडपाण्यावर PAC + Chi आणि PAC + PAM यांच्या गोठण परिणामाची तुलना केली. त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की PAC + Chi चा स्कंदन परिणाम अधिक चांगला होता आणि COD काढून टाकण्याची कार्यक्षमता जास्त होती. प्रायोगिक निकालांवरून असे दिसून आले की, ढवळण्याची इष्टतम वेळ १० मिनिटे आणि इष्टतम pH मूल्य ७ होते.

डेंग लेई (2017) आणि इतरांनी ड्रिलिंग फ्लुइड सांडपाण्यावर PAC + PAM च्या फ्लॉक्युलेशन परिणामाचा अभ्यास केला आणि COD काढण्याचा दर 80% पेक्षा जास्त पोहोचला.

वू जिनहुआ (२०१७) व इतरांनी स्कंदन पद्धतीने कोळशाच्या रासायनिक सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्याचा अभ्यास केला. पीएसी (PAC) २ ग्रॅम/लिटर आणि पीएएम (PAM) १ मिलिग्रॅम/लिटर आहे. प्रयोगातून असे दिसून आले की सर्वोत्तम पीएच (pH) मूल्य ८ आहे.

गुओ जिनलिंग (2009) आणि इतरांनी संयुक्त फ्लॉक्युलेशनच्या जलशुद्धीकरण परिणामाचा अभ्यास केला आणि असे मानले की जेव्हा PAC चे प्रमाण 24 mg/L आणि PAM चे प्रमाण 0.3 mg/L होते तेव्हा काढण्याचा परिणाम सर्वोत्तम होता.

लिन लू (२०१५) व इतरांनी वेगवेगळ्या परिस्थितीत पायसीकृत तेलयुक्त सांडपाण्यावर पॅक-पॅम मिश्रणाच्या अवसादन परिणामाचा अभ्यास केला आणि एकल अवसादकाच्या परिणामाशी तुलना केली. अंतिम मात्रा अशी होती: पीएसी ३० मिग्रॅ/लिटर, पॅम ६ मिग्रॅ/लिटर, सभोवतालचे तापमान ४० ℃, उदासीन पीएच मूल्य आणि ३० मिनिटांपेक्षा जास्त अवसादन वेळ. सर्वात अनुकूल परिस्थितीत, सीओडी निष्कासन कार्यक्षमता सुमारे ८५% पर्यंत पोहोचते.

२ निष्कर्ष आणि सूचना

पॉलिॲल्युमिनियम क्लोराईड (PAC) आणि पॉलिॲक्रिलामाइड (PAM) यांचे मिश्रण जीवनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे. सांडपाणी आणि गाळ प्रक्रिया क्षेत्रात यात मोठी क्षमता असून, त्याच्या औद्योगिक मूल्याचा अधिक शोध घेणे आवश्यक आहे.

PAC आणि PAM यांच्या संयोगाची यंत्रणा प्रामुख्याने PAM च्या बृहत्-आण्विक साखळीच्या उत्कृष्ट लवचिकतेवर अवलंबून असते, जी PAC मधील Al3+ आणि PAM मधील –O सोबत एकत्र येऊन एक अधिक स्थिर जाळीदार रचना तयार करते. ही जाळीदार रचना घन कण आणि तेलाचे थेंब यांसारख्या इतर अशुद्धींना स्थिरपणे वेढू शकते, त्यामुळे अनेक प्रकारच्या अशुद्धी असलेल्या सांडपाण्यावर, विशेषतः तेल आणि पाणी एकत्र असलेल्या सांडपाण्यावर, याचा उत्कृष्ट उपचार प्रभाव असतो.

त्याच वेळी, पीएसी (PAC) आणि पॅम (PAM) यांच्या संयोजनातही दोष आहेत. तयार झालेल्या फ्लॉक्युलेटमधील पाण्याचे प्रमाण जास्त असते आणि त्याच्या स्थिर अंतर्गत संरचनेमुळे दुय्यम प्रक्रियेसाठी उच्च आवश्यकता निर्माण होतात. त्यामुळे, पीएसी आणि पॅम यांच्या संयोजनाच्या पुढील विकासाला अजूनही अडचणी आणि आव्हानांचा सामना करावा लागत आहे.