ईटीपी, एसटीपी और स्वच्छता के लिए अपशिष्ट जल उपचार समाधान

मलजल या औद्योगिक अपशिष्ट जल से दूषित पदार्थों को हटाने और विभिन्न भौतिक, रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं का उपयोग करके जल की भौतिक-रासायनिक और जैविक विशेषताओं में सुधार करने की प्रक्रिया, जिससे उपयोग किए गए जल को पर्यावरण में सुरक्षित रूप से छोड़ा जा सके या घरेलू या औद्योगिक उद्देश्यों के लिए जल का पुन: उपयोग किया जा सके, अपशिष्ट जल उपचार कहलाती है। अपशिष्ट जल उपचार आमतौर पर मलजल के लिए मलजल उपचार संयंत्र और औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए अपशिष्ट उपचार संयंत्र में किया जाता है।

उत्पत्ति के स्रोत के आधार पर, अपशिष्ट जल को घरेलू अपशिष्ट जल, जिसे सीवेज जल भी कहा जाता है, और औद्योगिक अपशिष्ट जल, जिसे बहिःस्राव भी कहा जाता है, के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

सीवेज जल में आमतौर पर स्वच्छता सुविधाओं, खाना पकाने, नहाने, कपड़े धोने और आवासीय, व्यावसायिक या संस्थागत स्रोतों से निकलने वाला तरल पदार्थ शामिल होता है। व्यावसायिक और औद्योगिक क्षेत्रों में विभिन्न प्रकार की निर्माण प्रक्रियाओं से निकलने वाले जल को औद्योगिक अपशिष्ट जल या बहिःस्राव कहा जाता है।

अपशिष्ट जल उपचार एक ऐसी प्रक्रिया है जो दूषित जल को साफ करने में मदद करती है ताकि उसे जल चक्र में वापस लाया जा सके।

प्रदूषकों को हटाने के लिए कई अलग-अलग तरीकों का इस्तेमाल किया जा सकता है, और इस्तेमाल की जाने वाली विधि का प्रकार मौजूद संदूषण के प्रकार और मात्रा पर निर्भर करेगा।

सबसे आम अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के प्रकार इनमें अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र (ईटीपी), मलजल उपचार संयंत्र (एसटीपी) और सामान्य एवं संयुक्त अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र (सीईटीपी) शामिल हैं।

अपशिष्ट उपचार संयंत्र (ईटीपी) का उपयोग आमतौर पर उच्च विनिर्माण क्षमता वाले उद्योगों द्वारा किया जाता है, जैसे कपड़ा, दवा और रासायनिक उद्योग, जिनमें कार्बनिक या अकार्बनिक अपशिष्ट जल या दोनों का संयोजन होता है, जिसमें उच्च सीओडी, टीडीएस और अत्यधिक पीएच होता है, जिससे अपशिष्ट जल अत्यधिक विषाक्त हो जाता है।

अपशिष्ट उपचार संयंत्रों का चयन और डिजाइन, औद्योगिक अपशिष्ट के प्रकार और मात्रा के अनुसार किया जाता है।

सीवेज उपचार संयंत्र घरेलू अपशिष्ट जल से प्रदूषकों को हटाते हैं, जैसे आवासीय कॉलोनियों, संस्थानों, आतिथ्य उद्योगों आदि।

एसटीपी में उच्च मात्रा में कार्बनिक पदार्थ युक्त अपशिष्ट जल होता है, जिसका उपचार बिना किसी कठिनाई के किया जा सकता है।

सामान्य अपशिष्ट उपचार संयंत्र (सीईटीपी) को विभिन्न लघु उद्योगों से निकलने वाले अपशिष्ट जल के उपचार के लिए डिजाइन किया गया है, जो सामान्य अपशिष्ट उपचार संयंत्र में अपशिष्टों का उपचार करने में सक्षम नहीं हैं।

सीईटीपी का निर्माण आमतौर पर औद्योगिक सम्पदाओं या औद्योगिक विकास निगमों (आईडीसी) में किया जाता है।

अपशिष्ट जल उपचार में 3 चरण होते हैं। प्राथमिक चरण में आने वाले पानी से बड़े ठोस पदार्थों को हटाने के लिए विभिन्न तकनीकें शामिल हैं।

बार स्क्रीनिंग किसी भी बड़े ठोस पदार्थ जैसे लकड़ी, प्लास्टिक, चिथड़े आदि को छान देती है।

प्राथमिक निर्मलक गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से ठोस पदार्थों को नीचे बैठने देता है; कभी-कभी, घुले हुए ठोस पदार्थों को अवक्षेपित करने और नीचे बैठने के लिए स्कंदक और फ्लोक्यूलेंट का उपयोग किया जाता है। अपशिष्ट जल का द्वितीयक उपचार (जिसे आमतौर पर जैविक अपशिष्ट जल उपचार के रूप में जाना जाता है) एक प्राथमिक निर्मलक से आने वाला सूक्ष्मजीव-मध्यस्थ अपशिष्ट जल उपचार है। इसमें COD, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस आदि को कम करके अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों के उपचार हेतु वायवीय, अवायवीय उपचार, या दोनों प्रक्रियाओं का संयोजन शामिल है। तृतीयक चरण अपशिष्ट जल उपचार का अंतिम चरण है जो जल की गुणवत्ता को उस स्तर तक सुधारता है जिससे जल को पर्यावरण में छोड़ा जा सके या उपचारित जल का पुन: उपयोग किया जा सके। इसमें कीटाणुशोधन, झिल्ली निस्पंदन, कार्बन निस्पंदन आदि जैसी प्रक्रियाएँ शामिल हैं।

अपशिष्ट जल के द्वितीयक उपचार में सूक्ष्मजीव अनिवार्य रूप से शामिल होते हैं।

ऐसा इसलिए है क्योंकि वे अपशिष्ट जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के विघटन में मध्यस्थ होते हैं।

जैविक अपशिष्ट जल उपचार में, सूक्ष्मजीव अपशिष्ट जल में उपस्थित कार्बनिक पदार्थों को भोजन के स्रोत के रूप में खाते हैं, जिसमें कार्बन, नाइट्रोजन, फास्फोरस और अन्य आवश्यक पोषक तत्व होते हैं।

बदले में, वे अत्यधिक विषैले प्रदूषकों को छोटे, गैर विषैले पदार्थों में परिवर्तित कर देते हैं, जिन्हें पर्यावरण में सुरक्षित रूप से छोड़ा जा सकता है।

अपशिष्ट जल के द्वितीयक उपचार के लिए विभिन्न सूक्ष्मजीवों के संयोजन की आवश्यकता होती है।

अपशिष्ट जल उपचार में सबसे आम बैक्टीरिया बैसिलस और स्यूडोमोनास प्रजातियां हैं।

बैसिलस की अनेक प्रजातियां हैं, जैसे बी. लिकेनिफॉर्मिस, बी. सबटिलिस, बी. मेगाटेरियम, बी. प्यूमिलस, बी. कोएगुलन्स, आदि, जबकि स्यूडोमोनास, पी. एरुगिनोसा, पी. पुटिडा, पी. फ्लोरोसेंस, आदि में इन जीवाणुओं के संभावित उपभेदों का उपयोग आमतौर पर अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली में मौजूद प्रदूषकों के उपचार के लिए किया जाता है।

अपशिष्ट जल के उपचार के लिए सूक्ष्मजीवों के चयन का आधार पूरी तरह से उनकी आनुवंशिक और एंजाइमेटिक मशीनरी पर निर्भर करता है, जो उन्हें कुछ विशेष प्रकार के अपशिष्ट जल में पाए जाने वाले सब्सट्रेट को विघटित करने में सक्षम बनाती है।

इसके अलावा, उच्चतर जीवन रूप जैसे कि मुक्त-तैराकी सिलिअट्स, डंठल वाले सिलिअट्स, रोटिफ़र्स और टार्डिग्रेड्स जो मुक्त जीवाणु कोशिकाओं पर निर्भर होकर अपशिष्ट जल उपचार के लिए जैव-एंजाइम बनाने में मदद करते हैं और अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली में अच्छे फ्लोक्यूलेशन को बनाए रखने में मदद करते हैं।

एरोबिक प्रक्रिया में सूक्ष्मजीवों का एक समूह शामिल होता है जो ऑक्सीजन की उपस्थिति में बेहतर ढंग से विकसित होता है।

अवायवीय अपशिष्ट जल उपचार में सूक्ष्मजीव शामिल होते हैं जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में बढ़ते हैं।

यह एक ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है क्योंकि इसमें वातन और वातन मापदंडों की निगरानी के लिए निरंतर बिजली का उपयोग किया जाता है।

त्वरित सूक्ष्मजीवी गतिविधि के कारण, अपशिष्ट अपघटन के लिए अवधारण समय, अवायवीय उपचार के लिए आवश्यक समय से कम होता है।

किसी उद्योग में जैविक अपशिष्ट जल उपचार के लिए प्रक्रिया का चयन विभिन्न कारकों पर आधारित होता है जैसे:

• भूमि की उपलब्धता: चूंकि अवायवीय प्रक्रिया में लंबे समय तक प्रतिधारण समय की आवश्यकता होती है, इसलिए बड़ी मात्रा में अपशिष्ट को लंबे समय तक बनाए रखने के लिए अधिक स्थान की आवश्यकता होती है।
• परिचालन की लागत: संचालन की लागत के संदर्भ में, एरोबिक सुविधा के रखरखाव से ओपेक्स लागत बढ़ जाती है क्योंकि इसके लिए ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति, विभिन्न मापदंडों की निगरानी और नियमित अंतराल पर चलने वाले भागों के रखरखाव की आवश्यकता होती है। एनारोबिक प्रक्रिया पानी के द्वितीयक उपचार के लिए तुलनात्मक रूप से लागत प्रभावी विधि है, क्योंकि इसमें अतिरिक्त ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता नहीं होती है।
• अपशिष्ट प्रकार और ऊर्जा पुनर्प्राप्ति: जब बहिःस्राव वाले पानी में कार्बनिक पदार्थ की मात्रा अधिक होती है, तो अवायवीय उपचार के माध्यम से बायोगैस के रूप में अपशिष्ट जल से ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है, लेकिन इस प्रक्रिया के लिए उच्च स्तर की निगरानी और रखरखाव की आवश्यकता होती है। एरोबिक उपचार से ऊर्जा की वसूली माइक्रोबियल बायोमास के साथ मिश्रित कार्बनिक कीचड़ से की जा सकती है, कभी-कभी यदि सब्सट्रेट उपयुक्त हो।

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में, आमतौर पर, 1 से 2 मिलीग्राम/लीटर के बीच DO स्तर बनाए रखा जाता है। कम DO स्तर सूक्ष्मजीवों के विकास में बाधा डाल सकता है और इस प्रकार आपके उपचार संयंत्र की उपचार दक्षता को कम कर सकता है।

बायोगैस का उत्पादन होता है ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के परिणामस्वरूप। इस प्रक्रिया को औपचारिक रूप से अवायवीय पाचन के रूप में जाना जाता है।

जैविक अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली पानी को साफ करने के लिए बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों का उपयोग करती है। यह तकनीक सीवेज जैसे कार्बनिक पदार्थों से दूषित पानी के उपचार में प्रभावी है।

जैविक अपशिष्ट जल उपचार एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को तोड़ने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया को अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को छोड़ने से पहले 80% तक कम करने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाएं निम्नलिखित में से एक या अधिक का उपयोग करती हैं: चरण पृथक्करण, जैसे अवसादन; जैविक और रासायनिक प्रक्रियाएं, जैसे ऑक्सीकरण; या पॉलिशिंग।