1. کیمیائی علاج
کیمیائی طریقہ پانی میں نامیاتی مادے، غیر نامیاتی نجاست کو دور کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل کا استعمال ہے۔ بنیادی طور پر کیمیائی جمنے کا طریقہ، کیمیائی آکسیڈیشن کا طریقہ، الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن کا طریقہ، وغیرہ ہیں۔ کیمیائی جمنے کا بنیادی مقصد پانی میں چھوٹے معلق مادے اور کولائیڈل مادے ہیں۔ جمنے اور فلوکولیشن پیدا کرنے کے لیے کیمیکل ایجنٹوں کو شامل کرنے سے، کولائیڈ کو غیر مستحکم کر کے ورن بنا دیا جاتا ہے اور ہٹا دیا جاتا ہے۔ جمنے کا طریقہ نہ صرف 1O ~ 10mm کے ذرہ سائز کے ساتھ ٹھیک معطل ذرات کو ہٹا سکتا ہے، بلکہ کروما، مائکروجنزم اور نامیاتی مادے کو بھی ہٹا سکتا ہے۔ طریقہ پی ایچ کی قدر، پانی کے درجہ حرارت، پانی کے معیار اور مقدار سے بہت متاثر ہوتا ہے، اور کچھ حل پذیر نامیاتی اور غیر نامیاتی مادوں کے اخراج کی شرح کم ہوتی ہے۔ کیمیکل آکسیڈیشن عام طور پر کیمیائی گندے پانی میں آکسیڈائزنگ ایجنٹ کے ذریعے نامیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ کیمیکل ریڈوکس کے ذریعے فضلہ پانی، نامیاتی اور غیر نامیاتی زہریلے مادوں میں موجود فضلہ پانی کو غیر زہریلا یا کم زہریلا بنا سکتا ہے، تاکہ گندے پانی کو صاف کرنے کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔ ایئر آکسیکرن، کلورین آکسیکرن اور اوزونیشن عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس کی کمزور آکسیکرن صلاحیت کی وجہ سے، ہوا کا آکسیکرن بنیادی طور پر گندے پانی کے علاج میں استعمال ہوتا ہے جس میں مضبوط کم کرنے والے مادے ہوتے ہیں۔ Cl عام طور پر استعمال ہونے والا آکسیڈائزر ہے، جو بنیادی طور پر فینول اور سائینائیڈ پر مشتمل نامیاتی گندے پانی کے علاج میں استعمال ہوتا ہے، اور اوزون کو گندے پانی کے علاج میں مضبوط آکسیکرن صلاحیت اور کوئی ثانوی آلودگی کے بغیر استعمال کیا جاتا ہے۔ اوزون آکسیکرن طریقہ، کلورین آکسیکرن طریقہ، اس کے پانی کے علاج کا اثر اچھا ہے، لیکن اعلی توانائی کی کھپت، زیادہ قیمت، بڑے پانی کے علاج کے لیے موزوں نہیں اور کیمیائی سیوریج کی نسبتاً کم ارتکاز؛ الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن کا طریقہ الیکٹرولائٹک سیل میں ہوتا ہے، گندے پانی میں موجود نامیاتی آلودگی الیکٹروڈ پر REDOX کے رد عمل کی وجہ سے ہٹا دی جاتی ہے، الیکٹرولائٹک سیل کے انوڈ میں موجود گندے پانی میں موجود آلودگی الیکٹران کھو دیتے ہیں اور آکسائڈائزڈ ہو جاتے ہیں، Cl-، OH- پانی میں Cl2 اور آکسیجن پیدا کرنے کے لیے انوڈ پر بھی خارج کیا جا سکتا ہے، جو بالواسطہ طور پر آلودگیوں کو آکسائڈائز اور تباہ کر دیتا ہے۔ درحقیقت، انوڈ کے آکسیکرن کو مضبوط کرنے اور الیکٹرولائٹک سیل کی اندرونی مزاحمت کو کم کرنے کے لیے، نام نہاد الیکٹرک کلورینیشن کے لیے اکثر گندے پانی کے الیکٹرولائٹک سیل میں کچھ سوڈیم کلورائڈ شامل کیا جاتا ہے۔ NaCl کو شامل کرنے کے بعد، انوڈ میں کلورین اور ہائپوکلورائٹ پیدا کیے جا سکتے ہیں، جس کا پانی میں موجود غیر نامیاتی مادے اور نامیاتی مادے پر بھی مضبوط آکسیکرن اثر پڑتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، الیکٹرو آکسیڈیشن اور الیکٹروڈکشن میں کچھ نئے الیکٹروڈ مواد دریافت ہوئے ہیں، اور کچھ کامیابیاں حاصل کی گئی ہیں، لیکن ابھی بھی کچھ مسائل ہیں جیسے کہ زیادہ توانائی کی کھپت، زیادہ لاگت اور ضمنی اثرات۔
2. فزیکل پروسیسنگ
کیمیائی گندے پانی کے عام جسمانی طریقوں میں فلٹریشن، کشش ثقل کی بارش اور گیس فلوٹ شامل ہیں۔ فلٹریشن کا طریقہ پانی میں موجود نجاست کو دانے دار دانے دار پرت سے روکنا ہے، بنیادی طور پر پانی میں معلق مادے کو کم کرنے کے لیے، کیمیکل سیوریج کے فلٹریشن ٹریٹمنٹ میں، عام طور پر استعمال ہونے والے فریم فلٹر اور مائیکرو پورس فلٹر، مائیکرو پورس ٹیوب پولی تھیلین سے بنی ہوتی ہے۔ یپرچر کا سائز ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، زیادہ آسان تبادلہ؛ کشش ثقل کی بارش کا طریقہ کشش ثقل کے میدان کے عمل کے تحت پانی میں معطل ذرات اور قدرتی تلچھٹ کی تیز رفتاری کا استعمال کرتے ہوئے ٹھوس مائع علیحدگی کا عمل ہے۔ ایئر فلوٹیشن چھوٹے بلبلوں کو پیدا اور جذب کرکے معلق ذرات کو پانی کی سطح پر لے جانے کا ایک طریقہ ہے۔ یہ تینوں جسمانی طریقے عمل میں آسان اور انتظام میں آسان ہیں، لیکن یہ حل پذیر فضلے کے پانی کے اجزاء کو ہٹانے کے لیے موزوں نہیں ہیں اور ان کی بڑی حدود ہیں۔
3. Photocatalytic آکسیکرن ٹیکنالوجی
Photocatalytic آکسیڈیشن O2، H2O2 اور دیگر آکسیڈینٹس کو آپٹیکل ریڈی ایشن کے ساتھ ملانے کے لیے فوٹو ایکسائٹڈ آکسیڈیشن کا استعمال کرتی ہے۔ استعمال ہونے والی روشنی بنیادی طور پر الٹرا وایلیٹ لائٹ ہے، جس میں uv-H2O2، uv-O2 اور دیگر عمل شامل ہیں، جو CHCl3، CCl4، پولی کلورینیٹڈ بائفنائل اور سیوریج میں موجود دیگر ریفریکٹری مادوں کے علاج کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، الٹرا وائلٹ لائٹ کے ساتھ فیٹن سسٹم میں، الٹرا وائلٹ لائٹ اور آئرن آئن کے درمیان ایک ہم آہنگی کا اثر ہوتا ہے، جو ہائیڈروکسیل ریڈیکل پیدا کرنے کے لیے H2O2 کے سڑنے کی شرح کو بہت تیز کرتا ہے، اور نامیاتی مادے کے آکسیکرن ہٹانے کو فروغ دیتا ہے۔
نام نہاد فوٹو کیمیکل ردعمل ایک کیمیائی ردعمل ہے جو صرف روشنی کے عمل کے تحت کیا جا سکتا ہے. اس ردعمل میں، ہلکی توانائی کو جذب کرنے والے مالیکیولز زیادہ توانائی کی حالت میں پرجوش ہوتے ہیں، اور پھر برقی طور پر پرجوش مالیکیول کیمیائی رد عمل سے گزرتے ہیں۔ فوٹو کیمیکل رد عمل کی متحرک توانائی فوٹوون کی توانائی سے آتی ہے۔ شمسی توانائی کے استعمال میں، فوٹو الیکٹرک کنورژن اور فوٹو کیمیکل کنورژن فوٹو کیمسٹری ریسرچ میں ہمیشہ فعال میدان ہوتے ہیں۔ 1980 کی دہائی کے اوائل میں، ماحولیاتی تحفظ میں فوٹو کیمسٹری کے اطلاق کا مطالعہ کیا جانا شروع ہوا، جس میں آلودگی پر قابو پانے کے لیے فوٹو کیمیکل انحطاط پر خصوصی توجہ دی گئی، بشمول فوٹو کیمیکل انحطاط بغیر اتپریرک کے اور اتپریرک کے ساتھ۔ سابقہ الٹرا وایلیٹ شعاع ریزی کے تحت آلودگیوں کو گلنے کے لیے اوزون اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کو آکسیڈینٹ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ مؤخر الذکر، جسے photocatalytic degradation بھی کہا جاتا ہے، کو عام طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: یکساں اور متضاد۔ یکساں فوٹوکاٹیلیٹک انحطاط بنیادی طور پر Fe2 پلس یا Fe3 پلس اور H2O2 کو میڈیا کے طور پر استعمال کرتا ہے، اور فوٹو اسسٹڈ فینٹن ری ایکشن کے ذریعے آلودگی کو کم کرتا ہے، جو براہ راست مرئی روشنی کا استعمال کر سکتا ہے۔ متضاد فوٹوکاٹیلیٹک انحطاط آلودگی کے نظام میں ایک خاص مقدار میں فوٹو سینسیٹو سیمی کنڈکٹر مواد کو شامل کرتا ہے، ایک ہی وقت میں تابکاری کی ایک خاص توانائی کے ساتھ مل کر، روشنی کے اتیجیت کی شعاع ریزی کے تحت فوٹو سینسیٹو سیمی کنڈکٹر کو الیکٹرانک ہول جوڑا پیدا کرتا ہے، جیسے تحلیل شدہ آکسیجن۔ سیمی کنڈکٹر اور الیکٹرانک ہول میں جذب ہونے پر پانی کے مالیکیولز، مضبوط آکسیڈائزنگ فری ریڈیکلز پیدا کرتے ہیں، جیسے، OH پھر، ہائیڈروکسیل کے امتزاج، متبادل اور آلودگی کے درمیان الیکٹران کی منتقلی کے ذریعے، تمام یا تقریباً تمام آلودگی معدنیات سے پاک ہو جاتے ہیں، اور آخر کار CO2، H2O اور دیگر آئنز جیسے NO3-،
4. الٹراسونک ٹیکنالوجی
الٹراسونک ٹیکنالوجی، الٹراسونک فریکوئنسی اور سیر شدہ گیس، انحطاط اور نامیاتی مواد کی علیحدگی کے کنٹرول کے ذریعے ہے۔
پاور الٹراسونک کا کیویٹیشن اثر پانی میں نقصان دہ نامیاتی مادے کے انحطاط کے لیے ایک انوکھا جسمانی اور کیمیائی ماحول فراہم کرتا ہے، جو الٹراسونک گندے پانی کے علاج کے احساس کا باعث بنتا ہے۔ الٹراسونک کاویٹیشن بلبلے کے گرنے سے پیدا ہونے والی توانائی کیمیائی بانڈز کو توڑنے کے لیے کافی زیادہ ہے۔ ایک آبی محلول میں، cavitation کے بلبلے گر کر ہائیڈروکسیل اور ہائیڈروجن گروپ بناتے ہیں، جو آکسیکرن میں نامیاتی مادے کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ کاویٹیشن کا منفرد جسمانی اور کیمیائی ماحول کیمیائی رد عمل کا ایک نیا راستہ کھولتا ہے، تیزی سے کیمیائی رد عمل کی رفتار کو بڑھاتا ہے، اور نامیاتی مادے کے لیے مضبوط انحطاط کی صلاحیت رکھتا ہے۔ مسلسل الٹراساؤنڈ کے بعد، نقصان دہ نامیاتی مادے کو غیر زہریلے یا کم زہریلے مادوں جیسے غیر نامیاتی آئنوں، پانی، کاربن ڈائی آکسائیڈ یا نامیاتی تیزاب میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
5. مقناطیسی علیحدگی
مقناطیسی علیحدگی کا طریقہ یہ ہے کہ مقناطیسی بیج کے بقایا مقناطیسی کا استعمال کرتے ہوئے کیمیکل سیوریج میں مقناطیسی بیج اور کوگولنٹ شامل کیا جائے، ایک ہی وقت میں کوگولنٹ کے عمل کے تحت، تاکہ ذرات ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کریں اور یکجا ہو جائیں، معلق مادے کی علیحدگی کو تیز کریں، اور پھر نامیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے مقناطیسی جداکار کا استعمال کریں، لیبارٹری سے غیر ملکی ہائی گریڈینٹ مقناطیسی علیحدگی ٹیکنالوجی کا اطلاق کیا گیا ہے۔
میگنیٹک سیپریشن ٹیکنالوجی تین طریقوں سے گندے پانی کے علاج پر لاگو ہوتی ہے: براہ راست مقناطیسی علیحدگی، بالواسطہ مقناطیسی علیحدگی اور مائکروبیل مقناطیسی علیحدگی۔ گندے پانی کے علاج کے لیے مقناطیسی ٹکنالوجی کا استعمال بنیادی طور پر آلودگیوں کی جمع ہونے اور آلودگیوں کی اضافی صلاحیت کا استعمال کرتا ہے۔ ہم آہنگی سے مراد فیرو میگنیٹزم یا پیرا میگنیٹزم کے ساتھ آلودگی ہے، جو مقناطیسی میدان کے عمل کے تحت بڑھے ہوئے سطح کے قطر کے ساتھ ذرات میں گاڑھ جاتے ہیں اور پھر ہٹا دیتے ہیں۔ بیجوں کے اضافے کا مطلب یہ ہے کہ مقناطیسی علیحدگی کو ختم کرنے کے لیے مقناطیسی بیجوں کے اضافے سے کمزور پیرا میگنیٹک یا غیر مقناطیسی آلودگیوں کی مقناطیسی خصوصیات میں اضافہ ہوتا ہے۔ یا گندے پانی میں پیرا میگنیٹک آئنوں کو جذب کرنے کے لیے مائکروجنزموں کے اضافے کے ساتھ، اور پھر آئن پیرا میگنیٹک آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے مقناطیسی علیحدگی کا استعمال کریں۔
ہائی گریڈینٹ مقناطیسی علیحدگی جسمانی گندے پانی کے علاج کے طریقوں میں سے ایک ہے۔ دانے دار آلودگیوں کو الگ کرنے یا میگنیٹک فیلڈ اور ایک اعلی گریڈینٹ مقناطیسی فیلڈ میں میگنیٹائزڈ میٹرکس کے حوصلہ افزائی مقناطیسی فیلڈ سے پیدا ہونے والی مقناطیسی قوتوں کا استعمال کرتے ہوئے گندے پانی سے مفید مادوں کو نکالنے کا طریقہ۔ مقناطیسی جداکاروں کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: مستقل مقناطیس الگ کرنے والے اور برقی مقناطیسی جدا کار، اور ہر زمرے میں وقفے وقفے سے اور مسلسل ہوتے ہیں۔ ہائی گریڈینٹ مقناطیسی علیحدگی کی ٹیکنالوجی گندے پانی میں مقناطیسی مادوں کے علاج کے لیے استعمال کی جاتی ہے۔ اس میں سادہ عمل، کمپیکٹ آلات، اعلی کارکردگی، تیز رفتار اور کم قیمت کے فوائد ہیں۔