الیکٹروکٹیلیٹک آکسیڈیشن کے اصولوں کا موازنہ اور پانی کے علاج میں مائیکرو الیکٹرولیسس کا اطلاق

حالیہ برسوں میں، پانی کی صفائی کی ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی اور بہتری کے ساتھ، الیکٹرو کیمیکل واٹر ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی کو اس کی اعلی انحطاط کی شرح، سادہ آپریشن اور آلودگی سے پاک خصوصیات کی وجہ سے تیزی سے قدر اور لاگو کیا گیا ہے۔ چونکہ الیکٹرو کیمیکل واٹر ٹریٹمنٹ ٹکنالوجی کی بہت سی ذیلی تقسیمیں ہیں، یہاں صرف الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن اور مائیکرو الیکٹرولیسس پر تبادلہ خیال اور تبادلہ کیا جاتا ہے۔

1. الیکٹروکیٹالیٹک آکسیکرن کے ذریعہ پانی کے علاج کا اصول

الیکٹرو کیمیکل آکسیکرن:

موٹے طور پر، الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن دراصل الیکٹرو کیمسٹری کے پورے عمل سے مراد ہے۔ یہ ریڈوکس رد عمل کے اصول پر مبنی ہے، اور الیکٹروکیٹلیٹک آکسیڈیشن الیکٹرولائزر کے الیکٹروڈز پر براہ راست یا بالواسطہ الیکٹرو کیمیکل رد عمل ہوتا ہے، اس طرح گندے پانی سے آلودگی کو کم یا ہٹایا جاتا ہے۔

ایک تنگ معنوں میں، الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن خاص طور پر انوڈ کے عمل سے مراد ہے، جس میں نامیاتی مادے کا حل یا معطلی الیکٹرولائٹک سیل میں رکھی جاتی ہے، اور نامیاتی مادے کو آکسائڈائز کرنے کے لیے انوڈ پر الیکٹرانوں کو پکڑنے کے لیے براہ راست کرنٹ استعمال کیا جاتا ہے، یا پہلے کم ویلنٹ دھاتوں کو ہائی ویلنٹ میٹل آئنوں میں آکسائڈائز کرتے ہیں، اور پھر ہائی ویلنٹ میٹل آئن نامیاتی مادے کو آکسائڈائز کرتے ہیں۔ عام طور پر، نامیاتی مادے کے کچھ فعال گروپ الیکٹرو کیمیکل طور پر فعال ہوتے ہیں۔ برقی میدان کی جبری کارروائی کے ذریعے، فنکشنل گروپس کی ساخت تبدیل ہوتی ہے، اس طرح نامیاتی مادے کی کیمیائی خصوصیات میں تبدیلی آتی ہے، اس کی زہریلا پن کو کم کیا جاتا ہے یا اسے ختم کیا جاتا ہے، اور اس کی بایوڈیگریڈیبلٹی میں اضافہ ہوتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل آکسیکرن کو براہ راست آکسیکرن اور بالواسطہ آکسیکرن میں تقسیم کیا گیا ہے۔

براہ راست آکسیکرن (براہ راست الیکٹرولیسس) سے مراد الیکٹروکیٹالیٹک الیکٹروڈ پر براہ راست آکسیکرن کے ذریعہ گندے پانی سے آلودگیوں کو ہٹانا ہے، جسے انوڈک عمل اور کیتھوڈک عمل میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ انوڈک عمل یہ ہے کہ آلودگیوں کو انوڈ کی سطح پر آکسائڈائز کیا جاتا ہے اور کم زہریلے مادوں یا آسانی سے بایوڈیگریڈیبل مادوں میں تبدیل کیا جاتا ہے، اس طرح آلودگی کو کم کرنے اور ہٹانے کا مقصد حاصل ہوتا ہے۔ کیتھوڈک عمل یہ ہے کہ کیتھوڈ کی سطح پر آلودگی کو کم کیا جاتا ہے اور ہٹا دیا جاتا ہے، جو بنیادی طور پر ہیلوجنیٹڈ ہائیڈرو کاربن کی کمی اور ڈیہالوجینیشن اور بھاری دھاتوں کی بازیافت کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ کیتھوڈک عمل، جسے الیکٹرو کیمیکل کمی بھی کہا جاتا ہے، الیکٹران دینے کے لیے سٹینلیس سٹیل کیتھوڈس یا Ti-based Pt-plated الیکٹروڈ کا استعمال ہے، جو کہ Cr6+ اور بھاری دھاتی آئنوں کی کمی اور جمع کرنے کے مترادف ہے۔ Hg2+ کو کم کرنے والے ایجنٹوں کے ذریعے۔ ہائی آکسیڈیشن سٹیٹ آئن کم آکسیڈیشن سٹیٹس میں کم ہو جاتے ہیں (ہیکساویلنٹ کرومیم ٹرائیولنٹ کرومیم بن جاتا ہے)؛ کلورین پر مشتمل نامیاتی مادے کو کم کیا جاتا ہے اور اسے ڈیکلورینیٹ کیا جاتا ہے، کم زہریلے یا غیر زہریلے مادوں میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور بایوڈیگریڈیبلٹی کو بہتر کیا جاتا ہے: R-Cl +H++e →RH + Cl-

بالواسطہ آکسیکرن (بالواسطہ الیکٹرولیسس) سے مراد الیکٹرو کیمیکل طور پر تیار کردہ ریڈوکس مادوں کو ری ایکٹنٹس یا کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرنا ہے تاکہ آلودگی کو کم زہریلے مادوں میں تبدیل کیا جا سکے۔ بالواسطہ الیکٹرولیسس کو الٹنے والے عمل اور ناقابل واپسی عمل میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ الٹ جانے والا عمل (ثالثی الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن) کا مطلب یہ ہے کہ الیکٹرولیسس کے عمل کے دوران ریڈوکس کو الیکٹرو کیمیکل طور پر دوبارہ تخلیق اور ری سائیکل کیا جاسکتا ہے۔ ناقابل واپسی عمل سے مراد نامیاتی مادے کو آکسائڈائز کرنے کا عمل ہے جو ناقابل واپسی الیکٹرو کیمیکل رد عمل سے پیدا ہونے والے مادوں کا استعمال کرتے ہیں، جیسے Cl2، کلوریٹ، ہائپوکلورائٹ، H2O2 اور O3 مضبوط آکسیڈائزنگ خصوصیات کے ساتھ۔ الیکٹرو کیمیکل ری ایکشنز کو مضبوط آکسیڈائزنگ انٹرمیڈیٹس بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول سالویٹڈ الیکٹران، ·HO، ·HO2 (سپر آکسائیڈ ریڈیکلز)، ·O2- (سپر آکسائیڈ ایون ریڈیکلز) اور دیگر آزاد ریڈیکلز، جو سائینائیڈ، فینول کو تنزلی اور ختم کرتے ہیں۔ ، COD، S2- اور پانی میں دیگر آلودگی، اور آخر کار انہیں بے ضرر مادوں میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ اینوڈ پر براہ راست آکسیکرن کے لیے، اگر ری ایکٹنٹس کا ارتکاز بہت کم ہے، تو الیکٹرو کیمیکل سطح کا رد عمل بڑے پیمانے پر منتقلی کے مرحلے سے محدود ہو جائے گا۔ بالواسطہ آکسیکرن کے لیے، ایسی کوئی حد نہیں ہے۔ براہ راست یا بالواسطہ آکسیکرن عمل میں، عام طور پر H2 یا O2 ورن کے ضمنی ردعمل ہوتے ہیں، لیکن الیکٹروڈ مواد کے انتخاب اور ممکنہ کنٹرول کے ذریعے ضمنی رد عمل کو دبایا جا سکتا ہے۔

الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن نے گندے پانی کے لیے اچھے نتائج حاصل کیے ہیں جن میں اعلیٰ نامیاتی ارتکاز، پیچیدہ اجزاء، بہت سے مشکل سے کم کرنے والے مادوں اور اعلی رنگیت، جیسے آف شور آئل فیلڈ ویسٹ واٹر، پرنٹنگ اور ڈائینگ ویسٹ واٹر، ہائی ارتکاز لیچیٹ، اور گندے پانی میں امونیا اور ٹروجن سے بھرپور ہے۔ سائینائیڈ الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن ٹیکنالوجی الیکٹرو کیمیکل طور پر ایکٹو اینوڈ مواد کی مدد سے مضبوط آکسیڈائزنگ صلاحیت کے ساتھ ہائیڈروکسیل فری ریڈیکلز کو مؤثر طریقے سے تشکیل دے سکتی ہے، جو نہ صرف مستقل نامیاتی آلودگیوں کو گلا سکتی ہے اور انہیں غیر زہریلے بائیو ڈی گریڈ ایبل مادوں میں تبدیل کر سکتی ہے، بلکہ انہیں مکمل طور پر معدنیات سے بھی تبدیل کر سکتی ہے جیسے کاربن۔ ڈائی آکسائیڈ یا کاربونیٹ۔

اس کا اطلاق اس پر کیا جا سکتا ہے: نامیاتی آلودگیوں کے زیادہ ارتکاز کے ساتھ مشکل سے کم کرنے والا صنعتی گندا پانی، زیادہ نمکیات، واحد رنگ، ناقص بائیو ڈیگریڈیبلٹی، یا ایسے گندے پانی کی اقسام جن کو پانی کی صفائی کی روایتی ٹیکنالوجی کے ساتھ کم کرنا مشکل ہے۔

2. مائیکرو الیکٹرولیسس واٹر ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی

1970 کی دہائی میں، سابق سوویت یونین کے سائنس دانوں نے گندے پانی کو پرنٹ کرنے اور رنگنے کے لیے لوہے کی فائلنگ کا استعمال کیا، اور تب سے گندے پانی کے علاج کے لیے مائیکرو الیکٹرولیسس کا اطلاق کیا جاتا ہے۔ میرے ملک نے 1980 کی دہائی میں اس شعبے میں تحقیق شروع کی۔ تحقیق کی گہرائی کے ساتھ، مائیکرو الیکٹرولائسز ٹیکنالوجی مشکل سے کم کرنے والے صنعتی گندے پانی کے علاج کی ٹیکنالوجی میں توجہ حاصل کر رہی ہے اور اسے انجینئرنگ پریکٹس میں لاگو کیا گیا ہے۔

مائیکرو الیکٹرولیسس کا اصول بھی نسبتاً آسان ہے۔ یہ ایک ایسا عمل ہے جو گندے پانی کے علاج کے لیے ایک بنیادی بیٹری بنانے کے لیے دھاتی سنکنرن کے اصول کو استعمال کرتا ہے۔ یہ طریقہ اسکریپ آئرن کو خام مال کے طور پر استعمال کرتا ہے، بجلی کے وسائل کو استعمال نہیں کرتا ہے، اور اس کا مطلب ہے "فضلہ سے فضلہ کا علاج"۔ خاص طور پر، مائیکرو الیکٹرولیسس طریقہ کار کا اندرونی الیکٹرولیسس کالم اکثر اسکریپ آئرن اور ایکٹیویٹڈ کاربن کو فلر کے طور پر استعمال کرتا ہے، اور کیمیائی رد عمل کے ذریعے مضبوط کم کرنے والی خصوصیات کے ساتھ Fe2+ آئن تیار کرتا ہے، جو گندے پانی میں کچھ آکسیڈائزنگ اجزاء کو کم کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، Fe(OH)2 flocculation کو پانی کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فعال C کا جذب اثر ہوتا ہے اور یہ نامیاتی مادے اور مائکروجنزموں کو جذب کر سکتا ہے۔ لہٰذا، مائیکرو الیکٹرولیسس کا طریقہ یہ ہے کہ آئرن کاربن پر مشتمل ایک پرائمری بیٹری کے ذریعے کمزور کرنٹ پیدا کیا جائے، جس کا مائکروجنزموں کی نشوونما اور میٹابولزم پر محرک اثر پڑتا ہے۔ اندرونی الیکٹرولائسز واٹر ٹریٹمنٹ کے طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ یہ توانائی استعمال نہیں کرتا ہے، اور یہ طریقہ سیوریج میں مختلف قسم کے آلودگی اور رنگت کو ختم کر سکتا ہے، اور ساتھ ہی ساتھ مشکل سے کم ہونے والے مادوں کی بایوڈیگریڈیبلٹی کو بھی بہتر بنا سکتا ہے۔ مائیکرو الیکٹرولیسس واٹر ٹریٹمنٹ ٹکنالوجی کو عام طور پر پانی کی صفائی کی دیگر ٹیکنالوجیز کے ساتھ مل کر استعمال کیا جاتا ہے ایک پری ٹریٹمنٹ طریقہ یا اضافی طریقہ کے طور پر گندے پانی کے قابل علاج اور بایوڈیگریڈیبلٹی کو بہتر بنانے کے لیے۔ لیکن ایک ہی وقت میں، مائیکرو الیکٹرولیسس واٹر ٹریٹمنٹ کے طریقے کے بھی نقصانات ہیں، نقصانات یہ ہیں کہ رد عمل کی رفتار نسبتاً سست ہے، ری ایکٹر کو روکنا آسان ہے، اور زیادہ ارتکاز والے گندے پانی کا علاج کرنا مشکل ہے۔

گندے پانی کے علاج کے نئے طریقہ کے طور پر، آئرن کاربن مائیکرو الیکٹرولیسس ٹیکنالوجی کو ابتدائی طور پر گندے پانی کی پرنٹنگ اور رنگنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ اس کے علاوہ، بہت سے نامیاتی سے بھرپور گندے پانی کے علاج میں بھی بہت ساری تحقیق اور ایپلی کیشنز موجود ہیں جیسے پیپر میکنگ ویسٹ واٹر، فارماسیوٹیکل ویسٹ واٹر، کوکنگ ویسٹ واٹر، زیادہ نمکین نامیاتی گندے پانی اور الیکٹروپلٹنگ ویسٹ واٹر، پیٹرو کیمیکل ویسٹ واٹر، پیسٹیسائیڈ ویسٹ واٹر، اور آرگینک ویسٹ واٹر۔ سائینائیڈ گندے پانی پر مشتمل ہے۔ نامیاتی گندے پانی کے علاج میں، نامیاتی مادے میں آکسیڈائزنگ گروپس کو نئے ماحولیاتی فیرس آئنوں سے کم کیا جاتا ہے، جس میں جذب، فلوککولیشن، پیچیدگی اور الیکٹروڈپوزیشن کے اثرات ہوتے ہیں۔ مائیکرو الیکٹرولیسس کا طریقہ نہ صرف نامیاتی مادے کو ہٹا سکتا ہے بلکہ سی او ڈی کو بھی ہٹا سکتا ہے اور بایوڈیگریڈیبلٹی کو بہتر بنا سکتا ہے، جس سے مزید علاج کے لیے حالات پیدا ہوتے ہیں۔

عملی ایپلی کیشنز میں، آئرن کاربن مائیکرو الیکٹرولیسس کے طریقہ کار نے اپنے فوائد دکھائے ہیں، لیکن اس میں سختی اور پی ایچ ایڈجسٹمنٹ جیسے مسائل بھی ہیں۔ ان مسائل نے اس عمل کی مزید ترقی کو محدود کر دیا ہے۔ بڑے پیمانے پر صنعتی گندے پانی کے علاج کے لیے آئرن کاربن مائیکرو الیکٹرولیسس ٹیکنالوجی کے لیے مزید سازگار حالات پیدا کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔

الیکٹرو کیمیکل واٹر ٹریٹمنٹ کو دوسرے طریقوں کے ساتھ ملا کر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سیوریج ٹریٹمنٹ کی کارکردگی اور معیار کو بہت بہتر بنایا جا سکے۔ فی الحال، سیوریج ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی جس کا زیادہ مطالعہ کیا جا رہا ہے وہ الیکٹرو کیمیکل اور حیاتیاتی طریقوں کا امتزاج ہے۔ ان دونوں طریقوں کو یکجا کرنے کے بعد، حیاتیاتی ٹیکنالوجی اور الیکٹرو کیمیکل ٹیکنالوجی کے مشترکہ علاج میں پانی میں موجود مختلف آلودگیوں کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے اور ان کا علاج کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل رد عمل کے عمل سے پیدا ہونے والا کمزور کرنٹ سوکشمجیووں کی میٹابولک سرگرمی کو مؤثر طریقے سے متحرک کر سکتا ہے، اس طرح حیاتیاتی علاج کی کارکردگی کو فروغ دیتا ہے۔ لہٰذا، ان دو طریقوں کے امتزاج کے ایسے فوائد ہیں جو مشکل سے بائیوڈیگریڈ سیوریج اور گندے پانی کے نامکمل الیکٹرولیسس کے علاج میں دوسرے طریقوں سے حاصل کرنا مشکل ہے۔

Baoji JM-TITANIUM-پروفیشنل انوڈ ڈیزائن اور مینوفیکچرر

سالوں کے دوران، ہم انوڈ ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ، پیداوار اور مینوفیکچرنگ میں مہارت حاصل کر چکے ہیں، اور ہماری مصنوعات دنیا بھر کے بہت سے ممالک کو برآمد کی جاتی ہیں۔ انوڈس کی مختلف سیریز مختلف صارفین کے حقیقی ماحولیاتی پیرامیٹرز کے مطابق ڈیزائن اور تیار کی جا سکتی ہیں۔ آپ کا دورہ کرنے اور گفت و شنید کرنے کا خیرمقدم ہے۔

نکول
کمپنی: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
ملک: چین
شامل کریں: باوٹی روڈ، جینتائی، باوجی شہر، شانسی، چین
سیل:+86 13369210920
Gmail٪3anicole@jmyunti.com
ویب سائٹ: www.jm-titanium.com