रंगाई और मुद्रण अपशिष्ट जल के उपचार के लिए विद्युत रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार उपकरण।

I. उत्पाद अवलोकन

रंगाई और छपाई का अपशिष्ट जल कपड़ा उद्योग में प्रदूषण का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है, जो डीसाइजिंग, स्कॉरिंग, ब्लीचिंग, रंगाई, छपाई और फिनिशिंग जैसी प्रक्रियाओं से उत्पन्न होता है। यह जल खपत और निर्वहन के मामले में औद्योगिक अपशिष्ट जल के सबसे बड़े स्रोतों में से एक है। रंगाई और छपाई के अपशिष्ट जल की पाँच प्रमुख विशेषताएं हैं: उच्च सांद्रता, उच्च रंगत, उच्च पीएच, ​​कठिन विघटन, और उच्च परिवर्तनशीलता। अपशिष्ट जल में उच्च सीओडी, उच्च रंगत, उच्च कुल ठोस सामग्री होती है, और पीएच मान 5 से 10 के बीच बदलता रहता है। इसमें बड़ी मात्रा में साइजिंग एजेंट (पॉलीविनाइल अल्कोहल पीवीए, स्टार्च, आदि), रंग (एज़ो, एंथ्राक्विनोन, फ़्थैलोसायनिन, आदि), सहायक, सर्फेक्टेंट, आदि होते हैं, जिससे इसकी संरचना अत्यंत जटिल हो जाती है। विभिन्न प्रक्रियाओं के बीच अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में काफी भिन्नता होती है।

रंगाई और छपाई के अपशिष्ट जल के उपचार में लंबे समय से दो मुख्य चुनौतियाँ रही हैं: पहला, सीओडी को प्रभावी ढंग से कम करना मुश्किल है - अपशिष्ट जल में बड़ी मात्रा में कठिन सिंथेटिक रंग और साइजिंग एजेंट होते हैं, जो संरचनात्मक रूप से स्थिर और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं, जिससे पारंपरिक जैविक उपचार अप्रभावी हो जाता है; दूसरा, उच्च रंगत वाले अपशिष्ट जल को रंगहीन करना मुश्किल है - रंग अणुओं में क्रोमोफोर (एज़ो बॉन्ड - एन=एन-, क्विनोन समूह, संयुग्मित डबल बॉन्ड, आदि) पारंपरिक ऑक्सीडेंट के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं। पारंपरिक प्रक्रिया मार्ग आम तौर पर "ग्रिड → विनियमन → जमावट और अवसादन → हाइड्रोलिसिस और अम्लीकरण → एरोबिक जैविक उपचार → उन्नत उपचार" के क्रम का पालन करते हैं, लेकिन प्रत्येक चरण की अपनी सीमाएँ हैं: पानी में घुलनशील रंगों को रंगहीन करने में जमावट और अवसादन अप्रभावी हैं; एज़ो रंगों जैसे कठिन कार्बनिक पदार्थों के लिए जैविक उपचार प्रणाली में हटाने की दर कम होती है; और उन्नत उपचार चरण (फेंटन/सक्रिय कार्बन) में उच्च परिचालन लागत होती है और बड़ी मात्रा में खतरनाक कचरा उत्पन्न होता है।

यह प्रणाली इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण तकनीक का उपयोग करती है, जिसमें इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण क्षरण, इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन और इलेक्ट्रोफ्लोटेशन के कई तंत्रों को एकीकृत किया गया है, विशेष रूप से रंगाई और छपाई के अपशिष्ट जल की उच्च रंगत, कठिन क्षरण और उच्च लवणता विशेषताओं को लक्षित किया गया है: रंगाई/छपाई के अपशिष्ट जल के रंगहीन करने के लिए - क्रोमोफोर (एज़ो बॉन्ड, क्विनोन समूह, संयुग्मित डबल बॉन्ड, आदि) एनोड सतह पर सीधे ऑक्सीकृत और टूट जाते हैं, या हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (·OH) के हमले के तहत उनकी संयुग्मित संरचनाएं टूट जाती हैं, जिससे 92%~99% की रंग हटाने की दर प्राप्त होती है, जिसके परिणामस्वरूप रंगहीन और पारदर्शी बहिःस्राव होता है।

डीसाइजिंग/स्कॉरिंग अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों के क्षरण के लिए - पीवीए, स्टार्च स्लरी और विभिन्न सहायक एनोड सतह पर सीधे ऑक्सीकृत और खनिजीकृत होते हैं। बड़े कार्बनिक अणु अपनी कार्बन श्रृंखलाओं को तोड़ते हैं, धीरे-धीरे छोटे कार्बनिक अम्लों में विघटित होते हैं और अंततः CO₂ और H₂O में परिवर्तित हो जाते हैं, जिससे 70%–94% की सीओडी हटाने की दर प्राप्त होती है।

उच्च-लवणता रंगाई अपशिष्ट जल के संसाधन उपयोग के लिए - रंगाई अपशिष्ट जल में आम तौर पर NaCl की उच्च सांद्रता होती है। इलेक्ट्रोकेमिकल विधियाँ सक्रिय क्लोरीन उत्पन्न करने के लिए अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयनों का उपयोग करती हैं, जिससे ऑक्सीकरण दक्षता बढ़ती है। उपचारित खारे पानी का उपयोग रंगाई प्रक्रिया में पुनः किया जा सकता है।

पूरी प्रक्रिया में केवल बिजली की खपत होती है, बिना किसी रासायनिक एजेंट को मिलाए और बड़ी मात्रा में रासायनिक कीचड़ उत्पन्न किए। इलेक्ट्रोड नमक-प्रतिरोधी और संक्षारण-प्रतिरोधी होते हैं, जो उच्च-लवणता और उच्च-तापमान (60°C तक) रंगाई अपशिष्ट जल की जटिल परिस्थितियों के अनुकूल होते हैं, और सामान्य तापमान और दबाव पर सुरक्षित रूप से काम करते हैं।

II. छपाई और रंगाई अपशिष्ट जल उपचार में कठिनाइयाँ और इस उपकरण के समाधान

III.कार्य सिद्धांत

निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए स्क्रीनिंग, विनियमन और अवसादन के बाद, रंगाई और छपाई का अपशिष्ट जल इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्टर में प्रवेश करता है, जहां यह इलेक्ट्रोड की क्रिया के तहत बहु-तंत्र सहक्रियात्मक शुद्धिकरण से गुजरता है:

(1) प्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण - क्रोमोफोर टूटना और कार्बनिक खनिजीकरण (मुख्य मार्ग)

रंगाई और छपाई के अपशिष्ट जल में रंग अणुओं के क्रोमोफोर (एज़ो बॉन्ड - एन=एन-, क्विनोन संरचना, संयुग्मित डबल बॉन्ड, सुगंधित रिंग, आदि) सीधे इलेक्ट्रॉन खो देते हैं और एनोड सतह पर ऑक्सीकृत हो जाते हैं:

एज़ो बॉन्ड टूटना: एज़ो रंग अणु में क्रोमोफोर कोर ऑक्सीकृत और टूट जाता है, जिससे सुगंधित अमाइन मध्यवर्ती उत्पन्न होते हैं और फिर आगे खनिजीकृत होते हैं।

सुगंधित रिंग खोलना: एंथ्राक्विनोन और ट्राइफेनिलमीथेन रंगों की सुगंधित रिंग प्रणाली को एनोड सतह पर हाइड्रॉक्सिलेट किया जाता है और फिर खोला जाता है।

संयुग्मित प्रणाली विनाश: क्रोमोफोर ऑक्सीकृत और टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप रंग का पूर्ण गायब हो जाता है।

पीवीए/स्टार्च स्लरी ऑक्सीकरण श्रृंखला टूटना: डीसाइजिंग अपशिष्ट जल में पॉलीविनाइल अल्कोहल और स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स ऑक्सीकृत और टूट जाते हैं, धीरे-धीरे छोटे अणु कार्बनिक अम्लों में विघटित हो जाते हैं और अंततः CO₂ और H₂O में खनिजीकृत हो जाते हैं।

(2) अप्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-ऑक्सीकरण (मुख्य रूप से ·OH और सक्रिय क्लोरीन द्वारा प्रभावी)

पानी के एनोडिक इलेक्ट्रोलिसिस से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (·OH) उत्पन्न होते हैं, जबकि रंगाई अपशिष्ट जल में स्वाभाविक रूप से मौजूद क्लोराइड आयनों (NaCl लवण) की उच्च सांद्रता का उपयोग करके सक्रिय क्लोरीन (Cl₂, HOCl, OCl⁻) उत्पन्न होता है:

हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स घोल में रंग अणुओं को अंधाधुंध ऑक्सीकृत करते हैं जो सीधे एनोड के संपर्क में नहीं आए हैं।

सक्रिय क्लोरीन अवशिष्ट क्रोमोफोर और कार्बनिक पदार्थों को फैलाता और ऑक्सीकृत करता है।

(3) गहन रंगहीनता और कीटाणुशोधन

क्रोमोफोर के पूरी तरह से टूटने के बाद, बहिःस्राव रंगहीन और पारदर्शी होता है। साथ ही, इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री द्वारा उत्पन्न सक्रिय क्लोरीन अपशिष्ट जल में रोगजनक सूक्ष्मजीवों को प्रभावी ढंग से निष्क्रिय कर देता है, और बहिःस्राव सूक्ष्मजीव संकेतक पूरी तरह से मानकों को पूरा करते हैं।

IV. मुख्य लाभ (रंगाई और छपाई अपशिष्ट जल को लक्षित करना)

V. तकनीकी विनिर्देश (अनुकूलन योग्य)

VI.प्रक्रिया स्थान

विकल्प 1: जैव रासायनिक प्रसंस्करण से पहले उन्नत पूर्व-उपचार

रंगाई और छपाई का अपशिष्ट जल (डीसाइजिंग/स्कॉरिंग जैसी उच्च-सांद्रता वाली प्रक्रियाएं) → बार स्क्रीन/समानता टैंक → इलेक्ट्रोकेमिकल उपचार उपकरण (सीओडी कमी + रंगहीनता + बी/सी वृद्धि) → जमावट और अवसादन → हाइड्रोलिसिस और अम्लीकरण → एरोबिक जैविक उपचार → मानकों को पूरा करने वाला निर्वहन

विकल्प 2: रंगाई अपशिष्ट जल का रंगहीनता और पुन: उपयोग

उच्च-लवणता रंगाई अपशिष्ट जल → निस्पंदन (फाइबर मलबे को हटाना) → इलेक्ट्रोकेमिकल उपकरण (रंगहीनता + सीओडी कमी + अवशिष्ट क्लोरीन नियंत्रण) → रंगाई प्रक्रिया में पुन: उपयोग

नोट: इलेक्ट्रोकेमिकल उपचार के बाद, रंगाई और छपाई उद्यमों की रंगाई प्रक्रिया में उत्पन्न उच्च-लवणता वाले अपशिष्ट जल पूरी तरह से रंगहीन हो जाता है और सीओडी को स्वीकार्य स्तर तक कम कर देता है। उपचारित खारे पानी का सीधे रंगाई प्रक्रिया में पुन: उपयोग किया जा सकता है।

विकल्प 3: जैव रासायनिक बहिःस्राव का गहन उपचार

व्यापक रंगाई और छपाई अपशिष्ट जल → पूर्व-उपचार → हाइड्रोलिसिस और अम्लीकरण → एरोबिक जैविक उपचार → द्वितीयक अवसादन टैंक → इलेक्ट्रोकेमिकल उपचार उपकरण (अवशिष्ट सीओडी और रंग हटाना) → मानकों को पूरा करने वाला निर्वहन/पुन: उपयोग