प्रयोगशाला अपशिष्ट जल के लिए विद्युत रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार उपकरण।

I. उत्पाद का अवलोकन

प्रयोगशाला अपशिष्ट जल मुख्य रूप से विश्वविद्यालयों, अनुसंधान संस्थानों, परीक्षण और निरीक्षण एजेंसियों, दवा अनुसंधान एवं विकास केंद्रों, रोग नियंत्रण केंद्रों में प्रयोगात्मक गतिविधियों से उत्पन्न होता है।और पर्यावरण निगरानी स्टेशनप्रयोगशाला अपशिष्ट जल की विशिष्ट विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैंःविभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल (ऑर्गेनिक अपशिष्ट तरल), अकार्बनिक अपशिष्ट तरल, जैविक अपशिष्ट तरल, एसिड और क्षार अपशिष्ट तरल, आदि); अत्यधिक जटिल संरचना (हजारों रासायनिक अभिकर्मकों, सॉल्वैंट्स, मध्यवर्ती उत्पादों,और प्रतिक्रिया के उप-उत्पाद)बहुत व्यापक सीओडी एकाग्रता सीमा (सैकड़ों मिलीग्राम/लीटर से लेकर हजारों मिलीग्राम/लीटर तक); अस्थिर कार्बनिक पदार्थों (सुगंधित पदार्थ, हाइड्रोकार्बन,पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, आदि) और जैव विषैले पदार्थ (रोगजनक सूक्ष्मजीव, एंटीबायोटिक्स, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर उत्पाद, आदि);पानी की गुणवत्ता और मात्रा में भारी उतार-चढ़ाव (विभिन्न प्रयोगात्मक परियोजनाओं और समय अवधि के बीच महत्वपूर्ण अंतर); और अपेक्षाकृत कम उत्पादन मात्रा लेकिन अत्यंत उच्च जोखिम।

प्रयोगशाला अपशिष्ट जल उपचार को लंबे समय से कई अनूठी चुनौतियों का सामना करना पड़ा हैः

1.विभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल और मिश्रण के बाद अत्यंत जटिल संरचनाएंः विभिन्न प्रयोगशालाओं और विभिन्न प्रयोगात्मक परियोजनाओं से प्राप्त अपशिष्ट जल में बहुत भिन्न गुण होते हैं।परिणामस्वरूप मिश्रित अपशिष्ट जल में सैकड़ों प्रदूषक, जो पारंपरिक एकल प्रक्रिया उपचार विधियों को व्यापक रूप से संबोधित करने के लिए संघर्ष करते हैं।

2.इसमें विषाक्त और हानिकारक पदार्थों की उच्च सांद्रता होती है: कार्बनिक विलायक, मजबूत एसिड और क्षारों का सह-अस्तित्व,और रोगजनक सूक्ष्मजीव पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए एक गंभीर खतरा है.

3.जैव सुरक्षा के महत्वपूर्ण मुद्दे: जैविक/चिकित्सा प्रयोगशाला के अपशिष्ट जल में रोगजनकों, वायरस, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर जीवों आदि हो सकते हैं, जिन्हें निर्वहन से पहले पूर्ण निष्क्रिय करने की आवश्यकता होती है।

4बहुत कम जैवविघटनशीलताः बड़ी मात्रा में कार्बनिक विलायक और सुगंधित यौगिक... यौगिकों में स्थिर संरचनाएं होती हैं, जिनमें बी/सी अनुपात अक्सर 0 से नीचे होता है।10पानी की गुणवत्ता और मात्रा में भारी उतार-चढ़ाव होता है, प्रयोग विखंडित होते हैं, अपशिष्ट जल का निर्वहन विराम-विराम होता है,और सीओडी घंटों के भीतर सैकड़ों मिलीग्राम/लीटर से हजारों मिलीग्राम/लीटर तक जा सकता हैपारंपरिक जैविक प्रणालियों को अनुपयुक्त बनाते हैं। उपचार सुविधाएं अंतरिक्ष की बाधाओं से सीमित हैं। प्रयोगशालाएं आम तौर पर शहरी बस्ती क्षेत्रों या परिसरों में स्थित होती हैं।अत्यंत सीमित उपलब्ध स्थान के साथसख्त प्रबंधन की आवश्यकताएं I श्रेणी के प्रदूषकों वाले अपशिष्ट जल को अलग से एकत्र और उपचार किया जाना चाहिए,और प्रत्यक्ष विसर्जन या पतला विसर्जन निषिद्ध है.

यह प्रणाली विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण तकनीक का उपयोग करती है, जो विशेष रूप से प्रयोगशाला अपशिष्ट जल की विशेषताओं के लिए अनुकूलित हैः छोटी मात्रा (1~50 m3/d), जटिल संरचना, उच्च विषाक्तता,और बड़े उतार-चढ़ावप्रत्यक्ष एनोडिक ऑक्सीकरण और हाइड्रॉक्सिल कणों (OH) और सक्रिय क्लोरीन के विद्युत उत्प्रेरक उत्पादन के सहक्रियात्मक प्रभाव के माध्यम से, यह एक साथ विभिन्न कार्बनिक प्रदूषकों का उपचार कर सकता है,अमोनिया नाइट्रोजन, और रोगजनक सूक्ष्मजीवों (इलेक्ट्रोकेमिकल कीटाणुशोधन) प्रयोगशाला अपशिष्ट जल में, उत्सर्जन मानकों को पूरा करने के लिए अपशिष्ट सीओडी को स्थिर करना, रंग को पूरी तरह से समाप्त करना और जैव सुरक्षा सुनिश्चित करना.

पूरी प्रक्रिया केवल बिजली की खपत करती है, बिना किसी रासायनिक अभिकर्मकों को जोड़े। उपकरण का एक छोटा पदचिह्न है (इसे प्रयोगशाला भवन के अंदर या उसके बगल में रखा जा सकता है),उच्च स्तर का स्वचालन, और संचालित करने और बनाए रखने में आसान है। यह चार कोर को हल करने के लिए एक आदर्श तकनीकी समाधान है।प्रमुख कठिनाइयांप्रयोगशाला अपशिष्ट जल की जटिल संरचना, उच्च विषाक्तता, बड़े उतार-चढ़ाव और छोटे पदचिह्न।

II. प्रयोगशाला अपशिष्ट जल उपचार में कठिनाइयां और इन उपकरणों के साथ समाधान

III. कार्य सिद्धांत

एक स्क्रीन या फ़िल्टर द्वारा बड़े कणों को निकालने के बाद, प्रयोगशाला अपशिष्ट जल एक विद्युत रासायनिक रिएक्टर में प्रवेश करता है,जहाँ विद्युत्तों की क्रिया से अनेक प्रदूषकों को सामंजस्यपूर्ण रूप से हटाया जाता है:

(1) कार्बनिक पदार्थ का ऑक्सीकरण

कार्बनिक सॉल्वैंट्स की एक बड़ी मात्रा (केटोन आधारित घटक, इथेनॉल, डायथिल विशेष कार्बनिक घटक, डाइक्लोरोमेथेन, बेंजीन श्रृंखला यौगिक, आदि), सुगंधित यौगिक,और प्रयोगशाला अपशिष्ट जल में हाइड्रोजन हाइड्रोकार्बन सीधे एनोड सतह पर ऑक्सीकृत होते हैं:

सुगंधित यौगिक: बेंज़ीन की अंगूठी को एनोड की सतह पर हाइड्रोक्साइड किया जाता है, जिससे अंगूठी खुल जाती है और छोटे अणु कार्बनिक एसिड में बदल जाती है, जो अंततः CO2 और H2O में खनिज होते हैं

हलोजनयुक्त हाइड्रोकार्बन (क्लोरोफॉर्म, डाइक्लोरोमेथेन, कार्बन टेट्राक्लोराइड आदि): C-X बंधन एनोड सतह पर टूट जाता है, हलोजन आयनिक रूप में हटा दिए जाते हैं,और कार्बनिक कंकाल ऑक्सीकृत और विघटित हो जाता है.

कार्बनिक सॉल्वैंट्स (अल्कोहल, केटोन, एस्टर, विशेष कार्बनिक घटक आदि): एनोड सतह पर सीधे CO2 और H2O में ऑक्सीकृत होते हैं।

मैक्रोमोलेक्यूल (पॉलिमर, सर्फेक्टेंट आदि): लंबी कार्बन चेन और विशेष कार्बनिक घटक ऑक्सीकृत और टूट जाते हैं।

पानी का एनोड इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रॉक्सिल कण (·OH) उत्पन्न करता है और एक साथ अपशिष्ट जल में मौजूद क्लोराइड आयनों का उपयोग सक्रिय क्लोरीन (Cl2, HOCl, OCl−) उत्पन्न करने के लिए करता है,एनोड के सीधे संपर्क में नहीं आने वाले प्रदूषकों के ऑक्सीकरण को पूरक करना.

(2) अमोनिया नाइट्रोजन निकालना

प्रयोगशाला अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन (नाइट्रोजन युक्त अभिकर्मकों, सफाई समाधान आदि से)) एक अप्रत्यक्ष ऑक्सीकरण मार्ग के माध्यम से हटाया जाता है, जो अमोनिया नाइट्रोजन को तेजी से नाइट्रोजन गैस में ऑक्सीकृत करता है। The active chlorine and hydroxyl radicals generated during the electrochemical oxidation process have a highly effective killing effect on pathogenic microorganisms in the wastewater—penetrating cell walls, कोशिका झिल्ली प्रोटीन और इंट्रासेल्युलर एंजाइम सिस्टम को ऑक्सीकृत करते हैं, और डीएनए/आरएनए संरचनाओं को नष्ट करते हैं, जिससे सूक्ष्मजीवों की अपरिवर्तनीय निष्क्रियता होती है।अपशिष्ट में मल के कोलिफॉर्म की संख्या संबंधित निर्वहन मानकों को पूरा करती है.

(2)रंग उन्मूलनः रंग, रंग रिएजेंट और क्रोमोफोर (एज़ो बॉन्ड, क्विनोन समूह, संयुग्मित डबल बॉन्ड, आदि) जो प्रयोगशाला अपशिष्ट जल में मौजूद हो सकते हैं, ऑक्सीकृत और टूट जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रंगहीन और पारदर्शी अपशिष्ट.

IV. मुख्य लाभ (लब्धिगत प्रयोगशाला अपशिष्ट जल)

V. तकनीकी मापदंड (अनुकूलन योग्य)

VI. प्रक्रिया स्थान

विकल्प 1: एकीकृत अपशिष्ट जल उपचार

प्रयोगशाला अपशिष्ट जल (कार्बनिक अपशिष्ट तरल, अकार्बनिक अपशिष्ट तरल, जैविक अपशिष्ट तरल आदि)) → Sorted collection → Mixing and equalization tank → Integrated electrochemical treatment equipment (COD degradation + ammonia nitrogen removal + disinfection and sterilization + decolorization) → Effluent meets discharge standards/is discharged into the municipal sewer system

विवरण: छँटाई और संग्रहण के बाद (विनियमन आवश्यकताओं को पूरा करने के बाद), विभिन्न प्रकार के प्रयोगशाला अपशिष्ट जल को मिश्रण और समानांतरण टैंक में समरूपता के लिए प्रवेश किया जाता है।और फिर व्यापक उपचार के लिए एकीकृत इलेक्ट्रोकेमिकल उपकरण में प्रवेशउपकरण का एक सेट एक साथ चार मुख्य कार्य पूरा करता हैः कार्बनिक पदार्थ का ऑक्सीकरण, अमोनिया नाइट्रोजन को हटाना, कीटाणुशोधन और नसबंदी और रंगहीनता,यह सुनिश्चित करना कि अपशिष्ट संबंधित मानकों को पूरा करता हैइस विकल्प में सबसे कम प्रक्रिया प्रवाह, सबसे छोटा पदचिह्न और सबसे सरल संचालन है, जिससे यह अधिकांश प्रयोगशाला अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों के लिए पसंदीदा विन्यास है।

विकल्प 2: उच्च-सघनता वाले अपशिष्ट तरल पदार्थ में कमी (खतरनाक अपशिष्ट परिवहन का विकल्प)

प्रयोगशाला उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट तरल पदार्थ (समाप्त अभिकर्मक, प्रतिक्रिया अवशेष, क्रोमैटोग्राफिक अपशिष्ट तरल पदार्थ आदि)) → Collection tank → Electrochemical treatment equipment (COD removal rate 60%~85%) → Effluent discharged into integrated wastewater system → Integrated treatment equipment → Discharge meeting standards

स्पष्टीकरणः परंपरागत रूप से प्रयोगशालाओं में उत्पन्न उच्च सांद्रता वाले कार्बनिक अपशिष्ट तरल पदार्थ (जैसे समाप्त कार्बनिक विलायक, क्रोमैटोग्राफिक अपशिष्ट तरल पदार्थ आदि)) परिवहन के माध्यम से खतरनाक कचरे के रूप में निपटान किया जाता है।इलेक्ट्रोकेमिकल उपचार इस प्रकार के उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट तरल पदार्थ के स्थान पर बैच प्रसंस्करण की अनुमति देता है,सीओडी को एकीकृत अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली में सुचारू रूप से छोड़ने से पहले काफी कम करनाइससे परिवहन किए जाने वाले खतरनाक कचरे की मात्रा 70% से 90% तक कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप निपटान की लागत में वार्षिक काफी बचत होती है।

विकल्प 3: जैविक प्रयोगशाला अपशिष्ट जल का कीटाणुशोधन

Biological/Medical Laboratory Wastewater → Separate Collection → Electrochemical Disinfection Unit (Active Chlorine + Hydroxyl Radical Synergistic Sterilization) → Effluent (Pathogenic Microorganism Inactivation) → Discharge into Integrated Wastewater System/Compliant Discharge

नोटः जैविक प्रयोगशाला के अपशिष्ट जल में रोगजनक सूक्ष्मजीवों को निर्वहन से पहले पूरी तरह से निष्क्रिय किया जाना चाहिए।इलेक्ट्रोकेमिकल कीटाणुशोधन इकाई विभिन्न रोगजनक सूक्ष्मजीवों को विद्युत सक्रिय क्लोरीन और हाइड्रॉक्सिल कणों के माध्यम से प्रभावी ढंग से मारती है, रासायनिक कीटाणुनाशक (जैसे सोडियम हाइपोक्लोराइट) के भंडारण और उपयोग की आवश्यकता को समाप्त करता है, रासायनिक रिसाव के जोखिम को समाप्त करता है, और स्थिर और विश्वसनीय कीटाणुनाशक परिणाम प्रदान करता है।