Water Purification Process & Various Methods Used for Water Purification

पानी सभी जीवों की एक मूलभूत आवश्यकता है| इसका मतलब है कि पानी के बिना पृथ्वी पर कोई जीवन नहीं है। पृथ्वी की सतह का एक तिहाई हिस्सा पानी से घिरा हुआ है लेकिन अधिकांश पानी समुद्र के पानी या बर्फ के रूप में है जिसका उपयोग पीने के लिए नहीं किया जा सकता है। पृथ्वी पर कुल पानी में से केवल 2-3% पानी साफ पानी के रूप में है।

इन दिनों मानव गतिविधि से जल प्रदूषण होता है। जल प्रदूषण के कारण, जल के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों में परिवर्तन हो जाता है| जिस के वजह से पानी का उपयोग पीने के पानी के रूप में नहीं किया जा सकता है| जल प्रदूषण के लिए जिम्मेदार प्रदूषक को जल प्रदूषक कहा जाता है।

Water purification एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग पानी में मौजूद अशुद्धियों को दूर करने के लिए किया जाता है। पानी में कई अशुद्धियाँ जैसे शारीरिक, रासायनिक और जैविक संदूषक होते हैं। इसलिए water purification process अवांछनीय दूषित पदार्थों, जैविक अशुद्धियों, निलंबित ठोस पदार्थों और गैसों को हटा देती है। इन प्रदूषणों को हटाने के अलावा water purification process का उपयोग निम्नलिखित को समाप्त करने के लिए भी किया जाता है;-

1. Chromium
2. Lead
3. Zinc
4. Algae
5. Bacteria
6. Virus
7. Parasites such Cryptosporidium or Giardia
8. Copper
9. Unpleasant odour
10. Magnesium

Water purification process का मुख्य उद्देश्य पानी के प्रदूषण को बाहर निकालना है जिस से पानी को पीने, चिकित्सा, दवा, रसायन, और औद्योगिक जैसे विशिष्ट उद्देश्यों के लिए उपयुक्त बनाया जा सके। Water purification छोटे छोटे कणों के साथ, बैक्टीरिया, शैवाल, वायरस और कवक की एकाग्रता को कम करती है।

पीने के पानी की गुणवत्ता का मानक सरकारों द्वारा या अंतरराष्ट्रीय मानकों द्वारा बनाया गया है। विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) की रिपोर्ट 2007 के अनुसार, लगभग 1 अरब लोग पीने के के लिए शुद्ध और स्वस्थ पानी का उपयोग करने में सक्षम नहीं हैं।

हर साल डायरिया के 4 अरब से अधिक मामले दर्ज होते हैं, जिस में लगभग 90% मामले अशुद्ध पानी पीने के कारण होते हैं। डायरिया के कारण हर साल लगभग 1.8 जिस में लोग मर जाते हैं। WHO का कहना है कि शुद्ध और स्वच्छ पानी के उपयोग से इस अनुपात को 95% तक कम किया जा सकता है।

अशुद्ध और दूषित पानी पीने के कारण होने वाली मृत्यु को कम करना हमारे देश (भारत) का मुख्य उद्देश्य है। chlorination, filters, solar disinfection का उपयोग करके water purification घर पर भी किया जा सकता है।

7 Methods of Water purification

Water purification process या पीने के लिए शुद्ध और स्वस्थ पानी का उपयोग करके हर साल लाखों लोगों की रक्षा कर सकती है। यह निम्नलिखित विधियों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है जो नीचे दिए गए हैं

1. Boiling

पानी को उबालना पानी को शुद्ध करने के सबसे सस्ते और अच्छे तरीकों में से एक है। पानी प्राकृतिक विलायक में से एक है जो लगभग हर चीज को घोल कर सकता है। पानी की यह संपत्ति विभिन्न प्रकार के रोगजनकों के लिए अपने प्राकृतिक आवास बनाती है जिन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है। पानी को उबालने से इस तरह के रोगजनक कीटाणु और बैक्टीरिया दूर हो जाते हैं।

2. Coagulation & flocculation

यह water purification का पहला चरण है जिसमें पानी से निलंबित कण को ​​हटाने के लिए कुछ रसायनों को पानी में मिलाया जाता है। ये जोड़े गए कण जैविक हो सकते हैं जैसे बैक्टीरिया, वायरस, कवक, शैवाल और किसी भी अन्य प्राकृतिक कार्बनिक यौगिक और प्रकृति में अकार्बनिक जैसे मिट्टी और गाद।

एल्यूमीनियम सल्फेट या लोहे के नमक जैसे अकार्बनिक कोगुलेंट्स का जोड़ जैसे कि क्लोराइड लोहे के कणों के बीच कई रासायनिक और भौतिक संपर्क को प्रेरित करता है। कणों पर नकारात्मक चार्ज, अकार्बनिक कोगुलंट्स द्वारा बेअसर हो जाता है और एल्यूमीनियम आयनों और लोहे का एक धातु हाइड्रॉक्साइड बनाने लगता है।

ये धातु हाइड्रॉक्साइड यानी एल्यूमीनियम और लोहे के हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप एक साथ मिलकर एक प्राकृतिक यौगिक के रूप में बनाते हैं जिसे ब्राउनियन गति या प्रेरित मिश्रण के रूप में कहा जाता है। ये धातु हाइड्रॉक्साइड पानी में निलंबित कण को ​​अवशोषित करना शुरू करते हैं और अवसादन और निस्पंदन की एक बाद की प्रक्रिया से उन निलंबित कणों को हटाने के लिए प्रेरित करते हैं।

जैविक कोगुलेंट एक मानव निर्मित जैविक बहुलक हैं। इस बहुलक में उच्च आणविक आकार होते हैं और जब इसे पानी में जोड़ा जाता है तो यह पानी में मौजूद निलंबित कण को ​​अवशोषित करना शुरू कर देता है और झुंड बनाता है।

3. Sedimentation

अवसादन एक शारीरिक प्रक्रिया है जो गुरुत्वाकर्षण के उपयोग से निलंबित कणों को पानी से निकाल देती है। पानी से निकलने वाले कण को ​​तलछट या कीचड़ कहा जाता है। तलछट की मोटी परत को समेकन के रूप में जाना जाता है।

फ्लोकुलेशन बेसिन युक्त पानी अवसादन बेसिन में प्रवेश करता है, अवसादन बेसिन एक बड़ा टैंक होता है जिसमें कम जल वेग होते हैं जो निलंबित कण को ​​तल पर बसने की अनुमति देते हैं। फ्लोकुलेशन बेसिन और अवसादन बेसिन एक दूसरे के साथ बंद हो जाते हैं यही कारण है कि यह प्रक्रिया फ्लोक को तोड़ने की अनुमति नहीं देती है।

जल उपचार प्रक्रिया में जमावट प्रक्रिया से पहले, अवसादन का उपयोग पानी में मौजूद निलंबित कण को ​​कम करने के लिए किया जा सकता है। लेकिन जमावट प्रक्रिया के बाद अवसादन का उपयोग पानी से ठोस कण को ​​कम करने के लिए किया जाता है ताकि निस्पंदन प्रक्रिया प्रभावी ढंग से कार्य कर सके।

4. Filtration

कोई भी यांत्रिक, भौतिक या जैविक ऑपरेशन जो किसी तरल पदार्थ (यानी तरल या गैस) को एक माध्यम जोड़कर अलग करने के लिए किया जाता है, जो केवल तरल पदार्थ को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है, लेकिन ठोस को पारित करने की अनुमति नहीं देता है। इससे जो तरल पदार्थ गुजरते हैं, उन्हें फिल्ट्रेट कहा जाता है। निस्पंदन के विभिन्न तरीके हैं जैसे गर्म फिल्टर, कोल्ड फिल्टर, और वैक्यूम फिल्टर और ये सभी फिल्टर पदार्थ को अलग करने का लक्ष्य रखते हैं।

निस्पंदन शुद्धीकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी तरीकों में से एक है जल शोधन प्रक्रिया। यह मुख्य रूप से भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया पर आधारित है। निस्पंदन सुनिश्चित करता है कि आपका पीने का पानी उपभोग के उद्देश्यों के लिए सुरक्षित है क्योंकि यह पानी से सभी प्रकार के पानी के संदूषण को हटा देता है।

जब आप रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) के साथ जल निस्पंदन प्रक्रिया की तुलना करते हैं तो निस्पंदन सबसे प्रभावी होता है क्योंकि यह क्लोरीन और कीटनाशक जैसे छोटे अणुओं को हटा देता है। आसवन न केवल प्रभावी है बल्कि किफायती भी है क्योंकि रिवर्स ऑस्मोसिस की तुलना में इसे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। निस्पंदन प्रक्रिया के दौरान, पानी का थोड़ा नुकसान होता है।

5. Disinfection

रोगाणुओं को नष्ट करने के लिए किसी चीज को साफ करने की प्रक्रिया को कीटाणुशोधन माना जाता है। यह हानिकारक सूक्ष्म जीवों को हटाकर या कीटाणुनाशक रसायनों को जोड़कर किया जा सकता है। कीटाणुशोधन क्लोरीन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लोरैमाइन, ओजोन और अल्ट्रा-वायलेट किरणों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। क्लोरीन और इसके यौगिक जैसे क्लोरीन डाइऑक्साइड और क्लोरैमाइन एक मजबूत ऑक्सीडेंट है जो कुशलतापूर्वक सूक्ष्म जीव को मारता है जबकि ओजोन अस्थिर अणु है जो कि प्राकृतिक ऑक्सीजन का उत्पादन करता है जो एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। अल्ट्रा-वायलेट किरणें संदूषण को कम करने में बहुत प्रभावी हैं।

6. Distillation

चयनात्मक उबलते और संक्षेपण के माध्यम से किसी भी पदार्थ को तरल मिश्रण से अलग करने की प्रक्रिया। यह पूर्ण या आंशिक पृथक्करण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है जिसके परिणामस्वरूप चयनात्मक यौगिक की उच्च एकाग्रता होती है।

आसवन जल शोधन विधियों में से एक है जो वाष्प के रूप में शुद्ध पानी इकट्ठा करने के लिए गर्मी का उपयोग करता है। वैज्ञानिक तथ्य के अनुसार, आसवन जल शोधन के सर्वोत्तम तरीकों में से एक है क्योंकि पानी का क्वथनांक अन्य जल प्रदूषक और रोग पैदा करने वाले एजेंट की तुलना में कम होता है।

जल शोधन को प्राप्त करने के लिए आसवन प्रक्रिया में, पानी को उबलते बिंदु तक पहुंचने तक गर्मी के अधीन किया जाता है। उसके बाद, पानी को वाष्पीकृत करने की अनुमति दी जाती है और कंडेनसर को ठंडा करने के लिए निर्देशित किया जाता है। ठंडा करने के बाद वाष्प पानी में उल्टा होता है जो साफ और शुद्ध होता है। अन्य पदार्थ जिसमें क्वथनांक अधिक होता है वह कंटेनर में रहता है।

जल शोधन की इस विधि के अपने लाभ और नुकसान हैं। आसवन का लाभ यह है कि यह बैक्टीरिया, कीटाणुओं, लवण, और अन्य भारी धातुओं जैसे सीसे, आर्सेनिक को नष्ट करने के संदर्भ में प्रभावी जल शोधन विधियां हैं। आसवन का उल्लेखनीय नुकसान यह है कि यह एक धीमी प्रक्रिया है और जल शोधन प्रक्रिया के लिए गर्मी स्रोत की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि यह केवल बड़ी मात्रा के लिए नहीं छोटी मात्रा के लिए प्रभावी है।

7. Chlorination

क्लोरीन शक्तिशाली जल शोधन विधियों में से एक है जो आपके नियमित रूप से उपयोग किए जाने वाले पानी में मौजूद रोगाणु, परजीवी और अन्य रोग पैदा करने वाले एजेंटों को मारता है। सभी ज्ञात जल शोधन विधियों में से क्लोरीन लागत प्रभावी जल शोधन विधियों में से एक है। यह ज्यादातर घर की खपत के लिए शुद्ध और सुरक्षित पानी पहुंचाने के लिए नगर निगम के पानी में उपयोग किया जाता है।