કુલ ફોસ્ફરસ એ એક મહત્વપૂર્ણ પાણીની ગુણવત્તા સૂચક છે, જે જળ સંસ્થાઓ અને માનવ સ્વાસ્થ્યના પર્યાવરણીય વાતાવરણ પર મોટી અસર કરે છે. કુલ ફોસ્ફરસ એ છોડ અને શેવાળના વિકાસ માટે જરૂરી પોષક તત્વોમાંનું એક છે, પરંતુ જો પાણીમાં કુલ ફોસ્ફરસ ખૂબ વધારે હોય, તો તે પાણીના શરીરના યુટ્રોફિકેશન તરફ દોરી જશે, શેવાળ અને બેક્ટેરિયાના પ્રજનનને વેગ આપશે, શેવાળના મોરનું કારણ બનશે. અને પાણીના શરીરના ઇકોલોજીકલ પર્યાવરણને ગંભીર અસર કરે છે. અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં, જેમ કે પીવાનું પાણી અને સ્વિમિંગ પૂલનું પાણી, કુલ ફોસ્ફરસનું ઉચ્ચ સ્તર માનવ સ્વાસ્થ્યને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, ખાસ કરીને શિશુઓ અને સગર્ભા સ્ત્રીઓને.
પાણીમાં કુલ ફોસ્ફરસના સ્ત્રોત
(1) કૃષિ પ્રદૂષણ
કૃષિ પ્રદૂષણ મુખ્યત્વે રાસાયણિક ખાતરોના વ્યાપક ઉપયોગને કારણે છે, અને રાસાયણિક ખાતરોમાં ફોસ્ફરસ વરસાદી પાણી અથવા કૃષિ સિંચાઈ દ્વારા જળાશયોમાં વહે છે. સામાન્ય રીતે, છોડ દ્વારા માત્ર 10%-25% ખાતરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને બાકીનો 75%-90% જમીનમાં રહે છે. અગાઉના સંશોધન પરિણામો અનુસાર, પાણીમાં 24%-71% ફોસ્ફરસ કૃષિ ગર્ભાધાનમાંથી આવે છે, તેથી પાણીમાં ફોસ્ફરસનું પ્રદૂષણ મુખ્યત્વે જમીનમાં ફોસ્ફરસના પાણીમાં સ્થળાંતરને કારણે છે. આંકડા મુજબ, ફોસ્ફેટ ખાતરનો ઉપયોગ દર સામાન્ય રીતે માત્ર 10%-20% છે. ફોસ્ફેટ ખાતરનો વધુ પડતો ઉપયોગ માત્ર સંસાધનોનો બગાડ જ નથી કરતું, પરંતુ વધારાનું ફોસ્ફેટ ખાતર સપાટીના વહેણ દ્વારા પાણીના સ્ત્રોતોને પ્રદૂષિત કરે છે.
(2) ઘરેલું ગટર
ઘરેલું ગટરમાં જાહેર મકાનની ગટર, રહેણાંક ઘરેલું ગટર અને ગટરોમાં છોડવામાં આવતી ઔદ્યોગિક ગટરનો સમાવેશ થાય છે. ઘરગથ્થુ ગટરમાં ફોસ્ફરસનો મુખ્ય સ્ત્રોત ફોસ્ફરસ ધરાવતાં ધોવાનાં ઉત્પાદનો, માનવ મળમૂત્ર અને ઘરેલું કચરો છે. ધોવાના ઉત્પાદનો મુખ્યત્વે સોડિયમ ફોસ્ફેટ અને પોલિસોડિયમ ફોસ્ફેટનો ઉપયોગ કરે છે, અને ડીટરજન્ટમાં રહેલ ફોસ્ફરસ ગટર સાથે પાણીના શરીરમાં વહે છે.
(3) ઔદ્યોગિક ગંદુ પાણી
ઔદ્યોગિક ગંદુ પાણી એ મુખ્ય પરિબળોમાંનું એક છે જે જળાશયોમાં વધુ પડતા ફોસ્ફરસનું કારણ બને છે. ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીમાં ઉચ્ચ પ્રદૂષક સાંદ્રતા, ઘણા પ્રકારના પ્રદૂષકો, અધોગતિ મુશ્કેલ અને જટિલ ઘટકોની લાક્ષણિકતાઓ છે. જો ઔદ્યોગિક ગંદા પાણીને ટ્રીટમેન્ટ કર્યા વિના સીધું જ છોડવામાં આવે તો તે જળાશય પર ભારે અસર કરશે. પર્યાવરણ અને રહેવાસીઓના આરોગ્ય પર પ્રતિકૂળ અસરો.
સીવેજ ફોસ્ફરસ દૂર કરવાની પદ્ધતિ
(1) ઇલેક્ટ્રોલિસિસ
વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણના સિદ્ધાંત દ્વારા, ગંદાપાણીમાં હાનિકારક પદાર્થો અનુક્રમે નકારાત્મક અને હકારાત્મક ધ્રુવો પર ઘટાડો પ્રતિક્રિયા અને ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, અને પાણી શુદ્ધિકરણના હેતુને પ્રાપ્ત કરવા માટે હાનિકારક પદાર્થો હાનિકારક પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, સરળ સાધનો, સરળ કામગીરી, ઉચ્ચ દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા અને સાધનોના ઔદ્યોગિકીકરણના ફાયદા છે; તેને કોગ્યુલન્ટ્સ, સફાઈ એજન્ટો અને અન્ય રસાયણો ઉમેરવાની જરૂર નથી, કુદરતી પર્યાવરણ પરની અસરને ટાળે છે અને તે જ સમયે ખર્ચ ઘટાડે છે. થોડી માત્રામાં કાદવ ઉત્પન્ન થશે. જો કે, વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પદ્ધતિમાં ઇલેક્ટ્રિક ઉર્જા અને સ્ટીલ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે, સંચાલન ખર્ચ વધુ છે, જાળવણી અને વ્યવસ્થાપન જટિલ છે, અને કાંપના વ્યાપક ઉપયોગની સમસ્યાને વધુ સંશોધન અને ઉકેલની જરૂર છે.
(2) ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ
ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ પદ્ધતિમાં, બાહ્ય વિદ્યુત ક્ષેત્રની ક્રિયા દ્વારા, જલીય દ્રાવણમાં આયન અને કેશન અનુક્રમે એનોડ અને કેથોડ તરફ જાય છે, જેથી ઇલેક્ટ્રોડની મધ્યમાં આયન સાંદ્રતા ઘણી ઓછી થાય છે, અને આયન સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે. ઇલેક્ટ્રોડ નજીક વધે છે. જો ઇલેક્ટ્રોડની મધ્યમાં આયન વિનિમય પટલ ઉમેરવામાં આવે, તો અલગતા અને સાંદ્રતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. નો ધ્યેય. ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ અને વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ વચ્ચેનો તફાવત એ છે કે ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસનું વોલ્ટેજ ઊંચું હોવા છતાં, વર્તમાન મોટો નથી, જે જરૂરી સતત રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાને જાળવી શકતો નથી, જ્યારે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ માત્ર તેનાથી વિરુદ્ધ છે. ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ ટેક્નોલોજીમાં કોઈપણ રસાયણો, સરળ સાધનો અને એસેમ્બલી પ્રક્રિયા અને અનુકૂળ કામગીરીની જરૂર ન હોવાના ફાયદા છે. જો કે, ત્યાં કેટલાક ગેરફાયદા પણ છે જે તેના વ્યાપક ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે, જેમ કે ઉચ્ચ ઉર્જાનો વપરાશ, કાચા પાણીની પ્રીટ્રીટમેન્ટ માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો અને નબળી સારવાર સ્થિરતા.
(3) શોષણ પદ્ધતિ
શોષણ પદ્ધતિ એ એવી પદ્ધતિ છે જેમાં પાણીમાંના અમુક પ્રદૂષકોને પાણીમાંના પ્રદૂષકોને દૂર કરવા માટે છિદ્રાળુ ઘન (શોષક તત્વો) દ્વારા શોષવામાં આવે છે અને નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, શોષણ પદ્ધતિને ત્રણ પગલામાં વહેંચવામાં આવે છે. પ્રથમ, શોષક ગંદા પાણીના સંપૂર્ણ સંપર્કમાં હોય છે જેથી પ્રદૂષકો શોષાય; બીજું, શોષક અને ગંદાપાણીનું વિભાજન; ત્રીજું, શોષકનું પુનર્જીવન અથવા નવીકરણ. શોષક તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા સક્રિય કાર્બન ઉપરાંત, કૃત્રિમ મેક્રોપોરસ શોષણ રેઝિનનો પણ જળ શુદ્ધિકરણ શોષણમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. શોષણ પદ્ધતિમાં સરળ ઓપરેશન, સારી સારવાર અસર અને ઝડપી સારવારના ફાયદા છે. જો કે, કિંમત ઊંચી છે, અને શોષણ સંતૃપ્તિ અસર ઘટશે. જો રેઝિન શોષણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો શોષણ સંતૃપ્તિ પછી વિશ્લેષણ જરૂરી છે, અને વિશ્લેષણ કચરાના પ્રવાહી સાથે વ્યવહાર કરવો મુશ્કેલ છે.
(4) આયન વિનિમય પદ્ધતિ
આયન વિનિમય પદ્ધતિ આયન વિનિમયની ક્રિયા હેઠળ છે, પાણીમાંના આયનોને ઘન પદાર્થમાં ફોસ્ફરસ માટે વિનિમય કરવામાં આવે છે, અને ફોસ્ફરસને આયન વિનિમય રેઝિન દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે, જે ઝડપથી ફોસ્ફરસને દૂર કરી શકે છે અને ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. જો કે, વિનિમય રેઝિનમાં સરળ ઝેર અને મુશ્કેલ પુનર્જીવનના ગેરફાયદા છે.
(5) સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ
સ્ફટિકીકરણ દ્વારા ફોસ્ફરસનું નિરાકરણ એ ગંદાપાણીમાં અદ્રાવ્ય ફોસ્ફેટની સપાટી અને બંધારણ જેવો જ પદાર્થ ઉમેરવાનો છે, ગંદાપાણીમાં આયનોની મેટાસ્ટેબલ સ્થિતિનો નાશ કરે છે અને સ્ફટિકીકરણ એજન્ટની સપાટી પર ફોસ્ફેટ સ્ફટિકોને ક્રિસ્ટલ ન્યુક્લિયસ તરીકે અવક્ષેપિત કરે છે, અને પછી ફોસ્ફરસને અલગ કરો અને દૂર કરો. કેલ્શિયમ ધરાવતી ખનિજ સામગ્રીનો ઉપયોગ સ્ફટિકીકરણ એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે, જેમ કે ફોસ્ફેટ રોક, બોન ચાર, સ્લેગ, વગેરે, જેમાંથી ફોસ્ફેટ રોક અને બોન ચાર વધુ અસરકારક છે. તે ફ્લોર સ્પેસ બચાવે છે અને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ છે, પરંતુ ઉચ્ચ pH જરૂરિયાતો અને ચોક્કસ કેલ્શિયમ આયન સાંદ્રતા ધરાવે છે.
(6) કૃત્રિમ વેટલેન્ડ
બાંધવામાં આવેલ વેટલેન્ડ ફોસ્ફરસ દૂર કરવું એ જૈવિક ફોસ્ફરસ દૂર કરવા, રાસાયણિક અવક્ષેપ ફોસ્ફરસ દૂર કરવા અને શોષણ ફોસ્ફરસ દૂર કરવાના ફાયદાઓને જોડે છે. તે જૈવિક શોષણ અને એસિમિલેશન અને સબસ્ટ્રેટ શોષણ દ્વારા ફોસ્ફરસની સામગ્રીને ઘટાડે છે. ફોસ્ફરસનું નિરાકરણ મુખ્યત્વે ફોસ્ફરસના સબસ્ટ્રેટ શોષણ દ્વારા થાય છે.
સારાંશમાં, ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓ ગંદા પાણીમાં ફોસ્ફરસને અનુકૂળ અને ઝડપથી દૂર કરી શકે છે, પરંતુ તે બધાના ચોક્કસ ગેરફાયદા છે. જો પદ્ધતિઓમાંથી એકનો ઉપયોગ એકલા કરવામાં આવે, તો વાસ્તવિક એપ્લિકેશન વધુ સમસ્યાઓનો સામનો કરી શકે છે. ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓ ફોસ્ફરસ દૂર કરવા માટે પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ અથવા અદ્યતન સારવાર માટે વધુ યોગ્ય છે અને જૈવિક ફોસ્ફરસ દૂર કરવા સાથે મળીને વધુ સારા પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
કુલ ફોસ્ફરસના નિર્ધારણ માટેની પદ્ધતિ
1. મોલીબડેનમ-એન્ટિમની એન્ટિ-સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી: મોલિબડેનમ-એન્ટિમોની એન્ટિ-સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રીના વિશ્લેષણ અને નિર્ધારણનો સિદ્ધાંત છે: એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં, પાણીના નમૂનાઓમાં ફોસ્ફરસ આયનોના સ્વરૂપમાં મોલિબડેનમ એસિડ અને એન્ટિમોની પોટેશિયમ ટર્ટ્રેટ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે જે એસિડ બનાવે છે. સંકુલ પોલિસીડ, અને આ પદાર્થને ઘટાડતા એજન્ટ એસ્કોર્બિક એસિડ દ્વારા વાદળી સંકુલ બનાવવા માટે ઘટાડી શકાય છે, જેને આપણે મોલીબડેનમ વાદળી કહીએ છીએ. પાણીના નમૂનાઓનું પૃથ્થકરણ કરવા માટે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતી વખતે, પાણીના પ્રદૂષણની ડિગ્રી અનુસાર વિવિધ પાચન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. પોટેશિયમ પર્સલ્ફેટનું પાચન સામાન્ય રીતે ઓછા પ્રમાણમાં પ્રદૂષણ ધરાવતા પાણીના નમૂનાઓને ધ્યાનમાં રાખીને કરવામાં આવે છે, અને જો પાણીનો નમૂનો અત્યંત પ્રદૂષિત હોય, તો તે સામાન્ય રીતે ઓછા ઓક્સિજન, ઉચ્ચ ધાતુના ક્ષાર અને કાર્બનિક પદાર્થોના સ્વરૂપમાં દેખાશે. આ સમયે, આપણે ઓક્સિડાઇઝિંગ સ્ટ્રોંગર રીએજન્ટ પાચનનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે. સતત સુધારણા અને સંપૂર્ણતા પછી, પાણીના નમૂનાઓમાં ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાથી માત્ર મોનિટરિંગનો સમય જ ઘટાડી શકાતો નથી, પરંતુ ઉચ્ચ સચોટતા, સારી સંવેદનશીલતા અને ઓછી તપાસ મર્યાદા પણ છે. વ્યાપક સરખામણીથી, આ શ્રેષ્ઠ શોધ પદ્ધતિ છે.
2. ફેરસ ક્લોરાઇડ ઘટાડવાની પદ્ધતિ: પાણીના નમૂનાને સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે મિક્સ કરો અને તેને ઉકળતા સુધી ગરમ કરો, પછી ફેરસ ક્લોરાઇડ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરો જેથી ફોસ્ફરસથી ફોસ્ફેટ આયનમાં ઘટાડો થાય. પછી રંગની પ્રતિક્રિયા માટે એમોનિયમ મોલિબડેટનો ઉપયોગ કરો, અને કુલ ફોસ્ફરસ સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા માટે શોષણ માપવા માટે કલરમિમેટ્રી અથવા સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરો.
3. ઉચ્ચ-તાપમાન પાચન-સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી: કુલ ફોસ્ફરસને અકાર્બનિક ફોસ્ફરસ આયનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઊંચા તાપમાને પાણીના નમૂનાને ડાયજેસ્ટ કરો. પછી એસિડિક સ્થિતિમાં ફોસ્ફેટ આયન અને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટને ઘટાડવા માટે એસિડિક પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરો જેથી તે Cr(III) અને ફોસ્ફેટ પેદા કરે. Cr(III) નું શોષણ મૂલ્ય માપવામાં આવ્યું હતું, અને ફોસ્ફરસની સામગ્રી પ્રમાણભૂત વળાંક દ્વારા ગણવામાં આવી હતી.
4. અણુ ફ્લોરોસેન્સ પદ્ધતિ: પાણીના નમૂનામાં કુલ ફોસ્ફરસ પ્રથમ અકાર્બનિક ફોસ્ફરસ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને પછી તેની સામગ્રી નક્કી કરવા માટે અણુ ફ્લોરોસેન્સ વિશ્લેષક દ્વારા તેનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
5. ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી: પાણીના નમૂનામાં રહેલા કુલ ફોસ્ફરસને ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા અલગ કરીને શોધી કાઢવામાં આવે છે. ફોસ્ફેટ આયનો કાઢવા માટે પ્રથમ પાણીના નમૂનાની સારવાર કરવામાં આવી હતી, અને પછી એસીટોનાઇટ્રાઇલ-વોટર (9:1) મિશ્રણનો ઉપયોગ પ્રી-કૉલમ ડેરિવેટાઇઝેશન માટે દ્રાવક તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, અને અંતે કુલ ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું.
6. આઇસોથર્મલ ટર્બિડીમેટ્રી: પાણીના નમૂનામાં રહેલા કુલ ફોસ્ફરસને ફોસ્ફેટ આયનોમાં રૂપાંતરિત કરો, પછી પીળા સંકુલની રચના કરવા માટે બફર અને મોલિબ્ડોવેનાડોફોસ્ફોરિક એસિડ (MVPA) રીએજન્ટ ઉમેરો, શોષક મૂલ્યને કલરમીટર વડે માપો, અને પછી માપાંકન વળાંકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. કુલ ફોસ્ફરસ સામગ્રીની ગણતરી કરવા માટે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-06-2023
