स्कन्दन (जल उपचार)

जल उपचार में, जमावट और ऊर्णन में ऐसे यौगिकों को सम्मलित किया जाता है जो बारीक ऊर्ण को बड़े ऊर्ण में एकत्रित करने को बढ़ावा देते हैं ताकि उन्हें पानी से अधिक सरल प्रकार से अलग किया जा सके। जमावट एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें आवेश को बेअसर करना सम्मलित है जबकि ऊर्णन एक भौतिक प्रक्रिया है और इसमें आवेश को बेअसर करना सम्मलित नहीं है। जमावट- ऊर्णन प्रक्रिया का उपयोग निस्पंदन और अवसादन जैसी अन्य जल या अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं के बीच प्रारंभिक या मध्यस्थ चरण के रूप में किया जा सकता है। लोहा और एल्यूमीनियम लवण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले स्कंदन हैं, परंतु टाइटेनियम और ज़िरकोनियम जैसी अन्य धातुओं के लवण भी अत्यधिक प्रभावी पाए गए हैं।

कारक
जमावट प्रयुक्त स्कंदन के प्रकार, उसकी खुराक और द्रव्यमान से प्रभावित होता है; जिस पानी का उपचार किया जा रहा है उसका पीएच और प्रारंभिक दूषण ; और सम्मलित प्रदूषकों के गुण है। जमावट प्रक्रिया की प्रभावशीलता ऑक्सीकरण जैसे पूर्व उपचारों से भी प्रभावित होती है।

प्रक्रिया
कोलाइडल निलंबन में, कण बहुत धीरे-धीरे व्यवस्थित होंगे या बिल्कुल नहीं, क्योंकि कोलाइडल कण सतह पर विद्युत आवेश ले जाते हैं जो परस्पर एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। इस सतह आवेश का मूल्यांकन सामान्यतः ज़ेटा क्षमता, फिसलन वाले तल पर विद्युत क्षमता के संदर्भ में किया जाता है। जमावट को प्रेरित करने के लिए, प्रतिकारक आवेश को दूर करने और निलंबन को "अस्थिर" करने के लिए विपरीत आवेश के साथ एक स्कंदन (सामान्यतः एक धातु नमक) को पानी में जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, कोलाइडल कण ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं और धनात्मक आवेशित आयन बनाने के लिए फिटकरी को स्कंदन के रूप में मिलाया जाता है। एक बार जब प्रतिकारक आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं (चूंकि विपरीत आवेश आकर्षित होते हैं),तो इस प्रकार वैन डेर वाल्स बल कणों को एक साथ चिपकाने (एग्लोमरेट) का कारण बनेगा और सूक्ष्म प्रवाह का निर्माण करेगा।

जार परीक्षण
उपयोग किए जाने वाले स्कंदन की खुराक जार परीक्षण के माध्यम से निर्धारित की जा सकती है। जार परीक्षण में उपचारित किए जाने वाले पानी के समान मात्रा के नमूनों को स्कंदन की विभिन्न खुराकों में उजागर करना और फिर नमूनों को एक साथ लगातार तीव्र गति से मिश्रण समय पर मिलाना सम्मलित है। जमावट के पश्चात बनने वाला माइक्रोफ्लोक आगे ऊर्णन से गुजरता है और उसे व्यवस्थित होने दिया जाता है। फिर नमूनों की दूषण मापी जाती है और सबसे कम दूषण वाली खुराक को इष्टतम कहा जा सकता है।

सूक्ष्म पैमाने पर निर्जलीकरण परीक्षण
तथाकथित "जल निष्कासन प्रयोगों" के निष्पादन में इसके व्यापक उपयोग के अतिरिक्त, जार परीक्षण कई नुकसानों के कारण इसकी उपयोगिता में सीमित है। उदाहरण के लिए, संभावित स्कंदन या फ्लोकुलेंट के निष्पादन का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में पानी/अपशिष्ट जल के प्रतिदर्श (लीटर) और प्रयोगात्मक समय (घंटे) दोनों की आवश्यकता होती है।यह उन प्रयोगों के दायरे को सीमित करता है जिन्हें प्रतिकृतियों को जोड़ने सहित आयोजित किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, जार परीक्षण प्रयोगों का विश्लेषण ऐसे परिणाम उत्पन्न करता है जो अधिकांशतः मात्र अर्ध-मात्रात्मक होते हैं। सम्मलित रासायनिक स्कंदन और फ़्लोकुलेंट की विस्तृत श्रृंखला के साथ मिलकर, यह टिप्पणी की गई है कि सबसे उपयुक्त जल निष्कासन कारक के साथ-साथ इष्टतम खुराक का निर्धारण करना "व्यापक रूप से एक 'विज्ञान' के अतिरिक्त एक 'कला' माना जाता है"। इस प्रकार, जार परीक्षण जैसे जल निष्कासन निष्पादन परीक्षण स्वयं को लघुकरण के लिए ठीक प्रकार से उधार देते हैं। इस प्रकार उदाहरण के लिए, LaRue et al द्वारा विकसित सूक्ष्म मापक्रम ऊर्णन टेस्ट है।। पारंपरिक जार परीक्षणों के पैमाने को एक मानक बहु-कूपक सूक्ष्म प्लेट के आकार तक कम कर देता है,जिससे कम प्रतिदर्श मात्रा और बढ़े हुए समानांतरीकरण से लाभ मिलता है; यह तकनीक केशिका चूषण काल जैसे मात्रात्मक जल निष्कासन मापन विज्ञान के लिए भी उपयुक्त है।

अभिश्रवण जलधारा संसूचक
स्कंदन की खुराक निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित उपकरण अभिश्रवण जलधारा संसूचक (एससीडी) है। एससीडी कणों के शुद्ध सतह आवेश को मापता है और आवेशों के निष्प्रभावी होने पर 0 का अभिश्रवण जलधारा मान दिखाता है (धनायनिक स्कंदन anionic colloids को निष्प्रभावी कर देते हैं)। इस मान (0) पर, स्कंदन खुराक को इष्टतम कहा जा सकता है।

सीमाएं
स्कंदन के परिणामस्वरूप ही ऊर्ण का निर्माण होता है परंतु ऊर्ण को आगे एकत्र होने और व्यवस्थित होने में मदद के लिए ऊर्णन की आवश्यकता होती है। जमावट- ऊर्णन प्रक्रिया मात्र 60% -70% प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थ (एनओएम) को हटाती है और इस प्रकार,संपूर्ण कच्चे पानी या अपशिष्ट जल उपचार के लिए ऑक्सीकरण, निस्पंदन और अवसादन जैसी अन्य प्रक्रियाएं आवश्यक हैं। प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के लिए स्कंदन सहायक उपकरण (बहुलक जो कोलाइड को एक साथ जोड़ते हैं) उसका इस प्रकार अधिकांशतः उपयोग किया जाता है।

यह भी देखें

 * विद्युत् स्कंदन
 * औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार
 * औद्योगिक जल उपचार