क्या आप जो पानी पीते हैं वह सुरक्षित है? यह तकनीक पानी से "स्थायी विषाक्त पदार्थों" को चुपचाप खत्म कर रही है

उबला हुआ नल का पानी हमेशा एक अवर्णनीय कीटाणुनाशक गंध रखता है, जबकि आपके जल शोधक का नया फिल्टर कारतूस केवल तीन महीने के बाद ही अजीब गंध छोड़ना शुरू कर देता है।गर्मियों में नदियों से रासायनिक गंधें बहती हैं, और समाचार रिपोर्टों में अक्सर पानी के स्रोतों में कार्बनिक संदूषण और एंटीबायोटिक का पता लगाने का खुलासा किया जाता है, इन घटनाओं से आप एक गिलास पानी पकड़ते समय हिचकिचाते हैंःहमारे रोज पीने और उपयोग करने वाले पानी में कितने अदृश्य "दुश्मन" छिपे हैं?आप शायद नहीं जानते होंगे कि पारंपरिक नल के पानी की उपचार प्रक्रियाएं - कोएग्यूलेशन, तलछट, फिल्टरेशन और क्लोरीन कीटाणुशोधन - अधिकांश तलछट, बैक्टीरिया और सामान्य प्रदूषकों को संभाल सकती हैं।लेकिन जब यह "अदद अणुओं" की बात आती है जैसे कीटनाशक अवशेष, एंटीबायोटिक्स, एंडोक्राइन डिस्टर्बर्स और कीटाणुशोधन के उप-उत्पाद, ये सदियों पुराने तरीके कम हैं।नियमित क्लोरिन कीटाणुनाशक बैक्टीरिया को मार सकता है, लेकिन इन रासायनिक रूप से स्थिर छोटे अणु कार्बनिक यौगिकों के खिलाफ संघर्ष करता है, जिनमें से कुछ क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और अधिक विषाक्त उप-उत्पाद बनाते हैं। उबालना केवल सूक्ष्मजीवों को समाप्त करता है और रासायनिक प्रदूषकों के खिलाफ काफी हद तक अप्रभावी है।जबकि आपके आरओ रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली उन्हें बाहर फ़िल्टर कर सकते हैं, कारतूस की उच्च लागत, अपशिष्ट जल की उच्च दर और पानी में लाभकारी खनिजों का नुकसान इसे अव्यवहारिक बनाता है।यह उल्लेख करने के लिए नहीं कि शहरी अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों और औद्योगिक अपशिष्ट जल सुविधाओं पानी के हजारों टन का दैनिक प्रसंस्करण कर सकते हैं हम वास्तव में केवल रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली पर भरोसा कर सकते हैं* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *पर्यावरण वैज्ञानिकों ने आखिरकार इन "स्थायी विषाक्त पदार्थों" के खिलाफ एक अत्याधुनिक हथियार की खोज की है. आज, हम सरल भाषा में इस प्रतीत होने वाले उच्च तकनीक वाले पर्यावरणीय समाधान को तोड़ देंगे. **1. स्टार खिलाड़ी से मिलेंः ओजोन" क्या आप तुरंत गर्मियों में ओजोन प्रदूषण अलर्ट या अपने कीटाणुशोधन कैबिनेट से अजीब धातु गंध के बारे में सोचते हैंयह "घोर कुख्यात" गैस वास्तव में जल उपचार में एक सच्ची "संक्रमण और ऑक्सीकरण बिजलीघर" है। **1.1 ओजोन क्या है?** ओजोन का रासायनिक सूत्र O3 है, जो हमारे द्वारा साँस लिए जाने वाले O2 की तुलना में केवल एक अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु हैइस अतिरिक्त परमाणु को कम मत समझो; यह ओजोन को असाधारण रूप से प्रतिक्रियाशील बनाता हैः कमरे के तापमान पर विघटित होने के लिए प्रवण और सक्रिय रूप से कई कार्बनिक यौगिकों पर हमला करता है,ऑक्सीकरण शक्ति क्लोरीन की दोगुनी20वीं सदी की शुरुआत में ही यूरोपीय शहरों ने नल के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए ओजोन का उपयोग करना शुरू कर दिया। यह क्लोरीन से दर्जनों गुना तेजी से बैक्टीरिया को मारता है, अप्रिय क्लोरीन गंध से बचता है,और प्रभावी रूप से क्रिप्टोस्पोरिडियम और जियार्डिया जैसे क्लोरिन प्रतिरोधी रोगाणुओं को लक्षित करता हैलेकिन जैसे-जैसे वैज्ञानिकों ने इसका प्रयोग जारी रखा, उन्होंने ओजोन में एक "कीटाणु" की खोज की।

• पहला मुद्दा "चयनशीलता" है: ओजोन का ऑक्सीकरण चयनात्मक होता है।यह या तो धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है या केवल बड़े अणुओं को छोटे में तोड़ सकता हैइन मध्यवर्ती उत्पादों को मूल प्रदूषकों की तुलना में अधिक विषाक्त भी हो सकता है।ओजोन पानी में अत्यधिक अस्थिर होता है और कमरे के तापमान पर मिनटों के भीतर ऑक्सीजन में विघटित हो जाता हैएक टन पानी के उपचार के लिए कई ग्राम ओजोन की आवश्यकता होती है, जिससे बिजली की लागत बढ़ जाती है और इसके परिणामस्वरूप खतरनाक रूप से उच्च उपचार खर्च होते हैं।इस बिंदु पर1.2 ओजोन को बढ़ावा देना: ओजोन को एक सहायक देकर उसे तेजी से, अधिक पूरी तरह से और कचरे के बिना प्रतिक्रिया करने के लिए क्या हम कर सकते हैं?उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी क्या है?यहाँ, हमें पर्यावरण विज्ञान में एक महत्वपूर्ण अवधारणा को समझाने की जरूरत है उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी. सरल शब्दों में,पारंपरिक ऑक्सीकरण तकनीकें (जैसे क्लोरीकरण या ओजोन इंजेक्शन) प्रदूषकों को ठीक करने के लिए ऑक्सीडेंट पर निर्भर करती हैं, जबकि उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी का मूल विभिन्न तरीकों से हाइड्रॉक्सिल कणों (· OH) नामक एक "सुपर ऑक्सीडेंट" उत्पन्न करने में शामिल है। हाइड्रॉक्सिल कण कितने शक्तिशाली हैं?उनकी ऑक्सीकरण क्षमता ओजोन से दोगुनी हैवे सीधे किसी भी संरचना के कार्बनिक यौगिकों को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में तोड़ सकते हैं, ओजोन की तुलना में 106 से 109 गुना तेजी से प्रतिक्रिया गति के साथ,मध्यवर्ती उत्पादों के गठन के लिए कोई मौका नहीं छोड़तेउत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी हम आज चर्चा कर रहे हैं उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी के भीतर सबसे आशाजनक अनुप्रयोगों में से एक हैःअधिक कुशल प्रतिक्रियाओं के लिए प्रदूषकों को केंद्रित करते हुए हाइड्रॉक्सिल कणों में ओजोन के विघटन को तेज करने और बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक का उपयोग करनायह ओजोन को एक "लक्ष्य सहायता" और "क्षति वृद्धि" देने जैसा है, जो पारंपरिक ओजोन ऑक्सीकरण की सभी कमियों को पूरी तरह से संबोधित करता है।समरूप बनामउत्प्रेरक के रूप के आधार पर, उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी को वर्तमान में दो "विद्यालयों" में विभाजित किया गया हैः समरूप उत्प्रेरक ओजोन और विषम उत्प्रेरक ओजोन।इन स्कूलों के बीच अंतर यह है कि क्या उत्प्रेरक को पानी से अलग किया जा सकता है2.1 समरूप उत्प्रेरक: प्रारंभिक उत्पत्ति, मजबूत क्षमताएं, लेकिन घातक दोष "समरूप" का अर्थ है कि उत्प्रेरक और पानी एक ही चरण में हैं, आमतौर पर घुलनशील धातु आयनों (ई) को जोड़कर प्राप्त किया जाता है.इन आयनों को समान रूप से विघटित किया जाता है, जिससे ओजोन और प्रदूषकों के साथ पूर्ण संपर्क सुनिश्चित होता है।असाधारण रूप से उच्च उत्प्रेरक गतिविधि और अच्छी तरह से परिभाषित प्रतिक्रिया तंत्र के परिणामस्वरूपयह शोध और विकास को वैज्ञानिकों के लिए विशेष रूप से सुविधाजनक बनाता है। हालांकि इस तकनीक के नुकसान बहुत घातक हैंः• उत्प्रेरक पानी में मिलाया जाता है और प्रतिक्रिया के बाद पुनः प्राप्त नहीं किया जा सकता है• एक टन पानी का उपचार करने के लिए कई सौ ग्राम उत्प्रेरक जोड़ने की आवश्यकता होती है, जिससे लागत बहुत अधिक हो जाती है।जो मूल रूप से पर्यावरण संरक्षण के लिए अपशिष्ट जल के उपचार के लिए था, लेकिन इसके बजाय माध्यमिक भारी धातु प्रदूषण का कारण बनता हैइसके बाद धातुओं को हटाने के लिए अतिरिक्त प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जिससे प्रयास प्रतिकूल होता है। इस प्रकार, समरूप उत्प्रेरक अब बड़े पैमाने पर प्रयोगशाला अनुसंधान तक ही सीमित है,जबकि विभेदक उत्प्रेरक बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए एकमात्र व्यवहार्य विकल्प बना हुआ है.

2.2 बहु-चरण उत्प्रेरक: एक उगता हुआ तारा, व्यावहारिक इष्टतम समाधान "बहु-चरण" का अर्थ है कि उत्प्रेरक एक ठोस है और पानी और ओजोन से अलग अवस्था में है। प्रतिक्रिया के दौरान,ठोस उत्प्रेरक प्रतिक्रिया टैंक में भरा जाता हैअपशिष्ट जल बहता है, ओजोन टैंक के नीचे से आता है, और तीन चरण उत्प्रेरक की सतह पर प्रतिक्रिया करते हैं। प्रतिक्रिया के बाद, पानी सीधे बहता है,जबकि उत्प्रेरक टैंक में रहता है और कई वर्षों के लिए पुनः उपयोग किया जा सकता हैविभेदक उत्प्रेरक के तीन प्रमुख लाभ हैंः • उत्प्रेरक ठोस है और पानी में नहीं जाएगा, कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं है, और कोई अतिरिक्त उपचार की आवश्यकता नहीं है;उत्प्रेरक को हर बार जोड़ने की आवश्यकता नहीं है, और लोड समय के साथ 3-5 वर्षों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। परिचालन लागत समरूप उत्प्रेरक के दसवें से कम है; प्रतिक्रिया प्रक्रिया सरल है,बस उत्प्रेरक के साथ पारंपरिक ओजोन ऑक्सीकरण टैंक भरें, और पुरानी प्रक्रिया का परिवर्तन भी विशेष रूप से सुविधाजनक है।यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि अनुसंधान और इंजीनियरिंग दोनों समुदाय अब मल्टीफेज उत्प्रेरक ओजोन को अगली पीढ़ी के जल उपचार के लिए मुख्य तकनीक मानते हैं।. 3, उत्प्रेरक की "सुपर पावर": तीन अद्वितीय गतिविधियाँ जो ओजोन दक्षता को दस गुना बढ़ाती हैं। कई लोग उत्सुक हो सकते हैंः क्या यह केवल कुछ ठोस सामग्री को पूल में जोड़ना नहीं है?हम ओजोन की प्रभावशीलता को कैसे दोगुना कर सकते हैं?वास्तव में, इन स्पष्ट रूप से अस्पष्ट ठोस उत्प्रेरक सभी "सुपर पावर" है, जो तीन मुख्य कौशल में संक्षेप में कहा जा सकता है। चाल एकःअपने चारों ओर प्रदूषकों को इकट्ठा करने के लिए एक "एडसॉर्प्शन नेट" के रूप में कार्य करता हैकई उत्प्रेरक स्वयं में बहुत सारे सूक्ष्म छिद्र होते हैं, विशेष रूप से बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ। उत्प्रेरक के एक ग्राम का सतह क्षेत्र कई बास्केटबॉल कोर्टों तक विस्तारित हो सकता है।जब अपशिष्ट जल बहता है, पानी में कार्बनिक पदार्थ उत्प्रेरक की सतह पर अवशोषित हो जाएगा, एक बड़े जाल की तरह सभी आसपास के प्रदूषकों को पकड़ने,पानी की तुलना में दर्जनों गुना अधिक एकाग्रता के साथ. इसके बारे में सोचो, ओजोन पानी और कचरे में चारों ओर तैरता था अगर यह प्रदूषकों के संपर्क में नहीं आया. अब कि प्रदूषकों उत्प्रेरक की सतह पर इकट्ठा,ओजोन उनके संपर्क में आ सकता है, और प्रतिक्रिया की दक्षता स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है. और कुछ कार्बनिक यौगिकों, जब उत्प्रेरक के साथ संयुक्त, उनके रासायनिक बंधन कमजोर. मूल रूप से, ओजोन उन्हें काट नहीं सकता था,लेकिन अब यह सिर्फ एक काटने के साथ टूट जाता हैट्रिक 2: एक "विघटक" के रूप में, यह ओजोन को मजबूत हाइड्रॉक्सिल कणों में बदल देता है, जो उत्प्रेरक का मुख्य कार्य है।कुछ उत्प्रेरक की सतह पर विशेष सक्रिय साइटें होती हैं, और जब ओजोन के अणु इन स्थानों को छूते हैं, तो वे "टूटे" और हाइड्रॉक्सिल कणों में विघटित हो जाते हैं, जो सुपर ऑक्सीडेंट हैं।साधारण ओजोन केवल एक साधारण गोली है जो केवल पतले लक्ष्यों में प्रवेश कर सकती है, लेकिन मोटी नहीं; उत्प्रेरक गोली प्रसंस्करण कारखानों की तरह हैं, साधारण ओजोन गोलियों को कवच छेदने वाली गोलियों में परिवर्तित करते हैं जो किसी भी स्थिर कार्बनिक पदार्थ में प्रवेश कर सकते हैं।अनुसंधान गणनाओं के अनुसार, उपयुक्त उत्प्रेरक के साथ, हाइड्रॉक्सिल कणों में परिवर्तित ओजोन का अनुपात 10% से कम से 60% तक बढ़ सकता है,और ऑक्सीकरण दक्षता सीधे कई गुना बढ़ सकती है. टिप 3: "एडसॉर्प्शन+एक्टिवेशन" डबल बफ सुपरपोजिशन, जिसमें 1+1>2 सबसे शक्तिशाली उत्प्रेरक है, अक्सर उपरोक्त दोनों क्षमताओं के मालिक होते हैंःजबकि इसकी सतह पर आसपास के प्रदूषकों को अवशोषित, यह पार करने वाले ओजोन को हाइड्रॉक्सिल कणों में बदल देता है, जो उत्प्रेरक की सतह पर एक "प्रदूषण कबाड़ी" खोलने के बराबर है।वे आस-पास प्रतीक्षा हाइड्रॉक्सिल कणों द्वारा ऑक्सीकृत कर रहे हैं, अकेले अवशोषण या सक्रियण से अधिक दक्षता के साथ

4, उत्प्रेरक परिवारः अपशिष्ट जल के उपचार के लिए 'सर्वश्रेष्ठ भागीदार' कौन है?
आज बाजार में विभिन्न प्रकार के कैटालिटिक ओजोन कैटालिस्ट उपलब्ध हैं, जिनमें से सभी काले और ग्रे कणों की तरह दिखते हैं, लेकिन वास्तव में, उनके अंदर कई चालें हैं।वर्तमान में तीन सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले प्रकार धातु उत्प्रेरक (लोड) हैं, धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक और सक्रिय कार्बन उत्प्रेरक, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं हैं और विभिन्न जल गुणवत्ता परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं।

4.1 श्रेणी 1: धातु उत्प्रेरक - ओजोन के लिए एक "स्टार्टर" स्थापित करना
इस प्रकार के उत्प्रेरक में आम तौर पर टाइटेनियम, तांबा, जिंक, लोहा, निकल और मैंगनीज जैसे संक्रमण धातुओं को एल्युमिना और सिरेमिक कणों जैसे निष्क्रिय वाहक पर लोड करना शामिल है।धातु के परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन अपेक्षाकृत सक्रिय होते हैं और ओजोन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं, इसे हाइड्रॉक्सिल कणों में विघटित कर देता है।

उदाहरण के लिए, कई औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में लोहे के आधार पर उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है जो लोहे के ऑक्साइड को सिरेमिक कणों पर लोड करते हैं,जो कम लागत वाले और विशेष रूप से छपाई और रंगाई अपशिष्ट जल और रासायनिक अपशिष्ट जल में एज़ो रंगों और फेनोलिक पदार्थों के उपचार में प्रभावी हैंइससे पहले, ओजोन ऑक्सीकरण को मानक तक पहुंचने में केवल 2 घंटे लगते थे, लेकिन उत्प्रेरक के साथ, यह 40 मिनट में पूरा हो सकता है।

हालांकि, इस प्रकार के उत्प्रेरक के अपने नुकसान भी हैं: यदि लोडिंग प्रक्रिया अच्छी नहीं है, तो धातु आयनों को पानी में धीरे-धीरे गिरने की प्रवृत्ति होती है,और गतिविधि उपयोग के एक या दो साल के बाद कम हो जाएगाइसलिए वर्तमान शोध का ध्यान इस बात पर है कि धातु को वाहक पर कैसे दृढ़ता से "चिपकाया" जाए और इसकी सेवा जीवन का विस्तार किया जाए।

4.2 दूसरी श्रेणीः धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक - स्थिर और टिकाऊ "मुख्य खिलाड़ी"
धातु ऑक्साइड वर्तमान में सबसे अधिक शोध और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक के प्रकार हैं। सामान्य धातु ऑक्साइड की सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूह उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के लिए सक्रिय साइट हैं।वे प्रोटॉन और हाइड्रॉक्सिल समूहों को पानी में छोड़कर आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं के माध्यम से पानी से आयनों और कैशनों को अवशोषित करते हैं, Br ø nsted एसिड साइटों का गठन करते हैं, जिन्हें आमतौर पर धातु ऑक्साइड के उत्प्रेरक केंद्र माना जाता है।

सबसे अधिक प्रतिनिधित्व करने वाले तीन प्रकार हैंः टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO 2), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al 2 O3), और मैंगनीज डाइऑक्साइड (MnO 2) ।जो उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के लिए सक्रिय स्थल हैं और विशेष रूप से स्थिर हैं, आसानी से खो नहीं है, और बिना किसी समस्या के तीन से पांच साल तक इस्तेमाल किया जा सकता है।

(1) टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO 2): फोटोकैटालिसिस में एक पुराना परिचित, ओजोन को उत्प्रेरित करने में भी कुशल
टाइटेनियम डाइऑक्साइड की बात करें तो बहुत से लोग जानते हैं कि यह फोटोकैटालिसिस में एक स्टार सामग्री है, जिसका उपयोग एंटी-फॉलिंग कोटिंग्स और वायु शोधक फिल्टर बनाने के लिए किया जाता है।ओजोन को उत्प्रेरित करने की इसकी क्षमता बिल्कुल खराब नहीं है.

वैज्ञानिकों ने ऑक्सालिक एसिड (ऑर्गेनिक एसिड जिसे ऑक्सीकरण करने में विशेष रूप से कठिनाई होती है, जिसका प्रयोग अक्सर ऑक्सीकरण क्षमता की जांच करने के लिए किया जाता है) को ऑक्सीकृत करने के लिए अकेले ओजोन का प्रयोग करके प्रयोग किए हैं।प्रतिक्रिया के 1 घंटे के बाद केवल लगभग 10% की निकासी दर के साथ. टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर जोड़ने के बाद, हटाने की दर एक ही परिस्थितियों में 90% से अधिक तक पहुंच सकती है, लगभग पूरी तरह से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल जाती है।टाइटेनियम डाइऑक्साइड भी एक साथ फोटोकैटालिटिक प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता हैदोनों प्रतिक्रियाओं का तालमेल प्रभाव को और बढ़ा सकता है, जिससे यह पेयजल के गहरे उपचार के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो सकता है।

(3) मैंगनीज डाइऑक्साइड (MnO 2): संक्रमण धातु ऑक्साइड में "शीर्ष छात्र"। यदि धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक में मुख्य बल हैं, तो मैंगनीज डाइऑक्साइड मुख्य बल में शीर्ष छात्र है।सभी संक्रमण धातु ऑक्साइडों में, इसकी उत्प्रेरक गतिविधि व्यापक रूप से सर्वश्रेष्ठ के रूप में मान्यता प्राप्त है, और यह अधिकांश प्रकार के कार्बनिक यौगिकों का इलाज कर सकता है। चाहे यह कीटनाशकों, एंटीबायोटिक्स, रंगों में जटिल कार्बनिक यौगिकों हो,या औषधीय अपशिष्ट जलइसके अलावा, मैंगनीज डाइऑक्साइड स्वयं सस्ता है, और प्रकृति में पहले से ही मैंगनीज अयस्क की एक बड़ी मात्रा है, जिसे संशोधित करना आसान है।कई औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार परियोजनाओं ने मैंगनीज आधारित उत्प्रेरक का उपयोग करना शुरू कर दिया है4.3 तीसरी श्रेणी:सक्रिय कार्बन उत्प्रेरक - अवशोषण + उत्प्रेरक दोहरी कुशल सक्रिय कार्बन सभी के लिए अधिक परिचित है, और इसका उपयोग पानी के शुद्धिकरण और घर में फॉर्मल्डेहाइड हटाने वाले बैग में किया जाता है। यह एक कार्बन सामग्री है जिसमें छोटे क्रिस्टलीय और अकार्मिक भागों का मिश्रण होता है,सतह पर अम्लीय या क्षारीय समूहों की एक बड़ी संख्या के साथविशेष रूप से हाइड्रॉक्सिल और फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल समूह, जो सक्रिय कार्बन बनाने के लिए न केवल अवशोषण क्षमता है, बल्कि उत्प्रेरक क्षमता भी है।सक्रिय कार्बन का अवशोषण ओजोन के हाइड्रॉक्सिल कणों में परिवर्तित होने में तेजी लाता हैहालांकि, सक्रिय कार्बन का उत्प्रेरक तंत्र धातु ऑक्साइड से अलग हैःसक्रिय कार्बन की सतह पर लुईस आधार एक प्रमुख भूमिका निभाता है; धातु ऑक्साइड की सतह पर लेविस एसिड उत्प्रेरक प्रक्रिया का सक्रिय स्थल है। इसके अतिरिक्त सक्रिय कार्बन उत्प्रेरक प्रणालियों के लिए,सक्रिय कार्बन सतह के अवशोषण प्रदर्शन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए ओजोन ऑक्सीकरण अपघटन की दक्षता काफी हद तक माध्यम की अम्लता या क्षारीयता से प्रभावित होती है।.सक्रिय कार्बन प्रदूषकों को अवशोषित करता है जबकि ओजोन के विघटन को हाइड्रॉक्सिल कणों में उत्प्रेरित करता है, और ओजोन को बचने से रोकने के लिए अवशोषित भी कर सकता है।इसका प्रयोग पेयजल के गहरे उपचार में किया जाता है, जो धातुओं को जोड़ने के बिना गंध और कार्बनिक पदार्थों को हटा सकता है, और विशेष रूप से उच्च सुरक्षा है।सक्रिय कार्बन लंबे समय तक उपयोग के बाद संतृप्त हो जाएगा और नियमित पुनर्जनन की आवश्यकता होगीविज्ञापन मोबाइल सेल्फी स्टिक सेल्फी लाइव स्ट्रीमिंग स्टैंड ब्लूटूथ दूरबीन तिपाई Z8 [कूल ब्लैक] 1 मीटर तक बढ़ाया गया + स्थिर तिपाई 30 युआन कूपन ¥ 40.9 जेडी खरीदें

5नैनोकैटालिस्ट: 'प्रदर्शन छलांग' के विंग्स के साथ उत्प्रेरक को सशक्त बनाना
पिछले एक दशक में नैनो टेक्नोलॉजी लोकप्रिय हो गई है और इसने उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी में नई सफलताएं ला दी हैं। इसके बारे में सोचिए, उत्प्रेरक की प्रतिक्रियाएं सभी सतह पर होती हैं।कण जितना छोटा होगा, विशिष्ट सतह क्षेत्र जितना बड़ा होगा, सतह पर अधिक सक्रिय साइटें और स्वाभाविक रूप से उत्प्रेरक दक्षता उतनी ही अधिक होगी।

पारंपरिक थोक उत्प्रेरक में मिलीमीटर के दायरे में कण होते हैं, जिनकी अधिकतम विशिष्ट सतह प्रति ग्राम केवल कुछ दसियों वर्ग मीटर होती है,जबकि नैनोकैटालिस्ट कण नैनोमीटर सीमा में हैंकई गुना अधिक सक्रिय साइटों के साथ, उत्प्रेरक दक्षता स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है।

वर्तमान में कोबाल्ट ट्राइऑक्साइड (Co O 4), आयरन ऑक्साइड (Fe 2 O ), नैनो टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO 2), नैनो जिंक ऑक्साइड (ZnO) आदि सहित कई शोध किए गए नैनोकैटालिस्ट हैं।प्रयोगात्मक आंकड़ों से पता चलता है कि ओजोन द्वारा फेनोल के अपघटन को उत्प्रेरित करने में नैनोस्केल मैंगनीज डाइऑक्साइड की दक्षता साधारण थोक मैंगनीज डाइऑक्साइड की तुलना में तीन गुना से अधिक है, और ओजोन की खपत 40% तक कम हो सकती है।

बेशक, नैनोकैटालिस्ट के साथ भी एक समस्या है: नैनोकण बहुत छोटे हैं, आसानी से पानी से धोए जाते हैं, और पुनर्प्राप्त करना मुश्किल है।तो अब वैज्ञानिक "लोड नैनोकैटालिस्ट" पर काम कर रहे हैं, जो नैनोकणों को एल्यूमिना और सक्रिय कार्बन जैसे बड़े कण वाहक पर लोड करते हैं, नैनोमटेरियल्स की उच्च गतिविधि को बनाए रखते हैं और मुश्किल रीसाइक्लिंग की समस्या को हल करते हैं।यह अनुमान लगाया जाता है कि कुछ वर्षों में इनका व्यापक उपयोग किया जाएगा।.

6, उत्प्रेरक ओजोन कैसे प्रतिक्रिया करता है?
कई लोग पूछ सकते हैं कि उत्प्रेरक, ओजोन और प्रदूषक एक साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं? वास्तव में वैज्ञानिक समुदाय ने तीन विशिष्ट प्रतिक्रिया तंत्रों का सारांश दिया है,विभिन्न उत्प्रेरक और विभिन्न तंत्रों के अनुसार पानी की गुणवत्ता के साथ.

तंत्र 1: अवशोषण के बाद ऑक्सीकरण
इस तंत्र को समझना आसान हैः सबसे पहले, प्रदूषकों को उत्प्रेरक की सतह पर रासायनिक रूप से अवशोषित किया जाता है, जिससे कुछ न्यूक्लियोफिलिसिटी के साथ सतह केलेट्स बनते हैं,जो उत्प्रेरक सतह पर "फिक्स्ड" होने के बराबर हैतब ओजोन या हाइड्रॉक्सिल कण आते हैं और इन अचल प्रदूषकों के साथ सीधे प्रतिक्रिया करते हैं, उन्हें ऑक्सीकृत करते हैं।ऑक्सीकरण के बाद मध्यवर्ती उत्पादों को सतह पर और ऑक्सीकृत किया जा सकता है या आगे ऑक्सीकरण के लिए समाधान में desorbed किया जा सकता है.

अपेक्षाकृत बड़ी अवशोषण क्षमता वाले उत्प्रेरक, जैसे सक्रिय कार्बन और मैक्रोपोरोस एल्यूमिना, मूल रूप से इस तंत्र का पालन करते हैं।आप इसे एक उत्प्रेरक के रूप में समझ सकते हैं पहले अपने पक्ष में प्रदूषकों "पकड़", और फिर ऑक्सीडेंट्स के आने का इंतजार करते हैं और उन्हें "निष्कासित" करते हैं, ताकि ऑक्सीडेंट्स को छूने के बिना पानी में घूमने वाले प्रदूषकों से बचा जा सके।

तंत्र 2: उत्प्रेरक सीधे प्रतिक्रिया में भाग लेता है
इस तंत्र में, उत्प्रेरक केवल एक दर्शक नहीं है, बल्कि प्रतिक्रिया में सीधे भाग लेता हैः उत्प्रेरक न केवल कार्बनिक पदार्थ को अवशोषित कर सकता है,लेकिन सीधे ओजोन के साथ redox प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, ऑक्सीकृत धातुओं और हाइड्रॉक्सिल कणों का उत्पादन करता है जो सीधे कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण कर सकते हैं।

आप देखते हैं, उत्प्रेरक वास्तव में पूरी प्रक्रिया के दौरान एक "वाहक" है, खपत किए बिना प्रदूषकों के लिए ओजोन की ऑक्सीकरण क्षमता को स्थानांतरित करता है।यही कारण है कि उत्प्रेरक को बार-बार पुनः उपयोग किया जा सकता हैकई समर्थित धातु उत्प्रेरक और धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक इस तंत्र के अनुरूप हैं।

संक्षेप में, वास्तविक प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं में, ये तीन तंत्र अक्सर अकेले मौजूद नहीं होते हैं, और अक्सर दो या यहां तक कि तीन एक साथ होते हैं,ओजोन उत्प्रेरक में इतनी उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए एक साथ काम.

7, इस तकनीक का उपयोग किस लिए किया जा सकता है?
यह देखते हुए, आप पूछ सकते हैं: यह तकनीक इतनी शक्तिशाली लगती है, अब इसका उपयोग कहां किया जा रहा है? वास्तव में, यह हमारे जीवन से बिल्कुल दूर नहीं है।कई परिचित दृश्यों के पीछे उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी की उपस्थिति है.

7.1 पीने के पानी का गहन उपचार, नल के पानी को पीने के लिए अधिक आश्वस्त करना
वर्तमान में चीन में कई नवनिर्मित जल संयंत्र ओजोन सक्रिय कार्बन गहरी उपचार प्रक्रिया को अपना रहे हैं, और उनमें से कई पहले ही उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी पर स्विच कर चुके हैं।मूल साधारण ओजोन प्रक्रिया, 3mg/L ओजोन के साथ, कार्बनिक पदार्थ के लिए केवल लगभग 20% की हटाने की दर थी। उत्प्रेरक ओजोन पर स्विच करने के बाद, एक ही खुराक के साथ, हटाने की दर 60% से अधिक तक पहुंच सकती है।और कीटाणुशोधन उप-उत्पादों के उत्पादन को 80% तक कम किया जा सकता हैइससे प्राप्त नल के पानी में लगभग कोई कीटाणुनाशक स्वाद नहीं होता है और इसे बिना किसी समस्या के सीधे खाया जा सकता है।

ऐसे जल स्रोत भी हैं जो थोड़ा प्रदूषित हैं, जैसे कि कीटनाशक अवशेष और एंटीबायोटिक पता लगाने वाले, जिन्हें पारंपरिक प्रक्रियाओं से इलाज नहीं किया जा सकता है।एक उत्प्रेरक ओजोन इकाई जोड़ने से पीने के पानी की सुरक्षा के मुद्दों के बारे में चिंता किए बिना इन ट्रेस प्रदूषकों को पूरी तरह से गिराया जा सकता है.

7.2 नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार में उन्नति करना ताकि उत्सर्जित पानी को स्वच्छ बनाया जा सके
आजकल, चीन में अधिकांश नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र कक्षा ए निर्वहन मानकों को लागू करते हैं,लेकिन कई स्थानों में सतह के पानी के लिए कक्षा IV या कक्षा III के मानकों को पूरा करने के लिए उच्च आवश्यकताएं हैंमूल जैव रासायनिक उपचार प्रक्रिया बस यह प्राप्त नहीं कर सकते क्योंकि जैव रासायनिक उपचार के लिए मुश्किल से अव्यवस्थित विघटित कार्बनिक पदार्थ से निपटने का कोई तरीका नहीं है।

इस बिंदु पर, उत्प्रेरक ओजोन प्रक्रिया खेल में आता हैःजैव रासायनिक उपचार के बाद अपशिष्ट को पहले उत्प्रेरक ओजोन के साथ संसाधित किया जाता है ताकि अव्यवस्थित होने में मुश्किल कार्बनिक पदार्थ को छोटे अणुओं में विघटित किया जा सके जो जैविक रूप से विघटित हो सकते हैंइसके बाद फिल्ट्रेशन के बाद यह सतह के पानी के लिए कक्षा IV के मानक को स्थिर रूप से पूरा कर सकता है। इस पानी को सीधे नदियों में पारिस्थितिक जल पुनःपूर्ति के रूप में छोड़ दिया जा सकता है, जिसका उपयोग हरियाली के लिए किया जाता है,सड़क पर फ्लशिंगआंकड़ों के अनुसार, अपशिष्ट जल के उन्नयन के लिए उत्प्रेरक ओजोन का उपयोग करने की लागत केवल 0.3-0.5 युआन प्रति टन पानी है, जो रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक की तुलना में आधे से अधिक सस्ता है।

7.3 औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार, सबसे कठिन चुनौतियों का सामना करना
औद्योगिक अपशिष्ट जल जल उपचार में सबसे कठिन अखरोट है, विशेष रूप से ऐसे उद्योगों में जैसे कि मुद्रण और रंगाई, दवा, रासायनिक इंजीनियरिंग और कोकिंग।प्रदूषकों की एकाग्रता उच्च है, विषाक्तता उच्च है, और संरचना स्थिर है. पारंपरिक प्रक्रियाओं इसे बिल्कुल इलाज नहीं कर सकते. अतीत में,कई कंपनियों ने या तो अवैध रूप से छोड़ दिया या भाप आसवन और रिवर्स ऑस्मोसिस पर बहुत पैसा खर्च किया, अत्यधिक लागत के साथ।

अब उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी के साथ, इन समस्याओं को आसानी से हल किया जाता हैः उदाहरण के लिए, मुद्रण और रंगना अपशिष्ट जल में, रंग अभी भी जैव रासायनिक उपचार के बाद बहुत गहरा है,और सीओडी अभी भी 100 मिलीग्राम/लीटर से अधिक हैउत्प्रेरक ओजोन उपचार के एक घंटे के बाद, सीओडी को 50 मिलीग्राम/एल से कम किया जा सकता है, रंग पूरी तरह से फीका हो जाता है, और निर्वहन सीधे मानक को पूरा कर सकता है;दवाओं के अपशिष्ट जल भी हैं।, जिसमें एंटीबायोटिक अवशेष और दवा मध्यवर्ती पदार्थ होते हैं। उत्प्रेरक ओजोन उपचार के बाद अपघटन दर 99% से अधिक तक पहुंच सकती है।और पर्यावरण में उत्सर्जन के कारण दवा प्रतिरोध के मुद्दों के बारे में चिंता करने की कोई आवश्यकता नहीं है.

8, प्रौद्योगिकी का दृष्टिकोणः भविष्य में, जल उपचार सस्ता और सुरक्षित हो जाएगा।यह अभी भी तेजी से विकसित हो रहा है और भविष्य में कल्पना के लिए अभी भी बहुत जगह है।. 8.1 उच्च प्रदर्शन और कम लागत वाले उत्प्रेरक। वर्तमान में, अधिकांश उत्प्रेरक अभी भी धातु ऑक्साइड या धातु समर्थन का उपयोग करते हैं। भविष्य में, नैनोटेक्नोलॉजी और सामग्री विज्ञान के विकास के साथ,कम लागत, अधिक गतिविधि और अधिक जीवन काल वाले उत्प्रेरक हो सकते हैं, जैसे कि संशोधित गैर-धातु उत्प्रेरक जिन्हें धातुओं को जोड़ने की भी आवश्यकता नहीं है और उनके पास द्वितीयक प्रदूषण का कोई जोखिम नहीं है।लागत में आधे से अधिक की कमी आ सकती है8.2 अधिक एकीकृत प्रक्रिया और कम पदचिह्न वर्तमान में, अधिकांश उत्प्रेरक ओजोन प्रतिक्रिया टैंक अलग टैंक हैं, और भविष्य में,वे एक एकीकृत उपकरण बनाने के लिए जैव रसायन टैंक और निस्पंदन टैंक के साथ एकीकृत किया जा सकता है, जिससे निर्माण की लागत में कमी आई है।वे विशेष रूप से छोटे सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट और गांवों और शहरों में विकेंद्रीकृत पेयजल ट्रीटमेंट प्लांट के लिए उपयुक्त हैं।. 8.3 व्यापक अनुप्रयोग दायरा: वर्तमान में मुख्य रूप से जल उपचार में उपयोग किया जाता है, भविष्य में इसका उपयोग धुआं गैस उपचार, मिट्टी की मरम्मत और निकास गैस उपचार जैसे क्षेत्रों में भी किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, विलायक कार्बनिक यौगिकों (विलायक कार्बनिक यौगिकों) के उत्प्रेरक ओजोन अपघटन और मिट्टी में कार्बनिक प्रदूषकों के ऑक्सीकरण वर्तमान प्रौद्योगिकियों की तुलना में बहुत अधिक कुशल और लागत प्रभावी हैं।जल उपचार की लागतों में निरंतर गिरावट के बारे में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इस तकनीक के प्रचार के साथ, जल उपचार की लागत कम और कम हो जाएगी. हमें अब महंगे जल शोधक पर बहुत पैसा खर्च करने की जरूरत नहीं है,हमें नल के पानी में कीटाणुनाशक की गंध के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, और हमें औद्योगिक अपशिष्ट जल के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है जो अवैध रूप से नदियों में छोड़ दिया जाता है। हम जो पानी पीते हैं उसका प्रत्येक घूंट और हमारे आसपास की हर नदी स्वच्छ और सुरक्षित हो जाती है। अंत मेंःपर्यावरण के लिए काले रंग की तकनीक कभी बेहतर नहीं रहीबहुत से लोगों को लगता है कि "उत्प्रेरक ओजोन", "उन्नत ऑक्सीकरण", और "हाइड्रॉक्सिल कण" उच्च तकनीक से बहुत दूर हैं जब वे इन शब्दों को सुनते हैं, लेकिन वे नहीं हैं।सभी पर्यावरण संरक्षण प्रौद्योगिकियों का उद्देश्य हमारे जीवन को बेहतर बनाना है, हमें स्वच्छ पानी पीने की अनुमति देता है, ताजी हवा सांस, और साफ नदियों को देखने के लिए. स्वच्छ पानी का कप आप अब पकड़ रहे हैं असंख्य पर्यावरण वैज्ञानिकों द्वारा अनुसंधान के दशकों द्वारा समर्थित किया जा सकता है,अनगिनत इंजीनियरों साइट पर प्रक्रियाओं डिबगिंग, और अनगिनत ऑपरेटरों हर दिन उपकरणों का रखरखाव. यह जाहिरा तौर पर उन्नत उत्प्रेरक ओजोन प्रौद्योगिकी वास्तव में हमारे जीवन के लिए अनगिनत पर्यावरणविदों द्वारा निर्मित एक अदृश्य रक्षा लाइन है,चुपचाप पानी में उन "कठिन विषाक्त पदार्थों" को खत्म करने और हमारे पीने के पानी की सुरक्षा की रक्षा करनाबेशक पर्यावरण संरक्षण केवल तकनीशियनों की ज़िम्मेदारी नहीं है। हम में से प्रत्येक एक प्रतिभागी है: प्लास्टिक बैग का कम उपयोग करना, बैटरी को कम फेंकना,पानी की हर बूंद बचाकर, और प्रदूषक उत्सर्जन को कम करने से इन जल उपचार प्रौद्योगिकियों के दबाव को कम किया जा सकता है और हमारे पर्यावरण में सुधार को तेज किया जा सकता है।

आखिरकार, हम जो भी पानी पीते हैं, जो भी हवा सांस लेते हैं, और अंततः इसकी गुणवत्ता, वास्तव में हमारे अपने हाथों में होती है।