Self Purification की Process क्या है?

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नमस्कार दोस्तो स्वागत है आपका engineering dost प्लेटफार्म पर civil engineering के एक और नए topic के साथ जिसका नाम है self purification, आशा करता हु आप सभी लोग अच्छे से होंगे और मन लगाके पढ़ाई कर रहे होगे, तो चलिए कोई समय गवाए हम आज का टॉपिक स्टार्ट करते हैं।

Self purification क्या है?

हम जानते हैं कि sewage को हम fresh water source जैसे कि lake, river etc. में dispose करते हैं, सेल्फ purification एक process है जो कि physically natural agents के द्वारा की जाती है इनमे sunlight, oxygen आदि शामिल हैं।

microorganism जो कि river में present रहते हैं वो river में मौजूद ऑक्सीजन की मदद से organic matter का decomposition करते हैं जिससे river में sewage को stable कर सके और जिससे कोई pollution नही हो। algeau और दूसरे microorganism mineralized food को खाते हैं जो कि volatile organic matter की cycle से मिलता है, bacteria भी protozoa के द्वारा kill कर दिए जाते हैं जो कि fish ओर दूसरे aquatic animal का food बनते हैं और ये process तब तक चलती रहती है जब तक river या stream bacteria और protozoa से free न हो जाये और पानी फिर से साफ हो जाये।

self purification बहुत mechanism पर depend करता है, वो हैं-

Dilution and dispersion

जब कोई contaminant कम volume में रहता है तो वो ज्यादा खतरनाक होता है वजाय अगर वो एक large volume में same amount में present है ।

Example- 1 चम्मच नमक का 1 गिलास पानी मे असर significant होगा वजाय अगर हम वही 1 चम्मच नमक छत पर रखी जाने वाली टंकी के पानी मे मिलाये।

यही process हम बड़े scale पर sewage के साथ करते हैं, जब sewage को river में dispose किया जाता है तो उसमें गंदगी बहुत ज्यादा होती है और ऑक्सीजन न के बराबर, जब हम वो sewage को river के साथ mix करते हैं तो river में sewage का असर उतना ज्यादा नही होता।ये nuisance फैलने के chances को कम करता है।

Formula

Cmix= (CsQs+CrQr)/(Qs+Qr)

Cs=sewage  में materials का concentration

Cr=उसी material की अब river में concentration

Qs=discharge of sewage

QR= discharges ऑफ river

ये formula BOD, DO, temperature पर भी अप्लाई कर सकते हैं।

Sedimentation

Materials जो sewage में मिलके river में आया है, उनमें से वो inorganic और organic solid नीचे settle हो जायेगे जिनकी density ज्यादा है, और river में time के साथ साथ वो stabilized हो जायेगे।

जो  aerobic materials river में नीचे settle हो जायेगे  अब उनका anaerobically decomposition start होगा जिससे methane gas का emission होगा।

Sunlight

River में पहले से sufficient amount में dissolve oxygen present है तो micro organisms का easily Growth होगा और जब sewage को river में मिलाएंगे तो oxygen का level कम होगा decomposition की वजह से तो photosynthesis से जो oxygen release होगी वो भी decomposition में हेल्प करेगी। winter season में जब sunlight की availability कम हो जाती है तो self purification process भी slow हो जाती है।

Oxidation

Organic matter  का decomposition होने के लिए oxygen की जरूरत है और ये ऑक्सीजन lake में  या तो photosynthesis से मिलती है या फिर atmospheric oxygen से मिलती है।

Reduction

Organic matter का hydrolysis हो जाने के बाद वो lake के bottom में settle हो जाते हैं और वो या तो chemically या फिर biologically stabilize हो जाते हैं इसी process को हम reduction कहते हैं।

Bottom में जो anaerobic bacteria है वो organic matter को split करके उसे simple compound ओर gases में convert कर देते हैं और जब ये simple compound oxygen से react करके खुदको stabilize कर लेता है।

Various factors जिन पर natural force of purification depend करता है

Temperature

Temperature के बढ़ने से gases की solubility कम हो जाती है और microbial bacteria की decompose करने की रेट भी fast हो जाती है, मतलब सरल शब्दों में अगर हम temperature बढ़ाएंगे तो पानी मे घुली हुई ऑक्सीजन जल्दी खत्म हो जाएगी इसलिए summer season में ये process बहुत fast होती है और summer season में river का purification जल्दी होता है।

Turbulence

Turbulence एक instability है flow की जिसमे पानी बहुत तेजी से आपस मे mix होता है ऐसा होने पर पानी मे oxygen फिरसे बढ़ जाएगी तो ये factor purification को support करता है।

Organic matter का type और उसकी मात्रा

कुछ organic compound का decomposition बहुत fast होता है जबकि कुछ का slow, तो पानी मे organic matter का type ओर उसकी amount भी process को delay या फिर जल्दी कर सकती है।जैसे carbohydrates का decomposition fast होता है लेकिन protein का decomposition स्लो होता है तो ऐसे organic matter जिसमे carbohydrates की amount ज्यादा है उस organic matter का decomposition भी जल्दी हो जाएगा।

Rate of re aeration

Reaeration एक process है जिसमे पानी मे oxygen की amount बडाई जाती है,अगर reaeration की rate fast होगी तो self purification भी जल्दी होगा।ये factor self purification को support करता है।

Zone of pollution in river stream

different zones of self purification of river

  • Zone of degradation

ये जहा पर sewage को river में discharge करते हैं वह से कुछ दूरी पर downstreamमें मिलता है।इस zone में algeau मार जाती है और fish के number भी कम होने लगते हैं।पानी dark ओर turbid हो जाता है।पानी मे घुली oxygen saturation की 40% तक आ जाती है।

  • Zone of active decomposition

ये वो zone है जिसमे pollution सबसे ज्यादा होता है, पानी degradation के zone से भी काला हो जाता है, पानी मे घुली हुई oxygen zero तक आ जाती है, fish ओर दूसरे aquatic animal मरने लगते हैं, smell आती है, river के ऊपर end पर भी anaerobic condition simulate होने लगती है और aerobic condition को replace कर देती हैजिससे कुछ गैस का evolution होता है जैसे – CH4, H2S,  CO2 etc.

पानी की ऊपर की सतह पर एक झाग बहने लगता है।इस zone के end में dissolved oxygen फर से 40% ऑफ saturation तक आ जाती है और पानी मे जीवन फिर से पहले जैसा होने लगता है। इस zone में oxygen की aerated rate organic matter के decomposition से कम होती है यही कारण है कि पानी मे oxygen कम हो जाती है।

Addition of oxygen from air

  • Zone of recovery

Biochemical ऑक्सीजन demand इस जोन में कम हो जाती है, organic matter भी nitrate, sulphate, phosphate, carbonate आदि का production करने लगते हैं और पानी मे घुली हुई oxygen इस जोन में saturation के 40% से भी ज्यादा हो जाती है।

  •  zone of clear water

इस जोन में पानी फिरसे साफ हो जाता है, पानी मे dissolve oxygen फिरसे saturation पर आ जाती है, पानी के अंदर जीवन फिरसे नार्मल हो जाता है लेकिन pathogens रह जाते हैं।इस तरह की river में nitrate के फॉर्म में nitrogen पाई जाती है जो बताती है कि river में पहले कभी pollution था पर अब वो साफ है।

इस तरह से हमारी river ओर stream में waste water को dispose किया जाता है, यह process natural होती है इसमें किसी का कोई resourceखत्म नही होता और नदिया भी एक टाइम के बाद साफ हो जाती है।


तो दोस्तो उम्मीद है आज आपके Self Purification से जुड़े कई सवालो के जवाब मिल गए होंगे। अगर आपके अभी भी कोई सवाल इंजीनियरिंग से जुड़े है, तो आप हमे कमेन्ट करके जरूर बताये।

इंजीनियरिंग दोस्त (Engineering Dost) से जुड़ने के लिए आपका धन्यवाद। 🙂

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