Coagulation and Flocculation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Coagulation and Flocculation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

जल उपचार में एल्यूम जैसे रसायन की खुराक की गणना प्रति लीटर खुराक को उपचारित पानी की कुल मात्रा से गुणा करके और फिर इकाइयों को उचित रूप से परिवर्तित करके की जाती है।

\( \text{कुल एल्यूम उपयोग (मिलीग्राम)} = \text{पानी की मात्रा (लीटर)} \times \text{खुराक (मिलीग्राम/लीटर)} \)

\( \text{मिलीग्राम को किग्रा में बदलें: } \frac{\text{मिलीग्राम}}{1,000,000} \)

दिया गया है:

पानी की मात्रा = 16 मिलियन लीटर = \( 16,000,000 \, \text{लीटर} \)

एल्यूम खुराक = \( 30 \, \text{मिलीग्राम/लीटर} \)

गणना:

मिलीग्राम में कुल एल्यूम उपयोग:

\( 16,000,000 \times 30 = 480,000,000 \, \text{मिलीग्राम} \)

मिलीग्राम को किग्रा में बदलें:

\( \frac{480,000,000}{1,000,000} = 480 \, \text{किग्रा} \)

संकल्पना:

स्कंदन:

• स्कंदन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग आवेशों को निष्प्रभावित करने और जाल के लिए जिलेटिन जैसा द्रव्यमान या पुल कणों के निर्माण के लिए किया जाता है और इस प्रकार बड़े पैमाने पर स्थिर होगा या फ़िल्टर में फंस जाता है।
• स्कंदन कणों के आवेशों को अस्थिर करता है। निलंबित ठोस पदार्थों के विपरीत आवेशों वाले स्कंदक को मृत्तिका और कार्बनिक पदार्थों जैसे परिक्षेपित अस्थायी ऋणात्मक आवेशओं को निष्प्रभावित करने के लिए पानी में मिलाया जाता है।
• स्कंदक रासायनिक पदार्थ वे होते हैं जो ठोस पदार्थों में तरल स्कंदन में वृद्धि करता है।

अपशिष्टजल उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कंदक: 

• एल्युमिनीयम क्लोराइड
• फेरिक क्लोराइड
• फेरिक और फेरस सल्फेट
• एल्युमिनीयम क्लोरोहायड्रेट

जल उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कंदक:

• फिटकरी
• फेरस सल्फेट
• क्लोरीनेटेड फेरस सल्फेट
• सोडियम एल्युमिनेट

सीवेज उपचार के लिए फेरिक क्लोराइड का उपयोग व्यापक रूप से किया जाता है और फिटकरी का उपयोग व्यापक रूप से जल उपचार के लिए किया जाता है।

संकल्पना:

स्‍कंदन:

• यह रसायनों के योग द्वारा कोलोइडों की अस्थिरता है जो तेजी से मिश्रण द्वारा ऋणात्मक आवेश को निष्क्रिय कर देता है।
• रसायनों को स्‍कंदक के रूप में जाना जाता है; आमतौर पर उच्च संयोजकता धनायनित लवण (Al3+, Fe3+, आदि) होते हैं।
• स्‍कंदन एक रासायनिक प्रक्रिया है।

विशिष्ट स्‍कंदक हैं:

• एल्युमिनियम सल्फेट: Al2 (SO4)3 .14 H2O
• आयरन लवण- फेरिक सल्फेट: Fe2 (SO4)3
• आयरन लवण- फेरिक क्लोराइड: Fe2Cl3
• पॉली एल्यूमीनियम क्लोराइड(PAC): Al2(OH)3Cl3

एल्युमिनियम सल्फेट(फिटकरी):

• पानी का पूर्व-उपचार निस्यंदन जिसमें फिटकरी का उपयोग शामिल है, स्‍कंदन के रूप में जाना जाता है
• फिटकरी या एल्युमिनियम सल्फेट का उपयोग आमतौर पर जल उपचार में स्‍कंदक के रूप में किया जाता है।
• स्‍कंदक का उपयोग अशुद्धियों के आकार को बड़ा करने के लिए किया जाता है ताकि वे अवसादन टैंक में बस जाएं।
• फिटकरी पानी में मौजूद रोगजनकों को मारने में भी कारगर है। इस प्रक्रिया को कीटाणुशोधन (विसंक्रमण) के रूप में जाना जाता है।

गणना:

1 ppm = 1 mg/ltr

दिया गया डेटा है:

आवश्यक फिटकरी की मात्रा  = 12 ppm = 12 mg/ltr

कुल जल = 10 मिलियन-लीटर = 10 × 10⁶ = 10⁷ litres

1 लीटर पानी के लिए, आवश्यक फिटकरी = 12 mg

10⁷ लीटर पानी के लिए, आवश्यक फिटकरी = 12 × 10⁷ mg = 120 kg 

स्पष्टीकरण:

जमावट:

(i) जमावट जल में उपस्थित कोलाइडल कणों को अस्थिर करने के लिए जल में कुछ रसायन मिलाने की प्रक्रिया है। इसे जल की रासायनिक कंडीशनिंग कहा जाता है।

(ii) कोलाइडल पदार्थों को अस्थिर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायनों को कोगुलेंट्स के रूप में जाना जाता है।

(iii) प्रयुक्त होने वाले जमावट कारक हैं एल्युमीनियम सल्फेट (एलम), फेरस सल्फेट (कॉपरस), फेरिक सल्फेट और फेरिक क्लोराइड, तथा सोडियम एलुमिनेट।

संकल्पना:

स्कंदन:

• स्कंदन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग आवेशों को निष्प्रभावित करने और जाल के लिए जिलेटिन जैसा द्रव्यमान या पुल कणों के निर्माण के लिए किया जाता है और इस प्रकार बड़े पैमाने पर स्थिर होगा या फ़िल्टर में फंस जाता है।
• स्कंदन कणों के आवेशों को अस्थिर करता है। निलंबित ठोस पदार्थों के विपरीत आवेशों वाले स्कंदक को मृत्तिका और कार्बनिक पदार्थों जैसे परिक्षेपित अस्थायी ऋणात्मक आवेशओं को निष्प्रभावित करने के लिए पानी में मिलाया जाता है।
• स्कंदक रासायनिक पदार्थ वे होते हैं जो ठोस पदार्थों में तरल स्कंदन में वृद्धि करता है।

अपशिष्टजल उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कंदक: 

• एल्युमिनीयम क्लोराइड
• फेरिक क्लोराइड
• फेरिक और फेरस सल्फेट
• एल्युमिनीयम क्लोरोहायड्रेट

जल उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कंदक:

• फिटकरी
• फेरस सल्फेट
• क्लोरीनेटेड फेरस सल्फेट
• सोडियम एल्युमिनेट

सीवेज उपचार के लिए फेरिक क्लोराइड का उपयोग व्यापक रूप से किया जाता है और फिटकरी का उपयोग व्यापक रूप से जल उपचार के लिए किया जाता है।

गणना:

दिया गया डेटा है:

आवश्यक फिटकरी की मात्रा = 15 mg/ltr

कुल जल = 10 मिलियन-लीटर = 10 × 106 = 107 लीटर

1 लीटर पानी के लिए, आवश्यक फिटकरी = 15 mg

107 लीटर पानी के लिए, आवश्यक फिटकरी = 15 × 107 mg = 150 kg = 0.15 MT

संकल्पना:

जब फिटकरी को जल में मिलाया जाता है, तो यह जल में मौजूद क्षारीयता के साथ प्रतिक्रिया करता है और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के चिपचिपा जिलेटिनस अवक्षेपण बनता है, जो इसकी सतह पर जल में ठीक निलंबित अशुद्धियों को आकर्षित करता है और निम्नलिखित अवसादन प्रक्रिया में आसानी से व्यवस्थित हो जाता है।

निम्नलिखित विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रिया होती है:

ऊपर से रासायनिक प्रतिक्रिया के बाद निष्कर्ष निकाला जा सकता है:

1. कार्बन डाइऑक्साइड बनता है जो आगे जाकर प्रतिक्रिया करता है और कार्बोनिक अम्ल बनता है और इसलिए जल के pH को कम करता है।

संकल्पना-

∴ पानी का रंग हटाने के लिए सबसे अच्छा स्कंदक फिटकिरी है। 

व्व्यख्या:

स्कंदक के रूप में उपयोग किए जाने वाले सबसे प्रभावी रसायन फिटकरी, फेरस सल्फेट, फेरिक क्लोराइड, और फेरिक सल्फेट हैं।

a) स्कंदक के रुप में फिटकरी (Al2 (SO4)3.18H2O) का उपयोग:

फिटकरी या फिल्टर फिटकरी एक बहुत ही प्रभावी स्कंदक साबित हुई है और अब इसे दुनिया भर में बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया जाता है। यह काफी सस्ती होती है और एक उत्कृष्ट स्थिर फ्लाॅक बनाती है और इसे संभालने के लिए किसी कुशल पर्यवेक्षण की आवश्यकता नहीं होती है।

Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2 → 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6 CO2

फिटकरी के उपयोग में एकमात्र कमी यह है कि इसके उपयोग के लिए प्रभावी pH श्रेणी निम्न अर्थात् 6.5 से 8.3 होती है और कई मामलों में इसे अतिरिक्त बाह्य क्षार लवण की आवश्यकता होती है जिससे यह महंगा हो जाता है।

b) स्कंदक के रुप में कॉपरस (FeSO4.7H2O) का उपयोग:

कॉपरस (FeSO4.7H2O) का उपयोग बड़े पैमाने पर अपरिष्कृत पानी के लिए एक स्कंदक के रूप में किया जाता है जो रंगीन नहीं होते हैं। यह आम तौर पर फिटकरी की तुलना में सस्ता होता है और 8.5 और ऊपर की pH श्रेणी में प्रभावी ढंग से कार्य करता है।

\({\bf{FeS}}{{\bf{O}}_4}.7{{\bf{H}}_2}{\bf{O}} + {\bf{Ca}}{\left( {{\bf{OH}}} \right)_2} \to {\bf{CaS}}{{\bf{O}}_4} + {\bf{Fe}}{\left( {{\bf{OH}}} \right)_2} + 7{{\bf{H}}_2}{\bf{O}}\)

इसका उपयोग रंगीन अपरिष्कृत पानी के लिए नहीं किया जाता है। आवश्यक कॉपरस की मात्रा लगभग फिटकरी के बराबर ही होती है।

c)स्कंदक के रुप में क्लोरिनटेड कॉपरस का उपयोग:

फेरिक सल्फेट और फेरिक क्लोराइड के परिणामी संयोजन को क्लोरीनेटेड कॉपरस के रूप में जाना जाता है और रंगों को हटाने के लिए यह एक मान्य स्कंदक है खासकर जहां अपरिष्कृत पानी का pH मान निम्न होता है।

6(FeSO4.7H2O) + 3Cl2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 + 42H2O

फेरिक सल्फेट 4 से 7 और 9 से ऊपर की pH श्रेणी में काफी प्रभावी होता है जबकि फेरिक क्लोराइड 3.5 से 6.5 और 8.5 से ऊपर की pH श्रेणी में काफी प्रभावी होता है। इसलिए निम्न pH वाले पानी के उपचार के लिए यह संयोजन बहुत प्रभावी साबित हुआ है।

d) स्कंदक के रुप में सोडियम एल्युमिनेट (Na2 Al2 O4) का उपयोग:

\({\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_4} + {\rm{Ca}}{\left( {{\rm{HC}}{{\rm{O}}_3}} \right)_2} \to {\rm{CaA}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_4} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_2} \uparrow + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\)

यह स्कंदक फिटकरी की तुलना में लगभग 1½ गुना महंगा होता है और इसलिए आम तौर पर सामान्य सार्वजनिक आपूर्ति के उपचार के लिए इसका उपयोग नहीं किया जाता है लेकिन फिर भी यह उन जल उपचार के लिए बहुत उपयोगी है जिनमें प्राकृतिक वांछित क्षारीयता नहीं होती है, और इस तरह शुद्ध फिटकरी के साथ उपचार नहीं किया जा सकता है। 

∴ सोडियम सल्फ़ेट एक स्कंदक नहीं है।

The correct answer is option 3) Break up and defeat the purpose of flocculation  

Explanation: 

• Flocculation involves gentle mixing to promote the aggregation of particles into larger flocs.
• If the flocculation time exceeds the optimal duration (30 minutes), prolonged mechanical agitation can shear or break apart the formed flocs.
• This fragmentation results in smaller particles that are less likely to settle effectively in the subsequent sedimentation tank, undermining the goal of flocculation.  

Option 1 is incorrect because flocculation tanks are designed with slow mixing to keep flocs suspended until they reach sedimentation. Settling prematurely would require halted mixing, not extended time.  

Option 2 refers to dissolved air flotation, not sedimentation, and is unrelated to prolonged flocculation.  
Option 4 (sticking to paddles) is less critical compared to shear-induced breakup, which directly impacts process efficiency.  

Thus, over-flocculation leads to floc breakup, reducing sedimentation efficacy.

संकल्पना:

टेपरित ऊर्णन:

ऊर्णन का प्रकार जहां ऊर्णक की लंबाई के साथ वेग प्रवणता बदल जाती है उसे टेपरित ऊर्णन कहा जाता है।

व्याख्या:

ऊर्णन टैंक में, अवसादन टैंक में बसने वाले छोटे कणों की सतह पर आवेश को उदासीन करने के लिए पानी में एक निश्चित तत्व मिलाया जाता है।

जैसे-जैसे आवेश उदासीन होते जाते हैं, कण एक-दूसरे के संपर्क में आते हैं, आपस में चिपक जाते हैं और एक बड़े कण का निर्माण करते हैं जिसे आसानी से व्यवस्थित किया जा सकता है।

• इसलिए, टेपरित ऊर्णन के मामले में, प्रारंभिक वेग प्रवणता उच्च रखी जाती है ताकि मिश्रण एजेंट को पूरे नमूने में आसानी से फैलाया जा सके।
• कण दो कारणों से मिश्रित होते हैं: वेग प्रवणता और

1. ब्राउनियन गति और उनके आपस में टकराने के कारण।

• अब जैसे-जैसे उर्णिक बनते हैं, वेग प्रवणता को कम करने की आवश्यकता होती है, ताकि उर्णिक पर अन्य कणों की बमबारी न हो और आकार में कम न हो जाएं।
• और इसके साथ ही उर्णिक को बड़ा बनाने के लिए अन्य कणों के संपर्क में आने के लिए भी किया जाता है।

इसलिए, टेपरित ऊर्णन के लिए, निवेशिका पर वेग प्रवणता उच्च होनी चाहिए और निकास पर, इसे कम होना चाहिए।

• इस प्रकार का ऊर्णन दक्षता को बहुत बढ़ाता है और पारंपरिक की तुलना में तुलनात्मक रूप से अधिक कणों को हटाता है।

Additional Information

सबसे आम प्रकार का उर्णीकारक फिटकरी है।

स्पष्टीकरण:

स्‍कंदन:

(i) स्‍कंदन मौजूद कोलाइडल कणों को अस्थिर करने के लिए कुछ रसायनों को पानी में मिलाने की प्रक्रिया है। इसे पानी की रासायनिक अनुकूलन कहा जाता है।

(ii) कोलॉइडी पदार्थों को अस्थिर करने के लिए प्रयुक्त रसायनों को स्कंदक कहा जाता है।

(iii) एल्युमिनियम सल्फेट (फिटकरी), फेरस सल्फेट (कॉपरास), फेरिक सल्फेट और फेरिक क्लोराइड, और सोडियम एलुमिनेट का इस्तेमाल किया जाने वाला स्कंदक होते हैं।

संकल्पना:

स्कंदन रसायनों को मिलाने से कोलाॅइड्स की अस्थिरता है जो तीव्रता से मिलाने पर ऋृणात्मक आवेश को उदासीन कर देता है। रसायनों को स्कंदनोंं के रूप में जाना जाता है; आमतौर पर उच्च संयोजकता धनायनी लवण (Al3+, Fe3+, आदि) होते हैं। स्कंदन एक रासायनिक प्रक्रिया है।

विशिष्ट स्कंदन निम्न है:

1. एल्युमिनीयम सल्फेट: Al2 (SO4)3 .18 H2O

2. लौह लवण- फेरिक सल्फेट: Fe2 (SO4)3

3. लौह लवण- फेरिक क्लोराइड: Fe2Cl3

4. पाॅली एल्युमिनीयम क्लोराइड (PAC): Al2(OH)3Cl3

ऊर्णन अस्थिर कणों का बड़े आकार के कणों में संकुलन होता है जिसे फ्लाॅक के रूप में धीमी गति से मिलाने के रूप में जाना जाता है जिसे अवसादन या प्लवन द्वारा प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है।

संकल्पना:

स्कंदन 

स्कंदन रसायनों को मिलाने से कोलाॅइड्स की अस्थिरता है जो तीव्रता से मिलाने पर ऋृणात्मक आवेश को उदासीन कर देता है। रसायनों को स्कंदनोंं के रूप में जाना जाता है; आमतौर पर उच्च संयोजकता धनायनी लवण (Al3+, Fe3+, आदि) होते हैं। स्कंदन एक रासायनिक प्रक्रिया है।

विशिष्ट स्कंदन निम्न है:

1. एल्युमिनीयम सल्फेट: Al2 (SO4)3 .14 H2O

2. लौह लवण- फेरिक सल्फेट: Fe2 (SO4)3

3. लौह लवण- फेरिक क्लोराइड: Fe2Cl3

4. पाॅली एल्युमिनीयम क्लोराइड (PAC): Al2(OH)3Cl3

Additional Informationऊर्णन:

ऊर्णन अस्थिर कणों का बड़े आकार के कणों में संकुलन होता है जिसे फ्लाॅक के रूप में धीमी गति से मिलाने के रूप में जाना जाता है जिसे अवसादन या प्लवन द्वारा प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है।