• خلاصہ
  تیل صاف کرنے، کیمیکل مینوفیکچرنگ، اور ڈی سیلینیشن پلانٹس جیسے صنعتی عمل سے پیدا ہونے والا زیادہ نمکین گندا پانی، اپنی پیچیدہ ساخت اور زیادہ نمکیات کی وجہ سے اہم ماحولیاتی اور اقتصادی چیلنجز کا باعث بنتا ہے۔ روایتی علاج کے طریقے، بشمول بخارات اور جھلیوں کی فلٹریشن، اکثر توانائی کی ناکارہ یا ثانوی آلودگی کے ساتھ جدوجہد کرتے ہیں۔ اعلی نمکین گندے پانی کے علاج کے لیے ایک جدید طریقہ کے طور پر آئن میمبرین الیکٹرولیسس کا اطلاق۔ الیکٹرو کیمیکل اصولوں اور منتخب آئن ایکسچینج جھلیوں کا فائدہ اٹھا کر، یہ ٹیکنالوجی نمک کی بحالی، نامیاتی انحطاط، اور پانی صاف کرنے کے لیے ممکنہ حل پیش کرتی ہے۔ آئن سلیکٹیو ٹرانسپورٹ کے طریقہ کار، توانائی کی کارکردگی، اور اسکیل ایبلٹی پر بحث کی گئی ہے، اس کے ساتھ ساتھ جھلیوں کی خرابی اور سنکنرن جیسے چیلنجوں پر بھی بات کی گئی ہے۔ کیس اسٹڈیز اور حالیہ پیشرفت پائیدار گندے پانی کے انتظام میں آئن میمبرین الیکٹرولائزرز کے امید افزا کردار کو اجاگر کرتی ہے۔

• 1. تعارف*
  زیادہ نمکیات والا گندا پانی، جس کی خصوصیت 5,000 mg/L سے زیادہ تحلیل شدہ ٹھوس، صنعتوں میں ایک اہم مسئلہ ہے جہاں پانی کے دوبارہ استعمال اور صفر مائع خارج ہونے والے پانی (ZLD) کو ترجیح دی جاتی ہے۔ روایتی علاج جیسے ریورس اوسموسس (RO) اور تھرمل بخارات کو زیادہ نمکین حالات سے نمٹنے میں محدودیت کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس کی وجہ سے آپریشنل لاگت زیادہ ہوتی ہے اور جھلی کی خرابی ہوتی ہے۔ Ion-membrane electrolysis، جو اصل میں کلور-الکالی کی پیداوار کے لیے تیار کیا گیا تھا، ایک ورسٹائل متبادل کے طور پر ابھرا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی الیکٹرولائسز کے دوران آئن کی منتقلی کو الگ اور کنٹرول کرنے کے لیے آئن سلیکٹیو جھلیوں کا استعمال کرتی ہے، جس سے بیک وقت پانی صاف کرنے اور وسائل کی بازیافت کو ممکن بنایا جاتا ہے۔

• 2. Ion-membrane electrolysis کا اصول*
  آئن میمبرین الیکٹرولائزر ایک اینوڈ، کیتھوڈ اور کیٹیشن ایکسچینج میمبرین یا ایون ایکسچینج میمبرین پر مشتمل ہوتا ہے۔ الیکٹرولیسس کے دوران:
• کیٹیشن ایکسچینج جھلی:کیشنز (مثلاً، Na⁺، Ca²⁺) کو anions (Cl⁻، SO₄²⁻) کو مسدود کرتے ہوئے، آئن کی منتقلی کو متعلقہ الیکٹروڈ کی طرف جانے کی اجازت دیتا ہے۔
• الیکٹرو کیمیکل رد عمل:
• انوڈ:کلورائد آئنوں کا آکسیکرن کلورین گیس اور ہائپوکلورائٹ پیدا کرتا ہے، جو نامیاتی مادوں کو خراب کرتا ہے اور پانی کو جراثیم سے پاک کرتا ہے۔
  2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e-
• کیتھوڈ:پانی کی کمی سے ہائیڈروجن گیس اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئن پیدا ہوتے ہیں، پی ایچ کو بڑھاتے ہیں اور دھاتی آئنوں کی بارش کو فروغ دیتے ہیں۔
  2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH-
• نمک کی علیحدگی:جھلی منتخب آئن کی نقل و حمل کی سہولت فراہم کرتی ہے، نمکین پانی کے ارتکاز اور میٹھے پانی کی بحالی کو قابل بناتی ہے۔

3. اعلی نمکین گندے پانی کے علاج میں درخواستیں۔*
aنمک کی بازیابی اور نمکین پانی کی قیمت
آئن جھلی کے نظام نمکین کرسٹلائزیشن یا سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کی پیداوار کے لیے نمکین پانی کی ندیوں کو مرکوز کر سکتے ہیں (مثال کے طور پر، RO ریجیکٹ سے)۔ مثال کے طور پر، سمندری پانی کو صاف کرنے والے پلانٹس NaCl کو بطور پروڈکٹ بازیافت کر سکتے ہیں۔

بنامیاتی آلودگی کا انحطاط
انوڈ پر الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن ClO⁻ اور HOCl جیسے مضبوط آکسیڈینٹ کے ذریعے ریفریکٹری آرگینکس کو توڑ دیتی ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ مصنوعی HSW میں فینولک مرکبات کا 90٪ ہٹانا۔

cہیوی میٹل کو ہٹانا
کیتھوڈ پر الکلائن حالات دھاتوں کی ہائیڈرو آکسائیڈ ترسیب (مثلاً، Pb²⁺، Cu²⁺) کی حوصلہ افزائی کرتے ہیں،> 95% ہٹانے کی کارکردگی حاصل کرتے ہیں۔

dپانی صاف کرنا
پائلٹ پیمانے کے ٹرائلز میٹھے پانی کی بحالی کی شرح 80% سے زیادہ ظاہر کرتے ہیں جس میں چالکتا 150,000 µS/cm سے <1,000 µS/cm تک کم ہو جاتی ہے۔