सांडपाणी शुद्धीकरण

जिथे जिथे नागरी वस्त्या होतात सांडपाणी तयार होणे हे स्वाभाविक असते. पाण्याचा वापर मानवी जीवनास आवश्यक आहे. पाण्याच्या वापरानंतर जे पाणी अशुद्ध होउन पुनर्वापरास लायक नसते असे पाण्याला सांडपाणी असे म्हणतात.

आजच्या युगात सांडपाणी हे मानवी तसेच औद्योगिक वापरातून तयार होते. याचे दोन भागात वर्गीकरण करता येईल नागरी सांडपाणी व औद्योगिक सांडपाणी. नागरी सांडपाणी हे मुख्यत्वे नागरी वापरातून तयार होते. उदा: मलमूत्र विसर्जनाला वापरण्यात येउन तयार होणारे (Sewage). अंघोळ तसेच स्वयंपाकघरातून तयार होणारे, कपडे व भांडी घासून तयार होणारे सांडपाणी(sullage). 

अशा सांडपाण्याची विल्हेवाट लावणे हे नागरी आरोग्याच्या दृष्टिने महत्त्वाचे असते. जर हे पाणी एखाद्या जागी साठून राहिले तर पाण्यामध्ये जीव जंतूंची प्रक्रिया होउन त्यांची संख्या वाढीस लागते. त्याच्या प्रक्रियांमुळे अनेक दूषित दुर्गंधी वायूंची निर्मिती होते व सार्वजनिक आरोग्य बिघडते. तसेच जर हे पाणी पिण्याच्या पाण्याच्या संपर्कात आले तर पिण्याच्या पाण्यात जंतूंचा प्रादुर्भाव होउन अनेक जीवघेणे आजार होवू शकतात.

जसे सांडपाण्यामध्ये जीवजंतूंना मोठ्या प्रमाणावर पोषक द्रव्ये असतात तसेच वनस्पती शेवाळी यांना देखील पोषक द्रव्ये मोठ्या प्रमाणावर असतात. त्यात मुख्यत्वे फॉस्फरस व नायट्रोजनचा समावेश होतो. या तत्त्वांमुळे पाण्यामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वनस्पतीची वाढ होते व त्याचा परिणाम म्हणून आपण जलपर्णी पहातोच. या वनस्पती पाण्यातील जलचरांना चांगले खाद्य जरी बनत असले तरी रात्रीच्या वेळात पाण्याची ऑक्सिजन पातळी मोठ्या प्रमाणावर कमी करतात. यामुळे जलचरांचे अस्तित्व धोक्यात येते. 

सांडपाणी शुद्धीकरणाचे मुख्य ध्येय मुख्यत्वे पर्यावरणाचे रक्षण आहे ज्याचा फायदा सर्वच नागरी क्षेत्रासाठी होईल.

प्रवाहमापन 
सांडपाणी शुद्धीकरणामध्ये पहिली पायरी म्हणजे प्रवाहमापन. प्रवाह किती आहे व प्रदूषण पातळी किती आहे यावर ठरते की कोणते शुद्धीकरण तंत्रज्ञान वापरावे. प्रवाहमापन हे खरोखरीच मोजले जाते किंवा शक्य नसेल तर ठोकताळ्यांनुसार मापन केले जाते. नागरी वस्त्यांसाठी माणशी १०० लिटर प्रतिदिवस प्रवाह मानला जातो. परंतु या अंदाजात स्थानिक पाण्याचा वापर कसा आहे यावर अवलंबून असते. पुण्याचा माणशी पाण्याचा वापर हा २०० लिटरपेक्षाही जास्त आहे. त्याच वेळेस बार्शी व माण अशा पाण्याचे दुर्भिक्ष्य असणाऱ्या भागात तो १०० लिटरपेक्षाही कमी आहे. म्हणून हा अंदाज हा वर्षानुवर्षे केलेल्या अभ्यासावरून निश्चित केला जातो. तसेच नागरी वस्त्यांमध्ये घरगुती व सार्वजनिक वापरात बराच फरक असतो. तसेच औद्योगिक वापर हा पूर्णतः: वेगळ्या प्रकारे होत असल्याने प्रवाहमापनासाठी खालील प्रकारे वर्गीकरण करण्यात आलेले आहे.
 
 १ नागरी वापर - घरगुती वापरातून तसेच सार्वजनिक ठिकाणांवरून आलेले. उदा० शाळा, कॉलेजे, समारंभ हॉल, रुग्णालये इत्यादि.
 २ औद्योगिक वापर - कारखाने
 ३ पावसाळी - पाऊस पडल्यानंतर जे पाणी सांडपाणी वाहून नेणाऱ्या नलिकांमध्ये घुसते असे पाणी देखील प्रदूषित होते. आजकाल शहरांमध्ये बराचसा भाग हा सिमेंट काँक्रिट, डांबर, फरशी अश्यानंी आच्छादित असतो. पावसाचे पाणी अशा भागावर पडल्यानंतर ते जमिनीत न मुरता जवळच्या सांडपाणी वाहून नेणाऱ्या नलिकेत घुसते हे पाणी सांडपाण्यामध्ये मिसळून पण दूषित होते तसेच रस्ते नाले यामधील घाण बरोबर आणल्यामुळे देखील दूषित होते. या पाण्याचा प्रवाह नेहेमीच्या सांडपाण्यापेक्षा कितीतरी पटीने जास्त असतो. व हे सगळे पाणी सांडपाणी शुद्धीकरण प्रकल्पात घेणे अशक्य असते. त्यासाठी या पाण्याचे नियोजन पण महत्त्वाचे आहे. असे पाणी शुद्ध करण्यापेक्षा ते थोडावेळ मोठ्या टाक्यांमध्ये साठवून नदीच्या पात्रात हळूहळू सोडतात(Storm water tank ). अश्या पाण्याची प्रदूषणपातळी बरीच कमी झालेली असते. अश्या टाक्यांमुळे पुरावरती पण नियंत्रण मिळवता येते. भारतात अश्या प्रकारच्या टाक्यांची रचना होणे अत्यंत गरजेचे आहे, जेणे करून नद्यांचे प्रदूषण कमी होईल व पुरावर काही प्रमाणात नियंत्रण मिळवता येईल. पावसाळी पाण्याचा प्रवाहमापनाचे गणित अत्यंत क्लिष्ट पद्धत आहे, ती पद्धत बहुतकरून पूरनियंत्रक अभियंत्यांकडे उपलब्ध असते.

नागरी विभाग- वर नमूद केल्या प्रमाणे साधारणपणे माणशी प्रतिदिन १०० लिटर प्रवाह असे मानतात. 
औद्योगिक प्रवाह -  हा कोणत्या प्रकारचा उद्योग आहे त्यावर अवलंबून असते. पाण्याचा वापर किती आहे या संबंधीची माहिती त्या त्या उद्योगाकडून गोळा केली जाते अथवा इथेही उद्योग प्रकाराप्रमाणे ठोकताळे लावून सांडपाण्याचा प्रवाह निश्चित केला जातो.

प्रदुषण पातळी मापन 
पाण्याचे प्रदुषण मोजणे हे त्या सांडपाण्याला साफ करायला कोणते तंत्रज्ञान वापरावे यासाठी महत्त्वाचे आहे. तसेच प्रदूषणाची पातळी कुठवर पोहोचली आहे हे देखील समजते. पाण्याचे प्रदुषण मोजण्यासाठी खास तंत्रे आहेत. या पैकि सर्वाधिक वापरले जाणारे म्हणजे पाण्याची जैविक ऑक्सिजन गरज ज्याला इंग्रजीत (Biological oxygen demand) अथवा बी.ओ.डी. असे म्हणतात व दुसरे म्हणजे रासायनिक ऑक्सिजन गरज (Chemical oxygen demand) अथवा सी.ओ.डी. असे म्हणतात. हे दोन्ही दर्शक पाण्याची प्रदुषण पातळी दर्शवणारी मापदंडे आहेत. बी.ओ.डी म्हणजे पाण्यात असणाऱ्या जीवजंतुना पाण्यातील प्रदूषक घटक विघटन करायला लागणार ऑक्सिजन. सी.ओ.डी. म्हणजे पाण्यामधील एकूण रासायनिक घटकांना विघटन करण्यासाठी लागणारा ऑक्सिजन. ह्या दोन्ही पातळ्या मिलीग्राम प्रति लिटर मध्ये मोजल्या जातात. बी.ओ.डी. व सी.ओ.डी. दोन्ही मोजायला वेगवेगळ्या पद्धती आहेत. बी.ओ.डी. मोजायला कमीत कमी ५ दिवसाचा वेळ द्यावा लागतो तर सी.ओ.डी. काही मिनिटात मोजता येते. बी.ओ.डी. हे जैविक विघटन किती होवू शकेल याची नोंद देतो. तर सी.ओ.डी. प्रदुषण किती प्रमाणात आहे याची नोंद देतो. पाण्याचे प्रदुषण नियंत्रण ठेवण्यासाठी तसेच प्रदुषण निकष ठरवण्यासाठी बी.ओ.डी. व सी.ओ.डी.चा वापर होतो. साधारण पणे सी.ओ.डी. १०० मिलीग्राम/लिटर पेक्षा जास्त असेल तर पाणी प्रदूषित आहे असे मानण्यात येते. पिण्याच्या पाण्यासाठी बी.ओ.डिची पातळी ० असली पाहिजे.

प्राथमिक प्रक्रिया 
जिथे जिथे नागरी वस्त्या होतात सांडपाणी तयार होणे हे स्वाभाविक असते. पाण्याचा वापर मानवी जीवनास आवश्यक आहे. पाण्याच्या वापरानंतर जे पाणी अशुद्ध होउन पुनर्वापरास लायक नसते असे पाण्याला सांडपाणी असे म्हणतात. आजच्या युगात सांडपाणी हे मानवी तसेच औद्योगिक वापरातून तयार होते. याचे दोन भागात वर्गीकरण करता येईल नागरी सांडपाणी व औद्योगिक सांडपाणी. नागरी सांडपाणी हे मुख्यत्वे नागरी वापरातून तयार होते. उदा: मलमूत्र विसर्जनासाठी वापरण्यात येउन तयार होणारे (Sewage) . अंघोळ तसेच स्वयंपाकघरातून तयार होणारे, कपडे व भांडी घासून तयार होणारे सांडपाणी(sullage).

असे सांडपाण्याची विल्हेवाट लावणे हे नागरी आरोग्याच्या दृष्टिने महत्त्वाचे असते. जर हे पाणी एखाद्या जागी साठून राहिले तर पाण्यामध्ये जीव जंतूंची प्रक्रिया होउन त्यांची संख्या वाढिस लागते. त्याच्या प्रक्रियांमुळे अनेक दुषित द्रुर्गंधि वायुंची निर्मिति होते व सार्वजनिक आरोग्य बिघडते. तसेच जर हे पाणी पिण्याच्या पाण्याच्या संपर्कात आले तर पिण्याच्या पाण्यात जंतुंचा प्रादुर्भाव होउन अनेक जीवघेणे आजार होउ शकतात.

जसे सांडपाण्यामध्ये जीवजंतुना मोठ्या प्रमाणावर पोषक द्र्व्ये असतात तसेच वनस्पती शेवाळी यांना देखील पोषक द्र्व्ये मोठ्या प्रमाणावर असतात. त्यात मुख्यत्वे फॉस्फरस व नायट्रोजनचा समावेश होतो. या तत्त्वांमुळे पाण्यामध्ये मोठ्याप्रमाणावर वनस्पतीची वाढ होते व त्याचा परिणाम म्हणून आपण जलपर्णी पहातोच. या वनस्पती पाण्यातील जलचरांना चांगले खाद्य जरी बनत असले तरी रात्रीच्या वेळात पाण्याची ऑक्सीजन पातळि मोठ्या प्रमाणावर कमी करतात. यामुळे जलचरांचे अस्तित्व धोक्यात येते.

सांडपाणी शुद्दिकरणाचे मुख्य ध्येय मुख्यत्वे पर्यावरणाचे रक्षण आहे ज्याचा फायदा सर्वच नागरी क्षेत्रासाठि होईल.

 १ प्रवाहमापन
 २ प्रदुषण पातळि मापन
 ३ प्राथमिक प्रक्रिया
 ४ द्वितीय स्तर प्रक्रिया
 ५ तृतीय स्तर प्रक्रिया
 ६ गाळाची विल्हेवाट
 ६.१ ऍनेरोबिक प्रक्रिया
 ७ इतर प्रक्रिया

प्रवाहमापन 
सांडपाणी शुद्धीकरणामध्ये पहिलि पायरी म्हणजे प्रवाहमापन. प्रवाह किती आहे व प्रदुषण पातळि किती आहे यावर ठरते कि कोणते शुद्धीकरण तंत्रज्ञान वापरावे. प्रवाहमापन हे खरोखरीच मोजले जाते किंवा शक्य नसेल तर ठोकताळ्यांनुसार मापन केले जाते. नागरी वस्त्यांसाठि माणशी १०० लिटर प्रतिदिवस प्रवाहमानला जातो. परंतु या अंदाजात स्थानिक पाण्याचा वापर कसा आहे यावर अवलंबुन असते. पुण्याचा माणशी पाण्याचा वापर हा २०० लिटरपेक्षाहि जास्त आहे. त्याच वेळेस बार्शी व माण अश्या पाण्याचे दुर्भिक्ष्य असणाऱ्या भागात तो १०० लिटरपेक्षाहि कमी आहे. म्हणून हा अंदाज हा वर्षानुवर्षे केलेल्या अभ्यासावरून निश्चित केला जातो. तसेच नागरी वस्त्यांमध्ये घरगुती व सार्वजनिक वापरात बराच फरक असतो. तसेच औद्योगिक वापर हा पुर्णत: वेगळ्या प्रकारे होत असल्याने प्रवाहमापना साठि खालिलप्रकारे वर्गीकरण करण्यात आलेले आहे.

 १ नागरी वापर - घरगुति वापरातुन तसेच सार्वजनिक ठिकाणांवरून आलेले. उदा: शाळा, कॉलेज, सभारंभ हॉल, रुग्णालये इत्यादि.
 २ औद्योगिक वापर - कारखाने
 ३ पावसाळि - पाउस पडल्यानंतर जे पाणी सांडपाणी वाहुन नेणाऱ्या नलिकांमध्ये घुसते असे पाणी देखील प्रदुषित होते.आजकाल शहरांमध्ये बराचसा भाग हा सिमेंट कॉक्रिट, डांबर, फर्शी अश्यानी आच्छादित असतो. पावसाचे पाणी अश्या भागावर पडल्यानंतर ते जमीनीत न मुरता जवळच्या सांडपाणी वाहुन नेणाऱ्या नलिकेत घुसते हे पाणी सांडपाण्यामध्ये मिसळुन पण दुषित होते तसेच रस्ते नाले यामधिल घाण बरोबर आणल्यामुळे देखील दुषित होते. या पाण्याचा प्रवाह नेहेमीच्या सांडपाण्यापेक्षा कितितरी पटिने जास्त असतो. व हे सगळे पाणी सांडपाणी शुद्धीकरण प्रकल्पात घेणे अशक्य असते. त्यासाठि या पाण्याचे नियोजन पण महत्त्वाचे आहे. असे पाणी शुद्ध करण्यापेक्षा ते थोडावेळ मोठ्या टाक्यांमध्ये साठवुन नदिच्या पात्रात हळूहळू सोडतात(Strom water tank ). अश्या पाण्याची प्रदुषणपातळि बरीच कमी झालेली असते. अश्या टाक्यांमुळे पुरावरति पण नियंत्रण मिळवता येते. भारतात अश्या प्रकारच्या टाक्यांची रचना होणे अत्यंत गरजेचे आहे जेणे करून नद्यांचे प्रदुषण कमी होइल व पुरावर काही प्रमाणात नियंत्रण मिळवता येईल. असे पावसाळि पाण्याचा प्रवाहमापनाचे गणित अत्यंत क्लिष्ट पद्धत आहे, ती पद्धत बहुतकरून पुरनियंत्रक अभियंत्याकडे उपलब्ध असते.

नागरी विभाग- वर नमुद केल्या प्रमाणे साधारणपणे माणशी प्रतिदिन १०० लिटर प्रवाह असे मानतात. औद्योगिक प्रवाह - हा कोणत्या प्रकारचा उद्योग आहे त्यावर अवलंबुन असते. पाण्याचा वापर किती आहे या संबधिची माहिती त्या त्या उद्योगा कडून गोळा केली जाते अथवा इथेहि उद्योग प्रकारा प्रमाणे ठोकताळे लावून सांडपाण्याचा प्रवाह निश्चित केला जातो.

उद्योग 	सांडपाणी प्रवाह
(लि/टन उत्पादन)
पेपर व पल्प 	२ ते ५ लाख
कापड उद्योग ब्लिचिंग 	१.८ लाख ते २. ७ लाख
कापड उद्योग डाइंग 	२५ हजार ते ५० हजार
दुध उत्पादने 	१० ते २० हजार
अल्कोहोल उत्पादने 	५० ते ७५ हजार
[संपादन] प्रदुषण पातळि मापन

पाण्याचे प्रदुषण मोजणे हे त्या सांडपाण्याला साफ करयला कोणते तंत्रज्ञान वापरावे यासाठि महत्त्वाचे आहे. तसेच प्रदुषणाची पातळि कुठवर पोहोचली आहे हे देखील समजते. पाण्याचे प्रदुषण मोजण्यासाठि खास तंत्रे आहेत. या पैकि सर्वाधिक वापरले जाणारे म्हणजे पाण्याची जैविक ऑक्सिजन गरज ज्याला इंग्रजीत (Biological oxygen demand) अथवा बी.ओ.डी. असे म्हणतात व दुसरे म्हणजे रासायनिक ऑक्सिजन गरज (Chemical oxygen demand) अथवा सी.ओ.डी. असे म्हणतात. हे दोन्हि दर्शक पाण्याची प्रदुषण पातळि दर्शवणारी मापदंडे आहेत. बी.ओ.डी म्हणजे पाण्यात असणाऱ्या जीवजंतुना पाण्यातील प्रदुषक घटक विघटन करायला लागणार ऑक्सिजन. सी.ओ.डी. म्हणजे पाण्यामधिल एकूण रासायनिक घटकांना विघटन करण्यासाठि लागणारा ऑक्सिजन. ह्या दोन्हि पातळि मिलीग्राम प्रति लिटर मध्ये मोजल्या जातात. बी.ओ.डी. व सी.ओ.डी. दोन्हि मोजायला वेगवेगळ्या पद्दति आहेत. बी.ओ.डी. मोजायला कमीत कमी ५ दिवसाचा वेळ द्यावा लागतो तर सी.ओ.डी. काही मिनिटात मोजता येते. बी.ओ.डी. हे जैविक विघटन किती होउ शकेल याची नोंद देतो. तर सी.ओ.डी. प्रदुषण किती प्रमाणात आहे याची नोंद देतो. पाण्याचे प्रदुषण नियंत्रण ठेवण्यासाठि तसेच प्रदुषण निकष ठरवण्यासाठि बी.ओ.डी. व सी.ओ.डी.चा वापर होतो. साधारण पणे सी.ओ.डी. १०० मिलीग्राम/लिटर पेक्षा जास्त असेल तर पाणी प्रदुषित आहे असे मानण्यात येते. पिण्याच्या पाण्यासाठि बी.ओ.डिची पातळि ० असलि पाहिजे.

[संपादन] प्राथमिक प्रक्रिया
[संपादन] द्वितीय स्तर प्रक्रिया
[संपादन] तृतीय स्तर प्रक्रिया
[संपादन] गाळाची विल्हेवाट
[संपादन] ऍनेरोबिक प्रक्रिया
[संपादन] इतर प्रक्रिया

द्वितीय स्तर प्रक्रिया

= तृतीय स्तर प्रक्रिया

गाळाची विल्हेवाट

ऍनेरोबिक प्रक्रिया

इतर प्रक्रिया 

जलप्रदूषण
जल अभियांत्रिकी

ca:Depuradora
cs:Čistírna odpadních vod
da:Rensningsanlæg
de:Kläranlage
el:Επεξεργασία λυμάτων
en:Sewage treatment
es:Tratamiento de aguas residuales
fi:Jätevedenpuhdistus
fr:Traitement des eaux usées
gl:Estación depuradora de augas residuais
he:טיהור שפכים
ja:下水処理場
lb:Kläranlag
nl:Rioolwaterzuiveringsinstallatie
no:Vannverk
pl:Oczyszczalnia ścieków
pt:Estação de tratamento de águas residuais
sv:Reningsverk
tr:Atık su arıtma
zh:污水處理