বর্জ্য জল শোধনের সমস্যা বহু দশক ধরে প্রাসঙ্গিক। অসুবিধাটি পদ্ধতি এবং সরঞ্জামগুলির অপ্রচলিততার মধ্যে রয়েছে, সেইসাথে গৃহস্থালীর রাসায়নিক এবং উত্পাদনে নতুন রাসায়নিকের উত্থান, বর্জ্য জল থেকে তাদের অপসারণের জন্য সম্পূর্ণ নতুন পদ্ধতির প্রয়োজন। সর্বজনীন বর্জ্য জল চিকিত্সা পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হল ফ্লোটেশন। দূষণকারীর বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, এটি শুধুমাত্র বিকারক প্রতিস্থাপন এবং প্রক্রিয়া অবস্থার সংশোধন প্রয়োজন।
বর্জ্য পরিশোধন
এই পদ্ধতিটি সফলভাবে ফাইবার, তেলজাত দ্রব্য, তেল এবং চর্বিযুক্ত বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে এবং অন্যান্য পদার্থ যা জলে খারাপভাবে দ্রবণীয়। বর্জ্য জল প্রথমে বিশেষ পদার্থ ব্যবহার করে সাসপেনশন এবং ইমালশনে স্থানান্তরিত হয়।
ফ্লোটেশন প্রক্রিয়া গ্যাস বুদবুদের কণার সাথে সংযুক্ত করার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে, তাদের তরলের পৃষ্ঠে ভাসতে সাহায্য করে।
পদ্ধতির সাধারণ নীতি
ফ্লোটেশনের সবচেয়ে সহজ কাজ হল সংযুক্তিবায়ু বুদবুদ থেকে অদ্রবণীয় কণা (উদাহরণস্বরূপ, খনিজ, তেল বা অন্য কোন)। বিশুদ্ধকরণের সাফল্য নির্ভর করে কণা এবং বুদবুদের মধ্যে যে হারে একটি বন্ধন তৈরি হয়, এই বন্ধনের শক্তির উপর এবং এই জটিলটির অস্তিত্বের সময়কালের উপর। যা, ঘুরে, কণার প্রকৃতি, জল দিয়ে ভেজা হওয়ার প্রবণতা এবং বিকারকগুলির সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলির দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, ফ্লোটেশন এমন একটি প্রক্রিয়া যা অনেকগুলি কারণের উপর নির্ভর করে৷
একটি প্রাথমিক কাজ নিম্নলিখিত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটির মাধ্যমে করা যেতে পারে:
- বুদবুদ অবিলম্বে স্থগিত কণাগুলিতে গঠিত হয়;
- সাসপেনশন কণাগুলি একটি গ্যাসের বুদবুদের সাথে সংযুক্ত থাকে যখন তারা এটির সাথে সংঘর্ষ হয়;
- একটি ছোট বুদবুদ কণার পৃষ্ঠে তৈরি হয়, যা সংঘর্ষের সময় আরেকটির সাথে মিলিত হয় এবং আয়তনে বৃদ্ধি পায়।
যৌগটি, যা ফ্লোটেশন প্রক্রিয়ার সময় গঠিত হয়, কার্যত স্থির মাধ্যমটিতে শুধুমাত্র এই অবস্থায় ভাসতে পারে যে গ্যাস বুদবুদের উত্তোলন শক্তি কণার ওজনের চেয়ে বেশি। এটি চিকিত্সা করা জলের পৃষ্ঠে একটি ফেনার স্তর গঠনের দিকে পরিচালিত করবে৷
উপরন্তু, যোগাযোগের বিন্দুতে বুদবুদ এবং কণার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রগুলি অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে হতে হবে। আঠালো শক্তিগুলি বর্গক্ষেত্রের কণাগুলির আকারের অনুপাতে বৃদ্ধি পায়, যেহেতু তাদের সংযোগের পরিধি তাদের মুখের বৃহত্তম আকারের দ্বারা সীমাবদ্ধ। এবং বিভাজন বল সরাসরি দূষণকারী কণার ভরের উপর নির্ভর করে (অর্থাৎ একটি ঘনক্ষেত্রে এর রৈখিক মাত্রা)। এইভাবে, যখন একটি নির্দিষ্ট কণার আকার পৌঁছে যায়, তখন বিচ্ছিন্নতা বাহিনী স্টিকিং ফোর্সকে অতিক্রম করে। অনেক দূরেফ্লোটেশনের মাধ্যমে বর্জ্য পদার্থের সফল চিকিত্সা শুধুমাত্র বুদবুদের সাথে সাসপেনশনের সম্পর্কের প্রকৃতির জন্যই নয়, তাদের আকারের জন্যও গুরুত্বপূর্ণ৷
বুদবুদ দিয়ে পানি পরিপূর্ণ করার উপায়
অনেক কৌশল রয়েছে যা বর্জ্য জলে গ্যাসের বুদবুদের উপস্থিতি নিশ্চিত করে৷ ফ্লোটেশনে ব্যবহৃত প্রধান পদ্ধতিগুলি হল:
- সংকোচন (বা চাপ) পদ্ধতি ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে পানিতে বাতাসের দ্রবণীয়তা বৃদ্ধির উপর ভিত্তি করে।
- যান্ত্রিক পদ্ধতি যা বাতাসের সাথে তরলের নিবিড় মিশ্রণের উপর ভিত্তি করে।
- ছিদ্রযুক্ত পদার্থের মধ্য দিয়ে বর্জ্য জল প্রবাহিত করার ফলে সেগুলি ছড়িয়ে পড়ে৷
- জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক পদ্ধতি, যার সাথে গ্যাসের বুদবুদ দেখা যায়।
- একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যা বর্জ্য জলের উপাদানগুলির সাথে নির্দিষ্ট বিকারকগুলির রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় বুদবুদ তৈরি করে৷
- ভ্যাকুয়াম পদ্ধতি চাপ হ্রাস দ্বারা চিহ্নিত।
চাপ ভাসমান
এটি কম ঘনত্বের সূক্ষ্ম এবং কলয়েডাল সাসপেনশন নিষ্কাশনের জন্য সবচেয়ে কার্যকর। বিশুদ্ধ জল একটি বিশেষ চুল্লি - স্যাচুরেটর-এ 7 এমপিএ পর্যন্ত চাপে বায়ু দিয়ে পরিপূর্ণ হয়। এটি থেকে জল ছাড়ার পরে, চাপ দ্রুত স্বাভাবিক (বায়ুমণ্ডলীয়) হয়ে যায়, যা বায়ু বুদবুদগুলির একটি নিবিড় প্রক্রিয়াকে উস্কে দেয়৷
জল চিকিত্সার দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করার জন্য, ফ্লোটেশন জমাট এবং ফ্লোকুলেশনের সাথে মিলিত হয়। এই পন্থা উভয়দ্রবীভূত কণার আকার বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। জমাট উভয়ই অজৈব যৌগ, সাধারণত ফেরিক আয়রন বা অ্যালুমিনিয়ামের লবণ এবং কিছু জৈব পদার্থ। ফ্লোকুল্যান্ট হল বিশেষ পলিমার যার জলীয় মাধ্যমের অণুগুলি দূষণকারী কণাকে আকর্ষণ করতে সক্ষম একটি চার্জযুক্ত নেটওয়ার্ক তৈরি করে, যা ফ্লোকুলেন্ট এগ্রিগেটগুলির উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে৷
ইনস্টলেশন এবং ফ্লো ডায়াগ্রাম
চাপ ফ্লোটেশন বহন করে এমন ইনস্টলেশনগুলি কেবল বাড়ির ভিতরেই নয়, বাইরেও স্থাপন করা যেতে পারে। সুতরাং, পূর্বেরগুলি ছোট ভলিউমের জন্য উপযুক্ত, যদি জলের ব্যবহার 20 m3/h এর বেশি না হয়, যখন পরবর্তীটির ক্ষমতা অনেক বেশি হয়। কাঠামোর সম্মিলিত বসানো প্রায়শই সাজানো হয়, যখন বড় বস্তু, উদাহরণস্বরূপ, একটি স্যাচুরেটর এবং একটি ফ্লোটেশন সেল, বাইরে থাকে এবং পাম্পগুলি বাড়ির ভিতরে থাকে৷
বায়ুর তাপমাত্রা নেতিবাচক মানগুলিতে সম্ভাব্য হ্রাসের পরিস্থিতিতে ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রে, একটি ফোম গরম করার সিস্টেম সরবরাহ করা প্রয়োজন। একটি ক্লাসিক কম্প্রেশন ফ্লোটেশন প্ল্যান্ট নিম্নলিখিত সরঞ্জাম নিয়ে গঠিত:
- তরল সরবরাহের জন্য পাম্প।
- ওয়াটার ট্রিটমেন্ট সিস্টেমে বাতাস (বা যেকোনো গ্যাস) সরবরাহের জন্য কম্প্রেসার।
- স্যাচুরেটর (এর অন্য নাম একটি চাপ ট্যাঙ্ক), যেখানে বায়ু বর্জ্য জলে দ্রবীভূত হয়।
- ফ্লোটেশন চেম্বার, যদি প্রক্রিয়াটি স্থগিত কণার মোটা হওয়ার পর্যায় সরবরাহ করে।
- রিজেন্ট ডিভাইস, ডোজ করার জন্য ডিভাইস সহবিশুদ্ধ করার জন্য তরলের সাথে বিকারক মিশ্রিত করা।
- পরিষ্কার প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।
চাপের ফ্লোটেশন দ্বারা বর্জ্য জল চিকিত্সা জড়িত প্রযুক্তিগত স্কিমগুলি হতে পারে:
- সহযোগী, যখন বিশুদ্ধ করা তরলটির সম্পূর্ণ আয়তন স্যাচুরেটরের মধ্য দিয়ে যায়।
- পুনঃপ্রবর্তন, যখন মাত্র 20 - 50% স্পষ্ট তরল স্যাচুরেটরের মধ্য দিয়ে যায়।
- আংশিকভাবে সরাসরি-প্রবাহ, যখন প্রায় 30 -70% কাঁচা জল স্যাচুরেটরে প্রবেশ করে এবং বাকিগুলি সরাসরি ফ্লোটেশন চেম্বারে খাওয়ানো হয়।
এই স্কিমগুলির মধ্যে একটি বেছে নেওয়ার সময়, চিকিত্সা করা বর্জ্য জলের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, চিকিত্সার ডিগ্রির প্রয়োজনীয়তা, স্থানীয় অবস্থা এবং অর্থনৈতিক সূচকগুলি বিবেচনায় নেওয়া হয়৷
ইলেক্ট্রোফ্লোটেশন
এই পদ্ধতিটি 20 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে ব্যবহার করা শুরু হয়। তারপর দেখা গেল যে তড়িৎ বিশ্লেষণ গ্যাসগুলি ফ্লোটেশনের তীব্রতা বাড়াতে নিষ্ক্রিয় গ্যাস বা বায়ুর চেয়ে অনেক বেশি কার্যকর। এটি জল-অদ্রবণীয় তেল পণ্য, তৈলাক্ত তেল, ভারী এবং অ লৌহঘটিত ধাতুগুলির দুর্বল দ্রবণীয় যৌগগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা সম্ভব করে, যা বর্জ্য জলে স্থিতিশীল ইমালসন তৈরি করে। কিন্তু ইলেক্ট্রোলাইসিস গ্যাস ছাড়াও, কিছু অমেধ্য অপসারণ একটি কৃত্রিমভাবে তৈরি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা প্রভাবিত হয় যেখানে চার্জযুক্ত কণাগুলি বিপরীতভাবে চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডের দিকে চলে যায়৷
ইলেক্ট্রোফ্লোটেশনের উল্লেখযোগ্য অসুবিধা হল কম উৎপাদনশীলতা, ইলেক্ট্রোডের উচ্চ খরচ, পরিধান এবং দূষণ এবং বিস্ফোরণের ঝুঁকি৷
ফোম ভগ্নাংশ পদ্ধতি
এটি দ্রবীভূত পৃষ্ঠ-সক্রিয় পদার্থের (সারফ্যাক্ট্যান্ট) শোষণের জন্য দ্রবণের মধ্য দিয়ে উপরে উঠতে থাকা গ্যাস বুদবুদের উপর ফুটিয়ে তোলে। এই ক্ষেত্রে, ফেনা নিবিড়ভাবে গঠিত হয়, শোষিত পদার্থ দিয়ে সমৃদ্ধ হয়।
এই ধরনের ফ্লোটেশনের প্রয়োগের একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হল লন্ড্রিতে ব্যবহৃত ডিটারজেন্ট থেকে পানি পরিশোধন করা। এটি জৈব রাসায়নিক চিকিত্সা থেকে সক্রিয় স্লাজ আলাদা করার জন্যও উপযুক্ত৷
অর ড্রেসিং
ফ্লোটেশন প্রক্রিয়াটি সফলভাবে সমস্ত ধরণের আকরিকের প্রাথমিক প্রক্রিয়াকরণে ব্যবহৃত হয়, যা ধাতু বা এর যৌগের উচ্চ সামগ্রীর সাথে একটি মূল্যবান ভগ্নাংশকে আলাদা করা সম্ভব করে। এটি পৃথক করা খনিজগুলির পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে।
অর ফ্লোটেশন একটি তিন-পর্যায়ের প্রক্রিয়া:
- কঠিন পর্যায় একটি চূর্ণ খনিজ;
- তরল পর্যায় হল সজ্জা;
- গ্যাস পর্যায়টি সজ্জার মধ্য দিয়ে যাওয়া বায়ু বুদবুদ দ্বারা গঠিত হয়।
ফ্লোটেশন ফেনাযুক্ত, ফিল্মি বা তৈলাক্ত হতে পারে, তরল পর্যায়ের পৃষ্ঠে গঠিত পণ্যের আকৃতির উপর নির্ভর করে।
