জমাটবদ্ধতা শিল্প জল চিকিত্সা একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ. এটি সরাসরি পানিতে স্থগিত কণা পদার্থ এবং কলয়েডাল অমেধ্য অপসারণের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াগুলির যেমন পরিস্রাবণ, নরমকরণ এবং বিশুদ্ধকরণের স্থিতিশীলতা এবং অর্থনীতিকে প্রভাবিত করে। যাইহোক, জমাট বাঁধার প্রভাব শুধুমাত্র বিকারকের ডোজ দ্বারা নির্ধারিত হয় না, তবে জলবাহী অবস্থা, জলের তাপমাত্রা, pH মান, জলের কঠোরতা এবং ক্ষারত্ব সহ বিভিন্ন কারণের সংমিশ্রণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই নিবন্ধটি প্রকৌশল অনুশীলন এবং তাত্ত্বিক উভয় দৃষ্টিকোণ থেকে জমাটবদ্ধতা দক্ষতাকে প্রভাবিত করার কারণগুলিকে পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করে এবং পাঠকদের এই মূল প্রক্রিয়াটির গভীরতর বোঝার জন্য সাহায্য করার জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়া সমীকরণ এবং গণনা সূত্র ব্যবহার করে।
I. জমাট দক্ষতার উপর হাইড্রোলিক অবস্থার প্রভাব
জমাটবদ্ধ প্রক্রিয়ার সারমর্ম হল জলে অশুদ্ধ কণার সাথে বিকারকগুলির মুখোমুখি হওয়া এবং প্রতিক্রিয়া, শেষ পর্যন্ত বৃহত্তর এবং আরও স্থিতিশীল ফ্লোক্স গঠন করে। জলবাহী অবস্থা অপর্যাপ্ত হলে, বিকারকগুলি সম্পূর্ণরূপে জলের সাথে মিশ্রিত করতে পারে না, যার ফলে প্রতিক্রিয়ার দক্ষতা কম হয়; যাইহোক, জলবাহী অবস্থা খুব শক্তিশালী হলে, ইতিমধ্যে গঠিত flocs বিভক্ত করা হবে. অতএব, আলোড়ন তীব্রতা একটি যুক্তিসঙ্গত পরিসীমা মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক. একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত হাইড্রোলিক সূচক হল মিশ্রণের তীব্রতা গ্রেডিয়েন্ট জি মান, যা নিম্নরূপ গণনা করা হয়।
সূত্রে: G হল মিশ্রণের তীব্রতা গ্রেডিয়েন্ট, s⁻¹; জলের বাল্ক ঘনত্ব, N/m³ বা kg/m³; h হল জমাট যন্ত্রের মাথার ক্ষতি, m; μ হল জলের গতিশীল সান্দ্রতা, Pa·s বা N·s/m³; T হল সরঞ্জামের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জলের গড় বাসস্থানের সময়।
প্রকৃত অপারেশনে, মিশ্রণ পর্যায়ের জন্য উপযুক্ত G মান পরিসীমা সাধারণত 600–1000 s⁻¹; ফ্লোকুলেশন পর্যায়ের জন্য উপযুক্ত G মান পরিসর সাধারণত 20-70 s⁻¹।
২. জমাট দক্ষতার উপর জলের তাপমাত্রার প্রভাব
জলের তাপমাত্রা হল আরেকটি মূল কারণ যা জমাট বাঁধার দক্ষতাকে প্রভাবিত করে। যখন তাপমাত্রা হ্রাস পায়, জলের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, কণাগুলির মধ্যে সংঘর্ষের সুযোগ হ্রাস পায় এবং ফ্লক গঠনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়; একই সময়ে, নিম্ন তাপমাত্রা রিএজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াকেও বাধা দেয়, যার ফলে জমাট বাঁধার দক্ষতা হ্রাস পায়। যখন জলের তাপমাত্রা 15 ডিগ্রির উপরে হয়, তখন হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত হয়, ফ্লকের বৃদ্ধি দ্রুত হয় এবং অবক্ষেপন ভাল হয়। যখন পানির তাপমাত্রা 10 ডিগ্রির নিচে থাকে, তখন এজেন্টের হাইড্রোলাইসিস কঠিন, আন্তঃকণা বাঁধাই বল দুর্বল, ফ্লোক আলগা এবং অবক্ষেপণ কঠিন। যখন জলের তাপমাত্রা 5 ডিগ্রির নিচে থাকে, তখন জমাট বাঁধার ডোজ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা প্রয়োজন এবং প্রভাব নিশ্চিত করার জন্য ক্ষারত্বের সমন্বয়ও প্রয়োজন।
অতএব, শীতকালীন অপারেশনে, কম তাপমাত্রার প্রতিকূল প্রভাবের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য এজেন্টের ডোজ বাড়ানো এবং নাড়ার তীব্রতা বাড়ানোর মতো ব্যবস্থা নেওয়া প্রায়ই প্রয়োজন।
III. জমাট প্রভাব উপর pH মানের প্রভাব
জলে জমাট বাঁধার হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়া দ্রবণের pH মানের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। উদাহরণ হিসাবে অ্যালুমিনিয়াম লবণ এবং লোহার লবণ গ্রহণ করলে, তাদের হাইড্রোলাইসিস পণ্য এবং বৃষ্টিপাতের অবস্থা বিভিন্ন pH মানের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে।
1. অ্যালুমিনিয়াম লবণ জমাট বিক্রিয়া
উপযুক্ত pH অবস্থার অধীনে, অ্যালুমিনিয়াম লবণগুলি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড অবক্ষেপণ তৈরি করতে পারে, যেমনটি নিম্নলিখিত সূত্রে দেখানো হয়েছে।
যখন পানির pH মান 5.5 থেকে 7.5 এর মধ্যে থাকে তখন জমাট বাঁধা প্রভাব সর্বোত্তম।
2. লৌহঘটিত লবণ জমাট বাঁধার প্রতিক্রিয়া
পানিতে ফেরিক লবণের হাইড্রোলাইসিস জটিল, প্রধানত নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া জড়িত:
উপযুক্ত পিএইচ পরিসীমা হল 6.0-8.0। পিএইচ 3-এর নিচে হলে, ফেরিক সল্ট খুব কমই ফেরিক হাইড্রোক্সাইড ফ্লক্স গঠন করতে পারে; pH 9-এর উপরে হলে, Fe³⁺ আরও দ্রবণীয় জটিল আয়নে রূপান্তরিত হবে, জমাট বাঁধার প্রভাব কমিয়ে দেবে। উচ্চ ক্ষারীয় অবস্থার অধীনে, ফেরিক লবণ নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়।
অতএব, ফেরিক সল্টের জমাট বাঁধা প্রভাব নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় অবস্থায় সবচেয়ে আদর্শ।
IV জলের কঠোরতা এবং ক্ষারত্বের প্রভাব
পানিতে থাকা বাইকার্বোনেট, ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়ন নিম্নলিখিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির কারণে জমাট বাঁধার হাইড্রোলাইসিস এবং ফ্লক গঠনকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে।
উপযুক্ত ক্ষারত্ব প্রতিক্রিয়ার জন্য উপকারী। জলের ক্ষারত্ব খুব কম হলে, পর্যাপ্ত হাইড্রোক্সাইড ফ্লোক্স গঠন নিশ্চিত করতে অতিরিক্ত চুন (CaO) বা সোডা অ্যাশ যোগ করতে হবে। ক্ষারত্বের ক্ষতিপূরণের ডোজ অনুমান করতে নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করা যেতে পারে।
সূত্রে: [CaO] হল বিশুদ্ধ চুনের ডোজ (CaO), mg সমতুল্য/L; [a] হল জমাট বাঁধার ডোজ, mg সমতুল্য/L; [z] কাঁচা জলের ক্ষারত্ব, মিলিগ্রাম সমতুল্য/এল; [δ] হল অবশিষ্ট ক্ষারত্ব, সাধারণত ০.৫-১.০ মিলিগ্রাম সমতুল্য/এল হিসাবে নেওয়া হয়।
উপসংহার: জমাটবদ্ধতা একটি একক রাসায়নিক বিক্রিয়া নয়, বরং একটি বিস্তৃত প্রক্রিয়া যার মধ্যে ভৌত, রাসায়নিক এবং জলবাহী অবস্থার সম্মিলিত প্রভাব জড়িত। আলোড়নের তীব্রতা থেকে জলের তাপমাত্রা, পিএইচ থেকে ক্ষারত্ব পর্যন্ত যে কোনও কারণের পরিবর্তন চূড়ান্ত প্রভাবের পার্থক্যের দিকে নিয়ে যেতে পারে। অতএব, শুধুমাত্র এই প্রক্রিয়াগুলি গভীরভাবে বোঝার মাধ্যমে আমরা স্থানীয় অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে সর্বোত্তম জল চিকিত্সা ফলাফল অর্জন করতে পারি। ভবিষ্যতে, জল চিকিত্সা শিল্প যেমন শক্তি সংরক্ষণ, নির্গমন হ্রাস এবং দক্ষ অপারেশন অনুসরণ করে, জমাটবদ্ধ প্রক্রিয়াটির পরিমার্জিত নিয়ন্ত্রণ ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠবে এবং এর প্রভাবক কারণগুলি বোঝা ইঞ্জিনিয়ারদের মূল দক্ষতাগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠবে।
