বর্জ্য জল পুনরায় ব্যবহারের জন্য ক্লাসিক রাসায়নিক নরম পদ্ধতি

রাসায়নিক নরমকরণ হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মধ্যে ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়নগুলিকে অদ্রবণীয় যৌগগুলিতে রূপান্তর করতে জলে নির্দিষ্ট রাসায়নিক যোগ করা হয়, যা পরে বৃষ্টিপাত এবং পরিস্রাবণের মাধ্যমে অপসারণ করা হয়। এটি একটি ক্লাসিক এবং কার্যকরী শক্ত অপসারণ প্রযুক্তি।

এই পদ্ধতির তাত্ত্বিক ভিত্তি হল দ্রাব্যতা পণ্য নীতি। অর্থাৎ, পানিতে রাসায়নিক যোগ করার মাধ্যমে, ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়ন (যেমন CO3^2-, OH-, PO4^3-, ইত্যাদি) দিয়ে অদ্রবণীয় অবক্ষেপণ তৈরি করতে পারে এমন অ্যানিয়নের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যার ফলে আয়ন পণ্যটি তার দ্রবণীয় পণ্যের ধ্রুবককে অতিক্রম করে, যার ফলে প্রিসিপিটেশন সৃষ্টি হয়।

প্রধান বৃষ্টিপাতের প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে:

1. কার্বনেট কঠোরতা অপসারণ:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ->2CaCO3↓ + 2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ->2CaCO3↓ + Mg(OH)2↓ + 2H2O

চুন বাইকার্বোনেট আয়নগুলিকে কার্বনেট আয়নে রূপান্তর করতে OH- আয়ন সরবরাহ করে এবং ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড অবক্ষেপণ তৈরি করতে pH বাড়ায়।

2. নন-কার্বনেট কঠোরতা অপসারণ (ক্যালসিয়াম):

CaSO4 + Na2CO3 ->CaCO3↓ + Na2SO4

CaCl2 + Na2CO3 ->CaCO3↓ + 2NaCl

সোডা অ্যাশ CO3^2- আয়ন সরবরাহ করে, যা ক্যালসিয়াম আয়নের সাথে মিলিত হয়ে ক্যালসিয়াম কার্বনেট অবক্ষেপণ তৈরি করে।

3. নন-কার্বনেট কঠোরতা অপসারণ (ম্যাগনেসিয়াম):

MgSO4 + Ca(OH)2 ->Mg(OH)2↓ + CaSO4

উৎপন্ন CaSO4 এখনও সোডা অ্যাশ দ্বারা আরও সরানো প্রয়োজন। চুন একটি ছোট দ্রবণীয় পণ্যের সাথে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড অবক্ষেপণ তৈরি করতে OH- আয়ন সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়।

1. চুন: এর প্রধান উপাদান হল Ca(OH)2।

কার্বনেট কঠোরতা (ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম কার্বনেট কঠোরতা সহ) অপসারণ করে এবং একটি উচ্চ পিএইচ পরিবেশ প্রদান করে। ডোজ সঠিকভাবে গণনা করা প্রয়োজন; অত্যধিক সংযোজন শুধুমাত্র অপব্যয় নয় বরং ম্যাগনেসিয়াম আয়ন পুনরায় দ্রবীভূত করতে বা নতুন কঠোরতা প্রবর্তন করতে পারে।

2. সোডা অ্যাশ: এর প্রধান উপাদান হল Na2CO3।

জল থেকে নন-কার্বনেট কঠোরতা (ক্যালসিয়াম কঠোরতা) সরিয়ে দেয়। এটি নতুন কঠোরতা আয়ন প্রবর্তন না করেই পানিতে দ্রবীভূত হয়, বরং Na+ প্রবর্তন করে, যা পানির গুণমানের উপর তুলনামূলকভাবে ছোট প্রভাব ফেলে।

3. সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড: NaOH.

কখনও কখনও চুনের আংশিক বিকল্প হিসাবে ব্যবহার করা হয়, OH- আয়ন সরবরাহ করে, অপারেশনকে সহজ করে, কিন্তু আরও ব্যয়বহুল। প্রতিক্রিয়া চুনের মতই।

4. ফসফেটস: যেমন সোডিয়াম ট্রাইপলিফসফেট, সোডিয়াম হেক্সামেটাফসফেট ইত্যাদি।

এই পদ্ধতিটি একটি প্রথাগত বৃষ্টিপাত পদ্ধতি নয়, বরং বিচ্ছুরিত কলয়েড তৈরি করে বা ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়নকে জটিল করে স্কেল গঠনে বাধা দেয়। এটি একটি "লুকানো পদ্ধতি" বা "থ্রেশহোল্ড প্রভাব", প্রায়শই সহায়ক চিকিত্সার জন্য বা কম প্রয়োজনীয় পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হয়।

এটি সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বশীল রাসায়নিক নরমকরণ প্রক্রিয়া, এবং এর প্রবাহ নিম্নরূপ:

1. প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্ক/সফটেনিং ট্যাঙ্ক:

কাঁচা জল প্রথমে প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্কে প্রবেশ করে, যেখানে গণনাকৃত ডোজ অনুযায়ী চুনের স্লারি এবং সোডা অ্যাশের দ্রবণ যোগ করা হয়। রিএজেন্টগুলির পুঙ্খানুপুঙ্খ মিশ্রণ এবং প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করতে এবং বর্ষণ গঠনের জন্য পর্যাপ্ত সময় এবং শর্ত প্রদান করতে ট্যাঙ্কটি একটি যান্ত্রিক আলোড়নকারী ডিভাইস দিয়ে সজ্জিত।

উপরে উল্লিখিত সমস্ত মূল রাসায়নিক বিক্রিয়া এখানে সম্পন্ন হয়, যা প্রচুর পরিমাণে CaCO3 এবং Mg(OH)2 ফ্লোকুলেন্ট অবক্ষেপণ তৈরি করে।

2. সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক/ক্ল্যারিফিকেশন ট্যাঙ্ক:

বিক্রিয়াকৃত পানি অবক্ষেপণ ট্যাঙ্কে প্রবাহিত হয়, যেখানে প্রবাহের হার কমে যায়। যেহেতু CaCO3 একটি ভারী বর্ষণ, এটি প্রাকৃতিকভাবে দ্রুত স্থির হয়; যদিও Mg(OH)2 একটি হালকা ফ্লোকুলেন্ট অবক্ষেপ, এটি আরও ধীরে ধীরে স্থায়ী হয়। Flocculants (যেমন PAM) সাধারণত floc বৃদ্ধি এবং অবক্ষেপণ ত্বরান্বিত করতে যোগ করা হয়। স্পষ্ট করা উপরের অংশটি পরবর্তী ধাপে চলে যায়, যখন নীচের স্লাজটি পর্যায়ক্রমে সরানো হয়।

3. পরিস্রাবণ ট্যাঙ্ক:

অবক্ষেপণের পরে পানিতে এখনও ক্ষুদ্র স্থগিত কণা থাকতে পারে, যার জন্য মাল্টি-মিডিয়া ফিল্টার (যেমন অ্যানথ্রাসাইট বা সিলিকা বালি) এর মাধ্যমে নির্ভুল পরিস্রাবণ প্রয়োজন যাতে অবশিষ্ট সূক্ষ্ম পলল অপসারণ করা হয় এবং বর্জ্য বর্জ্যতা মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করতে।

4. pH সামঞ্জস্য ট্যাঙ্ক:

চুন দিয়ে চিকিত্সা করা জলের পিএইচ খুব বেশি (সাধারণত 10-এর উপরে), এটিকে ক্ষয়কারী এবং পরবর্তী ব্যবহার বা স্রাবের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।

অতএব, pH নিরপেক্ষ করতে এবং এটিকে নিরপেক্ষ পরিসরে (যেমন, 6.5-8.5) ফিরিয়ে আনতে পরিস্রাবণের পরে অ্যাসিড (যেমন সালফিউরিক অ্যাসিড বা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড) বা CO2 যোগ করতে হবে। CO2 প্রবর্তনের পদ্ধতি, যা "পুনর্কার্বনেশন" নামেও পরিচিত, এটি আরও অপসারণের জন্য অল্প পরিমাণে দ্রবীভূত ক্যালসিয়াম আয়নকে ক্যালসিয়াম কার্বনেটে রূপান্তর করতে পারে।

সুবিধা:

1. উল্লেখযোগ্য এবং নির্ভরযোগ্য ফলাফল: প্রযুক্তিটি পরিপক্ক এবং কঠোরতাকে নিম্ন স্তরে কমাতে পারে (অবশিষ্ট কঠোরতা 0.5-1.0 mmol/L পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে)।

2. একযোগে অন্যান্য অমেধ্য অপসারণ: কঠোরতা অপসারণের প্রক্রিয়াতে, এটি কার্যকরভাবে ক্ষারত্ব, সিলিকন সামগ্রী, কিছু ভারী ধাতু এবং জলে ঝুলে থাকা কঠিন পদার্থকেও কমাতে পারে।

3. কম চিকিত্সা খরচ: ব্যবহৃত বিকারক (চুন, সোডা অ্যাশ) ব্যাপকভাবে উপলব্ধ এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা।

অসুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা:

1. বড় স্লাজ উত্পাদন: এটি প্রচুর পরিমাণে রাসায়নিক স্লাজ তৈরি করে (প্রধানত ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইডের সমন্বয়ে গঠিত), এবং এই স্লাজটির চিকিত্সা এবং নিষ্পত্তি অতিরিক্ত খরচ এবং পরিবেশগত চাপকে বাড়িয়ে তুলবে।

2. জটিল অপারেশন এবং ব্যবস্থাপনা: বিকারকগুলির ডোজ সঠিকভাবে গণনা করা এবং কাঁচা জলের মানের পরিবর্তন অনুসারে সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন, যার জন্য অত্যন্ত দক্ষ অপারেটর প্রয়োজন।

3. সীমিত বর্জ্য গুণমান: গভীর নরম করার জন্য অত্যন্ত কম কঠোরতার প্রয়োজনীয়তা অর্জন করা কঠিন (যেমন,<0.03 mmol/L), and the residual hardness is still higher than that of advanced treatment processes such as ion exchange.

4. বড় পায়ের ছাপ: সরঞ্জামগুলির জন্য প্রতিক্রিয়া, অবক্ষেপণ এবং পরিস্রাবণ সুবিধার মতো কাঠামোর একটি সিরিজ প্রয়োজন, যার ফলে উচ্চ পরিকাঠামো বিনিয়োগ হয়।