1. সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট নির্বীজন প্রক্রিয়া
সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট হল একটি অত্যন্ত কার্যকরী ক্লোরিন-যেমন জীবাণুনাশক। এর জীবাণুমুক্তকরণ প্রভাবের মধ্যে প্রধানত হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের ক্রিয়া, নবজাতক অক্সিজেনের ক্রিয়া এবং ক্লোরিনেশন অন্তর্ভুক্ত। হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের অক্সিডেশন হল জীবাণুনাশকযুক্ত ক্লোরিন-এর প্রধান ব্যাকটেরিয়াঘটিত প্রক্রিয়া।
ক্লোরিন-যুক্ত জীবাণুনাশক জলে হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড তৈরি করে, যা ব্যাকটেরিয়া প্রোটিনের উপর কাজ করে। হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড কেবল কোষের প্রাচীরের সাথেই যোগাযোগ করতে পারে না, তবে এর ছোট আণবিক আকার এবং চার্জের অভাবের কারণে, এটি কোষে প্রবেশ করে অক্সিডেশন ঘটাতে পারে বা ফসফেট ডিহাইড্রোজেনেস ধ্বংস করতে পারে, যার ফলে কোষের মৃত্যু ঘটে।
এটি উল্লেখ করার মতো যে যদিও ক্লোরিন জীবাণুনাশকগুলি শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, অনেক জলের উদ্ভিদ ধীরে ধীরে তরল ক্লোরিন ব্যবহার কমিয়ে দিচ্ছে কারণ এর উৎপাদন, সঞ্চয়স্থান, পরিবহন এবং ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত উল্লেখযোগ্য নিরাপত্তা ঝুঁকির কারণে।
বিপরীতে, সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট জীবাণুমুক্তকরণে উচ্চ নিরাপত্তা এবং সাধারণ ডোজিং সরঞ্জামের সুবিধা রয়েছে। তরল ক্লোরিন নির্বীজন প্রতিস্থাপনের জন্য সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটের ব্যবহার একটি অপরিবর্তনীয় প্রবণতা হয়ে উঠেছে।
2. সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজিং প্রক্রিয়াগুলির তুলনা
বর্তমানে, সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট নির্বীজন দুটি উপায়ে অর্জন করা যেতে পারে: একটি হল সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট জেনারেটর ব্যবহার করে অনলাইনে সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট দ্রবণ তৈরি করা; অন্যটি হল একটি প্রাক-সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট দ্রবণ ব্যবহার করে।
ব্যবহার করা ডোজিং পদ্ধতি/সিস্টেম নির্বিশেষে, প্রতিটিরই সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। জীবাণুনাশক প্রভাব এবং প্রতি টন জলের খরচ দুটি পদ্ধতি দ্বারা চিকিত্সা করা উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা নয়।
তাই, পূর্বে প্রস্তুত রাসায়নিকের পর্যাপ্ত সরবরাহ আছে এমন এলাকায় (তিন বা ততোধিক সরবরাহকারী প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে), এটি ক্রয় করা আগে থেকে প্রস্তুত সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট দ্রবণ ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। এই পদ্ধতিতে তুলনামূলকভাবে কম অপারেটিং এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ, ছোট সরঞ্জাম অর্ডার এবং নির্মাণ চক্র এবং নিয়মিত অপারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য কোন বিশেষ প্রয়োজনীয়তা নেই।
ছোট-ওয়াটার ট্রিটমেন্ট প্ল্যান্টের জন্য, বিশেষত অসুবিধাজনক সরবরাহ এবং পরিবহন সহ এলাকায়, এটি একটি সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট জেনারেটর ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয় যাতে এটি তৈরি করা যায় এবং- সাইটে সমাধান যোগ করা যায়। এটি রাসায়নিকের দীর্ঘ-মেয়াদী স্টোরেজ অবক্ষয়ের কারণে দুর্বল জীবাণুমুক্তকরণ প্রভাবের ঝুঁকি এড়ায়।
3. সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ
জীবাণুমুক্তকরণের সময় যোগ করা ক্লোরিন পরিমাণ কাঁচা জলের গুণমান এবং জীবাণুমুক্তকরণের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। নির্ভরযোগ্য এবং দীর্ঘস্থায়ী-জীবাণুমুক্তকরণ প্রভাব অর্জন করতে, ডোজ দুটি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে:
1) "ক্লোরিন প্রয়োজনীয়তা" নির্দিষ্ট জীবাণুমুক্তকরণ লক্ষ্যমাত্রা অর্জন করতে এবং জৈব পদার্থকে অক্সিডাইজ করতে ব্যাকটেরিয়া মারতে ব্যবহৃত হয়।
2) "অবশিষ্ট ক্লোরিন" পানিতে অবশিষ্ট ব্যাকটেরিয়ার পুনঃবৃদ্ধিকে বাধা দিতে প্রয়োজনীয়। অবশিষ্ট ক্লোরিন সংক্রান্ত প্রবিধানগুলি ডোজ নির্ধারণ এবং নির্বীজন প্রভাব বিচার করার জন্য একটি সহজ পদ্ধতি প্রদান করে।
4. সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটকে প্রভাবিত করে
1) নিষ্ক্রিয়করণ কার্যকারিতার উপর সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ এর প্রভাব
1L জলের নমুনায় বিভিন্ন পরিমাণে সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট যোগ করে এবং 30 মিনিটের জন্য বিক্রিয়া করে, মেমব্রেন পরিস্রাবণ পদ্ধতি ব্যবহার করে ঘনত্ব গণনা করা হয়েছিল। ফলাফল দেখায় যে:
সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট নির্বীজন একটি খুব ভাল নিষ্ক্রিয় প্রভাব আছে. 2.5 mg/L এর একটি সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ এ, 100% নিষ্ক্রিয়তা অর্জন করা হয়েছিল। GB18920-2002-এর মতো অনুরূপ প্রয়োজনীয়তা অর্জনের জন্য, সর্বোত্তম সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ 2.5-3.0 mg/L হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।
2) সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট নির্বীজন উপর pH এর প্রভাব
0.5 mg/L এর একটি সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ এ, সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট জীবাণুমুক্তকরণের লগারিদমিক নিষ্ক্রিয়করণ হার 2.03 থেকে 0.27 এ হ্রাস পেয়েছে এবং pH বৃদ্ধির সাথে নিম্নমুখী প্রবণতা দেখাচ্ছে।
এটি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছে যে জলে হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের সাথে ClO- এর অনুপাত মূলত pH দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। নিম্ন pH-এ, হাইপোক্লোরাস অ্যাসিডের অনুপাত বেশি হয়, যার ফলে ব্যাকটেরিয়াঘটিত ক্ষমতা শক্তিশালী হয়।
3) নিষ্ক্রিয়করণ কার্যকারিতার উপর অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্বের প্রভাব
অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটের সাথে দ্রুত বিক্রিয়া করে, এটি গ্রহণ করে এবং মনোক্লোরামাইন এবং ডাইক্লোরামাইন তৈরি করে। যখন পানিতে ক্লোরামাইন উপস্থিত থাকে, তখন জীবাণুমুক্তকরণের প্রভাব তুলনামূলকভাবে ধীর হয়, সরাসরি সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ এবং নিষ্ক্রিয়করণ কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে।
সম্পর্কিত গবেষণায় দেখা গেছে যে যখন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মাত্রা 1, 3, 5, 8, 10 এবং 15 mg/L হয়, তখন নিষ্ক্রিয়করণের প্রভাবে 30 মিনিটের জন্য যোগ করা বিভিন্ন পরিমাণ সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটের প্রভাব নিম্নরূপ:
যখন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন 15 mg/L এর থেকে কম বা সমান এবং সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ 6.0 mg/L এর থেকে কম বা সমান, তখন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট জীবাণুমুক্তকরণের নিষ্ক্রিয়করণ প্রভাবের অবনতি ঘটে; যখন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন 8 mg/L হয়, তখন ব্যাকটেরিয়া 5.0 mg/L এর সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ডোজ দিয়ে সম্পূর্ণ নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়।