অক্সিটেট্রাসাইক্লিন এবং 2-মিথিলিসোবোর্নোল বাই এ টু-স্টেজ অ্যাক্টিভেটেড কার্বন সিনারজিস্টিক পাউডারড অ্যাক্টিভেটেড কার্বন প্রি-ডোজিং + ফিল্টার বেড গ্রানুলার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন ডুয়েল-লেয়ার স্ট্রাকচার অপসারণের দক্ষতা এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান

"পানীয় জলের গুণমানের জন্য স্ট্যান্ডার্ডস" (GB 5749-2022) এর সম্পূর্ণ বাস্তবায়নের সাথে, গন্ধ-সৃষ্টিকারী পদার্থ যেমন 2-মিথিলিসোবোর্নোল (2-MIB) এবং অক্সিটেট্রাসাইক্লিন, সেইসাথে অ্যান্টিবায়োটিক- মাইক্রোপোলক্সাইক্লিনের মতো অ্যান্টিবায়োটিক অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। কঠোর নিয়ন্ত্রণের সুযোগ। প্রচলিত জমাট-অবক্ষেপণ-পরিস্রাবণ-জীবাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত এই দুই ধরনের হাইড্রোফোবিক ট্রেস জৈব পদার্থের জন্য মোট অপসারণের হার 30% অর্জন করে, যা জলের গুণমান সুরক্ষা এবং সংবেদনশীল গুণমানের দ্বৈত প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য আর যথেষ্ট নয়৷ বর্তমানে, গার্হস্থ্য জলের গাছগুলি সাধারণত দূষিত জলের উত্সগুলির জরুরী/নিয়মিত নিয়ন্ত্রণের জন্য সামনে-প্রান্ত পাউডার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (PAC) ব্যবহার করে৷ যাইহোক, একক PAC প্রক্রিয়ার ত্রুটি রয়েছে যেমন সীমিত শোষণের সময়, প্রতিযোগিতামূলক শোষণ হস্তক্ষেপ, উচ্চ মাত্রার খরচ এবং অবশিষ্ট দূষণকারী অনুপ্রবেশ। "PAC প্রি-শোষণ + GAC গভীর গৌণ শোষণ" এর একটি সিরিজ বাধা প্রক্রিয়া তৈরি করতে ফিল্টার পৃষ্ঠে গ্রানুলার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (GAC) যুক্ত করা জটিল মাইক্রো-দূষিত জলকে মোকাবেলা করার জন্য ধীরে ধীরে নতুন নির্মিত, সংস্কার করা এবং প্রসারিত জল উদ্ভিদের মূলধারার প্রযুক্তি হয়ে উঠছে৷ এই কাগজটি পদ্ধতিগতভাবে একটি দুই-পর্যায় সক্রিয় কার্বন প্রক্রিয়া দ্বারা অক্সিটেট্রাসাইক্লিন এবং 2-MIB অপসারণের ধরণগুলিকে বিশ্লেষণ করে, শোষণ প্রক্রিয়া, দক্ষতার সীমানা, মূল প্রভাবক কারণগুলি এবং ইঞ্জিনিয়ারিং সিনার্জি প্রক্রিয়া থেকে শুরু করে। এটি জল উদ্ভিদ প্রক্রিয়া আপগ্রেড, রিএজেন্ট নির্বাচন, এবং অপারেশনাল অপ্টিমাইজেশানের জন্য তাত্ত্বিক ভিত্তি এবং ব্যবহারিক সমাধান প্রদান করে, পাশাপাশি সংযুক্ত প্রি-অক্সিডেশন এবং বায়োলজিক্যাল অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (BAC) এর মতো সমন্বিত প্রক্রিয়াগুলির ভবিষ্যত বিকাশের দিকের দিকে তাকিয়ে থাকে।

1.1 লক্ষ্য দূষণকারীর আণবিক বৈশিষ্ট্য

অক্সিটেট্রাসাইক্লিন (OTC) হল একটি টেট্রাসাইক্লিন-শ্রেণীর পোলার অ্যান্টিবায়োটিক যার অণুতে একাধিক হাইড্রক্সিল এবং অ্যামিনো গ্রুপ রয়েছে। প্রাকৃতিক জলাশয়ে, এটি একটি zwitterionic আকারে বিদ্যমান এবং সহজে প্রাকৃতিক জৈব পদার্থ (NOM) যেমন হিউমিক অ্যাসিডের সাথে জটিলতার মাধ্যমে শোষণের জন্য প্রতিযোগিতা করে থ্রেশহোল্ড 2-10 ng/L হিসাবে কম, যা প্রচলিত অক্সিডেন্টগুলির পক্ষে সম্পূর্ণরূপে খনিজকরণ করা কঠিন করে তোলে। উভয়ই প্রায়শই গ্রীষ্মকালীন উচ্চ-শেত্তলাগুলির সময় জলাধার এবং নদীর কাঁচা জলে সহাবস্থান করে, যা "ট্রেস, রিকালসিট্রান্ট মাইক্রোপলুট্যান্টস" এর সাধারণ বিভাগের অন্তর্গত।

1.2 প্রচলিত প্রক্রিয়ার সীমাবদ্ধতা জমাট বাঁধা, অবক্ষেপণ, এবং পরিস্রাবণ ইউনিট প্রাথমিকভাবে স্থগিত এবং ম্যাক্রোমোলিকুলারভাবে আবদ্ধ দূষণকারীকে সরিয়ে দেয়, দ্রবীভূত 2-MIB এবং অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের জন্য শুধুমাত্র 10%–25% অপসারণের হার অর্জন করে। প্রাক-ক্লোরিনেশন এবং একক-পর্যায়ে তরল ক্লোরিন জীবাণুমুক্তকরণ সহজেই জীবাণুনাশক উপজাত উৎপন্ন করে এবং 2-MIB এর জন্য সীমিত জারণ দক্ষতা থাকে। শুধুমাত্র শেষ{11}বিন্দু জীবাণুমুক্তকরণ এই দুই ধরনের পদার্থের অনুগত নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে না; শোষণ-ভিত্তিক গভীর চিকিত্সা প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি বহু-স্তরের বাধা নির্মাণ করা আবশ্যক।

2.1 শোষণ প্রক্রিয়া PAC মাইক্রোপোর ফিলিং, ভ্যান ডার ওয়ালস ফোর্স, π-π কনজুগেশন, এবং হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে শোষণ অর্জন করে: অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের জন্য, রাসায়নিক শোষণ এবং জটিলতা শোষণ প্রভাবশালী; 2-MIB-এর জন্য, ফিজিক্যাল মাইক্রোপোর ফিলিং প্রভাবশালী। শোষণ গতিবিদ্যা একটি ছদ্ম-সেকেন্ড-অর্ডার মডেলের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, এবং আইসোথার্মগুলি বেশিরভাগ ফ্রুন্ডলিচ মডেল অনুসরণ করে। কয়লা-ভিত্তিক উচ্চ-আয়োডিন-মান অ্যাসিড-ওয়াশড পিএসি, এটির ভাল-উন্নত মাইক্রোপোরাস গঠন এবং শক্তিশালী পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীর অভিযোজনযোগ্যতার কারণে, কাঠ-ভিত্তিক PAC থেকে উচ্চতর।

2.2 প্রকৃত অপসারণ দক্ষতা

অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের জন্য: ছোট-স্কেল পরীক্ষার শর্তে, 75 মিলিগ্রাম/লিটার একটি পিএসি ডোজ 1 মিলিগ্রাম/এল অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের জন্য 99% এর বেশি অপসারণের হার অর্জন করেছে। কাঁচা জলে ব্যাকগ্রাউন্ড DOC-এর উপস্থিতিতে, প্রকৃত জল শোধনাগারগুলি 1-35 mg/L যোগ করে নিরাপদ মাত্রায় ug/L অক্সিটেট্রাসাইক্লিন মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। যাইহোক, NOM দ্বারা প্রতিযোগিতামূলক শোষণ 30%-50% দ্বারা শোষণ ক্ষমতা হ্রাস করে।

2-MIB-এর জন্য: 15-30 mg/L-এর একটি PAC ডোজ এবং 60 মিনিটের বেশি বা সমান যোগাযোগের সময় ng/L 2-MIB-এর জন্য 40%-70% অপসারণের হার অর্জন করেছে। শোষণের প্রথম ঘন্টাটি দ্রুত শোষণের পর্যায়; মিক্সিং ট্যাঙ্কে বসবাসের সময় বাড়ানো উল্লেখযোগ্যভাবে দক্ষতা উন্নত করে। উচ্চ অবশিষ্ট ক্লোরিন এবং pH মাত্রা শোষণ ক্ষমতা বাধা দেয়।

প্রক্রিয়ার ত্রুটি: প্রাথমিক ডোজ জলবাহী বাসস্থান সময় দ্বারা সীমাবদ্ধ। উচ্চ শেত্তলা বৃদ্ধির সময়কালে, এনওএম এবং শৈবাল নিঃসরণগুলি শোষণের স্থানগুলি দখল করে, যা সহজেই "প্রাথমিক সম্মতি এবং পরবর্তী অগ্রগতির দ্বারা অনুসরণ করে।" বড় জরুরী ডোজ স্লাজ লোড এবং অপারেটিং খরচ বাড়ায়, এবং কিছু দুর্বলভাবে শোষিত দূষক ফিল্টার বর্জ্য দিয়ে পালিয়ে যায়।

3.1 GAC শোষণ বৈশিষ্ট্য
GAC 10-20 মিনিটের খালি বিছানা যোগাযোগের সময় (EBCT) সহ একটি নির্দিষ্ট-বেড কনফিগারেশনে কাজ করে, পিএসি প্রবাহে অবশিষ্ট ট্রেস 2-এমআইবি এবং অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের ধীর প্রসারণ এবং গভীর শোষণ অর্জন করে। বায়োলজিক্যাল অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (BAC) স্তরটি দীর্ঘ{10}}মেয়াদী অপারেশনের জন্য একই সাথে মাইক্রোবিয়াল অবক্ষয় এবং শোষণ পুনর্জন্মের সমন্বয়মূলক প্রভাব অর্জন করে। যখন GAC একা কাজ করে, তখন 2-MIB-এর অপসারণের হার 70%–80% এ পৌঁছতে পারে, এবং কম ঘনত্বের অক্সিটেট্রাসাইক্লিন অপসারণের হার প্রায় 50%–65%, কিন্তু প্রাথমিক শোষণ ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে কম এবং শুরুর সময়কাল দীর্ঘ।

3.2 ডুয়াল-লেয়ার ফিল্টার স্ট্রাকচারের সুবিধা
কোয়ার্টজ বালি ফিল্টার মিডিয়ার উপরে একটি 0.6-1.2 মিটার GAC স্তর (কার্বন স্যান্ড ফিল্টার) স্থাপন করা কলয়েডাল দূষণকারীকে আটকাতে পারে যেগুলি PAC দ্বারা সম্পূর্ণরূপে শোষিত হয় না, অন্তর্নিহিত বালি ফিল্টার স্তরটিকে রক্ষা করতে পারে এবং একই সাথে দীর্ঘ থেরাপি {2} ডিপ ট্রিটমেন্ট অর্জনের জন্য ক্রমাগত ফিল্টার অপারেশনের সুবিধা ব্যবহার করতে পারে। ব্যাকওয়াশিং প্রক্রিয়া আংশিকভাবে GAC পৃষ্ঠের শোষণ সাইটগুলিকে পুনর্নবীকরণ করতে পারে, এর পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে।

4.1 সিনারজিস্টিক লজিক অফ টু-স্টেজ অ্যাডসর্পশন

লোড শ্রেণীবিন্যাস: PAC দ্রুত সবচেয়ে বেশি ঘনত্বের দূষণকারীকে শোষণ করে এবং সামনের প্রান্তে জৈব পদার্থের জন্য বড় অণুর সাথে প্রতিযোগিতা করে, শোষণের লোড এবং GAC-এর বিষক্রিয়ার হার হ্রাস করে; "মোটা শোষণ - সূক্ষ্ম শোষণ" এর গ্রেডিয়েন্ট বাধা তৈরি করে, অনুপ্রবেশকারী লক্ষ্যবস্তুগুলির ট্রেসগুলির উপর GAC "সূক্ষ্ম চিকিত্সা" করে।

পানির গুণমানের উন্নতি: PAC প্রভাবশালী টর্বিডিটি এবং NOM হ্রাস করে, GAC প্রভাবিত জলের গুণমানকে অপ্টিমাইজ করে এবং 2-MIB এবং অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের জন্য GAC-এর ইউনিট শোষণ ক্ষমতা বাড়ায়; GAC সূক্ষ্ম PAC পাউডার ধরে রাখে, কার্বন পাউডারকে পাইপলাইন নেটওয়ার্কে প্রবেশ করতে বাধা দেয়।

খরচ অপ্টিমাইজেশান: দুটি-পর্যায়ের সংমিশ্রণ PAC ডোজকে 20%–40% কমাতে পারে, যখন GAC পুনর্জন্ম চক্রকে 1-2 বছর পর্যন্ত প্রসারিত করে। সামগ্রিকভাবে, এটির অপারেশনাল ইকোনমি একক উচ্চ-ডোজ PAC বা বিশুদ্ধ GAC প্রক্রিয়াগুলির থেকে উচ্চতর।

4.2 সিনারজিস্টিক প্রভাবকে প্রভাবিত করার মূল কারণগুলি

PAC নির্বাচন এবং ডোজিং পয়েন্ট: মিক্সিং ট্যাঙ্কে PAC যোগ করুন/ফ্লোকুলেশনের আগে, 40-90 মিনিটের বেশি বা সমান যোগাযোগের সময় নিশ্চিত করুন; 1000 mg/g এর চেয়ে বেশি বা সমান আয়োডিন মান এবং 200 mg/g এর থেকে বেশি বা সমান মিথিলিন ব্লু মান সহ পানীয় জলের গ্রেড PAC গুলিকে অগ্রাধিকার দিন (জল-সম্পর্কিত হাইজিন পারমিট সহ)।

GAC পার্টিকেল সাইজ এবং ফিল্টার বেড থিকনেস: 8×30 মেশ কয়লা-ভিত্তিক চূর্ণ পিউমিস 2-MIB এর জন্য বেশি উপযুক্ত, 12-20 মেশ অ্যান্টিবায়োটিকের জন্য উপযুক্ত; ইবিসিটি 12 মিনিটের বেশি বা সমান অক্সিটেট্রাসাইক্লিনের স্থিতিশীল অপসারণ নিশ্চিত করে।

জলের গুণমান শর্ত: নিরপেক্ষ pH (6.5–8.5), কম অবশিষ্ট ক্লোরিন, এবং মাঝারি প্রি-অক্সিডেশন (O₃ 0.3–0.8 mg/L) উভয় ধরনের পদার্থের জন্য দুটি-পর্যায়ের প্রক্রিয়ার সিনারজিস্টিক অপসারণের হারকে 90%-এর বেশি করতে পারে৷

4.3 ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশন ফলাফলের সারাংশ

বিদ্যমান ওয়াটার প্ল্যান্টে পাইলট-স্কেল এবং উৎপাদন পরীক্ষাগুলি দেখায় যে একটি কার্বন বালি ফিল্টারে প্রচলিত PAC (10–20 mg/L) এবং GAC-এর সংমিশ্রণ 2-MIB (10–100 ng/L) এর জন্য 80%–92% এবং 85%–yugtra (oxicine/01%) এর জন্য 80%–92%। এটি একক PAC (50%–70%) বা একক GAC (60%–75%) এর চিকিত্সার স্তরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর এবং বর্জ্য GB 5749-2022 এবং ভবিষ্যতের কঠোর মাইক্রোপলুট্যান্ট নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তাগুলি স্থিরভাবে পূরণ করতে পারে।

শোষণ স্যাচুরেশন এবং সেকেন্ডারি রিলিজ: একটি GAC ব্রেকথ্রু প্রারম্ভিক সতর্কতা এবং অনলাইন গন্ধ/অ্যান্টিবায়োটিক মনিটরিং সিস্টেম স্থাপন করুন, তাপীয় পুনর্জন্ম বা প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়া নিযুক্ত করুন; দূষণকারী ব্যাকফ্লো এড়াতে PAC স্লাজের নিষ্পত্তিকে মানসম্মত করুন।

জৈব নিরাপত্তা ঝুঁকি: BAC অপারেশন চলাকালীন, অত্যধিক বায়োফিল্ম প্রসারণ এবং জৈবিক বিপাকীয় উপজাত উত্পাদনকে বাধা দিতে ব্যাকওয়াশিংয়ের তীব্রতা এবং চক্র নিয়ন্ত্রণ করুন; পোস্ট-জীবাণুমুক্তকরণ পয়েন্টগুলি নিশ্চিত করে যে পাইপলাইন নেটওয়ার্কের অবশিষ্ট ক্লোরিন মান পূরণ করে।

প্রসেস কাপলিং আপগ্রেড: PAC "অক্সিডেটিভ ডিগ্রেডেশন-PAC শোষণ{{3}GAC/BB ট্রিটমেন্টকে আরও গভীর করে", "অক্সিডেটিভ ডিগ্রেডেশন" এর সমগ্র প্রক্রিয়া জুড়ে সিনারজিস্টিক প্রভাব অর্জন করার আগে পারম্যাঙ্গনেট কম্পোজিট প্রি-অক্সিডেশন বা কম{1}}ডোজ ওজোন (O₃/H₂O₂) যোগ করা বর্ণালী

উপসংহার এবং আউটলুক

আমার দেশের পানীয় জলের সুরক্ষার বর্তমান প্রেক্ষাপটে "অনুশীলিত জল সরবরাহ" থেকে "স্বাস্থ্যকর এবং উচ্চ-গুণমানের জল সরবরাহ"-এ রূপান্তরিত হওয়ার পূর্বে-ফিল্টার বেডে দানাদার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন শোষণের সাথে মিশ্রিত গুঁড়ো অ্যাক্টিভেটেড কার্বন সংযোজন একটি দক্ষ, নমনীয়, এবং অর্থনৈতিক পুনঃদূষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত{2} সমাধান। চীনে প্রচলিত জলের উদ্ভিদ, অক্সিটেট্রাসাইক্লিন এবং 2-এমআইবি-এর মতো দূষণকারী মাইক্রো-সহঅবস্থানের জন্য উল্লেখযোগ্য সমন্বয়মূলক সুবিধা প্রদর্শন করে। ভবিষ্যতের জল চিকিত্সা প্রযুক্তিগুলি "সুনির্দিষ্ট শোষণ, বুদ্ধিমান ডোজ, ইন-সিটু পুনরুত্থান, এবং একাধিক দূষণকারীর সমন্বয়মূলক নিয়ন্ত্রণ" এর দিকে বিকাশ করবে৷ সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠের পরিবর্তন, কার্যকরী বায়োচার এবং মেমব্রেন-কার্বন কাপলিং-এর মতো নতুন প্রযুক্তির মাধ্যমে, জলের উত্সগুলিতে মৌসুমী জটিল দূষণ মোকাবেলায় একটি সমন্বিত জল পরিশোধন ব্যবস্থা তৈরি করা হবে, যা শহুরে এবং গ্রামীণ পানীয় জলের সুরক্ষার জন্য আরও শক্ত প্রযুক্তিগত গ্যারান্টি প্রদান করবে।