1. মৌলিক ওজোন জ্ঞান
ওজোন, আণবিক সূত্র O3 সহ, অক্সিজেনের একটি অ্যালোট্রপ (O2)। একটি ওজোন অণুতে তিনটি অক্সিজেন পরমাণু থাকে, যার একটি একক বন্ধনের মাধ্যমে অন্য দুটির সাথে সংযুক্ত থাকে। ওজোনকে "সবুজ রাসায়নিক", চারটি প্রধান ফাংশন সহ একটি শক্তিশালী অক্সিডেন্ট হিসাবে সমাদৃত করা হয়: নির্বীজন, বিবর্ণকরণ, অক্সিডেশন এবং ডিওডোরাইজেশন। এটি কোন অবশিষ্টাংশ এবং কোন গৌণ দূষণের মতো সুবিধাগুলিকেও গর্বিত করে, এটি একটি পরিবেশ বান্ধব সবুজ শিল্প কাঁচামাল তৈরি করে।
ওজোনের অত্যন্ত শক্তিশালী অক্সিডাইজিং ক্ষমতা রয়েছে, যার রেডক্স সম্ভাবনা 2.07 mV। ওজোন দুটি উপায়ে জৈব পদার্থকে জারণ করে: প্রথমত, ওজোন অণু নির্বাচনীভাবে জৈব পদার্থকে সরাসরি অক্সিডাইজ করে, অর্থাৎ সরাসরি জারণ, কিন্তু বিক্রিয়ার হার তুলনামূলকভাবে ধীর; দ্বিতীয়ত, এটি তার নিজস্ব পচন, অর্থাৎ পরোক্ষ অক্সিডেশনের মাধ্যমে উত্পন্ন হাইড্রক্সিল র্যাডিকাল (·OH)-এর মাধ্যমে বেছে বেছে অ{4}}জৈব পদার্থকে দ্রুত অক্সিডাইজ করে। প্রকৃত জল শোধন বিক্রিয়ায়, জৈব পদার্থ অপসারণে ওজোনের কার্যকারিতা হল প্রত্যক্ষ ও পরোক্ষ অক্সিডেশনের সুপারপজিশন, এবং এই দুটি বিক্রিয়া কতটা এগিয়ে যায় তা বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া অবস্থার উপর নির্ভর করে। পরোক্ষ জারণ উন্নত জারণ প্রযুক্তি নামেও পরিচিত।
2. ওজোন প্রস্তুতি
ওজোন বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুত করা যেতে পারে। জল চিকিত্সা ক্ষেত্রে, উচ্চ-ভোল্টেজের নীরব স্রাব সাধারণত ব্যবহৃত হয়। ওজোন উৎপাদনের কাঁচামাল প্রধানত বায়ু বা অক্সিজেন। যখন বায়ুকে গ্যাসের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তখন ওজোনের পরিমাণ মাত্র 1% থাকে, যখন অক্সিজেন ব্যবহার করা হয়, তখন ওজোনের ঘনত্ব 10% (ভর দিয়ে) বা তার বেশি হতে পারে।
3. উন্নত ওজোন জারণ প্রযুক্তি
একক ওজোন অক্সিডেশন প্রযুক্তির উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা রয়েছে: একক ওজোন কিছু অপ্রীতিকর জৈব যৌগকে অক্সিডাইজ করতে পারে না, যেমন ক্লোরোফর্ম; একক ওজোন অক্সিডেশন জৈব পদার্থকে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলে সম্পূর্ণরূপে পচিয়ে দিতে পারে না এবং উচ্চ সিওডি অপসারণের দক্ষতা অর্জন করা কঠিন। উন্নত ওজোন অক্সিডেশন প্রযুক্তি, যা গভীর অক্সিডেশন প্রযুক্তি নামেও পরিচিত, উচ্চ অক্সিডাইজিং হাইড্রক্সিল র্যাডিকেল (·OH) তৈরি করে (হাইড্রোক্সিল র্যাডিক্যালের (·OH) রেডক্স সম্ভাবনা 2.80V, ফ্লোরিনের পরেই দ্বিতীয়)। উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ, বিদ্যুৎ, শব্দ, আলোক বিকিরণ এবং অনুঘটকের মতো প্রতিক্রিয়া অবস্থার অধীনে, এটি বৃহৎ, নিরলস জৈব অণুকে কম-বিষাক্ততা বা অ-বিষাক্ত ছোট অণুতে জারিত করে।
1) ফটোক্যাটালিটিক ওজোন অক্সিডেশন প্রযুক্তি
ফটোক্যাটালিটিক ওজোন অক্সিডেশন জৈব পদার্থের সাথে সরাসরি প্রতিক্রিয়া করার জন্য ওজোনকে ব্যবহার করে না। পরিবর্তে, এটি জৈব পদার্থকে অক্সিডাইজ করার জন্য অতিবেগুনি রশ্মির অধীনে ওজোনের পচন দ্বারা উত্পন্ন সক্রিয় সেকেন্ডারি অক্সিডেন্ট (·OH) ব্যবহার করে। ওজোন এবং জৈব পদার্থের মধ্যে বিক্রিয়া একাই নির্বাচনী এবং জৈব পদার্থকে সম্পূর্ণরূপে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং পানিতে পচিয়ে দিতে পারে না। ওজোনের অক্সিডেশন হার এবং কার্যকারিতা উন্নত করতে, সক্রিয় ·OH তৈরি করতে ওজোনের পচনকে উন্নীত করার জন্য অন্যান্য ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে।
2) সমজাতীয় অনুঘটক ওজোন জারণ প্রযুক্তি
সমজাতীয় অনুঘটক ওজোনেশনে ব্যবহৃত অনুঘটকগুলি সাধারণত রূপান্তর ধাতু, যেমন Fe(II), Mn(II), Ni(II), Co(II), Cd(II), Cu(II), Ag(I), Cr(III), এবং Zn(II)। সুনির্দিষ্ট (মাইক্রো-ডোজ, পিপিবি স্তর) বর্জ্য জলে ওজোন-অনুঘটক আয়নগুলির সংযোজন শক্তি নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, উন্নত অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন করে যা বর্জ্য জল থেকে অপ্রত্যাশিত জৈব দূষণকারী অপসারণ করতে হাইড্রক্সিল র্যাডিকেল তৈরি করে।
3) ভিন্নধর্মী অনুঘটক ওজোন জারণ প্রযুক্তি
এই প্রযুক্তি সাধারণত একটি কঠিন অক্সিডেন্ট ক্যারিয়ার ব্যবহার করে (প্রায়শই অ্যালুমিনা বা সিন্থেটিক জিওলাইট দিয়ে গঠিত)। একটি অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, ওজোন পচনশীল হাইড্রোক্সিল র্যাডিকেল (·OH) উৎপন্ন করে, যার ফলে পানিতে জৈব দূষণকারীর অবনতি ঘটে।
4. প্রকৃত আবেদন
পৌরসভার বর্জ্য জল শোধনাগারটি 100,000 টন/দিন পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তবে এর প্রকৃত শোধন ক্ষমতা 90,000 টন/দিন। COD নির্গমনের মান পূরণ করতে (40mg/L এর চেয়ে কম বা সমান), সমজাতীয় অনুঘটক ওজোন অক্সিডেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়, তিনটি ওজোন জেনারেটর (প্রত্যেকটির ক্ষমতা 42kg/h, দুটি চালু এবং একটি স্ট্যান্ডবাই) নিযুক্ত করা হয়। প্রক্রিয়া প্রবাহটি নিম্নরূপ: ওজোন জেনারেটর → ওজোন গ্যাস উৎপন্ন করে → পাইপলাইনের মাধ্যমে জেট পাম্প ইনলেটে পরিবহন করে → জেট ইনজেকশনের মাধ্যমে বর্জ্য জলে দ্রবীভূত হয় → একটি সমজাতীয় অনুঘটকের ক্রিয়ায় OH উৎপন্ন করে → ওজোন ক্যাটালিস্ট ট্যাঙ্কে অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন করে।
1) সিওডি অবক্ষয় এবং বিবর্ণকরণ কর্মক্ষমতা
বর্জ্য জল শোধন ক্ষমতা: 90,000 টন/দিন। বর্তমানে, একটি ওজোন জেনারেটর চালু আছে, যা 40 কেজি/ঘন্টায় সেট করা হয়েছে, যার প্রকৃত উৎপাদন হার 34 কেজি/ঘন্টা (ওজোন প্রবাহের হার x ওজোন ঘনত্ব)। ওজোন ডোজ হল 9.1 mg/L. এটি "শহুরে বর্জ্য জল শোধনাগারের জন্য প্রধান জল দূষণকারী নিষ্কাশন মান" (DB33/2169-2018) এর সাথে বর্জ্য সম্মতি অর্জন করে, 45 থেকে 30 mg/L এবং রঙ 40 থেকে 5 থেকে কমিয়ে দেয়।
2) শক্তি খরচ
যদিও ওজোন তার সবুজ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত, তার উৎপাদনের সাথে যুক্ত উচ্চ শক্তি খরচ এবং অপারেটিং খরচ অনস্বীকার্য। গ্যাসের উৎস হিসেবে বায়ু ব্যবহার করার সময়, বিদ্যুৎ খরচ হয় প্রায় 20 kWh/kg ওজোন; গ্যাসের উৎস হিসেবে অক্সিজেন ব্যবহার করার সময়, বিদ্যুৎ খরচ হয় প্রায় 10 kWh/kg ওজোন। প্রকৃত - সাইটের অপারেশনের উপর ভিত্তি করে, গ্রীষ্মে 13 kWh/kg ওজোন এবং শীতকালে 11 kWh/kg ওজোন শক্তি খরচ হয়৷ গ্রীষ্মকালে উচ্চ বহিরঙ্গন তাপমাত্রার কারণে, ওজোন জেনারেটরকে ঠান্ডা করার জন্য একটি চিলারের প্রয়োজন হয়, যখন শীতকালে, স্বাভাবিক কাজ নিশ্চিত করার জন্য শুধুমাত্র প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার চালু করা প্রয়োজন।