ফিল্টার, জল চিকিত্সা ক্ষেত্রে মূল সুবিধা হিসাবে, বিভিন্ন পয়ঃনিষ্কাশন ট্রিটমেন্ট প্লান্ট, শিল্প বর্জ্য জল চিকিত্সা, পানীয় জল পরিশোধন, এবং অন্যান্য পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, প্রকৃত ব্যবহারে, ফিল্টারগুলি প্রায়ই দুর্বল কার্যকারিতা অনুভব করে, যেমন ধীর পরিস্রাবণ হার, ফিল্টার মিডিয়ার সহজে আটকে থাকা, দুর্বল ব্যাকওয়াশিং প্রভাব, ছোট চিকিত্সা ক্ষমতা, অস্থির বর্জ্য গুণমান, এবং এমনকি স্রাব মান বা গৌণ দূষণের সাথে সম্মতি না{1}}ও হতে পারে৷ এই সমস্যাগুলি শুধুমাত্র চিকিত্সার দক্ষতাকে প্রভাবিত করে না বরং অপারেটিং খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণের অসুবিধাও বাড়ায়। অতএব, এটির স্থিতিশীল এবং দক্ষ অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য ফিল্টার কর্মক্ষমতা উন্নত করার উপায়গুলি অন্বেষণ করা প্রয়োজন৷ এই নিবন্ধটি জল চিকিত্সা পেশাদারদের জন্য ফিল্টার কর্মক্ষমতা উন্নত করার উপায়গুলি শেয়ার করে৷
I. একক-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার বাধা
প্রথাগত একক-স্তর বালি ফিল্টারগুলি মূলত কোয়ার্টজ বালিকে ফিল্টার মিডিয়া হিসাবে ব্যবহার করে, কণার আকার ধীরে ধীরে উপরে থেকে নীচে বাড়ানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (শীর্ষে সূক্ষ্ম, নীচে মোটা)। বাহ্যিকভাবে, এটি স্তর দ্বারা অমেধ্য স্তর ফিল্টার করে বলে মনে হয়, কিন্তু প্রকৃত অপারেশনে, প্রায়শই সমস্যা দেখা দেয়। ফিল্টারের ময়লা ধারণ ক্ষমতা হল কার্যক্ষমতার একটি মূল পরিমাপ, যা ফিল্টার মিডিয়ার প্রতি ইউনিট ভলিউম (ইউনিট: kg/m³ বা g/cm²) ধরে রাখা অমেধ্যের পরিমাণকে নির্দেশ করে। শক্তিশালী ময়লা ধারণ ক্ষমতার অর্থ হল ফিল্টার স্তর একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যার ফলে উচ্চ পরিস্রাবণ দক্ষতা, দীর্ঘ কাজের চক্র এবং বড় জল শোধন ক্ষমতা। যাইহোক, ফিল্টার মিডিয়ার একটি একক স্তরে আটকে থাকা অমেধ্যগুলির বন্টন অত্যন্ত অসম: পৃষ্ঠের (উপরের স্তর) সর্বাধিক অমেধ্য জমা করে, আরও নীচে হ্রাস পায়, প্রায় 30 সেন্টিমিটারের নিচে আটকা পড়ে না। এর ফলে মাথার ক্ষয় (প্রবাহ প্রতিরোধ) প্রধানত পৃষ্ঠের স্তরে ঘনীভূত হয়, যা পরিস্রাবণ চক্রকে উল্লেখযোগ্যভাবে সংক্ষিপ্ত করে এবং প্রায়ই ঘন্টার মধ্যে আটকে যায়। কারণ পানির প্রবাহের দিকটি ক্রমবর্ধমান কণার আকারের সাথে সারিবদ্ধ হয়, যার ফলে উপরের স্তরে দ্রুত অমেধ্য জমা হয়। যদি কণার আকার পরিবর্তন করা হয় ধীরে ধীরে জলের প্রবাহের দিক দিয়ে (বড় থেকে ছোট পর্যন্ত), অর্থাৎ, "বিপরীত কণার আকার" পরিস্রাবণে, অমেধ্য সমানভাবে বিতরণ করা যেতে পারে, ময়লা ধারণ ক্ষমতা বাড়ায়, মাথার ক্ষয় কমায়, কাজের চক্র প্রসারিত করে, এমনকি পরিস্রাবণের গতিও বৃদ্ধি পায়।
২. ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ পরিস্রাবণ
প্রচলিত ফিল্টার মিডিয়ার উপরে একটি সূক্ষ্ম কণার আকার এবং নীচে একটি মোটা কণার আকার থাকে, উপরে থেকে জল প্রবেশ করে এবং নীচে থেকে বেরিয়ে যায়। ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ পরিস্রাবণ একই কণার আকার বজায় রাখে তবে জল প্রবাহের দিকটিকে বিপরীত করে: জল নীচে থেকে প্রবেশ করে এবং উপরে থেকে প্রস্থান করে, একটি "বিপরীত কণা আকার" মোড গঠন করে।
এই নকশার সুবিধাগুলি হল: ফিল্টার স্তরে অভিন্ন অপরিচ্ছন্নতা বিতরণ, উন্নত ময়লা{0}}ধারণ ক্ষমতা, জল প্রবাহ প্রতিরোধের ধীরগতিতে বৃদ্ধি, এবং বর্ধিত কাজের চক্র। যাইহোক, পরিস্রাবণ হার নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, কারণ উচ্চ পরিস্রাবণ হার ফিল্টার স্তরের প্রসারণ ঘটাতে পারে, উপরের স্তর থেকে সূক্ষ্ম বালি হারাতে পারে এবং বর্জ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে। অতএব, সুরক্ষার জন্য পৃষ্ঠ স্তরে একটি জাল বা গ্রিড যোগ করা উচিত। যদিও এই পদ্ধতিতে বিপরীত কণার আকার বন্টনের সুবিধা রয়েছে, এটি ব্যাকওয়াশ করার সময় সীমিত ফিল্টার স্তরের প্রসারণ, স্লাজ অপসারণে অসুবিধা এবং ব্যাকওয়াশ জলের প্রবাহ পরিস্রাবণের দিকনির্দেশের সাথে সারিবদ্ধ হওয়ার কারণে অসম্পূর্ণ স্লাজ অপসারণের মতো সমস্যার সম্মুখীন হয়। এই সমস্যাগুলি সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করা কঠিন, তাই এটি বর্জ্য জল চিকিত্সা অনুশীলনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না।
III. দুই-ওয়ে ফ্লো ফিল্টারেশন
ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ পরিস্রাবণে অপর্যাপ্ত ব্যাকওয়াশিং দুই-মুখী প্রবাহ পরিস্রাবণের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে। ফিল্টার ট্যাঙ্কের নীচ এবং উপরে থেকে এবং মাঝখান থেকে পানি একই সাথে প্রবাহিত হয়। উপরের ফিল্টার স্তরটি একটি নিম্নমুখী প্রবাহ পদ্ধতি ব্যবহার করে, যখন নীচের স্তরটি একটি ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহের সাথে বিপরীত কণা আকারের বন্টন ব্যবহার করে, যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। উপরের অংশটি নীচের অংশকে স্থিতিশীল করে, ফিল্টার স্তরের অত্যধিক প্রসারণ প্রতিরোধ করে। এই নকশাটি ফিল্টার মিডিয়ার ময়লা ধারণ ক্ষমতাকে-উন্নত করতে পারে এবং পরিস্রাবণ চক্রকে প্রসারিত করতে পারে। যাইহোক, ফিল্টার ট্যাঙ্কের গঠন জটিল, অপারেশন কষ্টকর, এবং রক্ষণাবেক্ষণের খরচ বেশি, তাই এটি অনুশীলনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।
যদিও উপরের দুটি পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা রয়েছে, তারা দেখায় যে জলের প্রবাহের দিক পরিবর্তন এবং ফিল্টার মিডিয়া লেআউট ফিল্টার কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।
IV ডুয়াল-লেয়ার ফিল্টার মিডিয়া
বর্তমানে, সবচেয়ে জনপ্রিয় প্রকার হল ডুয়াল-স্তর ফিল্টার মিডিয়া। এটির গঠন একক-স্তর মডেলের মতো, কিন্তু ফিল্টার স্তরের গঠন পরিবর্তন করা হয়েছে। উপরের স্তরটি কম নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ এবং বড় কণার আকার সহ হালকা ফিল্টার মিডিয়া ব্যবহার করে; নিম্ন স্তর উচ্চ নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ এবং ছোট কণা আকার সহ ভারী ফিল্টার মিডিয়া ব্যবহার করে। ব্যাকওয়াশ করার সময়, নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ পার্থক্যের কারণে, হালকা মিডিয়া উপরে থাকে এবং ভারী মিডিয়া নীচে থাকে, স্বাভাবিকভাবেই একটি দ্বৈত স্তর তৈরি করে।
প্রতিটি স্তরের কণার আকার উপরের অংশে আরও সূক্ষ্ম এবং নীচে আরও মোটা থাকে, তবে উপরের স্তরের গড় কণার আকার নীচের স্তরের চেয়ে বড়, একটি সামগ্রিক বিপরীত কণা আকারের প্রভাব অর্জন করে। প্রকৃত পরিমাপ দেখায় যে ডুয়াল-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার ময়লা ধারণ ক্ষমতা একক-স্তরের মিডিয়ার দ্বিগুণেরও বেশি। একই পরিস্রাবণ হারে, পরিস্রাবণ চক্র প্রসারিত হয়; এবং একই পরিস্রাবণ চক্রে, পরিস্রাবণ হার বৃদ্ধি করা যেতে পারে। নীচের চিত্রে তুলনা বক্ররেখা স্পষ্টভাবে প্রতিফলিত করে যে ডুয়াল-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার ধারণ এলাকা একক-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার তুলনায় অনেক বড়, এটি নির্দেশ করে যে ফিল্টার স্তরের পুরুত্ব একই হলে ময়লা-ধারণ ক্ষমতা দ্বিগুণ হয়৷ যদি প্রভাবশালী জলের গুণমান সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, তাহলে ডুয়াল-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার কার্যচক্র একক-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার দ্বিগুণ।
এই প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে বর্জ্য জল শোধনাগার প্লান্টে অভ্যন্তরীণ এবং আন্তর্জাতিকভাবে ব্যবহৃত হয়, উল্লেখযোগ্য ফলাফল সহ, এবং এটি ফিল্টার কর্মক্ষমতা উন্নত করার একটি বাস্তব উপায়।
V. মাল্টি-স্তর ফিল্টার মিডিয়া
মাল্টি-স্তর ফিল্টার মিডিয়া সাধারণত তিনটি স্তরকে বোঝায়: বড়-কণার একটি উপরের স্তর, হালকা ওজনের উপাদান (যেমন অ্যানথ্রাসাইট), মাঝারি স্তরের একটি মাঝারি স্তর-কণা, মাঝারি-ঘনত্বের উপাদান (যেমন কোয়ার্টজ বালি), এবং একটি নিম্ন স্তর - ভারি উপাদানের - ছোট অংশ বা নেট। দানাদার ম্যাগনেটাইট)। কণার আকার উপর থেকে নীচে হ্রাস পায়, সম্পূর্ণরূপে কণা আকার বন্টন বিপরীত.
এই নকশাটি উল্লেখযোগ্যভাবে ফিল্টার মিডিয়ার ময়লা ধারণ ক্ষমতা-কে উন্নত করে, যখন নীচের সূক্ষ্ম ফিল্টার মিডিয়া স্থিতিশীল বর্জ্য গুণমান নিশ্চিত করে৷ পরিস্রাবণ হার দ্বিগুণ-স্তর ফিল্টারগুলির চেয়ে বেশি হতে পারে৷ যখন বর্জ্য জলের টার্বিডিটি কম থাকে এবং জলের গুণমান স্থিতিশীল থাকে, তখন প্রাথমিক পরিশোধন অর্জনের জন্য সরাসরি পরিস্রাবণ (অবক্ষেপণ প্রক্রিয়া নির্মূল) করা যেতে পারে। বর্তমানে, ডাবল-স্তর এবং বহু-স্তর ফিল্টারগুলি সাধারণত সরাসরি পরিস্রাবণের জন্য ব্যবহৃত হয়। বর্জ্য নিষ্কাশন বা পুনঃব্যবহারের মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য, উচ্চ-আণবিক-ওজন ফিল্টার সহায়ক, যেমন পলিঅ্যাক্রিলামাইড বা সক্রিয় সিলিকা, আগে থেকে যোগ করা যেতে পারে। সরাসরি পরিস্রাবণ প্রক্রিয়াটিকে সহজ করে এবং বিনিয়োগ বাঁচায়। ফিল্টার স্তরগুলির গঠন এবং বেধ বর্জ্য জলের গুণমান অনুসারে সামঞ্জস্য করা উচিত এবং পরিস্রাবণের হার কম হওয়া উচিত, প্রায় 5 মি/ঘন্টা। এই প্রিট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়ার পরে, বর্জ্যের গুণমান সাধারণত মান পূরণ করে; কিছু শিল্প পুনঃব্যবহারের জন্য ব্যবহৃত হয়, কিছু পরবর্তী চিকিত্সার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, এবং কিছুর জন্য আরও উন্নত চিকিত্সার প্রয়োজন হয়।
সারাংশ
একক-স্তর ফিল্টার মিডিয়ার ত্রুটি থেকে, বিপরীত কণা পরিস্রাবণ থেকে অনুপ্রেরণা পর্যন্ত, এবং তারপরে আপফ্লো, দ্বিমুখী প্রবাহ, ডবল-স্তর, এবং বহু-স্তর ফিল্টারের বিবর্তনে, বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রযুক্তি উচ্চ দক্ষতা এবং কম খরচের দিকে বিকাশ করছে৷ এই পদ্ধতিগুলি ফিল্টার মিডিয়ার ময়লা ধারণ ক্ষমতা-কে উন্নত করতে পারে, পরিস্রাবণ চক্রকে প্রসারিত করতে পারে, বর্জ্যের গুণমানকে অপ্টিমাইজ করতে পারে এবং পরিবেশ সুরক্ষায় অবদান রাখতে পারে৷ অনুশীলনে, দ্বিগুণ-স্তর এবং বহু-স্তর ফিল্টার হল সবচেয়ে ব্যবহারিক-অপারেটিং সহজ এবং উচ্চ-রিটার্ন৷ ভবিষ্যতে, উপকরণের অগ্রগতি এবং অপ্টিমাইজ করা জল বন্টন ডিজাইনের সাথে, ফিল্টারগুলি আরও শক্তিশালী হয়ে উঠবে।