আয়ন এক্সচেঞ্জ রজন প্রস্তুতির আগে অবশিষ্ট ক্লোরিন অপসারণ করা কেন প্রয়োজনীয় এবং কীভাবে?

অবশিষ্ট ক্লোরিন (প্রধানত হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড HOCl এবং হাইপোক্লোরাইট OCl⁻) আয়ন বিনিময় রজনগুলিতে একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এবং ধ্বংসাত্মক প্রভাব ফেলে। এই ধ্বংস একটি রাসায়নিক অবক্ষয় প্রক্রিয়া যা উল্লেখযোগ্যভাবে রজন এর জীবনকালকে ছোট করে এবং এর বিনিময় ক্ষমতা হ্রাস করে।

আয়ন বিনিময় রজনের মূল হল এর ক্রস-লিঙ্কযুক্ত পলিমার ব্যাকবোন। অবশিষ্ট ক্লোরিন, একটি শক্তিশালী অক্সিডেন্ট হিসাবে, বেনজিন রিং গঠনকে আক্রমণ করে, এর সুগন্ধি ধ্বংস করে। আরও গুরুতরভাবে, এটি কার্বন-কার্বন বন্ধনকে অক্সিডাইজ করে এবং ভেঙ্গে ফেলে যা পলিমার চেইন এবং ক্রস লিঙ্কিং এজেন্ট, ডিভিনাইলবেনজিনের ব্রিজিং বন্ড-কে সংযুক্ত করে।

সালফোনিক অ্যাসিড গোষ্ঠীর মতো কার্যকরী গোষ্ঠীগুলির জন্য, অবশিষ্ট ক্লোরিন দ্বারা মেরুদণ্ডের অক্সিডেটিভ অবক্ষয় সালফোনিক অ্যাসিড গোষ্ঠীগুলির সংযুক্তি পয়েন্টগুলিকে দুর্বল করে, শেষ পর্যন্ত সালফোনিক অ্যাসিড গ্রুপগুলির বিচ্ছিন্নতা এবং বিনিময় ক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।

অবশিষ্ট ক্লোরিন দ্বারা রজন অক্সিডেশন বিনিময় ক্ষমতা স্থায়ী হ্রাস ঘটায়। ক্ষতিগ্রস্ত কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি পুনরুত্পাদন করা যায় না, ফলে রজন চিকিত্সা ক্ষমতা হ্রাস পায়; সংক্ষিপ্ত অপারেটিং চক্রের জন্য আরও ঘন ঘন পুনর্জন্ম প্রয়োজন, অপারেটিং খরচ বৃদ্ধি (পুনরুত্থান, জল খরচ, সময়); এবং রজন ভাঙ্গন, কারণ মেরুদণ্ডের অক্সিডেটিভ অবক্ষয় রজন শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, এটিকে ভঙ্গুর এবং ভঙ্গুর করে তোলে। ধ্বংসাবশেষ সিস্টেমের চাপ হ্রাস বাড়ায়, জল বিতরণকারীদের আটকে দেয় এবং বর্জ্যকে দূষিত করে; জৈব পদার্থ দ্রবীভূত হয়, এবং অবক্ষয়কারী পণ্য (যেমন কম আণবিক ওজনের জৈব অ্যাসিড এবং অ্যামাইন) রজন থেকে লিচ হয়, যা শোধিত জলকে দূষিত করে।

অবশিষ্ট ক্লোরিন অপসারণের পদ্ধতিগুলি দক্ষ, নির্ভরযোগ্য এবং অর্থনৈতিকভাবে সম্ভাব্য হতে হবে। প্রধান পদ্ধতিগুলি নিম্নরূপ:

1. সক্রিয় কার্বন শোষণ

একটি ভালভাবে ডিজাইন করা অ্যাক্টিভেটেড কার্বন বেড (খালি বিছানা যোগাযোগের সময় সাধারণত 5-15 মিনিট হয়) প্রভাবক অবশিষ্ট ক্লোরিনকে 1-2 মিলিগ্রাম/লি থেকে <0.01 মিগ্রা/এল কমাতে পারে।

অবশিষ্ট ক্লোরিনের জন্য অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের শোষণ ক্ষমতা সাধারণত 0.1-1.0 gCl₂/g অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের মধ্যে থাকে, কার্বনের ধরন, জলের গুণমান এবং অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে। এর মানে হল এক কিলোগ্রাম সক্রিয় কার্বন শত শত থেকে হাজার হাজার লিটার ক্লোরিনযুক্ত জল (1 মিলিগ্রাম/লিটার অবশিষ্ট ক্লোরিন ঘনত্বের উপর ভিত্তি করে) শোধন করতে পারে।

সক্রিয় কার্বন একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা (সাধারণত 800-1500 m²/g) এবং একটি সু-বিকশিত মাইক্রোপোরাস কাঠামো ধারণ করে, যা এটিকে শারীরিক শোষণ এবং রাসায়নিক হ্রাসের মাধ্যমে কার্যকরীভাবে অবশিষ্ট ক্লোরিন অপসারণ করতে সক্ষম করে (সক্রিয় কার্বন পৃষ্ঠের সাইটগুলিকে HOCl⁻ ⁻ কমিয়ে দেয়)।

Advantages: High removal efficiency (typically >99%), একই সাথে জল থেকে জৈব পদার্থ, গন্ধ, রঙ এবং অন্যান্য দূষক অপসারণ করতে সক্ষম। সহজ অপারেশন এবং অপেক্ষাকৃত সুবিধাজনক রক্ষণাবেক্ষণ (নিয়মিত ব্যাকওয়াশিং, স্যাচুরেশনের পরে প্রতিস্থাপন)।

2. রাসায়নিক হ্রাসকারী এজেন্ট ডোজ:

তাত্ত্বিকভাবে, অবশিষ্ট ক্লোরিন (Cl₂) 1 mg/L অপসারণের জন্য প্রায় 1.46 mg/L NaHSO₃ (বা প্রায় 1.34 mg/L SO₂) প্রয়োজন। ব্যবহারিক প্রয়োগে, অসম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করে এবং নিরাপত্তা মার্জিন নিশ্চিত করার জন্য, ডোজ অনুপাত সাধারণত 1.8:1 থেকে 3:1 (mg NaHSO₃ : mgCl₂)।

ক্লোজড লুপ কন্ট্রোলের জন্য সুনির্দিষ্ট অনলাইন অবশিষ্ট ক্লোরিন মনিটরিং এবং মিটারিং পাম্প প্রয়োজন- যাতে আন্ডারডোজিং (যা রেজিনের ক্ষতি করে) বা অতিরিক্ত মাত্রা (যা রিএজেন্টকে নষ্ট করে এবং অতিরিক্ত আয়ন যেমন SO₄²⁻ প্রবর্তন করতে পারে) নিশ্চিত করতে হবে।

সুবিধা: অত্যন্ত দ্রুত প্রতিক্রিয়া (সেকেন্ড), সুনির্দিষ্ট ডোজ নিয়ন্ত্রণ, ছোট পদচিহ্ন, বড় প্রবাহ হার বা অবশিষ্ট ক্লোরিন ঘনত্বের বড় ওঠানামা সহ পরিস্থিতি পরিচালনার জন্য উপযুক্ত।

3. অতিবেগুনী (UV) বিকিরণ (কম ব্যবহৃত হয়): UV আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য (প্রধানত 254nm) অবশিষ্ট ক্লোরিন ফটোলাইজ করতে পারে। যাইহোক, এর কার্যকারিতা তুলনামূলকভাবে কম (উচ্চ মাত্রার প্রয়োজন), খরচ বেশি, এবং পানির অস্বচ্ছতা এবং আলোক সঞ্চালন সংক্রান্ত প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এটি সাধারণত রজন সুরক্ষা এবং ক্লোরিনেশন অপসারণের জন্য একটি মূলধারার পদ্ধতি হিসাবে ব্যবহৃত হয় না, বরং জীবাণুমুক্ত করার জন্য বা একটি সহায়ক পদ্ধতি হিসাবে ব্যবহৃত হয়।