প্যাক-প্যাম সংমিশ্রণের গবেষণা অগ্রগতির পর্যালোচনা

জু দারং 1,2, ঝাং ঝংঝি 2, জিয়াং হাও 1, মা ঝিগাং 1

(১. বেইজিং গুওনেং ঝংদিয়ান শক্তি সংরক্ষণ ও পরিবেশ সুরক্ষা প্রযুক্তি কোং, লিমিটেড, বেইজিং ১০০২২; ২. চায়না ইউনিভার্সিটি অফ পেট্রোলিয়াম (বেইজিং), বেইজিং ১০২২৪৯)

সারসংক্ষেপ: বর্জ্য জল এবং বর্জ্য অবশেষ পরিশোধনের ক্ষেত্রে, পিএসি (PAC) এবং পিএএম (PAM) সাধারণ ফ্লোকুল্যান্ট এবং কোয়াগুল্যান্ট এইড হিসেবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এই গবেষণাপত্রে বিভিন্ন ক্ষেত্রে পিএসি-পিএএম-এর প্রয়োগের প্রভাব এবং গবেষণার অবস্থা তুলে ধরা হয়েছে, পিএসি-পিএএম-এর সংমিশ্রণ বিষয়ে বিভিন্ন গবেষকদের ধারণা ও দৃষ্টিভঙ্গি সংক্ষেপে বর্ণনা করা হয়েছে এবং বিভিন্ন পরীক্ষামূলক ও মাঠপর্যায়ের পরিস্থিতিতে পিএসি-পিএএম-এর প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা ও নীতিসমূহ বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছে। পর্যালোচনার বিষয়বস্তু এবং বিশ্লেষণের ফলাফল অনুসারে, এই গবেষণাপত্রটি বিভিন্ন কার্যপরিবেশে পিএসি-পিএএম প্রয়োগের অন্তর্নিহিত নীতি নির্দেশ করে এবং উল্লেখ করে যে পিএসি ও পিএএম-এর সংমিশ্রণেরও কিছু ত্রুটি রয়েছে এবং এর প্রয়োগ পদ্ধতি ও মাত্রা নির্দিষ্ট পরিস্থিতি অনুযায়ী নির্ধারণ করা প্রয়োজন।

মূলশব্দ: পলিঅ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড; পলিঅ্যাক্রিলামাইড; জল পরিশোধন; ফ্লোকুলেশন

০ ভূমিকা

শিল্পক্ষেত্রে, বর্জ্য জল এবং অনুরূপ বর্জ্য পরিশোধনে পলিঅ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড (PAC) এবং পলিঅ্যাক্রিলামাইড (PAM)-এর সম্মিলিত ব্যবহার একটি পরিপক্ক প্রযুক্তি শৃঙ্খল তৈরি করেছে, কিন্তু এদের সম্মিলিত কার্যপ্রণালী স্পষ্ট নয় এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রের ভিন্ন ভিন্ন কার্যপরিবেশে এর মাত্রার অনুপাতও ভিন্ন।

এই গবেষণাপত্রটি দেশ-বিদেশের বিপুল পরিমাণ প্রাসঙ্গিক সাহিত্য বিশদভাবে বিশ্লেষণ করে, পিএসি এবং পিএএম-এর সমন্বয় প্রক্রিয়াকে সংক্ষিপ্ত করে এবং বিভিন্ন শিল্পে পিএসি ও পিএএম-এর প্রকৃত প্রভাবের সাথে সমন্বয় করে নানা গবেষণালব্ধ সিদ্ধান্তের উপর ব্যাপক পরিসংখ্যান তৈরি করে, যা সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রে ভবিষ্যৎ গবেষণার জন্য নির্দেশনামূলক তাৎপর্য বহন করে।

১. প্যাক-প্যামের দেশীয় প্রয়োগ গবেষণার উদাহরণ

PAC এবং PAM-এর ক্রসলিংকিং প্রভাব সর্বক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু বিভিন্ন কর্মপরিবেশ ও চিকিৎসার পরিস্থিতি অনুযায়ী এর মাত্রা এবং সহায়ক চিকিৎসা পদ্ধতি ভিন্ন হয়ে থাকে।

১.১ গার্হস্থ্য পয়ঃবর্জ্য এবং পৌর বর্জ্য

ঝাও ইউয়েইয়াং (২০১৩) এবং অন্যান্যরা ইনডোর পরীক্ষা পদ্ধতি ব্যবহার করে PAC এবং PAFC-তে জমাট বাঁধানোর সহায়ক হিসেবে PAM-এর জমাট বাঁধানোর প্রভাব পরীক্ষা করেন। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে PAM দ্বারা জমাট বাঁধানোর পর PAC-এর জমাট বাঁধানোর প্রভাব ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।

ওয়াং মুটং (২০১০) এবং অন্যান্যরা একটি শহরের গার্হস্থ্য পয়ঃবর্জ্যের উপর PAC + PA-এর পরিশোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন এবং অর্থোগোনাল পরীক্ষার মাধ্যমে COD অপসারণ দক্ষতা ও অন্যান্য সূচক অধ্যয়ন করেছেন।

লিন ইংজি (২০১৪) এবং অন্যান্যরা পানি শোধন কেন্দ্রে শৈবালের উপর পিএসি এবং পিএএম-এর উন্নত জমাট বাঁধার প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন। ইয়াং হংমেই (২০১৭) এবং অন্যান্যরা কিমচি বর্জ্য পানিতে এদের সম্মিলিত ব্যবহারের শোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন এবং সর্বোত্তম পিএইচ মান ৬ বলে বিবেচনা করেছেন।

ফু পেইকিয়ান (২০০৮) এবং অন্যান্যরা পুনঃব্যবহারযোগ্য পানিতে যৌগিক ফ্লোকুল্যান্ট প্রয়োগের প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন। পানির নমুনায় টারবিডিটি, টিপি, সিওডি এবং ফসফেটের মতো অপদ্রব্য অপসারণের প্রভাব পরিমাপ করে দেখা গেছে যে, যৌগিক ফ্লোকুল্যান্টটি সব ধরনের অপদ্রব্য অপসারণে ভালো কার্যকর।

কাও লংতিয়ান (২০১২) এবং অন্যান্যরা উত্তর-পূর্ব চীনে শীতকালীন নিম্ন তাপমাত্রার কারণে জল পরিশোধন প্রক্রিয়ায় ধীর বিক্রিয়ার হার, হালকা ফ্লোক এবং সহজে ডুবে না যাওয়ার সমস্যা সমাধানের জন্য যৌগিক ফ্লোকুলেশন পদ্ধতি গ্রহণ করেন।

লিউ হাও (২০১৫) এবং অন্যান্যরা গার্হস্থ্য পয়ঃবর্জ্যের কঠিন অধঃক্ষেপণ এবং ঘোলাটেভাব হ্রাসকারী সাসপেনশনের উপর যৌগিক ফ্লোকুল্যান্টের পরিশোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন এবং দেখেছেন যে, PAM ও PAC যোগ করার সময় একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ PAM ফ্লোকুলেট যোগ করলে চূড়ান্ত পরিশোধন প্রভাব উন্নত হয়।

১.২ মুদ্রণ ও রঞ্জন বর্জ্য জল এবং কাগজ তৈরির বর্জ্য জল

ঝাং লানহে (২০১৫) এবং অন্যান্যরা কাগজ তৈরির বর্জ্য জল পরিশোধনে কাইটোসান (CTS) এবং জমাট বাঁধানো পদার্থের সমন্বিত প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেন এবং দেখতে পান যে কাইটোসান যোগ করা অধিকতর কার্যকর।

সিওডি এবং টারবিডিটি অপসারণের হার যথাক্রমে ১৩.২% এবং ৫.৯% বৃদ্ধি পেয়েছে।

শি লিন (২০১০) কাগজ তৈরির বর্জ্য জলে পিএসি এবং পিএএম-এর সম্মিলিত পরিশোধনের প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন।

লিউ ঝিকিয়াং (২০১৩) এবং অন্যান্যরা প্রিন্টিং ও ডাইংয়ের বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য আল্ট্রাসনিকের সাথে স্ব-নির্মিত পিএসি এবং পিএসি যৌগিক ফ্লোকুল্যান্ট ব্যবহার করেছেন। এই সিদ্ধান্তে উপনীত হওয়া গেছে যে, যখন পিএইচ মান ১১ থেকে ১৩-এর মধ্যে থাকে, তখন প্রথমে পিএসি যোগ করে ২ মিনিট নাড়ানো হলে এবং তারপর পিএসি যোগ করে ৩ মিনিট নাড়ানো হলে পরিশোধনের কার্যকারিতা সর্বোত্তম হয়।

ঝোউ দানি (২০১৬) এবং অন্যান্যরা গার্হস্থ্য পয়ঃবর্জ্যের উপর PAC + PAM-এর পরিশোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন, জৈব ত্বরান্বিতকারী এবং জৈব প্রতিষেধকের পরিশোধন প্রভাবের তুলনা করেছেন এবং দেখেছেন যে, তেল অপসারণের ক্ষেত্রে PAC + PAM জৈব পরিশোধন পদ্ধতির চেয়ে ভালো, কিন্তু পানির গুণগত বিষাক্ততার ক্ষেত্রে PAC + PAM জৈব পরিশোধন পদ্ধতির চেয়ে অনেক বেশি ভালো।

ওয়াং ঝিঝি (২০১৪) এবং অন্যান্যরা পদ্ধতির অংশ হিসেবে PAC + PAM কোয়াগুলেশন ব্যবহার করে কাগজ তৈরির মধ্যবর্তী পর্যায়ের বর্জ্য জল পরিশোধনের একটি পদ্ধতি নিয়ে গবেষণা করেছেন। যখন PAC-এর মাত্রা ২৫০ মিলিগ্রাম/লিটার, PAM-এর মাত্রা ০.৭ মিলিগ্রাম/লিটার এবং pH মান প্রায় নিরপেক্ষ থাকে, তখন COD অপসারণের হার ৬৮%-এ পৌঁছায়।

জুও ওয়েইয়ুয়ান (২০১৮) এবং অন্যান্যরা Fe3O4 / PAC / PAM-এর মিশ্র ফ্লোকুলেশন প্রভাব নিয়ে গবেষণা ও তুলনা করেছেন। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, যখন এই তিনটির অনুপাত ১:২:১ হয়, তখন প্রিন্টিং এবং ডাইং বর্জ্য জল পরিশোধনের প্রভাব সবচেয়ে ভালো হয়।

এলভি সিনিং (২০১০) এবং অন্যান্যরা মধ্যম পর্যায়ের বর্জ্য জলের উপর পিএসি + পিএএম সংমিশ্রণের পরিশোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন। গবেষণায় দেখা গেছে যে, অম্লীয় পরিবেশে (পিএইচ ৫) এই যৌগিক ফ্লোকুলেশন প্রভাব সবচেয়ে ভালো। পিএসি-এর মাত্রা ১২০০ মিলিগ্রাম/লিটার এবং পিএএম-এর মাত্রা ১২০ মিলিগ্রাম/লিটার হলে, কড অপসারণের হার ৬০%-এর বেশি হয়।

১.৩ কয়লা রাসায়নিক বর্জ্য জল এবং পরিশোধন বর্জ্য জল

ইয়াং লেই (২০১৩) এবং অন্যান্যরা কয়লা শিল্পের বর্জ্য জল পরিশোধনে PAC + PAM-এর জমাট বাঁধানোর প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন, বিভিন্ন অনুপাতে অবশিষ্ট ঘোলাটেভাবের তুলনা করেছেন এবং বিভিন্ন প্রাথমিক ঘোলাটেভাব অনুযায়ী PAM-এর সামঞ্জস্যপূর্ণ মাত্রা প্রদান করেছেন।

ফাং জিয়াওলিং (২০১৪) এবং অন্যান্যরা শোধনাগারের বর্জ্য জলের উপর PAC + Chi এবং PAC + PAM-এর জমাট বাঁধানোর প্রভাবের তুলনা করেছেন। তারা এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে, PAC + Chi-এর ফ্লোকুলেশন প্রভাব আরও ভালো এবং COD অপসারণের দক্ষতা বেশি। পরীক্ষামূলক ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, সর্বোত্তম নাড়ানোর সময় ছিল ১০ মিনিট এবং সর্বোত্তম pH মান ছিল ৭।

ডেং লেই (২০১৭) এবং অন্যান্যরা ড্রিলিং ফ্লুইড বর্জ্য জলের উপর PAC + PAM-এর ফ্লোকুলেশন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন, এবং এতে COD অপসারণের হার ৮০%-এর বেশি পৌঁছেছিল।

উ জিনহুয়া (২০১৭) এবং অন্যান্যরা জমাটবদ্ধকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কয়লা রাসায়নিক বর্জ্য জলের পরিশোধন নিয়ে গবেষণা করেছেন। PAC ছিল ২ গ্রাম/লিটার এবং PAM ছিল ১ মিলিগ্রাম/লিটার। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে সর্বোত্তম pH মান হলো ৮।

গুও জিনলিং (২০০৯) এবং অন্যান্যরা যৌগিক ফ্লোকুলেশনের জল পরিশোধন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেন এবং বিবেচনা করেন যে, যখন PAC-এর মাত্রা ২৪ মিলিগ্রাম/লিটার এবং PAM-এর মাত্রা ০.৩ মিলিগ্রাম/লিটার ছিল, তখন অপসারণের প্রভাব সর্বোত্তম ছিল।

লিন লু (২০১৫) এবং অন্যান্যরা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ইমালসিফাইড তেলযুক্ত বর্জ্য জলের উপর প্যাক-প্যাম মিশ্রণের ফ্লোকুলেশন প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন এবং একক ফ্লোকুল্যান্টের প্রভাবের সাথে এর তুলনা করেছেন। চূড়ান্ত মাত্রা ছিল: প্যাক ৩০ মিগ্রা/লি, প্যাম ৬ মিগ্রা/লি, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ৪০℃, নিরপেক্ষ পিএইচ মান এবং ৩০ মিনিটের বেশি সময় ধরে অধঃক্ষেপণ। সবচেয়ে অনুকূল পরিস্থিতিতে, সিওডি অপসারণের দক্ষতা প্রায় ৮৫% এ পৌঁছায়।

২ উপসংহার এবং পরামর্শ

পলিঅ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড (PAC) এবং পলিঅ্যাক্রিলামাইড (PAM)-এর সংমিশ্রণ সর্বক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। বর্জ্য জল ও স্লাজ পরিশোধনের ক্ষেত্রে এর ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে এবং এর শিল্পগত মূল্য আরও অন্বেষণ করা প্রয়োজন।

PAC এবং PAM-এর সংযুক্তি প্রক্রিয়াটি মূলত PAM ম্যাক্রোমলিকিউলার চেইনের চমৎকার নমনীয়তার উপর নির্ভর করে, যা PAC-তে থাকা Al3+ এবং PAM-এ থাকা –O-এর সাথে মিলিত হয়ে একটি অধিক স্থিতিশীল নেটওয়ার্ক কাঠামো গঠন করে। এই নেটওয়ার্ক কাঠামোটি কঠিন কণা এবং তেলের ফোঁটার মতো অন্যান্য অপদ্রব্যকে স্থিতিশীলভাবে আবৃত করতে পারে, তাই এটি নানা ধরনের অপদ্রব্যযুক্ত বর্জ্য জল, বিশেষ করে যেখানে তেল ও জল একসাথে থাকে, তার পরিশোধনে চমৎকার কার্যকারিতা দেখায়।

একই সাথে, PAC এবং PAM-এর সংমিশ্রণেরও কিছু ত্রুটি রয়েছে। গঠিত ফ্লোকুলেটের জলীয় উপাদান বেশি থাকে এবং এর স্থিতিশীল অভ্যন্তরীণ কাঠামোর কারণে দ্বিতীয় পর্যায়ের পরিশোধনের জন্য উচ্চতর চাহিদার প্রয়োজন হয়। তাই, PAC-এর সাথে PAM-এর সংমিশ্রণের আরও উন্নয়ন এখনও নানা অসুবিধা ও প্রতিবন্ধকতার সম্মুখীন হচ্ছে।