কোকিং বর্জ্য জল শোধনের জন্য ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বর্জ্য জল শোধন সরঞ্জাম

১. পণ্যের সংক্ষিপ্ত বিবরণ

কোকিং বর্জ্য জল কয়লা রাসায়নিক শিল্পের সবচেয়ে কঠিন বর্জ্য জলগুলির মধ্যে একটি। এটি কয়লার উচ্চ-তাপমাত্রার কার্বনাইজেশন (কোকিং), গ্যাস পরিশোধন এবং রাসায়নিক পণ্য পুনরুদ্ধারের প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয় এবং প্রধানত অবশিষ্ট অ্যামোনিয়া জল, কয়লা গ্যাসের চূড়ান্ত শীতলীকরণ বর্জ্য জল, অপরিশোধিত বেনজিন পৃথকীকরণ জল এবং টার প্রক্রিয়াকরণ বর্জ্য জল অন্তর্ভুক্ত করে। এর সাধারণ জলের গুণমানের বৈশিষ্ট্যগুলি হল: উচ্চ COD ঘনত্ব, উচ্চ অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব, অত্যন্ত বিষাক্ত পদার্থের উচ্চ উপাদান (ফেনল, বেনজিন সিরিজ যৌগ, পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন, হেটারোসাইক্লিক যৌগ যেমন পাইরিডিন, কুইনোলিন, কার্বাজোল ইত্যাদি), অত্যন্ত দুর্বল জৈব-বিয়োজনযোগ্যতা (BOD₅/COD সাধারণত ০.১০~০.২০), উচ্চ সায়ানাইড এবং সালফাইড উপাদান, তেলের উপাদান (টার), এবং জলের গুণমান ও পরিমাণে বড় ধরনের ওঠানামা।

কোকিং বর্জ্য জলের পরিশোধন দীর্ঘকাল ধরে কোকিং উদ্যোগগুলির জন্য একটি প্রধান পরিবেশগত চ্যালেঞ্জ। ঐতিহ্যবাহী প্রক্রিয়া পথগুলি সাধারণত "প্রি-ট্রিটমেন্ট (তেল অপসারণ, ফেনল অপসারণ, অ্যামোনিয়া স্ট্রিপিং) → জৈব পরিশোধন (A/O, A²/O, SBR, ইত্যাদি) → উন্নত পরিশোধন" প্যাটার্ন অনুসরণ করে, তবে বাস্তব পরিচালনায় অসংখ্য চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়: ① ফেনলিক যৌগ, সায়ানাইড এবং হেটারোসাইক্লিক যৌগগুলি জৈব সিস্টেমে অণুজীবকে তীব্রভাবে বাধা দেয় বা এমনকি মেরে ফেলে, যার ফলে সক্রিয় স্লাজের ঘন ঘন বিষক্রিয়া এবং বাল্কিং হয় এবং জৈব সিস্টেমের অস্থির পরিচালনা হয়; ② অত্যন্ত দুর্বল জৈব-বিয়োজনযোগ্যতা (B/C < ০.২০), জৈব পর্যায়ে সীমিত COD অপসারণের হার, এবং নিষ্কাশন COD বর্তমান নিষ্কাশন মানগুলির চেয়ে অনেক কম; ③ শীতের কম তাপমাত্রা জৈব সিস্টেমের নাইট্রিকরণ দক্ষতার তীব্র হ্রাস বা এমনকি বন্ধ করে দেয়, যার ফলে উল্লেখযোগ্য অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অতিক্রম করে। এই সিস্টেমটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে এবং কোকিং বর্জ্য জল পরিশোধন প্রক্রিয়ার একাধিক পর্যায়ে নমনীয়ভাবে একত্রিত করা যেতে পারে, নিম্নলিখিত মূল কাজগুলি সম্পাদন করে:

অ্যামোনিয়া স্ট্রিপিংয়ের পরে ফেনল অপসারণের জন্য নিষ্কাশন: বর্জ্য জলে ফেনল, সায়ানাইড এবং হেটারোসাইক্লিক যৌগের মতো বিষাক্ত পদার্থগুলির সরাসরি অক্সিডেশন এবং পচন, ১-২ ঘন্টার মধ্যে জৈব বিষাক্ততা সম্পূর্ণভাবে দূর করে। B/C অনুপাত ০.১০-০.২০ থেকে ০.৩৫ এর উপরে বৃদ্ধি পায়, পরবর্তী জৈব সিস্টেমগুলির জন্য নিরাপদ এবং স্থিতিশীল ইনফ্লুয়েন্ট পরিস্থিতি তৈরি করে এবং শক-এর কারণে সিস্টেমের পতন কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করে।

জৈব নিষ্কাশনের উন্নত পরিশোধনের জন্য: জৈব নিষ্কাশন থেকে অবশিষ্ট COD (অবিয়োজনযোগ্য হিউমিক পদার্থ, অ্যারোমেটিক পলিমার ইত্যাদি) এবং রঙ গভীর অপসারণ, সবচেয়ে কঠোর নিষ্কাশন মান পূরণের জন্য COD এবং রঙ সম্পূর্ণভাবে দূর করে।

কুইঞ্চিং বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য: COD এবং রঙ অপসারণের পরে, বর্জ্য জলটি কুইঞ্চিং সিস্টেমে পুনরায় ব্যবহার করা হয়, কুইঞ্চিং জলের বদ্ধ-লুপ সঞ্চালন অর্জন করে এবং তাজা জল গ্রহণ এবং বাহ্যিক দূষণের ঝুঁকি হ্রাস করে।

সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি কেবল বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, কোনও রাসায়নিক এজেন্ট যোগ না করে, এবং লোহার স্লাজ বা শোষিত স্যাচুরেটেড কার্বনের মতো বিপজ্জনক বর্জ্য তৈরি করে না। ইলেক্ট্রোডগুলি স্কেলিং এবং দূষণের প্রতিরোধী, এবং কোকিং বর্জ্য জলের উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ লবণাক্ততা এবং তেলের উপাদানের মতো জটিল জলের গুণমানের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে। এটি স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে (০~৪০℃) কাজ করে এবং মৌসুমী ও তাপমাত্রার পরিবর্তনের দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এটি কোকিং বর্জ্য জলের স্থিতিশীল সম্মতি এবং আপগ্রেডিং অর্জনের জন্য একটি মূল প্রযুক্তি।

২. কোকিং বর্জ্য জল পরিশোধনের অসুবিধা এবং এই সরঞ্জামগুলির সাথে সমাধান

৩. কার্যপ্রণালী

তেল অপসারণ, অধঃক্ষেপণ এবং অ্যামোনিয়া স্ট্রিপিংয়ের মতো প্রি-ট্রিটমেন্টের পরে, কোকিং বর্জ্য জল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল চুল্লিতে প্রবেশ করে, যেখানে ইলেক্ট্রোডগুলির ক্রিয়াকলাপের অধীনে নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটে:

(১) সরাসরি ইলেক্ট্রো-অক্সিডেশন কোকিং বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্যযুক্ত বিষাক্ত দূষণকারীগুলি সরাসরি অ্যানোড পৃষ্ঠে অক্সিডাইজড হয়: ফেনল (ফেনল, ক্রেসোল, ন্যাপথল ইত্যাদি): অ্যানোড পৃষ্ঠে বেনজিন রিং হাইড্রক্সিলেটেড হওয়ার পরে, এটি আরও অক্সিডাইজড এবং রিং-ওপেন হয়, ছোট অণু জৈব অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয় এবং অবশেষে CO₂ এবং H₂O তে খনিজীভূত হয়। ফেনলের অক্সিডেটিভ রিং-ওপেনিং প্রক্রিয়া অণুজীবের প্রতি এর কোষ প্রাচীর ভেদকারী বিষাক্ততা সম্পূর্ণভাবে দূর করে। সায়ানাইড (CN⁻): এটি সরাসরি অ্যানোডে সায়ানেটে (CN⁻→CNO⁻) অক্সিডাইজড হয়। সায়ানেট আরও অ্যামোনিয়া এবং কার্বোনেটে হাইড্রোলাইজড হয়, এবং এর উচ্চ বিষাক্ততা সম্পূর্ণভাবে দূর হয়। হেটারোসাইক্লিক যৌগ (পাইরিডিন, কুইনোলিন, কার্বাজোল, ইন্ডোল ইত্যাদি): নাইট্রোজেন-ধারণকারী হেটারোসাইকেল সরাসরি অ্যানোড পৃষ্ঠে রিং-ওপেন হয়। রিং থেকে N নির্গত হয় এবং NH₃ বা N₂ তে রূপান্তরিত হয়। রিং সিস্টেমের কাঠামো ধ্বংস হয়ে যায় এবং জৈব বিষাক্ততা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন (ন্যাপথালিন, অ্যানথ্রাসিন, ফেনানথ্রিন ইত্যাদি): অ্যারোমেটিক রিং সিস্টেম ধীরে ধীরে অ্যানোড পৃষ্ঠে অক্সিডাইজড এবং রিং-ওপেন হয়। ম্যাক্রোমলিকুলার কনডেনসেশন কাঠামো ছোট অণু বিয়োজনযোগ্য পদার্থে পচে যায়।

(২) পরোক্ষ ইলেক্ট্রো-অক্সিডেশন অ্যানোড জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস হাইড্রোক্সিল র্যাডিক্যাল (·OH) তৈরি করে। একই সময়ে, কোকিং বর্জ্য জলে প্রাকৃতিকভাবে বিদ্যমান ক্লোরাইড আয়নগুলির ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা সক্রিয় ক্লোরিন (Cl₂, H₂O) উৎপন্ন হয়। OCl, OCl⁻): হাইড্রোক্সিল র্যাডিক্যালগুলি বিভিন্ন অবিয়োজনযোগ্য জৈব যৌগের উপর অ-নির্বাচনী অক্সিডেটিভ আক্রমণ করে, বিশেষ করে পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন এবং হেটারোসাইক্লিক যৌগগুলির উপর রিং-ওপেনিং প্রভাব দেখায়। সক্রিয় ক্লোরিন দ্রবণে আরও ছড়িয়ে পড়ে, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনকে দ্রুত অক্সিডাইজ করে, একই সাথে অ্যানোডের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করেনি এমন জৈব যৌগগুলির অক্সিডেশনকে পরিপূরক করে।

(৩) অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অক্সিডেশন অপসারণ: কোকিং বর্জ্য জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব বেশি, এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অপসারণ একটি পরোক্ষ অক্সিডেশন পথের মাধ্যমে অর্জিত হয়: অ্যানোডে ক্লোরাইড আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইজড হয়ে সক্রিয় ক্লোরিন তৈরি করে। সক্রিয় ক্লোরিন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনকে দ্রুত নাইট্রোজেন গ্যাসে অক্সিডাইজ করে। ক্লোরাইড আয়নগুলি বিক্রিয়ায় পুনর্জন্মিত এবং সঞ্চালিত হয়, ক্রমাগত অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অক্সিডেশনে অংশগ্রহণ করে। অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার ৮০%~৯৯% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।

(৪) COD এর সহ-অপসারণ এবং জৈব-বিয়োজনযোগ্যতার উন্নতি: সরাসরি এবং পরোক্ষ অক্সিডেশনের পরে, কোকিং বর্জ্য জলের ম্যাক্রোমলিকুলার অ্যারোমেটিক এবং হেটারোসাইক্লিক জৈব যৌগগুলি নিম্নলিখিতগুলির মধ্য দিয়ে যায়: অ্যারোমেটিক রিং/হেটারোসাইক্লিক রিং এর রিং ওপেনিং → ম্যাক্রোমলিকুলসের চেইন ব্রেকিং → ছোট অণু জৈব অ্যাসিড, অ্যালকোহল, অ্যালডিহাইড ইত্যাদিতে রূপান্তর। এই ছোট জৈব অণুগুলি BOD₅ সনাক্তকরণে অণুজীব দ্বারা ব্যবহার করা যেতে পারে, এইভাবে BOD₅ বৃদ্ধি পায়; একই সময়ে, কিছু জৈব পদার্থ CO₂ তে সম্পূর্ণভাবে খনিজীভূত হয়, যার ফলে COD হ্রাস পায়। B/C অনুপাত ০.১০~০.২০ থেকে ০.৩৫ এর উপরে বৃদ্ধি পায়, পরবর্তী জৈব সিস্টেমগুলির জন্য একটি উচ্চ-মানের জৈব-বিয়োজনযোগ্য কার্বন উৎস সরবরাহ করে।

৪. মূল সুবিধা (কোকিং বর্জ্য জল লক্ষ্য করে)

৫. প্রযুক্তিগত পরামিতি (কাস্টমাইজযোগ্য)

৬. প্রক্রিয়া অবস্থান

বিকল্প ১: জৈব পরিশোধনের আগে প্রি-ট্রিটমেন্ট এবং ডিটক্সিফিকেশন

কোকিং বর্জ্য জল → তেল অপসারণ এবং অধঃক্ষেপণ (টার এবং SS অপসারণ) → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিশোধন সরঞ্জাম (ফেনলিক, সায়ানাইড, হেটারোসাইক্লিক যৌগ অপসারণ এবং B/C অনুপাত উন্নতকরণ) → মধ্যবর্তী ট্যাঙ্ক/সমানীকরণ ট্যাঙ্ক → জৈব সিস্টেম → মাধ্যমিক অধঃক্ষেপণ ট্যাঙ্ক → মান পূরণ করে নিষ্কাশন

ব্যাখ্যা: এটি কোকিং বর্জ্য জল পরিশোধনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং মূল অ্যাপ্লিকেশন কনফিগারেশন। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিটক্সিফিকেশন ইউনিটটি জৈব সিস্টেমের আগে স্থাপন করা হয়, "ফেনল/সায়ানাইড/হেটারোসাইক্লিক যৌগের অক্সিডেটিভ পচন + B/C অনুপাত উন্নতকরণ" এর মূল কাজগুলি সম্পাদন করে। যদি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিটক্সিফিকেশন ছাড়া কোকিং বর্জ্য জল সরাসরি জৈব সিস্টেমে প্রবেশ করে, তবে অণুজীবগুলি দীর্ঘমেয়াদী বিষাক্ততা প্রতিরোধের অবস্থায় থাকবে, যার ফলে সিস্টেমের পরিচালনা অত্যন্ত অস্থির হবে। ডিটক্সিফিকেশনের পরে, জৈব পর্যায়ের COD অপসারণের হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় এবং সিস্টেমটি সারা বছর ধরে স্থিতিশীলভাবে কাজ করে, ইনফ্লুয়েন্ট বিষাক্ততার ওঠানামা দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

বিকল্প ২: নিষ্কাশনের উন্নত জৈব পরিশোধন

কোকিং বর্জ্য জল → প্রি-ট্রিটমেন্ট → জৈব সিস্টেম → মাধ্যমিক অধঃক্ষেপণ ট্যাঙ্ক → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিশোধন সিস্টেম (অবশিষ্ট COD এবং রঙ অপসারণ) → মান পূরণ করে নিষ্কাশন

বিকল্প ৩: প্রি-বায়োকেমিক্যাল ডিটক্সিফিকেশন + পোস্ট-বায়োকেমিক্যাল অ্যাডভান্সড ট্রিটমেন্ট

কোকিং বর্জ্য জল → প্রি-ট্রিটমেন্ট → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিশোধন সিস্টেম (প্রি-বায়োকেমিক্যাল) → জৈব সিস্টেম → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অ্যাডভান্সড ট্রিটমেন্ট ইউনিট (পোস্ট-বায়োকেমিক্যাল) → মান পূরণ করে নিষ্কাশন/পুনরায় ব্যবহার

দ্রষ্টব্য: নতুন নির্মিত কোকিং বর্জ্য জল শোধনাগার বা ব্যাপক আপগ্রেডিং প্রকল্পের জন্য, জৈব পরিশোধনের আগে এবং পরে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইউনিট স্থাপন করা হয়। সামনের প্রান্তটি ডিটক্সিফিকেশন এবং জৈব-বিয়োজনযোগ্যতা উন্নত করার জন্য দায়ী, স্থিতিশীল এবং দক্ষ জৈব পরিশোধন নিশ্চিত করে; পিছনের প্রান্তটি অবশিষ্ট COD এবং রঙ গভীর অপসারণের জন্য দায়ী, স্থিতিশীল নিষ্কাশন সম্মতি নিশ্চিত করে। দুটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইউনিট একসাথে কাজ করে, কোকিং বর্জ্য জল পরিশোধন সিস্টেমকে শকগুলির প্রতি সবচেয়ে বেশি স্থিতিস্থাপক করে তোলে, সবচেয়ে স্থিতিশীল নিষ্কাশন এবং সর্বোত্তম পরিচালন ব্যয় সহ। যদিও সরঞ্জামের বিনিয়োগ একটি একক-ইউনিট কনফিগারেশনের চেয়ে সামান্য বেশি, জৈব সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং চূড়ান্ত নিষ্কাশন সম্মতির নিশ্চয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়, যার ফলে সর্বোত্তম সামগ্রিক ব্যয়-কার্যকারিতা হয়।