ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বর্জ্য জল শোধন সরঞ্জাম, যা পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্য জল শোধনে ব্যবহৃত হয়।

I. পণ্যের পরিচিতি

পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল মূলত দুটি প্রধান উৎস থেকে তৈরি হয়: পেট্রোলিয়াম পরিশোধন (তেল শোধন) এবং পেট্রোকেমিক্যালস (ইথিলিন, অ্যারোমেটিক্স, সিন্থেটিক রেজিন, সিন্থেটিক ফাইবার, সিন্থেটিক রাবার ইত্যাদি)। এটি বিপুল পরিমাণ, জটিল গঠন এবং উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ জটিলতা দ্বারা চিহ্নিত এক ধরণের সাধারণ শিল্প বর্জ্যজল। এর পানির গুণমানের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে: বিভিন্ন ধরণের বর্জ্যজলের বৈচিত্র্য (প্রক্রিয়াগত বর্জ্যজল, তেলযুক্ত বর্জ্যজল, সালফারযুক্ত বর্জ্যজল, ক্ষারীয় বর্জ্যজল, সঞ্চালনকারী পানির নির্গমন এবং গৃহস্থালি বর্জ্যজল সহ), উচ্চ COD ঘনত্ব, প্রচুর পরিমাণে পেট্রোলিয়াম/হাইড্রোকার্বন জৈব পদার্থ, ফেনল, সালফাইড, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ও সায়ানাইডের মতো বিষাক্ত পদার্থ এবং অপসারণ-প্রতিরোধী জৈব পদার্থ (পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন, হেটেরোসাইক্লিক যৌগ, পলিমার মনোমার ইত্যাদি), সাধারণত কম বায়োডিগ্রেডেবিলিটি (B/C অনুপাত 0.15~0.30), এবং অপরিশোধিত তেলের ধরণ ও প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির পরিবর্তনের কারণে পানির গুণমান ও পরিমাণে উল্লেখযোগ্য ওঠানামা।

ঐতিহ্যবাহী পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল পরিশোধন প্রক্রিয়া সাধারণত "তেল পৃথকীকরণ → ফ্লোটেশন → জৈবিক পরিশোধন → উন্নত পরিশোধন" ধারা অনুসরণ করে। তবে অনুশীলনে, এই পদ্ধতিটি দীর্ঘকাল ধরে নিম্নলিখিত চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি হচ্ছে: ১. তেলযুক্ত পদার্থ জৈবিক পরিশোধন সিস্টেমে বিঘ্ন ঘটায়—তেল পৃথকীকরণ এবং ফ্লোটেশনের পরেও অবশিষ্ট ইমালসিফাইড তেল এবং দ্রবীভূত তেল থেকে যায়, যা সময়ের সাথে সাথে সক্রিয় স্লাজের কার্যকারিতা হ্রাস করে এবং থিতিয়ে পড়ার ক্ষমতা নষ্ট করে। ২. অপসারণ-প্রতিরোধী জৈব পদার্থ জৈবিকভাবে দূর করা কঠিন—পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন, হেটেরোসাইক্লিক যৌগ এবং পলিমার মনোমারগুলি অণুজীবের প্রতি অত্যন্ত প্রতিরোধী, যা জৈবিক পরিশোধন পর্যায়ে এই সমস্ত COD-এর অপসারণের হার সীমিত করে। ৩. জৈবিক পরিশোধন সিস্টেম সালফাইড এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন উভয়ের দ্বারাই বাধাপ্রাপ্ত হয়—সালফাইড এবং মুক্ত অ্যামোনিয়া নাইট্রিফাইং এবং হেটেরোট্রফিক উভয় ব্যাকটেরিয়াকে বাধা দেয়, যার ফলে জৈবিক পরিশোধন সিস্টেমের কার্যকারিতা হ্রাস পায়। ৪. বর্জ্যজলের লবণাক্ততা বৃদ্ধির সাথে সাথে জৈবিক কার্যকারিতা হ্রাস পায়—পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল ফাইন কেমিক্যাল বর্জ্যজলের মতো চরম না হলেও কিছু বর্জ্যজলে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে লবণ থাকে। অপসারণের হার 2%~5% এ পৌঁছাতে পারে, যা প্রচলিত জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে বাধা দেয়। শীতকালে কম তাপমাত্রা জৈব রাসায়নিক নাইট্রিফিকেশন কার্যকারিতা হ্রাস করে, যার ফলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার হ্রাস পায় এবং নির্গত পানিতে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মান মাত্রাতিরিক্ত হওয়ার উচ্চ ঝুঁকি থাকে। বর্জ্যজল পুনর্ব্যবহারের চাহিদা বৃদ্ধি—সঞ্চালনকারী পানির নির্গমন এবং কিছু মানসম্পন্ন নির্গত পানি পুনর্ব্যবহার করা প্রয়োজন, তবে বিদ্যমান প্রক্রিয়াগুলি পুনর্ব্যবহৃত পানির গুণমানের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার নিশ্চয়তা দিতে পারে না। এই সিস্টেমটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যা পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল পরিশোধন প্রক্রিয়ার একাধিক পর্যায়ে নমনীয়ভাবে সংহত করা যেতে পারে:

তেল-পানি পৃথকীকরণ এবং ফ্লোটেশনের পরে সমন্বিত বর্জ্যজলের জন্য—অবশিষ্ট তেল, ফেনল, সালফাইড এবং অপসারণ-প্রতিরোধী জৈব পদার্থযুক্ত বর্জ্যজলকে সরাসরি শোধন করে, ১~২ ঘণ্টার মধ্যে বিষাক্ত পদার্থগুলিকে জারিত ও বিশ্লিষ্ট করে, ইমালসিফাইড ও দ্রবণীয় তেল অপসারণ করে এবং রিং-ওপেনিংয়ের মাধ্যমে পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনকে ভেঙে ফেলে। B/C অনুপাত 0.15~0.20 থেকে বৃদ্ধি পেয়ে 0.30-এর উপরে উন্নীত হয়, যা পরবর্তী বায়োকেমিক্যাল সিস্টেমের জন্য নিরাপদ এবং বায়োডিগ্রেডেবল ইনফ্লুয়েন্ট শর্ত তৈরি করে।

বায়োকেমিক্যাল বর্জ্যজলের উন্নত পরিশোধনের জন্য—বায়োকেমিক্যাল নির্গত পানি থেকে অবশিষ্ট COD (অপসারণ-প্রতিরোধী পলিমার, পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন রিং-ওপেনিং পণ্য ইত্যাদি), অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং রঙ গভীরভাবে অপসারণ করে, যা পুনর্ব্যবহারের মানগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে পূরণ করে।

তেলযুক্ত ইমালসিফাইড বর্জ্যজলের জন্য, এই সিস্টেমটি তেল এবং COD অপসারণ করতে দক্ষতার সাথে ডিমালসিফাই এবং জারিত করে, যা ইমালসিফাইড তেলের ক্ষেত্রে প্রচলিত এয়ার ফ্লোটেশন + জৈবিক পরিশোধনের দুর্বল কার্যকারিতার সমস্যার সমাধান করে।

সঞ্চালনকারী পানি নির্গমন এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য সিস্টেমের জন্য, এই সিস্টেমটি সঞ্চালনকারী কুলিং ওয়াটার সিস্টেমে পানি পুনরায় ব্যবহার করার আগে COD, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং অণুজীব দূর করে, যার ফলে পানির পর্যায়ক্রমিক ব্যবহার এবং সম্পদ পুনরুদ্ধার সম্ভব হয়।

পুরো প্রক্রিয়াটিতে কেবল বিদ্যুৎ খরচ হয়, কোনো রাসায়নিক এজেন্ট (ডিমালসিফায়ার, ফ্লকুল্যান্ট, অক্সিডেন্ট) যোগ করার প্রয়োজন হয় না এবং কোনো সেকেন্ডারি দূষক যেমন রাসায়নিক স্লাজ, আয়রন স্লাজ বা শোষিত স্যাচুরেটেড কার্বন তৈরি করে না। ইলেক্ট্রোডগুলি তেলের দূষণ প্রতিরোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা তেলযুক্ত বর্জ্যজলের জটিল পরিচালন অবস্থার সাথে খাপ খায়। এটি স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে (0~40℃) কাজ করে, যা ঋতু এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

II. পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল পরিশোধনের জটিলতা এবং এই যন্ত্রপাতির সমাধান

III. কার্যপ্রণালী

ভাসমান তেল এবং বেশিরভাগ স্থগিত কঠিন পদার্থ অপসারণের জন্য তেল পৃথকীকরণ এবং ফ্লোটেশনের মতো প্রাক-পরিশোধনের পরে পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রিঅ্যাক্টরে প্রবেশ করে, যেখানে ইলেক্ট্রোডের ক্রিয়ায় নিম্নলিখিত বিশুদ্ধকরণ বিক্রিয়াগুলি ঘটে:

(১) সরাসরি ইলেক্ট্রো-অক্সিডেশন

পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজলের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ দূষকগুলি অ্যানোডের পৃষ্ঠে সরাসরি জারিত হয়:

পেট্রোলিয়াম/হাইড্রোকার্বন জৈব পদার্থ (অ্যালকেন, সাইক্লোঅ্যালকেন, অ্যারোমেটিক্স ইত্যাদি): দীর্ঘ কার্বন শিকল এবং সাইক্লোঅ্যালকেনগুলি অ্যানোডের পৃষ্ঠে ধীরে ধীরে জারিত ও ভেঙে যায়, ক্ষুদ্র অণুর জৈব অ্যাসিড এবং অ্যালকোহলে রূপান্তরিত হয় এবং পরিশেষে CO₂ এবং H₂O-তে খনিজকরণ ঘটে।

পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক্স (ন্যাপথালিন, অ্যানথ্রাসিন, ফেনানথ্রিন, পাইরিন ইত্যাদি): অ্যারোমেটিক রিং সিস্টেমগুলি ধীরে ধীরে অ্যানোডের পৃষ্ঠে জারিত ও উন্মুক্ত হয় এবং পলিসাইক্লিক কাঠামো মোনোসাইক্লিক বা ছোট অণুর জৈব পদার্থে রূপান্তরিত হয়ে জৈব বিষাক্ততা দূর করে।

ফেনলিক্স (ফেনল, ক্রেসল, জাইলিনল ইত্যাদি): বেনজিন রিংগুলি ধীরে ধীরে অ্যানোডের পৃষ্ঠে জারিত ও উন্মুক্ত হয় এবং পলিসাইক্লিক কাঠামো মোনোসাইক্লিক বা ছোট অণুর জৈব পদার্থে রূপান্তরিত হয়ে জৈব বিষাক্ততা দূর করে।

ফেনলিক্স (ফেনল, ক্রেসল, জাইলিনল ইত্যাদি): বেনজিন রিংগুলি অ্যানোডের পৃষ্ঠে উন্মুক্ত ও বিশ্লিষ্ট হয়, যা পলিসাইক্লিক কাঠামোগুলিকে মোনোসাইক্লিক বা ছোট অণুর জৈব পদার্থে রূপান্তরিত করে। হাইড্রোক্সিলেশনের পরে, অ্যানোডের পৃষ্ঠে আরও জারিত ও রিং-ওপেনিং ঘটে ক্ষুদ্র অণুর জৈব অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়। হেটেরোসাইক্লিক যৌগ (N/S/O হেটেরোসাইকেল যুক্ত): হেটেরোসাইকেলগুলি অ্যানোডের পৃষ্ঠে জারিত এবং রিং-ওপেনিং ঘটে জৈব বিষাক্ততা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। সালফাইড (S²⁻): অ্যানোডের পৃষ্ঠে সরাসরি সালফেট আয়নে (S²⁻→SO₄²⁻) জারিত হয়, যা অণুজীবের উপর বিষাক্ত বাধা দূর করে।

(২) পরোক্ষ ইলেক্ট্রো-অক্সিডেশন: অ্যানোডের পৃষ্ঠে পানির তড়িৎবিশ্লেষণ হাইড্রোক্সিল র‍্যাডিকেল (·OH) তৈরি করে, পাশাপাশি বর্জ্যজলে প্রাকৃতিকভাবে উপস্থিত ক্লোরাইড আয়ন ব্যবহার করে (পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজলে Cl⁻ থাকে) সক্রিয় ক্লোরিন (Cl₂, HOCl, OCl⁻) উৎপন্ন করে, যা অ্যানোডের সরাসরি সংস্পর্শে আসতে না পারা দূষকগুলির জারণ সম্পন্ন করে; বিশেষ করে দ্রবণীয় তেল এবং অপসারণ-প্রতিরোধী জৈব পদার্থের জন্য এটি উল্লেখযোগ্য জারণ কার্যকারিতা প্রদর্শন করে।

(৩) ডিমালসিফিকেশন এবং ইমালসিফাইড তেল অপসারণ: তেলযুক্ত বর্জ্যজলে ইমালসিফাইড তেলের ফোঁটাগুলি তাদের পৃষ্ঠে নেতিবাচক চার্জ বহন করে, যার ফলে একটি স্থিতিশীল ইমালসন অবস্থা তৈরি হয়, যা প্রচলিত এয়ার ফ্লোটেশন ব্যবহার করে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা কঠিন। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রিঅ্যাক্টরে: অ্যানোডিক জারণ দ্বারা উৎপন্ন মাইক্রোবাবল এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ইমালসিফাইড তেলের ফোঁটার পৃষ্ঠের পটেনশিয়াল পরিবর্তন ঘটায়, ডাবল লেয়ার সংকুচিত হয়, অস্থির ইমালসন অবস্থায় তেলের ফোঁটাগুলি একত্রিত হয়ে ভেসে ওঠে, দ্রবীভূত তেলের জৈব পদার্থ জারিত ও খনিজকরণ হয় এবং নির্গত পানিতে তেলের পরিমাণ 1~3 mg/L এর নিচে নামিয়ে আনা যায়।

(৪) অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং সালফাইডের যুগপৎ জারণ: সক্রিয় ক্লোরিন অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনকে জারিত করে নাইট্রোজেন গ্যাসে (2NH₃+3HOCl→N₂+3Cl⁻+3H₂O) পরিণত করে, এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার 80%~95% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। সালফাইডগুলি অ্যানোডে সরাসরি সালফেটে জারিত হয়, যা তাদের বিষাক্ততা সম্পূর্ণরূপে দূর করে।

(৫) COD হ্রাস এবং বায়োডিগ্রেডেবিলিটি বৃদ্ধি: প্রত্যক্ষ জারণ এবং পরোক্ষ জারণের সমন্বিত প্রভাবের ফলে বৃহৎ আণবিক অপসারণ-প্রতিরোধী জৈব পদার্থের রিং-ওপেনিং ও বন্ধন ভেঙে ক্ষুদ্র আণবিক ক্ষয়যোগ্য পদার্থে পরিণত হয় এবং B/C অনুপাত 0.15~0.20 থেকে বৃদ্ধি পেয়ে 0.30-এর উপরে উন্নীত হয়; কিছু জৈব পদার্থ সম্পূর্ণরূপে খনিজকরণ হয়ে যায়, যা সরাসরি COD হ্রাস করে এবং পরবর্তী বায়োকেমিক্যাল সিস্টেমের জন্য অনুকূল ইনফ্লুয়েন্ট শর্ত তৈরি করে।

IV. মূল সুবিধাসমূহ (পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজলের জন্য নির্দিষ্ট)

V. প্রযুক্তিগত পরামিতি (কাস্টমাইজযোগ্য)

VI. প্রক্রিয়াকরণ অবস্থান

বিকল্প ১: বায়োকেমিক্যাল প্রক্রিয়াকরণের পূর্বে প্রাক-পরিশোধন এবং বিষাক্ততা দূরীকরণ

পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল (তেল পৃথকীকরণ এবং ফ্লোটেশনের পরে) → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রাক-পরিশোধন সরঞ্জাম (অবশিষ্ট তেল অপসারণ, সালফাইডের জারণ, রিং-ওপেনিং পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন এবং B/C অনুপাতের উন্নতি) → মধ্যবর্তী ট্যাঙ্ক/ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক → বায়োকেমিক্যাল সিস্টেম → সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক → মানসম্মত নির্গমন

ব্যাখ্যা: ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রাক-পরিশোধন ইউনিটটি তেল পৃথকীকরণ ও ফ্লোটেশনের পরে এবং বায়োকেমিক্যাল সিস্টেমের পূর্বে অবস্থিত, যা "তেল অপসারণ + ডিসালফারাইজেশন + ডিটক্সিফিকেশন + রিং-ওপেনিং + B/C উন্নতি"-র ব্যাপক দায়িত্ব পালন করে। এটি পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজলের প্রি-বায়োকেমিক্যাল পরিশোধনের একটি মূল নিশ্চয়তা—তেল পৃথকীকরণ ও ফ্লোটেশনের পরে অবশিষ্ট ইমালসিফাইড তেল এবং দ্রবণীয় তেল কার্যকরভাবে অপসারণ করে, বায়োকেমিক্যাল প্রক্রিয়াকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাধাগ্রস্তকারী সালফাইডগুলিকে জারিত করে, রিং-ওপেনিংয়ের মাধ্যমে পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন হ্রাস করে, বায়োডিগ্রেডেবিলিটি ব্যাপকভাবে উন্নত করে এবং পরবর্তী বায়োকেমিক্যাল সিস্টেমের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল ও দক্ষ পরিচালনা নিশ্চিত করে।

বিকল্প ২: বায়োলজিক্যাল নির্গত পানির উন্নত পরিশোধন

পেট্রোকেমিক্যাল বর্জ্যজল → প্রাক-পরিশোধন → বায়োলজিক্যাল সিস্টেম → সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অ্যাডভান্সড ট্রিটমেন্ট ইউনিট (অবশিষ্ট COD এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণ) → মানসম্মত নির্গমন/সঞ্চালনকারী পানি সিস্টেমে পুনর্ব্যবহার

দ্রষ্টব্য: যেসব প্রতিষ্ঠানের বিদ্যমান বায়োলজিক্যাল সিস্টেম রয়েছে কিন্তু যাদের নির্গত পানির COD এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মাত্রা বর্তমান নির্গমন মান পূরণ করতে পারে না, তাদের জন্য বায়োলজিক্যাল সিস্টেমের পরে একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অ্যাডভান্সড ট্রিটমেন্ট ইউনিট যুক্ত করা যেতে পারে। বিদ্যমান বায়োলজিক্যাল সিস্টেমে কোনো পরিবর্তনের প্রয়োজন নেই; COD এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মাত্রা হ্রাস পেয়ে সরাসরি নির্গমন মান বা পুনর্ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে।

বিকল্প ৩: তেলযুক্ত ইমালসিফাইড বর্জ্যজলের জন্য বিশেষ পরিশোধন

তেলযুক্ত ইমালসিফাইড বর্জ্যজল → ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিমালসিফিকেশন এবং তেল অপসারণ সরঞ্জাম → পরিশোধিত পানি

বিকল্প ৪: উচ্চ-লবণাক্ত/ক্ষারীয় স্লাজ বর্জ্যজলের প্রাক-পরিশোধন

উচ্চ-লবণাক্ত বর্জ্যজল/ক্ষারীয় স্লাজ বর্জ্যজল → ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উচ্চ-ঘনত্ব পরিশোধন ইউনিট → সমন্বিত বর্জ্যজল সিস্টেম/ইভাপোরেশন সিস্টেমে নির্গমন

দ্রষ্টব্য: ক্ষারীয় স্লাজ বর্জ্যজল এবং ইলেক্ট্রো-ডিস্যালিনেশন বর্জ্যজলে উচ্চ লবণের পরিমাণ, উচ্চ COD এবং উচ্চ বিষাক্ততা থাকে; সমন্বিত সিস্টেমে সরাসরি নিষ্কাশন করলে সিস্টেমে ব্যাঘাত ঘটবে। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ট্রিটমেন্ট ইউনিটগুলি ব্যাচ পদ্ধতিতে এই ধরণের বর্জ্যজল পরিশোধন করতে বিশেষভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা পুরো প্ল্যান্ট সিস্টেমে নির্বিঘ্নে সংহত করার আগে COD এবং বিষাক্ততা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, অফ-সাইট নিষ্পত্তির উচ্চ ব্যয় এড়ায় এবং এর অর্থনৈতিক সুবিধাও উল্লেখযোগ্য থাকে।