পানি পরিশোধনে এমবিআর মেমব্রেন ব্যবহারের ১০টি সুবিধা

যখন বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য ন্যূনতম জায়গায় নিশ্চিত নির্গত জলের গুণমান প্রয়োজন হয়, তখন মেমব্রেন বায়োরিঅ্যাক্টর (এমবিআর) প্রযুক্তি সাধারণত ব্যবহৃত হয়। এটি মেমব্রেন ফিল্টারেশনের সাথে জৈবিক পরিশোধন পদ্ধতি ব্যবহার করে, যার ফলে মেমব্রেনটি বায়োমাস এবং ভাসমান কঠিন পদার্থ ছেঁকে ফেলে, এবং অণুজীবগুলো পচনশীল দূষক পদার্থ পরিশোধন করতে ব্যবহৃত হয়।

একটি শিল্প, পৌর, বাণিজ্যিক বা বিকেন্দ্রীভূত প্রকল্পে মেমব্রেনের কার্যকারিতাই একমাত্র বিবেচ্য বিষয় নয়। প্রাক-শোধন, বায়ুচলাচল, মেমব্রেনের উপর চাপ, পরিশোধন কৌশল এবং বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য—এই সবই গুরুত্বপূর্ণ। জল পরিশোধন সিস্টেম সরবরাহকারীর সাথে কাজ করার সময়, এই উপাদানগুলো যেন একটি একক প্রক্রিয়া হিসেবে কাজ করে তা নিশ্চিত করা জরুরি; একজন অভিজ্ঞ সরবরাহকারী নির্বাচন করার মাধ্যমে এটি অর্জন করা সম্ভব।

একজন দক্ষ পানি শোধন ব্যবস্থা প্রস্তুতকারক বাস্তব পরিস্থিতি অনুযায়ী সঠিক মেমব্রেন এলাকা, পাম্প, ট্যাঙ্ক, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ও শোধনের পর্যায় খুঁজে বের করতে সক্ষম হবেন এবং সীমিত স্থান, পরিবর্তনশীল প্রবাহ বা পুনঃব্যবহারের উদ্দেশ্যের জন্য একটি কাস্টম পানি শোধন ব্যবস্থা ব্যবহার করা যেতে পারে।

চলুন, পানি পরিশোধনে এমবিআর মেমব্রেনের ১০টি বাস্তব সুবিধা জেনে নেওয়া যাক।

জল পরিশোধনে এমবিআর মেমব্রেন কীভাবে কাজ করে

এমবিআর হলো একটি জৈব রিঅ্যাক্টর যেখানে পচনশীল জৈব পদার্থ অপসারণের জন্য জৈব অণুজীব ব্যবহার করা হয়। এরপর মিশ্র তরলটি মাইক্রোফিল্ট্রেশন বা আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেনের সংস্পর্শে আসে। পানি মেমব্রেনের মাধ্যমে পরিস্রুত হয়ে যায়, কিন্তু অ্যাক্টিভেটেড স্লাজ এবং ভাসমান কঠিন পদার্থ রিঅ্যাক্টরের মধ্যেই থেকে যায়।

এটি অনেক প্রচলিত অ্যাক্টিভেটেড স্লাজ প্ল্যান্টে ব্যবহৃত সেকেন্ডারি ক্ল্যারিফায়ারের একটি বিকল্প। এর সুবিধা হলো, এটি বায়োমাস ধারণের উপর নিয়ন্ত্রণ এবং নির্গত জলের স্বচ্ছতা উন্নত করে, কারণ পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াটি আর প্রধানত অভিকর্ষীয় অধঃক্ষেপণের উপর নির্ভরশীল থাকে না।

এমবিআর মেমব্রেনের ১০টি প্রধান সুবিধা

১. ধারাবাহিকভাবে কম ভাসমান কঠিন পদার্থ

এমবিআর মেমব্রেনের কাজ হলো মিশ্র তরলকে পরিশোধিত জলের সংস্পর্শে আসতে বাধা দেওয়া। এই প্রসঙ্গে “বজায় রাখে” কথাটি প্রযুক্তিগতভাবে ভুল। মেমব্রেনটি কঠিন পদার্থগুলোকে ধরে রাখে।

এটি নির্গত তরলের স্বচ্ছতা নিশ্চিত করতে সাহায্য করে এবং যখন পরবর্তী ধাপের যন্ত্রপাতি কঠিন কণার প্রতি সংবেদনশীল হয় অথবা নির্গত তরলের গুণগত মানের প্রয়োজনীয়তা স্থিতিশীল থাকে, তখন এটি উপকারী।

২. কম প্রক্রিয়াকরণ পদচিহ্ন

সাধারণত একটি জৈবিক পরিশোধন প্রক্রিয়া, যেমন প্রচলিত অ্যাক্টিভেটেড স্লাজ, এর পরে একটি দ্বিতীয় পরিশোধন প্রক্রিয়া অবশ্যই করতে হয়। কিন্তু এমবিআর (MBR) ব্যবহারের ক্ষেত্রে সেই বড় থিতানোর ট্যাঙ্কগুলির প্রয়োজন নাও হতে পারে, কারণ এটি কঠিন-তরল পৃথকীকরণের একটি পদ্ধতি যেখানে মেমব্রেন ব্যবহার করা হয়।

৩. উচ্চতর জৈববস্তু ধারণ

এমবিআর মেমব্রেনের ক্ষেত্রে, অ্যাক্টিভেটেড স্লাজ জৈব সিস্টেমের মধ্যেই থেকে যায় এবং পরিশোধিত জলের সাথে নিষ্কাশিত হয় না। এর ফলে, অনেক ক্ল্যারিফিকেশন-ভিত্তিক সিস্টেমের তুলনায় উচ্চতর বায়োমাস ঘনত্বে এটি সম্ভব হয়।

এর ফলে একটি রিয়্যাক্টরের প্রতি একক আয়তনে আরও বেশি জৈবিক পরিশোধন ক্ষমতা পাওয়া যায় এবং নকশা প্রণয়নের পর্যায়ে রিয়্যাক্টরের আকার নির্ধারণ ও লোডিং-এর ক্ষেত্রে অতিরিক্ত নমনীয়তা তৈরি হয়।

৪. কঠিন পদার্থের ধারণ সময়ের উপর উন্নততর নিয়ন্ত্রণ

প্রচলিত পরিশোধন পদ্ধতির তুলনায় এমবিআর (MBR) হাইড্রোলিক রিটেনশন টাইম (HRT) থেকে সলিডস রিটেনশন টাইম (SRT)-এর আরও ভালো পৃথকীকরণ অর্জন করতে পারে। এই প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে জল প্রবাহিত হতে পারে এবং অণুজীবগুলো রিঅ্যাক্টরে অনেক বেশি সময় ধরে থাকতে পারে।

এর ফলে কাঙ্ক্ষিত অণুজীব সংখ্যা বজায় রেখে, কাঙ্ক্ষিত জৈবিক পরিশোধন লক্ষ্যমাত্রা অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় হাইড্রোলিক অবস্থানকালের পরিমাণ কমে আসে।

৫. স্লাজ থিতানোর উপর কম নির্ভরশীলতা

সেকেন্ডারি ক্ল্যারিফায়ারের জন্য স্লাজ থিতিয়ে পড়ার ভালো বৈশিষ্ট্য থাকা গুরুত্বপূর্ণ। আয়তন বৃদ্ধি, হাইড্রোলিক ব্যাঘাত বা বর্জ্য জলের উপাদানের পরিবর্তনের কারণে কঠিন পদার্থের বহন বেড়ে যেতে পারে।

যদিও এমবিআর মেমব্রেন জৈবিক নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে না, তবে চূড়ান্ত পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াটি থিতিয়ে পড়ার ওপর উল্লেখযোগ্যভাবে কম নির্ভরশীল। এটি স্লাজের পরিবর্তনশীলতার ক্ষেত্রে একটি অধিক নির্ভরযোগ্য প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে।

৬. পানি পুনঃব্যবহারের জন্য উন্নততর প্রস্তুতি

এমবিআর থেকে নির্গত জল পুনঃব্যবহার ব্যবস্থার জন্য একটি অত্যন্ত শক্তিশালী উৎস হতে পারে, কারণ এর মধ্যে থাকা ভাসমান পদার্থের একটি বড় অংশ ইতিমধ্যেই অপসারণ করা হয়ে থাকে। এরপর এটিকে জীবাণুমুক্তকরণ, অ্যাক্টিভেটেড কার্বন, রিভার্স অসমোসিস বা অন্যান্য পরিশোধন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া যেতে পারে।

পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ সেচ, শীতলীকরণ, প্রক্রিয়াজাত পানি এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতার প্রয়োগগুলোর জন্য পানির গুণমানের লক্ষ্যমাত্রা ভিন্ন ভিন্ন হয়ে থাকে।

৭. বিদ্যমান ট্যাঙ্কের আয়তনের আরও ভালো ব্যবহার

যেসব রেট্রোফিট পরিস্থিতিতে নতুন বায়োলজিক্যাল ট্যাঙ্ক বা ক্ল্যারিফায়ার অন্তর্ভুক্ত করা কঠিন হতে পারে, সেখানে এমবিআর একটি আকর্ষণীয় বিকল্প হতে পারে। উচ্চতর বায়োমাস ঘনত্বের কারণে, এটি কখনও কখনও বিদ্যমান রিঅ্যাক্টরের আয়তনকে আরও বেশি তীব্রতায় ব্যবহার করার সুযোগ করে দেয়।

রেট্রোফিটের ক্ষেত্রে হাইড্রোলিক ক্ষমতা, অক্সিজেন স্থানান্তর, মেমব্রেন-ট্যাঙ্কের নকশা, প্রি-ট্রিটমেন্ট, পাইপিং এবং স্লাজ ব্যবস্থাপনার উপর এখনও যাচাই-বাছাই করা প্রয়োজন। এর সুবিধা হলো, প্রক্রিয়ার তীব্রতা বৃদ্ধির জন্য আবশ্যিকভাবে স্থান সম্প্রসারণের প্রয়োজন হয় না।

৮. সহজতর মডিউলার সম্প্রসারণ

স্বভাবতই, মেমব্রেন সিস্টেমগুলো মডিউলার হয়ে থাকে। ডিজাইনাররা প্রবাহ, লোডিং এবং অপারেটিং ফ্লাক্সের ওপর ভিত্তি করে মেমব্রেন এলিমেন্ট/স্কিডের সংখ্যা নির্ধারণ করতে পারেন এবং ভবিষ্যৎ সম্প্রসারণের জন্য জায়গা রাখতে পারেন।

কিলি পৌরসভা, শিল্প, বিকেন্দ্রীভূত এবং জল পুনঃব্যবহারের মতো ক্ষেত্রগুলির জন্য হলো ফাইবার এমবিআর মেমব্রেন সিস্টেম এবং মডিউলার মেমব্রেন কনফিগারেশন সরবরাহ করে।

৯. প্যাকেটজাত ও কন্টেইনারে সংরক্ষিত প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য উপযুক্ত।

প্যাকেজড বা কন্টেইনারাইজড ট্রিটমেন্ট লেআউটগুলো এমবিআর-এর জন্য উপযুক্ত, কারণ জৈবিক পরিশোধন এবং মেমব্রেন পৃথকীকরণ একটি কম্প্যাক্ট প্রসেস ট্রেইনে সমন্বিত করা যায়। ডেলিভারির পূর্বেই পাম্প, ব্লোয়ার, মেমব্রেন মডিউল, ইন্সট্রুমেন্টেশন এবং কন্ট্রোলস সমন্বিত করা যেতে পারে।

এছাড়াও, QILEE অন্যান্য উপাদানের সাথে সংমিশ্রণ সিস্টেমেও MBR প্যাকেজ করে থাকে। বর্জ্য জল-শোধন প্রযুক্তি প্রয়োজন অনুযায়ী প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ বা মসৃণকরণ প্রদান করা।

১০। চিকিৎসার অন্যান্য পর্যায়ের সাথে সমন্বয়ের ক্ষেত্রে নমনীয়তা।

এমবিআর জৈব-পচনশীল বর্জ্য জলের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটি সব ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। কখনও কখনও, জৈবিক পর্যায়ের আগে বা পরে, তেল, উচ্চ মাত্রার ভাসমান কঠিন পদার্থ, বিষাক্ত যৌগ, দ্রবীভূত লবণ, বা বিশেষভাবে জটিল শিল্পজাত যৌগ শোধন করার প্রয়োজন হতে পারে।

বর্জ্য জলের ধরনের ওপর নির্ভর করে, এমবিআর-এর সাথে স্ক্রিনিং, রাসায়নিক পরিশোধন, দ্রবীভূত বায়ু প্লবতা, আল্ট্রাফিল্ট্রেশন, ন্যানোফিল্ট্রেশন, রিভার্স অসমোসিস, জীবাণুমুক্তকরণ এবং স্লাজ ডিওয়াটারিং যুক্ত করা যেতে পারে।

এমবিআর প্রকল্পের জন্য জল পরিশোধন সিস্টেম সরবরাহকারী নির্বাচন

একজন পানি শোধন ব্যবস্থা সরবরাহকারীর উচিত বর্জ্য পানির বৈশিষ্ট্য দিয়ে শুরু করা, কোনো প্রমিত মেমব্রেন প্যাকেজ দিয়ে নয়। গুরুত্বপূর্ণ নকশা পরামিতিগুলো হলো গড় প্রবাহ, সর্বোচ্চ প্রবাহ, সিওডি লোড, বিওডি লোড, কঠিন পদার্থ, তাপমাত্রা, পিএইচ, তেল, পুষ্টি উপাদান, বর্জ্য পানি নিষ্কাশনের প্রয়োজনীয়তা, পুনঃব্যবহারের লক্ষ্যমাত্রা এবং উপলব্ধ স্থান।

তারপর, নকশার অংশ হিসেবে মেমব্রেন ফ্লাক্স, এয়ার স্কাউরিং ডিমান্ড, ট্রান্সমেমব্রেন প্রেসার, ক্লিনিং, প্রি-ট্রিটমেন্ট, ইন্সট্রুমেন্টেশন, স্লাজ ওয়েস্টিং এবং রিডানডেন্সি বিবেচনায় নেওয়া উচিত।

UF, NF, RO এবং অন্যান্য বর্জ্য জল পরিশোধন প্রক্রিয়া ছাড়াও, QILEE-এর পানি শোধন পোর্টফোলিওতে এমবিআর মেমব্রেন এবং ইন্টিগ্রেটেড মেমব্রেন সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। সুতরাং, যেখানে একাধিক চিকিৎসা পর্যায়ের প্রয়োজন হয়, সেখানে এমবিআর-কে একটি স্বতন্ত্র চিকিৎসা পর্যায় হিসেবে না দেখে, একটি সম্পূর্ণ চিকিৎসা পদ্ধতির অংশ হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

উপসংহার

যেসব প্রকল্পে ভাসমান কঠিন পদার্থের নিশ্চিত অপসারণ, ন্যূনতম জমির প্রয়োজন, জৈববস্তু সংরক্ষণ অথবা জল পুনঃব্যবহারের জন্য একটি মজবুত ভিত্তি দরকার, সেসব প্রকল্পের জন্য এমবিআর মেমব্রেন বিশেষভাবে কার্যকর।

এমবিআর রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত নয়। এর জীবনচক্রের কার্যকারিতা ময়লা জমা, বায়ুচলাচলের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি, পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারকরণ, প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ, প্রতিস্থাপন পরিকল্পনা এবং পরিচালনাকারীর দক্ষতার দ্বারা নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হয়।

এই কারণে, একটি জল পরিশোধন সিস্টেম সরবরাহকারী, একজন অভিজ্ঞ জল পরিশোধন সিস্টেম প্রস্তুতকারক, বা একটি কাস্টম জল পরিশোধন সিস্টেমের নির্বাচন সর্বদা বাস্তব ইনফ্লুয়েন্ট ডেটা এবং সংজ্ঞায়িত পরিশোধন লক্ষ্যমাত্রার উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত। যদি মেমব্রেন নির্বাচনকে প্রকৃত ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলির সাথে মানানসই উপযুক্ত জৈবিক নকশার সাথে সমন্বয় করা হয়, তবে এমবিআর প্রযুক্তি বর্জ্য জল পরিশোধনের জন্য একটি শক্তিশালী এবং নমনীয় প্ল্যাটফর্ম তৈরি করতে পারে।