কঠিন থেকে বিভাজ্য জৈব যৌগগুলিতে উন্নত অক্সিডেশন প্রযুক্তির প্রয়োগ

বর্তমানে, প্রচলিত জৈবিক চিকিত্সা কৌশলগুলি মূলত বর্জ্য জলের জৈব দূষণকারীদের জন্য ব্যবহৃত হয়।উচ্চ ঘনত্ব এবং স্থিতিশীল রাসায়নিক কাঠামোযুক্ত কিছু বর্জ্য জলের কার্যকারিতা আদর্শ নয়, যেমন কীটনাশক, কাগজনির্মাণ, মুদ্রণ এবং রঙের বর্জ্য জল। এই বর্জ্য জলগুলিতে জৈব দূষণকারীগুলি উচ্চ ঘনত্ব, বিষাক্ত এবং জটিল রচনা,বেশিরভাগ স্থিতিশীল সুগন্ধি কাঠামো ধারণকারী যা অবক্ষয় করা কঠিন, যার জৈববিন্যাসযোগ্যতা কম এবং নির্মূল করা কঠিন।বায়ো রিঅ্যাক্টর জৈব বর্জ্য জল (বিআরওডাব্লু) থেকে জৈব দূষণকারীদের অপসারণ বর্জ্য জল চিকিত্সার ক্ষেত্রে একটি কঠিন পয়েন্ট হয়ে উঠেছেসাম্প্রতিক বছরগুলোতে দেশীয় ও আন্তর্জাতিক পর্যায়ে অসহিষ্ণু জৈব বর্জ্য জল খাওয়ানোর পদ্ধতি নিয়ে অনেক গবেষণা হয়েছে।ঐতিহ্যবাহী জল চিকিত্সা পদ্ধতির তুলনায়, উন্নত অক্সিডেশন প্রক্রিয়া (এওপি) ভাল চিকিত্সা প্রভাব, দ্রুত গতি, কোনও গৌণ দূষণ এবং বিস্তৃত প্রয়োগযোগ্যতার সুবিধার জন্য ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।উন্নত অক্সিডেশন জল চিকিত্সা পদ্ধতি সাধারণত নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য আছে: a. অক্সিড্যান্ট হিসাবে শক্তিশালী অক্সিডেশন ক্ষমতা সহ একটি বড় সংখ্যক প্রাণবন্ত হাইড্রক্সিল র্যাডিক্যাল ব্যবহার করে, যা অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়াগুলির চেইন প্রতিক্রিয়া প্ররোচিত করতে পারে;হাইড্রক্সিল র্যাডিক্যালের পর্যাপ্ত ঘনত্ব মাধ্যমিক দূষণ সৃষ্টি না করেই সম্পূর্ণ অজৈব জৈব দূষণকারী তৈরি করতে পারেc. এই পদ্ধতি পানিতে বিভিন্ন ঘনত্বের জৈব দূষণকারীকে অক্সিডাইজ করতে পারে এবং কিছু নিম্ন ঘনত্বের ট্র্যাক জৈব যৌগগুলির জন্যও কার্যকর;এই পদ্ধতিটি এককভাবে বা অন্যান্য পদ্ধতি যেমন জৈব বিভাজনের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে নিষ্পত্তি ব্যয় হ্রাস পায়. এওপিগুলির বিস্তারিত নিষ্পত্তি প্রযুক্তি তিনটি শ্রেণীতে বিভক্তঃ ঐতিহ্যগত উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতি, আর্দ্র বায়ু অক্সিডেশন পদ্ধতি এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন পদ্ধতি,এবং বর্জ্য জল থেকে জৈব দূষণকারী অপসারণে তাদের অ্যাপ্লিকেশন বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়1. বর্তমানে ব্যবহৃত উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতিগুলির মধ্যে ফেনটন পদ্ধতি, O3/UV পদ্ধতি, O3/H2O2 পদ্ধতি এবং TiO2 ফটোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।জৈব দূষণকারীদের অক্সিডেশন অপসারণে ফেনটন রিএজেন্টের প্রয়োগ 1960 এর দশকে শুরু হয়েছিল, যখন আইজেনহাওয়ার প্রথমবারের মতো জল চিকিত্সায় ফেনল এবং অ্যালকিলবেঞ্জেন অপসারণের জন্য Fe2+/H2O2 ব্যবহার করেছিলেন। Emolla et al. তিনটি অ্যান্টিবায়োটিক ধারণকারী বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য ফেনটন অক্সিডেশন পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন,অ্যামোক্সিসিলিন, এম্পিসিলিন, এবং ক্লোট্রিমাজোল, এবং দেখা গেছে যে তিনটি অ্যান্টিবায়োটিক নির্দিষ্ট শর্তে সম্পূর্ণরূপে সংশ্লেষিত হতে পারে, একটি সিওডি অপসারণের হার 80% এরও বেশি।ফেনটন রিএজেন্টের নিষ্পত্তি দক্ষতা উন্নত করতে, অতিবেগুনী (ইউভি) আলো চালু করা হয়েছিল, যা Fe2+ এর পরিমাণ হ্রাস করতে পারে এবং H2O2 এর সংশ্লেষণকে উচ্চতর অক্সিডাইজিং হাইড্রক্সিল র্যাডিক্যালগুলিতে উন্নীত করতে পারে,যা জৈব পদার্থকে আরো প্রচুর এবং অজৈব করে তুলতে পারে।কিছু লোক এজো ডাইয়ের বর্জ্য জলের গভীর পরিশোধে এটি ব্যবহার করেছে এবং ফলাফলগুলি দেখায় যে যখন এজো ডাইয়ের ঘনত্ব 400mg/L হয়,ইউভি ফেনটন পদ্ধতির মাধ্যমে বর্জ্য জলে 95% এরও বেশি রঙিনতা হ্রাস করা যায়যাইহোক, এই পদ্ধতি সৌর শক্তি প্রয়োগের জন্য খুব বেশি কার্যকর নয়, এবং নিষ্পত্তি সরঞ্জাম খরচ তুলনামূলকভাবে উচ্চ,সরঞ্জাম অপারেশন সময় উচ্চ শক্তি খরচ ফলে, যা এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। O3 / UV পদ্ধতিটি প্রথমবারের মতো গ্যারিসন ইত্যাদি দ্বারা জটিল আয়রন সায়ানাইড লবণযুক্ত বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য প্রয়োগ করা হয়েছিল,এবং দেখা গেছে যে, ইউভি রেডিয়েশনকে O3 থেকে আলাদা করা অক্সিডেশন রেট ১০-১০৪ গুণ বৃদ্ধি করতে পারে. জিয়া কান উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতি যেমন O3 / UV এবং O3 / H2O2 ব্যবহার রঙ্গক বর্জ্য জল চিকিত্সা বন্ধ করার জন্য। ফলাফল দেখিয়েছে যে যখন পিএইচ মান 8 ছিল এবং প্রতিক্রিয়া সময় 2 ঘন্টা ছিল,O3/UV এর উন্নত অক্সিডেশন প্রযুক্তিতে 98 এর একটি রঙিনতা হার ছিল.3% এবং রঙ্গক বর্জ্য জলের জন্য 67.0% এর একটি সিওডি অপসারণের হার। টিআইও 2 ভিত্তিক ফটোক্যাটালিস্টগুলি বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য সর্বাধিক সাধারণভাবে অধ্যয়ন করা ফটোক্যাটালিস্ট।অ্যান্টিবায়োটিক বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য ফটোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন পদ্ধতির হালকা প্রতিক্রিয়া অবস্থার সুবিধা রয়েছে, গভীরভাবে অবনতি এবং শক্তিশালী প্রয়োগযোগ্যতা। Sood et al.এবং ফটোক্যাটালিস্ট ব্যবহার করে লক্সাসিন অ্যান্টিবায়োটিক বর্জ্য জলের সিমুলেশন সিনথেসিস করেছে।পরীক্ষামূলক ফলাফল দেখায় যে আলোর চিকিত্সার 2 ঘন্টা পরে, ofloxacin এর সংশ্লেষণের হার 92% ছিল।ফোটোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন কীটনাশক বর্জ্য জল চিকিত্সা ভাল ফলাফল দেখিয়েছে, বিশেষ করে অঙ্গ-ফসফরাস কীটনাশক বর্জ্য জল, সন্তোষজনক অবক্ষয় দক্ষতা, সিওডি এবং TOC অপসারণের হার সহ।জৈব বর্জ্য জল চিকিত্সার ক্ষেত্রে ফটোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন পদ্ধতির কিছু সুবিধা রয়েছে, কিন্তু প্রধান সমস্যাগুলি হ'ল অনুঘটক প্রস্তুতির উচ্চ ব্যয়, হালকা শক্তির কম প্রয়োগের হার, আরও বিষাক্ত মধ্যবর্তী পণ্যগুলির সম্ভাব্য উত্পাদন এবং কঠিন অনুঘটক পুনরুদ্ধার।অতএব, বাধা ফটোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন পদ্ধতির প্রয়োগ সম্পর্কে আরও গবেষণা প্রয়োজন।ভিজা বায়ু অক্সিডেশন পদ্ধতিটি ১৯৫০ সালে চালু করা হয়েছিল এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দেশীয় এবং আন্তর্জাতিক উভয় ক্ষেত্রেই উল্লেখযোগ্য গবেষণা মনোযোগ পেয়েছেজাপান এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এটি শিল্প জল চিকিত্সা প্রয়োগ করেছে। ভিজা বায়ু অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া এছাড়াও মুক্ত র্যাডিকাল চেইন প্রতিক্রিয়া অন্তর্গত,এবং বিভিন্ন ফ্রি র্যাডিকালগুলি জৈব দূষণকারীগুলি অপসারণের জন্য অক্সিড্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়ভিজা অক্সিডেশন পদ্ধতিতে জৈব দূষণকারী পদার্থ ধারণকারী বর্জ্য জল বায়ু বা অক্সিজেনের সাথে মিশ্রিত হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের অধীনে বর্জ্য জলের জৈব যৌগগুলিকে অক্সিডাইজ করে (150-350 °C, 0.2 °C) ।৫-২০ এমপিএ). ভিজা বায়ু অক্সিডেশন পদ্ধতিতে দূষণকারীদের সম্পূর্ণ অক্সিডেশন এবং ন্যূনতম গৌণ দূষণের সুবিধা রয়েছে এবং কার্যকরভাবে দূষণকারীগুলি সরিয়ে ফেলতে পারে যা জৈবিকভাবে বিঘ্নিত করা কঠিন।কিন্তু এই পদ্ধতির কিছু সীমাবদ্ধতা আছে. উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ অবস্থার অধীনে প্রতিক্রিয়া বন্ধ করা প্রয়োজন,যা সরঞ্জামগুলিতে গুরুতর জারা সৃষ্টি করতে পারে এবং সরঞ্জাম অপারেটিং সিস্টেমে একটি বড় বিনিয়োগের প্রয়োজন হয়তাই এটির শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ভিজা অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায়,উপযুক্ত অনুঘটকরা প্রতিক্রিয়া সময়কে সংক্ষিপ্ত করতে পারে এবং প্রতিক্রিয়া শর্তগুলি আরও সহজ করে তুলতে পারেপ্রাপ্তিসাধ্য সমজাতীয় অনুঘটকগুলির মধ্যে রয়েছে রূপান্তর ধাতু, মূল্যবান ধাতু, বিরল পৃথিবীর ধাতু এবং তাদের অক্সাইড এবং লবণ।সাধারণত সিলিকা জেলের মতো উপাদান ব্যবহার করেবিভিন্ন ধরনের সক্রিয় ধাতু এবং তাদের অক্সাইডগুলিকে ক্যাটালাইটিক প্রতিক্রিয়া বন্ধ করার জন্য বহনকারী হিসাবে লোড করার জন্য ক্যারিয়ার হিসাবে সক্রিয় কার্বন, ডায়াটোমাস আর্থ, অ্যালুমিনিয়াম ইত্যাদি।ভিজা বায়ু অক্সিডেশন পদ্ধতি উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের অবস্থার অধীনে বায়ু অবিচ্ছিন্নভাবে প্রবর্তন করে কীটনাশক বর্জ্য জল চিকিত্সা করতে ব্যবহৃত হয়, যা বর্জ্য জলের মধ্যে থাকা জৈব পদার্থকে ক্ষুদ্র অণু জৈব পদার্থে এবং এমনকি একেবারে অজৈব পদার্থে অক্সিডাইজ করতে পারে।ফসফরাসযুক্ত জৈব যৌগগুলি ফসফরিক অ্যাসিড গঠনের জন্য অক্সিডাইজ করা হয়গরম পানিতে গন্ধকীয় পদার্থের অক্সাইডেশন হয়, যখন জৈবিক সালফার যৌগগুলি সালফুরিক অ্যাসিড গঠন করে।এছাড়াও ভিজা বায়ু অক্সিডেশন পদ্ধতি দ্বারা চিকিত্সা করা যেতে পারে, যা শিল্প বর্জ্য জল যেমন ফার্মাসিউটিক্যালস, কাগজ তৈরি, ফাইবার, অ্যালকোহল, মুদ্রণ এবং রংয়ের মতো জৈব দূষণকারীদের অপসারণে ভাল প্রভাব ফেলে।

3ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন হল উন্নত অক্সিডেশন পদ্ধতি যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। They apply an external electric field and generate strong oxidizing free radicals through a series of electrode reactions inside the reaction installation to stop the oxidation and degradation of organic pollutants in sewage, তাদের অ-বিষাক্ত বা কম বিষাক্ততা ছোট অণু মধ্যবর্তী রূপান্তর, এবং শেষ পর্যন্ত সম্পূর্ণ অজৈব.দক্ষ ক্যাটালাইটিক পারফরম্যান্সের সাথে ইলেক্ট্রোডের উন্নয়ন ইলেক্ট্রোক্যাটালাইটিক অক্সিডেশন গবেষণার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিকবর্তমানে, কার্বন ইলেকট্রোড, নন-মেটালিক কম্পোজিট ইলেকট্রোড,এবং টাইটানিয়াম ভিত্তিক লেপ ইলেকট্রোড ব্যাপকভাবে গবেষণা এবং উভয় দেশীয় এবং আন্তর্জাতিকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে.লি হংবো বর্জ্য জলে আইসোফথালিক অ্যাসিডের অবক্ষয় অনুকরণ করতে অ্যানোড হিসাবে Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2 ইলেক্ট্রোড এবং ক্যাথড হিসাবে স্টেইনলেস স্টিলের প্লেট সহ একটি বাধা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল চুল্লি ব্যবহার করেছিলেনআইসোফটালিক অ্যাসিড বর্জ্য জলে ২৫০ মিলিগ্রাম/লিটারের প্রাথমিক ঘনত্বের সাথে জৈব পদার্থের অপসারণের হার ৮০% এর বেশি ছিল।বিদেশে কিছু মানুষ বোরন ডোপেড ডায়মন্ড ফিল্ম ইলেক্ট্রোডগুলিকে প্লাস্টিকাইড বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করে যার মধ্যে ক্লোরপিরিফোস রয়েছে যার প্রাথমিক সিওডি 450mg/L. ফলাফল দেখায় যে জৈব পদার্থ মাত্র ৬ ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণরূপে অক্সিডাইজড এবং বিঘ্নিত হতে পারে। FABIASKA et al.পাঁচটি সালফোনামাইড অ্যান্টিবায়োটিক ধারণকারী বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত বোরন-ডোপড ডায়মন্ড/স্টেইনলেস স্টিলের ইলেক্ট্রোডের তথ্যপরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখিয়েছে যে সালফোনামাইড অ্যান্টিবায়োটিকগুলির অবক্ষয় প্রক্রিয়াটি প্রধানত S-N বন্ড এবং বেনজিন রিংগুলিতে হাইড্রক্সিল র্যাডিক্যালগুলির আক্রমণের কারণে।ইলেক্ট্রোক্যাটালিটিক অক্সিডেশন পদ্ধতিতে কিছু কাঠামোগতভাবে স্থিতিশীল এবং কঠিনভাবে অবনমিত জৈব যৌগগুলির উপর একটি ভাল অবনতি প্রভাব রয়েছেএকই সময়ে, অপারেশনটি জটিল, অপারেটিং খরচ উচ্চ নয়, এবং স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা সহজ, যার ভাল অ্যাপ্লিকেশন সম্ভাবনা রয়েছে।এওপি প্রযুক্তি ইউরোপের মতো সমৃদ্ধ দেশে ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে, আমেরিকা, এবং জাপান, এবং ব্যাপকভাবে যেমন পেট্রোকেমিক্যালস, ফার্মাসিউটিক্যালস, খাদ্য, এবং পরিবেশ সুরক্ষা হিসাবে অনেক শিল্প ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে।বর্তমানে এটি মূলত পরীক্ষাগার পরীক্ষা এবং গবেষণার মধ্যে সীমাবদ্ধপ্রথমত, এওপি প্রক্রিয়ার তাপগতিবিদ্যা, গতিবিদ্যা এবং অন্যান্য দিকগুলির উপর পদ্ধতিগত এবং গভীর গবেষণার অভাব রয়েছে; দ্বিতীয়ত,যেমন তাপমাত্রা এবং চাপ প্রতিক্রিয়া সিস্টেমের বিভিন্ন অবস্থার কারণে, যার জন্য উচ্চ সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা যেমন জারা প্রতিরোধের, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং উচ্চ চাপ প্রতিরোধের প্রয়োজন, এটি প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং অপারেশন অসুবিধা বৃদ্ধি করে,ফলে এওপি প্রযুক্তির ব্যবহারিক প্রয়োগে বাধা সৃষ্টি হয়।.