পানি শোধন
পানি শোধন হচ্ছে এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট ব্যবহার শেষে পানিকে আরো গ্রহণযোগ্য করে তোলার জন্য এটির গুণমানকে আরো উন্নত করা হয়। অন্তিম ব্যবহারের মধ্যে সম্ভবত পানি পান, শিল্পে পানি সরবরাহ, সেচ, নদী প্রবাহ রক্ষণাবেক্ষণ, পানিতে বিনোদন বা অন্যান্য অনেক ব্যবহার, যেমন- পানি নিরাপদে পরিবেশে ফিরে আসা সহ আরো অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহার হতে পারে। পানি শোধন দূষণকারী এবং অবাঞ্ছিত উপাদানগুলি সরিয়ে দেয়, বা তাদের ঘনত্ব হ্রাস করে যাতে পানি তার পছন্দসই অন্তিম ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত হয়ে ওঠে।
পানীয় জল শোধনে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে অপরিশোধিত জল থেকে দূষনকারী উপাদান সরানো যাতে বিশুদ্ধ পানি উৎপাদন করা যায় যা কোন প্রতিকূল স্বাস্থ্যের প্রভাবের স্বল্প মেয়াদী বা দীর্ঘমেয়াদি ঝুঁকি ব্যতীত মানুষের ব্যবহারযোগ্য হয়। পানীয় জল শোধনে যেসব পর্দাথ সরিয়ে ফেলা হয় সেগুলোর মধ্যে অর্ন্তভুক্ত রয়েছে বাতিল কঠিন বস্তু, ব্যাকটেরিয়া, শৈবাল, ভাইরাস, ছত্রাক, এবং খনিজ পদার্থ যেমন: আয়রন এবং ম্যাঙ্গানিজ।
দূষণকারীগুলি অপসারণের সাথে জড়িত পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে ভৌত পদ্ধতি যেমন: সংস্থাপন এবং পরিস্রাবণ, রাসায়নিক প্রক্রিয়া যেমন : নির্বীজন এবং ঘনীকরণ এবং জৈবিক প্রক্রিয়া যেমন: ধীর বালি পরিস্রাবণ।
জলের মান নিশ্চিত করার জন্য গ্রহণ করা ব্যবস্থাগুলি কেবল জলের শোধন সম্পর্কিত নয়, শোধনের পরে এর হস্তান্তরকরণ এবং বিতরণও অর্ন্তভুক্ত। তাই বিতরণের সময় এটি সাধারণ চর্চা যে ব্যাকটেরিয়াজনিত দূষণ রোধ করার জন্য অবশিষ্ট শোধন জলে জীবাণুনাশক রাখা।
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (ডব্লিউএইচও) নির্দেশিকা হল এমন একটি সাধারণ সেট যা প্রয়োগের উদ্দেশ্যে হল যেখানে ভাল স্থানীয় মানের বাস্তবায়ন নেই। আরো কঠোর মানগুলো ইউরোপ, আমেরিকা এবং অন্যান্য অধিকাংশ উন্নত দেশ জুড়ে প্রযোজ্য। এগুলো পানীয় জলের মানের প্রয়োজনীয়তার জন্য সারা পৃথিবীজুড়ে অনুসরণ করা হয়।
বিশ্বব্যাপী পৌর পানীয় জল শোধনের জন্য নিম্নলিখিত প্রক্রিয়া থেকে নির্বাচিত একটি সমন্বয় ব্যবহার করা হয়:
পানীয় জল এবং অন্যান্য ব্যবহারের জন্য প্রযুক্তির ভাল উন্নতি হয়েছে, এবং সাধারন ডিজাইন পাওয়া যায় যা থেকে নির্দিষ্ট উৎসের পানির উপর পরীক্ষামূলক যাচাইয়ের জন্য শোধন পদ্ধতিগুলি নির্বাচন করা যেতে পারে। উপরন্তু, কিছু সংখ্যক বেসরকারি কোম্পানি নির্দিষ্ট পানি দূষণকারী বা সংক্রামক শোধনের জন্য পেটেন্ট প্রযুক্তির সমাধান প্রদান করে। উন্নত বিশ্বে পানি এবং বর্জ্য পানি শোধনে স্বয়ংক্রিয়করণ একটি সাধারণ বিষয়। মৌসুম, মান এবং পরিবেশগত প্রভাব উৎস জলের মূলধন খরচ এবং পরিচালন ব্যয়কে নিয়ন্ত্রন করতে পারে। শোধন জলের ব্যবহার শেষে প্রয়োজনীয় মানের পর্যবেক্ষণ প্রযুক্তিকে নির্দেশ করে, এবং স্থানীয়ভাবে উপলব্ধ দক্ষতা সাধারণত গৃহীত স্বয়ংক্রিয়তার স্তরকে নির্দেশ করে।
বর্জ্য জল শোধন হল এমন প্রক্রিয়া যা বর্জ্য বা নর্দমার ময়লা জল থেকে দূষণকারী উপাদানগুলির সংখ্যাগরিষ্ঠতা অপসারণ করে এবং প্রাকৃতিক পরিবেশ এবং কর্দম নিষ্পত্তির জন্য উভয়ে উপযুক্ত একটি তরল নি:সৃত উৎপাদন করে।
জৈব প্রক্রিয়াগুলি বর্জ্য জল শোধনের কাজে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এই প্রক্রিয়াগুলিতে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, উদাহরণ স্বরূপ, বায়বীয় উপহ্রদ, সক্রিয় কর্দম অথবা ধীর বালি ফিল্টার। কার্যকর করার জন্য, নর্দমাটিতে যথাযথ পাইপ এবং অবকাঠামোর দ্বারা একটি শোধন প্লান্ট থাকতে হবে এবং প্রক্রিয়াটি নিজেই নিয়ন্ত্রণ ও নিয়ন্ত্রণ এর শর্তাদির অধীন হতে হবে। কিছু বর্জ্য জলের ভিন্ন এবং কখনও বিশেষ শোধন পদ্ধতির প্রয়োজন। সহজতম পর্যায়ে, নর্দমা এবং প্রায় বর্জ্য জলের শোধনগুলি সাধারনত তরল পদার্থ দ্বারা তরল পৃথকীকরণের মাধ্যমে দ্রবীভূত করা হয়। ধীরে ধীরে দ্রবীভূত উপাদানকে কঠিনে রূপান্তরিত করে, সাধারণত একটি জৈবিক ফ্লক, যা পরে বাইরে নিষ্পত্তি হয়, এতে বর্ধিত বিশুদ্ধতার একটি প্রবাহিত স্রোত উৎপাদিত হয়।
শিল্প জল শোধনের দুটি প্রধান প্রক্রিয়া হল "বয়লার জল শোধন" এবং "ঠান্ডা জল শোধন" । একটি সঠিক জল শোধনের অভাব নল কাজ এবং বয়লার হাউজিংয়ের মধ্যে দিয়ে জলে কঠিন বস্তুর উপস্থিতি এবং অনেক রোগজীবাণুর সৃষ্টি করতে পারে । বাষ্পীয় বয়লারের ক্ষয়প্রাপ্তি হতে পারে যখন এটি অপরিশোধিত থেকে যায়। যন্ত্রপাতিতে ময়লার আবরন জমলে এটি যন্ত্রপাতিকে দুর্বল ও বিপজ্জনক করে তুলতে পারে, যখন তাপ সহ্য করার ক্ষমতা বেড়ে ওঠার কারণে অতিরিক্ত জ্বালানিটি একই স্তরের পানিকে গরম করার প্রয়োজন হয়। নিম্ন মানের অপরিচ্ছন্ন জল ব্যাকটেরিয়া যেমন: লিগিওনেলা এর জন্য একটি প্রজনন স্থল হয়ে উঠতে পারে যা জনস্বাস্থ্যের ঝুঁকির কারণ।
উপযুক্ত শোধনের মাধ্যমে, একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাত বর্জ্য জল পুনর্ব্যবহারযোগ্য হতে পারে। এটি তিনটি উপায়ে অর্থ সঞ্চয় করতে পারে: কম জল খরচের জন্য কম চার্জ, কম নি:সৃত জলের কার্যচু্ত এর জন্য কম চার্জ এবং পুনর্ব্যবহৃত বর্জ্য পদার্থের তাপ পুনরুদ্ধারের কারণে কম শক্তি খরচ।
দ্রবীভূত অক্সিজেন,অম্লতা এবং অত্যধিক ক্ষারত্বের কারনে নিম্ন চাপের বয়লারে ক্ষয়প্রাপ্তি হতে পারে। তাই জল শোধনে দ্রবীভূত অক্সিজেন অপসারণ এবং উপযুক্ত পিএইচ এবং ক্ষারীয়তার মাত্রার সঙ্গে বয়লারের জল বজায় রাখা উচিত।
কার্যকর জল শোধন ছাড়া, একটি শীতল জল পদ্ধতি আবরন গঠনের ঝামেলায় ভুগতে পারে, ক্ষয় ও দূষণের কারনে এটি ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়ার প্রজনন স্থল হতে পারে। এই কার্যকারিতা হ্রাস করে, উদ্ভিদ জীবনকে সংক্ষিপ্ত এবং অপারেশনকে অবিশ্বস্ত এবং অনিরাপদ করে তোলে।
গৃহজাত সম্পদে সরবরাহকৃত পানি ব্যবহার করার পূর্বে আরও শোধন করা যেতে পারে, প্রায়ই একটি সঙ্গতিপূর্ণভাবে শোধন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা উচিত। এই শোধনে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে পানি ফুটানো অথবা আয়ন বিনিময়। অনেক মালিকানাধীন পদ্ধতি অবশিষ্ট বিষাক্ত পদার্থ এবং ভারী আয়ন ধাতু অপসারণ করার দাবি করে।
লবণাক্ত পানিকে শোধনের মাধ্যমে বিশ্বদ্ধ পানিতে রুপান্তর করা যায়। এক্ষেত্রে দুটি প্রধান প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়। এগুলো হল: বিপরীত আস্রবণ অথবা পাতন। উভয় পদ্ধতিতেই স্থানীয় পৃষ্ঠের জল শোধনের তুলনায় আরো শক্তি প্রয়োজন, এবং সাধারণত উপকূলীয় এলাকার ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয় বা যেখানে ভূগর্ভস্থ জল উচ্চ লবণাক্ত হয়।
পানীয় জল থেকে দূরে থাকা বহনীয় জল শোধন প্রক্রিয়ায় প্রায়ই কিছু বিন্যাসের প্রয়োজন। এগুলো সহজতর থেকে জটিলও হতে পারে। যেমন: সাধারন বহনযোগ্য পানি শোধন ট্যাবলেটটি হাইকারের বোতলেও থাকতে পারে ও দুর্যোগপূর্ণ এলাকায় নৌকা বা আকাশ পথেও বহনযোগ্য।
বিভিন্ন শিল্প যেমন সিলিকন ওয়াফার উৎপাদন, মহাকাশ প্রযুক্তি এবং অনেক উচ্চ মানের ধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়ায় প্রয়োজন অতিবিশুদ্ধ জলের। এই ধরনের পানির উৎপাদনে সাধারণত অনেকগুলি পর্যায় অর্ন্তভুক্ত থাকে এবং এতে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে বিপরীত আস্রবণ, আয়ন বিনিময় এবং কঠিন টিনের যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে কয়েকটি পাতন স্তর।
গোড়ার দিকে পানি শোধন পদ্ধতিতেও বালি পরিস্রাবণ এবং ক্লোরিনশন ব্যবহৃত হতো। জল সরবরাহ বিশুদ্ধ করার জন্য বালি ফিল্টার এর প্রথম ব্যবহার নথিভুক্ত হয় ১৮০৪ সালে, যখন স্কটল্যান্ডের পেনসলের একটি ধোলাইখানার মালিক, জন গিব্ব একটি পরীক্ষামূলক ফিল্টার স্থাপন করে, তখন তার অযাচিত অবশিষ্ট জনসাধারণের কাছে তিনি বিক্রি করেন। এই পদ্ধতিটি পরবর্তী দুই দশকের মধ্যে পরিমার্জিত হয়, এবং এটি জনসাধারণে জল সরবরাহে পৃথিবীর প্রথম পানি শোধনে পরিনত হয়েছে, ১৮২৯ সালে লন্ডনের চেলসি ওয়াটারওয়ার্কস কোম্পানি কর্তৃক স্থাপিত হয়।
২০০৬ সালের হিসাবে, পানিবাহিত রোগে প্রতি বছর ১.৮ মিলিয়ন মানুষের মৃত্যু ঘটে বলে ধারণা করা হয়। এই মৃত্যুগুলো পাবলিক স্যানিটেশন ব্যবস্থার অপর্যাপ্ততার দিকটিকে নির্দেশ করে, সঠিক ভূগর্ভস্থ নালীর (বা অন্যান্য বিকল্পগুলি যেমন: ক্ষুদ্রায়তন বর্জ্য শোধন ব্যবস্থাপনা) ব্যবস্থা করা আবশ্যক।
পানি শোধনে যথোপযুক্ত প্রযুক্তি বিকল্পে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে উভয় কমিউনিটি-স্কেল এবং হাউজহোল্ড-স্কেল পয়েন্ট-অব-ইউজ (POU) ডিজাইন। এই ধরনের ডিজাইনগুলি সৌর জল নির্বীজন পদ্ধতিতে কাজ করতে পারে, সৌর প্রোজ্জ্বলতা ব্যবহার করে সরাসরি ক্ষতিকারক জলজ অনুজীব নিষ্ক্রিয় করতে, মূলত সৌর বর্ণালী ইউভি-এ উপাদান দ্বারা, অথবা পরোক্ষভাবে অক্সাইডফোটোক্যাটাইলেস্টের উপস্থিতির মাধ্যমে, সাধারনত এটির অ্যান্টেজ বা রুটাইল পর্যায়ে TiO2 সমর্থনের মাধ্যমে। SODIS প্রযুক্তিতে অগ্রগতি সত্ত্বেও, ERDLator এর মতো সামরিক উদ্বৃত্ত পানি শোধন ইউনিট এখনও উন্নয়নশীল দেশগুলিতে ঘন ঘন ব্যবহার করা হয়। নতুন সামরিক শৈলীর বিপরীত আস্রবণ জল পরিশোধন ইউনিটগুলো বহনযোগ্য, স্বয়ংসম্পূর্ণ পানি শোধন প্লান্ট জনসাধারনে ব্যবহারের জন্য আরো উপলব্ধ হয়ে উঠছে।
শেষ পর্যন্ত পানিবাহিত রোগ কমাতে, পানি শোধন কর্মসূচীগুলি যেগুলো গবেষণা এবং উন্নয়ন দল উন্নয়নশীল দেশে শুরু হয়েছে সেগুলো অবশ্যই ঐ দেশের নাগরিকদের দ্বারা টেকসই হতে হবে। এটি গবেষণা দলের প্রস্থানের পর এই ধরনের কর্মসূচীর দক্ষতা নিশ্চিত করতে পারে, যেমন অনেক এলাকার দুর্গমতার কারণে পর্যবেক্ষণ করা কঠিন।
অনেক শহরের জন্য, পানীয় জল এবং বর্জ্য জল শোধন প্লান্টগুলো সাধারণত সেখানকার সর্বোচ্চ শক্তি খরচকারী, শহরের মোট ৩০-৪০% শক্তির ব্যবহার করে। দেশের বিদ্যুতের ৪% এরও বেশি পানি ও বর্জ্য জল চলাচল এবং শোধন করার জন্য ব্যয় হয়। শক্তির এই ব্যয় খরচ হয় পানীয় জলের শোধনে flocculation basin এ ও বর্জ্য জল শোধনের প্লান্টে বাতান্বয়নের জন্য। বিশাল পরিমান শক্তির প্রয়োজন হয় মিশ্রিত করা বিশাল পরিমাণ পানি একসাথে পশমগুচ্ছের মতো থোকা বাঁধাতে অধঃক্ষেপণকে অনুমতি দিতে। বর্তমানে প্রযুক্তি রয়েছে যা এই পরিমাণ শক্তির ব্যয়কে কমিয়ে দিতে পারে। এইগুলোতে অর্ন্তভুক্ত রয়েছে পদ্ধতি পরিবর্তন করে সর্বোচ্চকরন করা ও পাম্পের উন্নয়ন এবং বাতান্বয়ন উপকরন। এই ধরনের প্রযুক্তির কার্যকারিতা এখনও আলোচনার অধীনে রয়েছে যতক্ষণ পর্যন্ত তারা অনেক শক্তি নিয়ে নেয়।
একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ যেটিতে শোধন এবং পানীয় জল শোধন উভয় রয়েছে এমন একটি হল সিঙ্গাপুরের NEWater। NEWater হচ্ছে সিঙ্গাপুরের একটি প্রযুক্তি যেটিতে বর্জ্য জল থেকে পানযোগ্য পানিতে পরিণত হয়। আরো নির্দিষ্টভাবে, এটি বর্জ্যজলকে শোধন করে দ্বৈত ঝিল্লি (মাইক্রোফিল্টারেশন এবং বিপরীত আস্রবণ এর মাধ্যমে) এবং অতিবেগুনী প্রযুক্তি প্রক্রিয়ায়, প্রচলিত জল শোধন প্রক্রিয়া ছাড়াও। পানিগুলো পানযোগ্য এবং মানুষের দ্বারা পান করা হয়, কিন্তু বেশিরভাগই উচ্চ বিশুদ্ধতা সম্পূর্ন জল প্রয়োজন এমন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। প্লান্টটির মোট ক্ষমতা প্রতিদিন প্রায় ২০ মিলিয়ন মার্কিন গ্যালন (৭৫,৭০০ মি/দিন)। এর কিছু ৬% পরোক্ষ পানীয় ব্যবহারের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা সিঙ্গাপুরের প্রতিদিনের প্রয়োজনীয় ৩৮০ মিলিয়ন মার্কিন গ্যালন (১৩ মি/সে) পানীয় এর ১% এর সমান। বাকিগুলো ওয়াফার ফেবিকেশন প্লান্ট এবং অন্যান্য অ-পানীয় জল ব্যবহার করা হয় উডল্যান্ডস, তামপাইনস, পাসির রিস, এবং অ্যাঙ্গ মো কোও অঞ্চলের শিল্পে।
যখন জল শোধন প্লান্ট ব্যর্থ হয়, তখন এর প্রভাব একটি বিশাল সংখ্যাক জনসংখ্যার কাছে গিয়ে পৌছে। বিভিন্ন কারণে এই জল শোধন প্লান্ট ব্যর্থ হতে পারে। এগুলোর মধ্যে অর্ন্তভুক্ত রয়েছে ত্রুটিপূর্ণ রক্ষণাবেক্ষণ, বিদ্যুত বন্ধ হয়ে যাওয়া অথবা প্লান্টটি সহজেই বাধা দিতে পারছেনা এবং জলের উচ্চ পবাহের মুখোমুখি হতে হয়। এ কারণে ইঞ্জিনিয়াররা প্রায়ই প্রত্যাশার চেয়ে আরো বড় পরিমানের নিরাপদ প্রান্ত এবং নকশা প্রয়োগ করেন। এমন অল্পই রাস্তা আছে যেখানে নাগরিকরা জল শোধন প্লান্টের ব্যর্থতার সঙ্গে মোকাবিলা করতে পারে। এগুলোর মধ্যে অর্ন্তভুক্ত রয়েছে জল পরিস্রাবণ ব্যবস্থা ক্রয় অথবা জল পরিস্রাবণ ট্যাবলেট।
ইউ.এস এনভায়রনমেন্টাল প্রোটেকশন এজেন্সি (ইপিএ) পাবলিক ওয়াটার সিস্টেমে পানীয় জলের মান নিয়ন্ত্রনের জন্য নিরাপদ পানীয় জল আইন নির্ধারন করেছে। মানগুলির বেশিরভাগের প্রয়োগ করে রাষ্ট্রীয় স্বাস্থ্য সংস্থা গুলো। রাজ্যগুলোও আরো মান নির্ধারন করতে পারে যেগুলো ফেডারেল মানগুলো থেকে আরও কঠোর।
ইপিএ ছয়টি দলে সংগঠিত ৯০ টি দূষণকারীর জন্য মান নির্ধারণ করেছে: অণুজীব, জীবাণুনাশক (বীজঘ্ন পদার্থ), নির্বীজন উপজাত, অজৈব রাসায়নিক, জৈব রাসায়নিক এবং রেডিওনিউক্রাইডস।
ইপিএ অনিয়ন্ত্রিত দূষণকারীগুলিকে সনাক্ত করে এবং তালিকাভুক্তও করে যেগুলো নিয়ন্ত্রনের প্রয়োজন হতে পারে। দূষনকারী পদার্থগুলোর তালিকা প্রত্যেক পাঁচ বছরে প্রকাশ করা হয় , এবং কমপক্ষে পাঁচ বা তার বেশি তালিকাভুক্ত দূষণকারীগুলিকে নিয়ন্ত্রন করা হবে কি না তা সিদ্ধান্ত নিতে ইপিএ এর প্রয়োজন হয়।
ড্রিংকিং ওয়াটার স্টেট রিভলভিং ফান্ডের মাধ্যমে সুবিধার উন্নতি করতে, স্থানীয় পানীয় জলের ব্যবহারকারীরা কম সুদে ঋণের জন্য আবেদন করতে পারে।
ইপিএ এবং রাজ্যের পরিবেশ সংস্থাগুলো পরিষ্কার জল আইনের অধীনে বর্জ্য জল মান নির্ধারন করেছে। উৎস বিন্দুগুলিকে জাতীয় দূষণ প্রতিরোধ ব্যবস্থার মাধ্যমে পৃষ্ঠের জল নির্গমনের অনুমতি অর্জন করতে হবে। এসব উৎস বিন্দু এ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে শিল্প - সংক্রান্ত সুযোগ সুবিধা, পৌর সরকার (নর্দমা শোধন প্লান্ট এবং ঝড় নর্দমা ব্যবস্থা), অন্যান্য সরকারি সুবিধাগুলি যেমন সামরিক ঘাঁটিগুলি, এবং কিছু কৃষিজাত সুযোগ সুবিধা, যেমন: পশু খাদ্যসমূহ।
ইপিএ জাতীয় মৌলিক বর্জ্য জল ব্যবস্থা মান নির্ধারন করেছে:
এই মানগুলি অনুমতিতে অর্ন্তভুক্ত, এতে অন্তর্ভুক্ত হতে পারে একটি কেস বাই কেস ভিত্তিতে উন্নত অতিরিক্ত শোধনের প্রয়োজনীয়তা। NPDES অনুমতি প্রতি পাঁচ বছর অন্তর নবায়ন করা আবশ্যক। ইপিএ এর ৪৬টি অনুমোদিত সংস্থা রয়েছে NPDES এর ইস্যু এবং প্রয়োগের অনুমতি দেওয়ার। ইপিএ আঞ্চলিক অফিস দেশের বাকি ক্ষেত্রে অনুমতি ইস্যু করে।
নর্দমা শোধন ব্যবস্থার সুবিধার উন্নতি করতে ক্লিন ওয়াটার স্টেট রেভোলিভিং ফান্ড এর মাধ্যমে স্টেট ও স্থানীয় আর্থিক সহায়তা পাওয়া যায়, এটি একটি কম সুদে ঋণ প্রদানের কর্মসূচী।