পয়ঃনিষ্কাশন শোধনাগারে পানির গুণমান পরীক্ষা কার্যক্রমের মূল বিষয়সমূহ, একাদশ পর্ব

৫৬. পেট্রোলিয়াম পরিমাপের পদ্ধতিগুলো কী কী?
পেট্রোলিয়াম হলো অ্যালকেন, সাইক্লোঅ্যালকেন, অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন, অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন এবং অল্প পরিমাণে সালফার ও নাইট্রোজেন অক্সাইড দ্বারা গঠিত একটি জটিল মিশ্রণ। পানির গুণগত মানের মানদণ্ডে, জলজ জীবন রক্ষার জন্য পেট্রোলিয়ামকে একটি বিষাক্ততার সূচক এবং মানুষের সংবেদী সূচক হিসেবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে, কারণ পেট্রোলিয়াম পদার্থ জলজ জীবনের উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে। যখন পানিতে পেট্রোলিয়ামের পরিমাণ ০.০১ থেকে ০.১ মিলিগ্রাম/লিটারের মধ্যে থাকে, তখন এটি জলজ প্রাণীদের খাদ্যগ্রহণ এবং প্রজননে বাধা সৃষ্টি করে। অতএব, আমার দেশের মৎস্যক্ষেত্রের পানির গুণগত মানের মানদণ্ড অবশ্যই ০.০৫ মিলিগ্রাম/লিটারের বেশি হবে না, কৃষি সেচের পানির মানদণ্ড অবশ্যই ৫.০ মিলিগ্রাম/লিটারের বেশি হবে না এবং দ্বিতীয় পর্যায়ের সমন্বিত পয়ঃবর্জ্য নিষ্কাশনের মানদণ্ড অবশ্যই ১০ মিলিগ্রাম/লিটারের বেশি হবে না। সাধারণত, বায়ুচলাচল ট্যাঙ্কে প্রবেশকারী পয়ঃবর্জ্যে পেট্রোলিয়ামের পরিমাণ ৫০ মিলিগ্রাম/লিটারের বেশি হতে পারে না।
পেট্রোলিয়ামের জটিল গঠন এবং ব্যাপকভাবে পরিবর্তনশীল বৈশিষ্ট্যের কারণে, সেইসাথে বিশ্লেষণ পদ্ধতির সীমাবদ্ধতার ফলে, বিভিন্ন উপাদানের জন্য প্রযোজ্য একটি অভিন্ন মান প্রতিষ্ঠা করা কঠিন। যখন জলে তেলের পরিমাণ >১০ মিলিগ্রাম/লিটার হয়, তখন নির্ণয়ের জন্য গ্র্যাভিমেট্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। এর অসুবিধা হলো, এই প্রক্রিয়াটি জটিল এবং পেট্রোলিয়াম ইথার বাষ্পীভূত ও শুষ্ক হওয়ার সময় হালকা তেল সহজেই নষ্ট হয়ে যায়। যখন জলে তেলের পরিমাণ ০.০৫~১০ মিলিগ্রাম/লিটার হয়, তখন পরিমাপের জন্য নন-ডিসপারসিভ ইনফ্রারেড ফটোমেট্রি, ইনফ্রারেড স্পেকট্রোফটোমেট্রি এবং আল্ট্রাভায়োলেট স্পেকট্রোফটোমেট্রি ব্যবহার করা যেতে পারে। নন-ডিসপারসিভ ইনফ্রারেড ফটোমেট্রি এবং ইনফ্রারেড ফটোমেট্রি হলো পেট্রোলিয়াম পরীক্ষার জন্য জাতীয় মান (GB/T16488-1996)। ইউভি স্পেকট্রোফটোমেট্রি প্রধানত গন্ধযুক্ত এবং বিষাক্ত অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি সেইসব পদার্থকে বোঝায় যা পেট্রোলিয়াম ইথার দ্বারা নিষ্কাশন করা যায় এবং নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শোষণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর মধ্যে সব ধরনের পেট্রোলিয়াম অন্তর্ভুক্ত নয়।
৫৭. পেট্রোলিয়াম পরিমাপের ক্ষেত্রে কী কী সতর্কতা অবলম্বন করতে হয়?
ডিসপারসিভ ইনফ্রারেড ফটোমেট্রি এবং ইনফ্রারেড ফটোমেট্রিতে ব্যবহৃত নিষ্কাশনকারী এজেন্ট হলো কার্বন টেট্রাক্লোরাইড বা ট্রাইক্লোরোট্রাইফ্লুরোইথেন, এবং গ্র্যাভিমেট্রিক পদ্ধতি ও আল্ট্রাভায়োলেট স্পেকট্রোফটোমেট্রিতে ব্যবহৃত নিষ্কাশনকারী এজেন্ট হলো পেট্রোলিয়াম ইথার। এই নিষ্কাশনকারী এজেন্টগুলো বিষাক্ত এবং এগুলো অবশ্যই সতর্কতার সাথে ও ফিউম হুডের মধ্যে ব্যবহার করতে হবে।
পর্যবেক্ষণাধীন পয়ঃবর্জ্য থেকে নিষ্কাশিত স্ট্যান্ডার্ড অয়েলটি পেট্রোলিয়াম ইথার বা কার্বন টেট্রাক্লোরাইড হওয়া উচিত। কখনও কখনও অন্যান্য স্বীকৃত স্ট্যান্ডার্ড অয়েল পণ্যও ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা ৬৫:২৫:১০ আয়তন অনুপাতে এন-হেক্সাডেকেন, আইসোকটেন এবং বেনজিন ব্যবহার করা যেতে পারে। স্ট্যান্ডার্ড অয়েল নিষ্কাশন, স্ট্যান্ডার্ড অয়েল কার্ভ অঙ্কন এবং বর্জ্য জলের নমুনা পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত পেট্রোলিয়াম ইথার অবশ্যই একই ব্যাচ নম্বরের হতে হবে, অন্যথায় ভিন্ন ব্ল্যাঙ্ক মানের কারণে পদ্ধতিগত ত্রুটি ঘটবে।
তেল পরিমাপ করার সময় আলাদাভাবে নমুনা সংগ্রহ করা প্রয়োজন। সাধারণত, নমুনা সংগ্রহের জন্য চওড়া মুখের কাচের বোতল ব্যবহার করা হয়। প্লাস্টিকের বোতল ব্যবহার করা যাবে না এবং জলের নমুনা দিয়ে বোতলটি পুরোপুরি ভরা যাবে না, এতে কিছুটা ফাঁকা জায়গা থাকতে হবে। যদি জলের নমুনা একই দিনে বিশ্লেষণ করা সম্ভব না হয়, তবে পিএইচ (pH) মান ঠিক রাখার জন্য হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড বা সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করা যেতে পারে।<2 to inhibit the growth of microorganisms, and stored in a 4oc refrigerator. piston on separatory funnel cannot be coated with oily grease such as vaseline.
৫৮. সাধারণ ভারী ধাতু এবং অজৈব অধাতব বিষাক্ত ও ক্ষতিকর পদার্থের জন্য পানির গুণগত মানের সূচকগুলো কী কী?
জলে থাকা সাধারণ ভারী ধাতু এবং অজৈব-ধাতু বিষাক্ত ও ক্ষতিকর পদার্থগুলোর মধ্যে প্রধানত পারদ, ক্যাডমিয়াম, ক্রোমিয়াম, সীসা এবং সালফাইড, সায়ানাইড, ফ্লোরাইড, আর্সেনিক, সেলেনিয়াম ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। মানুষের স্বাস্থ্য নিশ্চিত করা বা জলজ জীবন রক্ষা করার জন্য এই জলীয় গুণগত সূচকগুলো বিষাক্ত। জাতীয় সমন্বিত বর্জ্য জল নিষ্কাশন মান (জিবি ৮৯৭৮-১৯৯৬)-এ এই পদার্থযুক্ত বর্জ্য জল নিষ্কাশন সূচকগুলোর উপর কঠোর নিয়মকানুন রয়েছে।
যেসব পয়ঃনিষ্কাশন শোধনাগারের আগত জলে এই পদার্থগুলো থাকে, সেখানে নির্গমনের মানদণ্ড পূরণ হচ্ছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য আগত জল এবং সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কের নির্গত জলে এই বিষাক্ত ও ক্ষতিকর পদার্থগুলোর পরিমাণ সতর্কতার সাথে পরীক্ষা করতে হবে। একবার যদি আগত জল বা নির্গত জলে মানদণ্ড অতিক্রম করার বিষয়টি আবিষ্কৃত হয়, তবে প্রি-ট্রিটমেন্ট জোরদার করে এবং পয়ঃনিষ্কাশন শোধনাগারের পরিচালন প্যারামিটারগুলো সামঞ্জস্য করে যত দ্রুত সম্ভব নির্গত জলকে মানদণ্ডে আনার জন্য অবিলম্বে ব্যবস্থা গ্রহণ করা উচিত। প্রচলিত সেকেন্ডারি পয়ঃনিষ্কাশন শোধনে, সালফাইড এবং সায়ানাইড হলো অজৈব অধাতব বিষাক্ত ও ক্ষতিকর পদার্থের দুটি সবচেয়ে সাধারণ জলের গুণমান নির্দেশক।
৫৯. পানিতে কত প্রকার সালফাইড আছে?
জলে সালফারের যে প্রধান রূপগুলো থাকে, সেগুলো হলো সালফেট, সালফাইড এবং জৈব সালফাইড। এদের মধ্যে সালফাইডের তিনটি রূপ রয়েছে: H2S, HS- এবং S2-। প্রতিটি রূপের পরিমাণ জলের pH মানের সাথে সম্পর্কিত। অম্লীয় অবস্থায় যখন pH মান ৮-এর বেশি হয়, তখন এটি প্রধানত H2S রূপে বিদ্যমান থাকে। যখন pH মান ৮-এর বেশি হয়, তখন এটি প্রধানত HS- এবং S2- রূপে বিদ্যমান থাকে। জলে সালফাইডের উপস্থিতি প্রায়শই নির্দেশ করে যে জলটি দূষিত। কিছু শিল্প, বিশেষ করে পেট্রোলিয়াম শোধনাগার থেকে নির্গত বর্জ্য জলে প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সালফাইড থাকে। অবায়বীয় ব্যাকটেরিয়ার ক্রিয়ায়, জলে থাকা সালফেটও বিজারিত হয়ে সালফাইডে পরিণত হতে পারে।
হাইড্রোজেন সালফাইড বিষক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য পয়ঃনিষ্কাশন ব্যবস্থার সংশ্লিষ্ট অংশ থেকে নির্গত বর্জ্য জলের সালফাইড উপাদান অবশ্যই সতর্কতার সাথে বিশ্লেষণ করতে হবে। বিশেষ করে স্ট্রিপিং ডিসালফারাইজেশন ইউনিটের প্রবেশ ও নির্গমন জলের ক্ষেত্রে, সালফাইডের পরিমাণ সরাসরি স্ট্রিপিং ইউনিটের কার্যকারিতা প্রতিফলিত করে এবং এটি একটি নিয়ন্ত্রণ সূচক। প্রাকৃতিক জলাশয়ে অতিরিক্ত সালফাইড প্রতিরোধ করার জন্য, জাতীয় সমন্বিত বর্জ্য জল নিষ্কাশন মানদণ্ডে বলা হয়েছে যে সালফাইডের পরিমাণ ১.০ মিলিগ্রাম/লিটার-এর বেশি হবে না। পয়ঃনিষ্কাশনের অ্যারোবিক সেকেন্ডারি বায়োলজিক্যাল ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করার সময়, যদি প্রবেশকারী জলে সালফাইডের ঘনত্ব ২০ মিলিগ্রাম/লিটার-এর নিচে থাকে, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ ভালো হয় এবং অবশিষ্ট স্লাজ সময়মতো নিষ্কাশন করা হয়, তবে সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কের জলে সালফাইডের পরিমাণ মানদণ্ডে পৌঁছাতে পারে। সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক থেকে নির্গত জলের সালফাইড উপাদান অবশ্যই নিয়মিত পর্যবেক্ষণ করতে হবে, যাতে নির্গত জল মানদণ্ড পূরণ করছে কিনা তা দেখা যায় এবং অপারেটিং প্যারামিটারগুলি কীভাবে সামঞ্জস্য করা যায় তা নির্ধারণ করা যায়।
৬০. পানিতে সালফাইডের পরিমাণ শনাক্ত করতে সাধারণত কয়টি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়?
জলে সালফাইডের পরিমাণ নির্ণয়ের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে মিথিলিন ব্লু স্পেকট্রোফোটোমেট্রি, পি-অ্যামিনো এন,এন ডাইমিথাইলঅ্যানিলিন স্পেকট্রোফোটোমেট্রি, আয়োডোমেট্রিক পদ্ধতি, আয়ন ইলেকট্রোড পদ্ধতি ইত্যাদি। এদের মধ্যে, জাতীয় মান অনুযায়ী সালফাইড নির্ণয়ের পদ্ধতি হলো মিথিলিন ব্লু স্পেকট্রোফোটোমেট্রি (GB/T16489-1996) এবং সরাসরি কালার স্পেকট্রোফোটোমেট্রি (GB/T17133-1997)। এই দুটি পদ্ধতির শনাক্তকরণ সীমা যথাক্রমে ০.০০৫ মিলিগ্রাম/লিটার এবং ০.০০৪ মিলিগ্রাম/লিটার। যখন জলের নমুনা পাতলা করা হয় না, সেক্ষেত্রে সর্বোচ্চ শনাক্তকরণ ঘনত্ব যথাক্রমে ০.৭ মিলিগ্রাম/লিটার এবং ২৫ মিলিগ্রাম/লিটার। পি-অ্যামিনো এন,এন ডাইমিথাইলঅ্যানিলিন স্পেকট্রোফোটোমেট্রি (CJ/T60–1999) দ্বারা পরিমাপকৃত সালফাইড ঘনত্বের পরিসর হলো ০.০৫~০.৮ মিলিগ্রাম/লিটার। সুতরাং, উপরোক্ত স্পেকট্রোফোটোমেট্রি পদ্ধতিটি শুধুমাত্র কম সালফাইডযুক্ত জলীয় নমুনা শনাক্ত করার জন্য উপযুক্ত। বর্জ্য জলে সালফাইডের ঘনত্ব বেশি হলে আয়োডোমেট্রিক পদ্ধতি (HJ/T60-2000 এবং CJ/T60–1999) ব্যবহার করা যেতে পারে। আয়োডোমেট্রিক পদ্ধতির সনাক্তকরণ ঘনত্বের পরিসীমা হলো ১~২০০ মিলিগ্রাম/লিটার।
যখন জলের নমুনা ঘোলাটে, রঙিন হয়, বা এতে SO32-, S2O32-, মারক্যাপটান এবং থায়োইথারের মতো বিজারক পদার্থ থাকে, তখন এটি পরিমাপে গুরুতরভাবে হস্তক্ষেপ করে এবং এই হস্তক্ষেপ দূর করার জন্য প্রাক-পৃথকীকরণের প্রয়োজন হয়। সাধারণত ব্যবহৃত প্রাক-পৃথকীকরণ-অপসারণ-শোষণ নীতিটি হলো অ্যাসিডিকরণ-অপসারণ-শোষণ। এর মূলনীতি হলো, জলের নমুনাকে অ্যাসিডিকরণ করার পর, অ্যাসিডিক দ্রবণে সালফাইড H2S আণবিক অবস্থায় থাকে, যা গ্যাস দ্বারা বের করে দেওয়া হয়, তারপর শোষণকারী তরল দ্বারা শোষিত হয় এবং এরপর পরিমাপ করা হয়।
নির্দিষ্ট পদ্ধতিটি হলো, প্রথমে পানির নমুনায় EDTA যোগ করে বেশিরভাগ ধাতব আয়নকে (যেমন Cu2+, Hg2+, Ag+, Fe3+) জটিল ও স্থিতিশীল করা, যাতে এই ধাতব আয়ন এবং সালফাইড আয়নের মধ্যে বিক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট হস্তক্ষেপ এড়ানো যায়; এছাড়াও উপযুক্ত পরিমাণে হাইড্রোক্সিলামাইন হাইড্রোক্লোরাইড যোগ করা হয়, যা পানির নমুনায় থাকা জারক পদার্থ এবং সালফাইডের মধ্যে জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করতে পারে। পানি থেকে H2S অপসারণের সময়, নাড়াচাড়া না করার চেয়ে নাড়াচাড়া করলে পুনরুদ্ধারের হার উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হয়। ১৫ মিনিট নাড়াচাড়া করলে সালফাইড পুনরুদ্ধারের হার ১০০% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। নাড়াচাড়া করে অপসারণের সময় ২০ মিনিটের বেশি হলে পুনরুদ্ধারের হার সামান্য কমে যায়। তাই, সাধারণত নাড়াচাড়া করেই অপসারণ করা হয় এবং অপসারণের সময় ২০ মিনিট রাখা হয়। যখন ওয়াটার বাথের তাপমাত্রা ৩৫-৫৫°C থাকে, তখন সালফাইড পুনরুদ্ধারের হার ১০০% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। যখন ওয়াটার বাথের তাপমাত্রা ৬৫°C-এর উপরে থাকে, তখন সালফাইড পুনরুদ্ধারের হার সামান্য কমে যায়। সুতরাং, ওয়াটার বাথের সর্বোত্তম তাপমাত্রা সাধারণত ৩৫ থেকে ৫৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস নির্বাচন করা হয়।
৬১. সালফাইড নির্ণয়ের জন্য অন্যান্য সতর্কতাগুলো কী কী?
২. জলে সালফাইডের অস্থিতিশীলতার কারণে, জলের নমুনা সংগ্রহের সময় নমুনা সংগ্রহের স্থানে বায়ু সঞ্চালন বা জোরে নাড়ানো যাবে না। সংগ্রহের পর, সময়মতো জিঙ্ক অ্যাসিটেট দ্রবণ যোগ করে এটিকে জিঙ্ক সালফাইড সাসপেনশনে পরিণত করতে হবে। জলের নমুনা অম্লীয় হলে, হাইড্রোজেন সালফাইডের নির্গমন রোধ করার জন্য ক্ষারীয় দ্রবণ যোগ করা উচিত। জলের নমুনা পূর্ণ হয়ে গেলে, বোতলের ছিপি বন্ধ করে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বিশ্লেষণের জন্য পরীক্ষাগারে পাঠিয়ে দিতে হবে।
২. বিশ্লেষণের জন্য যে পদ্ধতিই ব্যবহার করা হোক না কেন, হস্তক্ষেপ দূর করতে এবং শনাক্তকরণের মাত্রা উন্নত করতে পানির নমুনাকে অবশ্যই পূর্ব-প্রক্রিয়াজাত করতে হবে। রঞ্জক পদার্থ, ভাসমান কঠিন পদার্থ, SO32-, S2O32-, মারক্যাপটান, থায়োইথার এবং অন্যান্য বিজারক পদার্থের উপস্থিতি বিশ্লেষণের ফলাফলকে প্রভাবিত করবে। এই পদার্থগুলোর হস্তক্ষেপ দূর করার পদ্ধতি হিসেবে অধঃক্ষেপণ পৃথকীকরণ, বায়ুপ্রবাহ পৃথকীকরণ, আয়ন বিনিময় ইত্যাদি ব্যবহার করা যেতে পারে।
২. বিকারক দ্রবণ পাতলা করা এবং প্রস্তুত করার জন্য ব্যবহৃত জলে Cu2+ এবং Hg2+ এর মতো ভারী ধাতব আয়ন থাকতে পারবে না, অন্যথায় অ্যাসিডে অদ্রবণীয় সালফাইড তৈরি হওয়ার কারণে বিশ্লেষণের ফলাফল কম আসবে। তাই, ধাতব ডিস্টিলার থেকে প্রাপ্ত পাতিত জল ব্যবহার করবেন না। ডিআয়নাইজড জল ব্যবহার করাই সর্বোত্তম। অথবা সম্পূর্ণ কাঁচের স্টিল থেকে প্রাপ্ত পাতিত জল।
২ একইভাবে, জিঙ্ক অ্যাসিটেট শোষণ দ্রবণে থাকা অতি সামান্য পরিমাণ ভারী ধাতুও পরিমাপের ফলাফলকে প্রভাবিত করবে। আপনি ১ লিটার জিঙ্ক অ্যাসিটেট শোষণ দ্রবণে ভালোভাবে ঝাঁকিয়ে, সদ্য প্রস্তুত করা ০.০৫ মোল/লিটার সোডিয়াম সালফাইড দ্রবণের ১ মিলিলিটার ফোঁটা ফোঁটা করে যোগ করতে পারেন এবং সারারাত রেখে দিন। এরপর, দ্রবণটি ঘুরিয়ে ও ঝাঁকিয়ে, মিহি বুননের কোয়ান্টিটেটিভ ফিল্টার পেপার দিয়ে ছেঁকে নিন এবং ছাঁকা দ্রবণটি ফেলে দিন। এর মাধ্যমে শোষণ দ্রবণে থাকা অতি সামান্য পরিমাণ ভারী ধাতুর হস্তক্ষেপ দূর করা যায়।
২. সোডিয়াম সালফাইড স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ অত্যন্ত অস্থিতিশীল। এর ঘনত্ব যত কম হয়, এটি তত সহজে পরিবর্তিত হয়। ব্যবহারের ঠিক আগে এটি অবশ্যই প্রস্তুত ও ক্রমাঙ্কন করতে হবে। স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত সোডিয়াম সালফাইড স্ফটিকের পৃষ্ঠে প্রায়শই সালফাইট থাকে, যা ত্রুটির কারণ হয়। সবচেয়ে ভালো হয় বড় কণার স্ফটিক ব্যবহার করা এবং ওজন করার আগে সালফাইট অপসারণের জন্য দ্রুত জল দিয়ে ধুয়ে নেওয়া।