মেমব্রেন বায়োরিয়াক্টর (এমবিআর) সিস্টেমের ডিজাইনের অন্যতম প্রধান পরামিতি হল ঝিল্লি এলাকা।
একটি মৌলিক স্তরে, গণনাটি সহজবোধ্য:
প্রয়োজনীয় মেমব্রেন এরিয়া = প্রয়োজনীয় প্রবাহ ÷ নেট ডিজাইন ফ্লাক্স
যাইহোক, একটি বাস্তব বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রকল্পের জন্য উপযুক্ত ঝিল্লি এলাকা নির্বাচন করা একটি একক ফ্লাক্স মান প্রয়োগ করার চেয়ে বেশি কিছু জড়িত।
বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য, এমএলএসএস, অপারেটিং তাপমাত্রা, ফাউলিং আচরণ, পরিস্রাবণ চক্র এবং প্রয়োজনীয় অপারেটিং মার্জিন সবই চূড়ান্ত ঝিল্লির আকারকে প্রভাবিত করতে পারে।
জন্যনিমজ্জিত এমবিআর সিস্টেমে ব্যবহৃত সিরামিক ফ্ল্যাট শীট ঝিল্লি, একটি বাস্তবসম্মত এবং টেকসই নকশা ভিত্তি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ.
প্রাথমিক ঝিল্লি এলাকা ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
কোথায়:
- ক= প্রয়োজনীয় ঝিল্লি এলাকা, m²
- প্র= প্রয়োজনীয় পারমিট প্রবাহ, L/h
- জে= নেট ডিজাইন ফ্লাক্স, LMH
- এলএমএইচ= লিটার প্রতি বর্গ মিটার প্রতি ঘন্টা
একটি প্রাথমিক MBR মূল্যায়নের জন্য, সূত্রটি সহজ। আরও গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন হল:
কি নেট ডিজাইন ফ্লাক্স ব্যবহার করা উচিত?
নিমজ্জিত এমবিআর অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, প্রকৌশলীদের কেবল স্বল্প-মেয়াদী বা আদর্শ পরীক্ষার শর্তে রিপোর্ট করা সর্বোচ্চ ফ্লাক্স নির্বাচন করার পরিবর্তে বাস্তবসম্মত ডিজাইনের ভিত্তিতে ব্যবহার করা উচিত।
একটি এমবিআর সিস্টেম বিবেচনা করুন যার একটি প্রয়োজনীয় পারমিট উত্পাদন রয়েছে:
1,000 m³/দিন
প্রথমে, প্রবাহকে প্রতি ঘন্টায় লিটারে রূপান্তর করুন:
1,000 m³/দিন = 1,000,000 L/দিন
অতএব:
1,000,000 ÷ 24 = 41,667 L/h
এর একটি চিত্রিত নেট ডিজাইন প্রবাহ অনুমান করুন:
20 LMH
তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা হল:
অতএব, প্রায়2,083 m²এই নকশা প্রবাহে তাত্ত্বিকভাবে ঝিল্লি এলাকার প্রয়োজন হবে।
এটি একটি প্রাথমিক হিসাব। অপারেটিং চক্র, ফাউলিং, রক্ষণাবেক্ষণ, অপ্রয়োজনীয়তা এবং প্রকল্প-নির্দিষ্ট ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করার পরে চূড়ান্ত ইনস্টল করা ঝিল্লির ক্ষেত্রটি বেশি হতে পারে।
আপনি যদি একটি সিরামিক এমবিআর সিস্টেমের মূল্যায়ন করছেন, তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকাটি শুধুমাত্র শুরু বিন্দু। প্রকৃত ঝিল্লি নির্বাচন বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য, অপারেটিং অবস্থা, টেকসই প্রবাহ এবং সিস্টেম কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত।
→ আমাদের সিরামিক ফ্ল্যাট শীট ঝিল্লি অন্বেষণ করুন
এমবিআর মেমব্রেন সাইজিংয়ের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনাগুলির মধ্যে একটি হল পার্থক্য বোঝাস্থূল প্রবাহ এবং নেট প্রবাহ.
একটি MBR সিস্টেমে পরিস্রাবণ, শিথিলকরণ, পরিষ্কার করা এবং অন্যান্য অপারেটিং সময়কাল অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। ফলস্বরূপ, সক্রিয় পরিস্রাবণের সময় ফ্লাক্স অগত্যা সম্পূর্ণ অপারেটিং চক্রের প্রকৃত গড় ঝিল্লি উত্পাদনশীলতার প্রতিনিধিত্ব করে না।
মেমব্রেনের কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করার সময়, ইঞ্জিনিয়াররা শর্তগুলির সম্মুখীন হতে পারে যেমন:
- তাত্ক্ষণিক প্রবাহ
- অপারেটিং ফ্লাক্স
- স্থূল প্রবাহ
- নেট প্রবাহ
- টেকসই নকশা প্রবাহ
এই মানগুলিকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমতুল্য হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয়।
ঝিল্লি এলাকা গণনার জন্য, aবাস্তবসম্মত নেট ডিজাইন প্রবাহশুধুমাত্র সর্বোচ্চ উপলব্ধ ফ্লাক্স নির্বাচন করার চেয়ে আরও অর্থপূর্ণ ভিত্তি প্রদান করে।
আরও তথ্যের জন্য:
→ এমবিআর-এ গ্রস ফ্লাক্স বনাম নেট ফ্লাক্স: কেন পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ
গাণিতিকভাবে, একটি উচ্চতর প্রবাহ একটি প্রদত্ত প্রবাহের জন্য প্রয়োজনীয় তাত্ত্বিক ঝিল্লির ক্ষেত্রকে হ্রাস করে।
যেমন:
| নেট ডিজাইন ফ্লাক্স | 1,000 m³/দিনে তাত্ত্বিক এলাকা |
|---|---|
| 15 এলএমএইচ | ≈ 2,778 m² |
| 20 LMH | ≈ 2,083 m² |
| 25 LMH | ≈ 1,667 m² |
| 30 LMH | ≈ 1,389 m² |
এই পরিসংখ্যানদৃষ্টান্তমূলক গণনা, সার্বজনীন নকশা সুপারিশ না.
বাস্তব MBR সিস্টেমে, একটি উচ্চতর ডিজাইনের প্রবাহ উপলব্ধ অপারেটিং মার্জিনকেও কমিয়ে দিতে পারে এবং ফাউলিং এবং বর্জ্য জলের তারতম্যের প্রতি সংবেদনশীলতা বাড়াতে পারে।
সম্ভাব্য পরিণতিগুলি অন্তর্ভুক্ত করতে পারে:
- ফাউল করার প্রবণতা বেশি
- পরিস্রাবণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি
- আরো ঘন ঘন পরিষ্কার
- অপারেটিং নমনীয়তা হ্রাস
অতএব, উদ্দেশ্যটি কেবল ঝিল্লির ক্ষেত্রটিকে ছোট করা উচিত নয়।
ভাল পদ্ধতি হল ভারসাম্যঝিল্লি এলাকা, টেকসই প্রবাহ, ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ, এবং দীর্ঘমেয়াদী অপারেটিং স্থিতিশীলতা.
নির্বাচিত নকশা প্রবাহ প্রকৃত বর্জ্য জল প্রতিফলিত করা উচিত.
গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি অন্তর্ভুক্ত হতে পারে:
- সিওডি
- বিওডি
- টিএসএস
- তেল এবং গ্রীস
- স্থগিত কঠিন বৈশিষ্ট্য
- প্রিট্রিটমেন্ট কর্মক্ষমতা
মিউনিসিপ্যাল বর্জ্য জল এবং শিল্প বর্জ্য জল উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন ধরনের ফাউলিং আচরণ এবং অপারেটিং প্রয়োজনীয়তা থাকতে পারে।
একই ঝিল্লি সাইজিং ভিত্তি তাই স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োগ করা উচিত নয়.
→ পড়ুন: পৌর বনাম শিল্প বর্জ্য জলের জন্য সিরামিক মেমব্রেন
একটি নিমজ্জিত MBR এর জন্য,মিশ্র মদ সাসপেন্ডেড সলিডস (MLSS)আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।
এমএলএসএস প্রভাবিত করতে পারে:
- মিশ্র মদ সান্দ্রতা
- কেক স্তর গঠন
- বায়ু scouring কার্যকারিতা
- ঝিল্লি পৃষ্ঠের কাছাকাছি ভর স্থানান্তর
- ফাউলিং আচরণ
তাই জৈবিক প্রক্রিয়া এবং প্রত্যাশিত এমএলএসএস অপারেটিং পরিসরের সাথে মেমব্রেনের আকার নির্ধারণ করা উচিত।
বর্জ্য জলের তাপমাত্রাও ঝিল্লির কার্যকারিতা প্রভাবিত করতে পারে।
তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে সাথে জলের সান্দ্রতা সাধারণত বৃদ্ধি পায়, যা পরিস্রাবণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে পারে।
ঋতু তাপমাত্রার তারতম্য সহ প্রকল্পগুলির জন্য, প্রকৌশলীদের বিবেচনা করা উচিত:
- গড় অপারেটিং তাপমাত্রা
- ন্যূনতম অপারেটিং তাপমাত্রা
- ঋতুগত তারতম্য
শুধুমাত্র গড় অবস্থার উপর ভিত্তি করে একটি নকশা ঠান্ডা সময়কালে পর্যাপ্ত পরিচালন মার্জিন প্রদান করতে পারে না।
→ পড়ুন: কিভাবে তাপমাত্রা MBR সিস্টেমে ঝিল্লি কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে
দীর্ঘমেয়াদী এমবিআর অপারেশনে ফাউলিং একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।
এটি বর্জ্য জলের গঠন, এমএলএসএস, প্রবাহ, বায়ুচলাচল, প্রিট্রিটমেন্ট এবং অপারেটিং অবস্থার দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে।
একটি ঝিল্লি সিস্টেম তাই একটি ফ্লাক্সের চারপাশে ডিজাইন করা উচিত যা প্রত্যাশিত অপারেটিং অবস্থার অধীনে বজায় রাখা যেতে পারে।
লক্ষ্য কেবলমাত্র সর্বোচ্চ তাত্ক্ষণিক পরিস্রাবণ হার অর্জন করা নয়।
লক্ষ্য বজায় রাখাউদ্দিষ্ট অপারেটিং সময়কালে স্থিতিশীল এবং টেকসই উত্পাদন.
পুরো অপারেটিং চক্র জুড়ে ঝিল্লি অভিন্ন পরিস্থিতিতে কাজ নাও করতে পারে।
সিস্টেম ডিজাইনের উপর নির্ভর করে, প্রক্রিয়াটি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে:
পরিস্রাবণ → শিথিলকরণ → পরিস্রাবণ → শিথিলকরণ
পাশাপাশি পরিষ্কার এবং রক্ষণাবেক্ষণের সময়কাল।
অতএব, সক্রিয় পরিস্রাবণ প্রবাহ এবং কার্যকর দৈনিক ঝিল্লি উত্পাদন অপরিহার্যভাবে একই নয়।
মেমব্রেন এলাকা গণনা করার সময়, প্রকৌশলীদের নিশ্চিত করা উচিত যে নির্বাচিত ফ্লাক্স প্রতিনিধিত্ব করে কিনা:
সক্রিয় পরিস্রাবণ প্রবাহ
বা
নেট উৎপাদন প্রবাহ
মেমব্রেন প্রযুক্তি বা সরবরাহকারী ডেটা তুলনা করার সময় এই পার্থক্যটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
সূত্র:
একটি তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা প্রদান করে।
চূড়ান্ত ইনস্টল করা এলাকার জন্য অ্যাকাউন্টের প্রয়োজন হতে পারে:
- প্রবাহ বৈচিত্র
- মৌসুমি অবস্থা
- ফাউলিং
- ক্লিনিং
- রক্ষণাবেক্ষণ
- ঝিল্লি প্রাপ্যতা
- অপ্রয়োজনীয়তা
- ভবিষ্যতের ক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা
এমন কোন সার্বজনীন ডিজাইন মার্জিন নেই যা প্রতিটি MBR প্রকল্পে প্রযোজ্য।
প্রকল্পের প্রক্রিয়া নকশা এবং নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী উপযুক্ত মার্জিন স্থাপন করা উচিত।
জটিল বর্জ্য জল চিকিত্সা সুবিধার জন্য, ঝিল্লি সিস্টেমের অংশ অনুপলব্ধ থাকাকালীন চিকিত্সার ক্ষমতা বজায় রাখাও একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য হতে পারে।
অতএব:
তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা হল সূচনা বিন্দু - অগত্যা চূড়ান্ত ইনস্টল করা এলাকা নয়।
একবার প্রয়োজনীয় ঝিল্লি এলাকা প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেলে, পরবর্তী ধাপ হল ঝিল্লি উপাদান বা মডিউলের সংখ্যা অনুমান করা।
মৌলিক সম্পর্ক হল:
চূড়ান্ত মডিউল বিন্যাস এছাড়াও বিবেচনা করা উচিত:
- ট্যাঙ্কের মাত্রা
- হাইড্রোলিক কনফিগারেশন
- বায়ুচলাচল বিতরণ
- ইনস্টলেশন স্থান
- রক্ষণাবেক্ষণ অ্যাক্সেস
- অপ্রয়োজনীয়তা
- অপারেটিং নমনীয়তা
তাই সম্পূর্ণ MBR সিস্টেম ডিজাইনের অংশ হিসাবে ঝিল্লির পরিমাণ মূল্যায়ন করা উচিত।
একটি ব্যবহারিক প্রাথমিক কর্মপ্রবাহকে নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
গড় এবং সর্বোচ্চ পারমিট প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করুন।
COD, BOD, TSS, তেল এবং গ্রীস এবং অন্যান্য প্রাসঙ্গিক পরামিতি পর্যালোচনা করুন।
জৈবিক প্রক্রিয়া এবং প্রত্যাশিত MLSS পরিসীমা স্থাপন করুন।
গড় এবং সর্বনিম্ন অপারেটিং তাপমাত্রা বিবেচনা করুন।
একটি বাস্তবসম্মত প্রকল্প-নির্দিষ্ট নকশা ভিত্তি ব্যবহার করুন.
মেমব্রেন এরিয়া = ফ্লো ÷ নেট ডিজাইন ফ্লাক্স
পরিস্রাবণ, শিথিলকরণ, পরিষ্কার এবং রক্ষণাবেক্ষণ বিবেচনা করুন।
অপারেটিং মার্জিন, প্রাপ্যতা এবং অপ্রয়োজনীয়তার জন্য অ্যাকাউন্ট।
এই ওয়ার্কফ্লো প্রাথমিক ঝিল্লি নির্বাচনের জন্য সবচেয়ে বেশি উদ্ধৃত ফ্লাক্স দ্বারা প্রবাহকে বিভক্ত করার চেয়ে আরও নির্ভরযোগ্য ভিত্তি প্রদান করে।
নিমজ্জিত এমবিআর প্রকল্পের জন্য,সিরামিক ফ্ল্যাট শীট ঝিল্লিবিবেচনা করা যেতে পারে যখন স্থায়িত্ব, রাসায়নিক প্রতিরোধ, এবং পরিষ্কার সহনশীলতা গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।
যাইহোক, একা মেমব্রেন উপাদান উপযুক্ত নকশা নির্ধারণ করে না।
ইঞ্জিনিয়ারদের মূল্যায়ন করা উচিত:
- প্রয়োজনীয় ঝিল্লি এলাকা
- টেকসই নকশা প্রবাহ
- বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য
- এমএলএসএস
- অপারেটিং তাপমাত্রা
- ফাউলিং নিয়ন্ত্রণ
- পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা
- মডিউল কনফিগারেশন
- দীর্ঘমেয়াদী অপারেটিং প্রয়োজনীয়তা
আমাদের সিরামিক ফ্ল্যাট শীট ঝিল্লি সমাধান জল এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং প্রকল্প-নির্দিষ্ট অপারেটিং অবস্থার অনুযায়ী মূল্যায়ন করা যেতে পারে।
→ ফ্ল্যাট শীট সিরামিক মেমব্রেন মডিউল দেখুন
একটি প্রাথমিক গণনা প্রবাহ হার এবং নেট নকশা প্রবাহ থেকে করা যেতে পারে, কিন্তু প্রকল্প-নির্দিষ্ট ঝিল্লি আকারের প্রকৃত অপারেটিং ডেটা প্রয়োজন।
একটি প্রাথমিক মূল্যায়নের জন্য, দরকারী তথ্য অন্তর্ভুক্ত:
- বর্জ্য জলের ধরন
- গড় এবং সর্বোচ্চ প্রবাহ
- সিওডি/বিওডি/টিএসএস
- এমএলএসএস
- সর্বনিম্ন এবং গড় তাপমাত্রা
- জৈবিক চিকিত্সা কনফিগারেশন
- প্রয়োজনীয় বর্জ্য মানের
- অপারেটিং শর্তাবলী
এই পরামিতিগুলি প্রদান করা ঝিল্লির এলাকা এবং কনফিগারেশনকে আরও বাস্তবসম্মত প্রকৌশল ভিত্তিতে মূল্যায়ন করার অনুমতি দেয়।
→ কেগু টেকনিক্যাল টিমের সাথে যোগাযোগ করুন
মৌলিক সূত্র হল:
প্রয়োজনীয় মেমব্রেন এরিয়া = প্রয়োজনীয় প্রবাহ ÷ নেট ডিজাইন ফ্লাক্স
ফলাফল একটি তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা প্রদান করে। চূড়ান্ত ইনস্টল করা এলাকায় অপারেটিং চক্র, ফাউলিং, তাপমাত্রা, পরিষ্কার এবং নকশা প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করা উচিত।
একটি বাস্তবসম্মতনেট ডিজাইন প্রবাহস্বয়ংক্রিয়ভাবে সর্বাধিক বা তাত্ক্ষণিক ফ্লাক্স মান প্রয়োগ করার পরিবর্তে ব্যবহার করা উচিত।
হ্যাঁ। একটি উচ্চতর প্রবাহ একটি প্রদত্ত প্রবাহের জন্য প্রয়োজনীয় তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা হ্রাস করে। যাইহোক, উচ্চতর ফ্লাক্স অপারেটিং মার্জিন কমাতে পারে এবং ফাউলিং বা পরিষ্কারের প্রয়োজনীয়তা বাড়াতে পারে।
একটি দৃষ্টান্তমূলক নেট নকশা প্রবাহ এ20 LMH, প্রায়2,083 m²তাত্ত্বিক ঝিল্লি এলাকা প্রয়োজন হবে.
প্রবাহের হার, বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য, এমএলএসএস, অপারেটিং তাপমাত্রা, জৈবিক প্রক্রিয়া, প্রয়োজনীয় চিকিত্সা কার্যকারিতা এবং অপারেটিং অবস্থা প্রাথমিক মূল্যায়নের জন্য দরকারী শুরুর পয়েন্ট।
এমবিআর মেমব্রেন এলাকা গণনা একটি সহজ সমীকরণ দিয়ে শুরু হয়:
কিন্তু নির্ভরযোগ্য এমবিআর ডিজাইনের জন্য গণিতের চেয়ে বেশি প্রয়োজন।
বর্জ্য জলের বৈশিষ্ট্য, এমএলএসএস, তাপমাত্রা, ফাউলিং, অপারেটিং চক্র, পরিষ্কার, ঝিল্লির প্রাপ্যতা এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা সবই চূড়ান্ত ঝিল্লি অঞ্চলকে প্রভাবিত করতে পারে।
জন্যসিরামিক ফ্ল্যাট শীট ঝিল্লি অ্যাপ্লিকেশন, উদ্দেশ্য শুধুমাত্র ঝিল্লি এলাকা ছোট করা হয় না. এটি মধ্যে সঠিক ভারসাম্য অর্জন করা হয়ঝিল্লি ক্ষমতা, টেকসই প্রবাহ, কর্মক্ষম স্থিতিশীলতা, রক্ষণাবেক্ষণ এবং দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা.
একটি বাস্তবসম্মত নকশা ভিত্তি হল একটি নির্ভরযোগ্য MBR সিস্টেমের ভিত্তি।
