SCADA-এর মাধ্যমে SUEZ/Veolia MBR ETP পরিচালনা: একটি প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ
একটি MBR ETP (Membrane Bioreactor Effluent Treatment Plant) অত্যন্ত উন্নত ও কার্যকর বর্জ্য জল শোধন পদ্ধতি যা বায়োলজিক্যাল ট্রিটমেন্ট এবং মেমব্রেন ফিল্ট্রেশনকে একত্রিত করে। এই ধরনের প্ল্যান্টগুলো সাধারণত শিল্প প্রতিষ্ঠান যেমন টেক্সটাইল বা ডাইং ইন্ডাস্ট্রির বর্জ্য জল শোধনের জন্য ব্যবহৃত হয়। SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) একটি স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থা যা এই প্রক্রিয়ার যাবতীয় সেন্সর, পাম্প, ভ্যালভ এবং ট্যাঙ্কগুলিকে একত্রিত করে। এর মাধ্যমে সিস্টেমটি রিয়েল-টাইমে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং পর্যবেক্ষণ করা হয়।
এখানে আমরা SCADA-এর সাহায্যে কীভাবে MBR ETP পরিচালিত হয় তার একটি টেকনিক্যাল বিশ্লেষণ করব এবং প্রক্রিয়াগুলির বিভিন্ন ধাপ ও সরঞ্জাম সম্পর্কে বিস্তারিত আলোকপাত করব।
MBR ETP প্রক্রিয়া
MBR ETP এমন একটি শোধনাগার যেখানে দুইটি প্রধান ধাপ রয়েছে:
1. বায়োলজিক্যাল ট্রিটমেন্ট: এটি এমন এক প্রক্রিয়া যেখানে মাইক্রোবস বা ব্যাকটেরিয়া বর্জ্য পানির জৈব উপাদানগুলোকে ভেঙে ফেলে।
2. মেমব্রেন ফিল্ট্রেশন: এই প্রক্রিয়ায় মেমব্রেন ফিল্টারের মাধ্যমে বিশুদ্ধ পানি আলাদা করা হয়। বায়োলজিক্যাল ট্যাঙ্ক থেকে পানি সরাসরি মেমব্রেনে আসে যেখানে ক্ষুদ্র ছিদ্রের মাধ্যমে পানি ফিল্টার হয়, বর্জ্য পদার্থগুলো মেমব্রেনের ওপাশে আটকে থাকে।
প্রাক ট্রিটমেন্ট:
– মেকানিক্যাল স্ক্রিনিং: বর্জ্য পানিতে থাকা বড় কঠিন পদার্থ যেমন প্লাস্টিক বা টেক্সটাইল রেশমগুলো এখানে আলাদা করা হয়।
– ফ্লোমিটার ও সেন্সর: পানির প্রবাহ পরিমাপ করা এবং প্রাথমিক ট্যাঙ্কের স্তর পর্যবেক্ষণ করার জন্য সেন্সর এবং ফ্লোমিটার ব্যবহৃত হয়।
ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক:
– ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক: এখানে বর্জ্য পানির প্রবাহকে স্থিতিশীল করা হয় যাতে পুরো শোধন প্রক্রিয়ায় পানি প্রবাহ সমান ও নিয়ন্ত্রিত থাকে।
– ব্লোয়ার: এই ট্যাঙ্কে পর্যাপ্ত মিশ্রণ নিশ্চিত করতে ব্লোয়ার ব্যবহার করা হয়, যা ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি ও কার্যক্রমে সহায়ক।
– উচ্চ ও নিম্ন লেভেল সেন্সর: পানির স্তর নির্ধারণ করার জন্য এখানে আল্ট্রাসনিক সেন্সর থাকে, যা SCADA সিস্টেমে তথ্য প্রেরণ করে।
নিউট্রালাইজেশন (pH নিয়ন্ত্রণ):
– নিউট্রালাইজেশন ট্যাঙ্ক: ডাইং প্রক্রিয়ার বর্জ্য পানিতে pH লেভেল খুব বেশি (১০-১১) হওয়ার কারণে, এখানে সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করে pH স্তর ৭-৭.৫ এর মধ্যে আনা হয়।
– অ্যাসিড ডোজিং পাম্প: SCADA এই অ্যাসিড ডোজিংকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করে যাতে পানি নির্দিষ্ট pH সীমার মধ্যে থাকে। ডোজিং পাম্পের একটি রানিং পাম্প এবং একটি স্ট্যান্ডবাই পাম্প থাকে, যেগুলো SCADA সিস্টেম দ্বারা ম্যানেজ করা হয়।
বায়োলজিক্যাল ট্রিটমেন্ট:
– বায়োরিঅ্যাক্টর ট্যাঙ্ক: এটি MBR ETP-এর কেন্দ্রবিন্দু। এখানে ব্যাকটেরিয়া বর্জ্য জৈব পদার্থকে ভেঙে ফেলে।
– DO সেন্সর (Dissolved Oxygen): বায়োলজিক্যাল ট্যাঙ্কের মধ্যে অক্সিজেনের মাত্রা ডিও সেন্সর দ্বারা নির্ধারণ করা হয়। SCADA এই সেন্সরের সাহায্যে অক্সিজেন স্তর পর্যবেক্ষণ করে এবং ব্লোয়ারকে চালু বা বন্ধ করে।
– MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids): এটি 6000-8000 mg/L-এ নিয়ন্ত্রিত থাকে। MLSS লেভেল পর্যবেক্ষণ করা হয় যাতে কার্যকরীভাবে বায়োলজিক্যাল প্রক্রিয়া চালানো যায়।
SCADA দ্বারা পরিচালিত প্রক্রিয়াগুলো
1. স্ক্রিনিং এবং কালেকশন ট্যাঙ্ক:
– মেকানিক্যাল স্ক্রিনিং: এখানে বড় বর্জ্য পদার্থ যেমন প্লাস্টিক, কাপড়ের টুকরো আলাদা করা হয়।
– ফ্লোমিটার ও সেন্সর: এই ফ্লোমিটারগুলো মাধ্যমে পানি প্রবাহ পরিমাপ করা হয় এবং সেন্সরগুলো পানি স্তর মাপার কাজে ব্যবহৃত হয়। SCADA এই সমস্ত তথ্য সংগ্রহ করে এবং প্রয়োজন অনুযায়ী পাম্প ও ভ্যালভকে নিয়ন্ত্রণ করে।
2. পাম্প সিস্টেম:
– প্রতিটি পর্যায়ে একাধিক পাম্প থাকে, যেগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে চালু বা বন্ধ হয়। SCADA পাম্পগুলোর রানিং এবং স্ট্যান্ডবাই অবস্থা পরিচালনা করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনো পাম্পের ব্যারিং বা সিল ক্ষতিগ্রস্ত হয়, SCADA স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্ট্যান্ডবাই পাম্প চালু করে দেয়।
3. ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক:
– ইকুয়ালাইজেশন হলো একটি মিশ্রণ ট্যাঙ্ক যেখানে প্রবাহিত পানির গতি সমানভাবে রাখা হয়।
– মিশ্রণ নিশ্চিত করার জন্য ব্লোয়ার চালানো হয়।
4. নিউট্রালাইজেশন এবং কুলিং টাওয়ার:
– pH সেন্সর লেভেল ১০ থেকে ৭-এ নামাতে সালফিউরিক অ্যাসিড ডোজিং করা হয়। SCADA এই ডোজিং পাম্পগুলো নিয়ন্ত্রণ করে এবং পানির pH সঠিক সীমার মধ্যে রাখে।
– কুলিং টাওয়ার পানি শীতল করে এবং পানির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে সহায়ক। SCADA এখানে টেম্পারেচার সেন্সর এর মাধ্যমে তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে এবং কুলিং সিস্টেমের কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে।
5. বায়োরিঅ্যাক্টর (Bioreactor) এবং মেমব্রেন ট্যাঙ্ক:
– বায়োরিঅ্যাক্টর ট্যাঙ্ক: এখানে ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য মাইক্রোবসগুলি বর্জ্য পানি শোধন করে। SCADA নির্দিষ্ট ডিও স্তর অনুযায়ী ব্লোয়ার স্বয়ংক্রিয়ভাবে আরপিএম নিয়ন্ত্রণ করে অথবা চালু বা বন্ধ করে।
– মেমব্রেন ফিল্ট্রেশন: মেমব্রেন ফিল্টার হলো এমন ফিল্টার যা পানিকে পরিশোধিত করে, বর্জ্য পদার্থগুলো আলাদা করে। মেমব্রেন ট্যাঙ্কে দুটি ট্রেন থাকে (ট্রেন ১ এবং ট্রেন ২)। একাধিক ট্রেন থাকা মানে মেইনটেন্যান্সের সময় একটি ট্রেন চালু রাখা সম্ভব হয়।
– TMP (Transmembrane Pressure): মেমব্রেনের কার্যকারিতা বুঝতে TMP সেন্সর ব্যবহার করা হয়, যা মেমব্রেনের দুই পাশে চাপের পার্থক্য পরিমাপ করে। TMP বেশি হলে মেমব্রেন ফাউলিং হয়েছে কিনা তা বোঝা যায়।
6. স্লাজ ম্যানেজমেন্ট:
– স্লাজ হোল্ডিং ট্যাঙ্ক: বায়োলজিক্যাল প্রক্রিয়া থেকে উৎপন্ন স্লাজ এখানে জমা হয়। স্লাজ হোল্ডিং ট্যাঙ্ক থেকে স্লাজ সেন্ট্রিফিউজের মাধ্যমে শুকানো হয় এবং পরে এই স্লাজ পুনরায় ব্যবহার করা হয় বা ফেলে দেওয়া হয়।
SCADA-এর প্রধান বৈশিষ্ট্য
1. রিয়েল-টাইম মনিটরিং:
– SCADA প্রতিনিয়ত সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ ডেটা সংগ্রহ ও বিশ্লেষণ করে, যেমন pH, Dissolved Oxygen (DO), Transmembrane Pressure (TMP), প্রবাহ হার ইত্যাদি। এই ডেটাগুলো অপারেটরদের সরাসরি প্রদর্শন করা হয় এবং তারা সিস্টেমের যেকোনো অংশের স্টেটাস তাৎক্ষণিকভাবে দেখতে পারেন। এতে, ত্রুটি বা অস্বাভাবিকতা ধরা পড়লে দ্রুত ব্যবস্থা নেওয়া যায়।
2. অ্যালার্ম এবং নোটিফিকেশন:
– SCADA যখন সিস্টেমের কোনো অংশে ত্রুটি বা অস্বাভাবিক আচরণ শনাক্ত করে, তখন এটি একটি অ্যালার্ম তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি TMP খুব বেশি হয়, মেমব্রেনে ফাউলিং ঘটতে পারে, সেক্ষেত্রে SCADA একটি অ্যালার্ম জারি করে। এটি অপারেটরকে ব্যবস্থা নিতে সাহায্য করে এবং সময়মতো প্রয়োজনীয় মেইনটেন্যান্স শুরু করা যায়।
3. রিমোট অ্যাক্সেস:
– SCADA সিস্টেমের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল রিমোট মনিটরিং ও কন্ট্রোল। অপারেটররা যেকোনো স্থান থেকে সিস্টেমের অবস্থা পর্যবেক্ষণ করতে পারেন এবং প্রয়োজনীয় পরিবর্তন করতে পারেন। এটি বিশেষভাবে সহায়ক যখন অপারেটর শোধনাগারের বাইরে থাকেন বা ম্যানুয়াল তদারকির প্রয়োজন কমিয়ে আনা হয়।
4. স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ লুপ:
– SCADA বিভিন্ন সেন্সরের ডেটা ব্যবহার করে স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ লুপ তৈরি করে। যেমন, pH সেন্সর যদি পানির pH নির্দিষ্ট সীমার বাইরে যায়, SCADA স্বয়ংক্রিয়ভাবে অ্যাসিড ডোজিং পাম্পকে সক্রিয় করে পানির pH সামঞ্জস্য রাখে। এভাবে, SCADA সিস্টেম ম্যানুয়াল হস্তক্ষেপ ছাড়াই স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
5. হিস্টরিক্যাল ডেটা লগিং:
– SCADA সিস্টেমের আরেকটি বৈশিষ্ট্য হল ঐতিহাসিক ডেটা সংরক্ষণ করা। অপারেটররা যেকোনো সময় আগের প্রক্রিয়ার ডেটা পর্যালোচনা করতে পারেন এবং সিস্টেমের পারফরম্যান্সের ইতিহাস বিশ্লেষণ করে সিস্টেম অপ্টিমাইজ করতে পারেন। এটি ভবিষ্যৎ সমস্যা পূর্বাভাসেও সহায়ক।
MBR ETP সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার বিস্তৃত বিশ্লেষণ
1. মেকানিক্যাল স্ক্রিনিং সিস্টেম:
– প্রথম ধাপ হিসেবে, বড় বর্জ্য পদার্থ মেকানিক্যাল স্ক্রিনিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আলাদা করা হয়।
– ফ্লোমিটার পানির প্রবাহ হার পরিমাপ করে এবং লেভেল সেন্সর কালেকশন ট্যাঙ্কে পানির স্তর নির্ধারণ করে। SCADA এখানে সেন্সরের ডেটার উপর ভিত্তি করে পাম্পের অপারেশন নিয়ন্ত্রণ করে।
2. ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্ক:
– ইকুয়ালাইজেশন ট্যাঙ্কে পানির প্রবাহ সমান রাখা হয় এবং মিক্সিং ব্লোয়ার পানির মিশ্রণ নিশ্চিত করে।
– আল্ট্রাসনিক সেন্সর পানির স্তর পর্যবেক্ষণ করে এবং সেই অনুযায়ী ব্লোয়ার বা পাম্পকে চালু বা বন্ধ করার নির্দেশ দেয়।
3. নিউট্রালাইজেশন ট্যাঙ্ক:
– এই ট্যাঙ্কে, বর্জ্য পানির pH লেভেল সামঞ্জস্য করতে অ্যাসিড ডোজিং ব্যবহার করা হয়। pH সেন্সর পানির pH নির্ণয় করে এবং SCADA স্বয়ংক্রিয়ভাবে অ্যাসিড ডোজিং পাম্প চালু করে pH সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে।
4. বায়োরিঅ্যাক্টর ট্যাঙ্ক:
– বায়োরিঅ্যাক্টর ট্যাঙ্ক হলো MBR ETP-এর প্রধান শোধন এলাকা, যেখানে ব্যাকটেরিয়া বর্জ্য পদার্থ ভেঙে ফেলে।
– ডিও সেন্সর (Dissolved Oxygen Sensor) অক্সিজেনের স্তর মাপার কাজ করে। SCADA সিস্টেম ডিও সেন্সরের ডেটার উপর ভিত্তি করে ব্লোয়ারগুলোর কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে।
– MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) এর লেভেল যথাযথভাবে রাখা হয় যাতে সঠিকভাবে বায়োলজিক্যাল ট্রিটমেন্ট সম্পন্ন হয়। SCADA এই লেভেল নিয়ন্ত্রণে সহায়ক ভূমিকা পালন করে।
5. মেমব্রেন ফিল্ট্রেশন এবং TMP:
– মেমব্রেন ট্যাঙ্কে পানি আসে যেখানে মেমব্রেনের ক্ষুদ্র ছিদ্র দিয়ে পানি ফিল্টার হয়। ট্রেন ১ এবং ট্রেন ২ ব্যবস্থা একে অপরের বিকল্প হিসেবে কাজ করে। একটি ট্রেনে মেইনটেন্যান্সের প্রয়োজন হলে অন্যটি চালু রাখা যায়।
– TMP (Transmembrane Pressure) মেমব্রেনের কার্যকারিতা পর্যবেক্ষণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। TMP বেশি হলে এটি মেমব্রেন ফাউলিংয়ের ইঙ্গিত দেয়, এবং SCADA সেই অনুযায়ী মেমব্রেন ক্লিনিং বা মেইনটেন্যান্সের ব্যবস্থা নেয়।
6. স্লাজ ম্যানেজমেন্ট:
– বায়োলজিক্যাল প্রক্রিয়া থেকে উৎপন্ন স্লাজ স্লাজ হোল্ডিং ট্যাঙ্ক-এ জমা হয়। SCADA সিস্টেম স্লাজ অপসারণ প্রক্রিয়ার প্রতিটি ধাপের উপর নজর রাখে এবং স্লাজ পাম্প ও সেন্ট্রিফিউজ পরিচালনা করে।
– স্লাজ ড্রাই করার পরে এটি সংরক্ষণ বা সঠিকভাবে ফেলে দেওয়ার জন্য প্রস্তুত করা হয়।
উপসংহার
SCADA সিস্টেম SUEZ/Veolia-এর মতো উন্নত MBR ETP প্ল্যান্টগুলিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি সমগ্র শোধন প্রক্রিয়া স্বয়ংক্রিয় করে তোলে, রিয়েল-টাইমে প্রক্রিয়ার প্রতিটি ধাপ মনিটর করে এবং অপারেশনাল সিদ্ধান্তে সহযোগিতা করে।
1. প্রসেস স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করা, যেমন pH স্তর সামঞ্জস্য করা বা পানির স্তর পর্যবেক্ষণ করে পাম্প চালু বা বন্ধ করা।
2. রিমোট মনিটরিং ও নিয়ন্ত্রণ অপারেটরদের যেকোনো স্থান থেকে সিস্টেম পরিচালনার সুবিধা প্রদান করে।
3. ডেটা সংগ্রহ এবং অ্যালার্ম ব্যবস্থা সমস্যাগুলোর দ্রুত সমাধান নিশ্চিত করে।
4. হিস্টরিক্যাল ডেটা লগিং সিস্টেম অপ্টিমাইজেশনের জন্য ডেটা বিশ্লেষণে সহায়তা করে।
SCADA-এর মাধ্যমে পরিচালিত MBR ETP প্ল্যান্ট সর্বোচ্চ কার্যক্ষমতা বজায় রাখে এবং বর্জ্য জল শোধন প্রক্রিয়াকে অনেক বেশি নির্ভরযোগ্য ও স্বয়ংক্রিয় করে তোলে, যা অপারেটরের কাজকে সহজতর ও দক্ষ করে তোলে।
