রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচার সিস্টেম (RAS) আধুনিক জলজ চাষে একটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন দিক হয়ে উঠেছে, যা জল সংরক্ষণ, স্থিতিশীল উত্পাদন এবং পরিবেশগত নিঃসরণ হ্রাসে সুবিধা প্রদান করে। যাইহোক, এই সিস্টেমগুলি স্থগিত কঠিন পদার্থ, নাইট্রোজেন- এবং ফসফরাস-ভিত্তিক দূষণকারী এবং প্রচুর পরিমাণে দ্রবীভূত জৈব পদার্থের উচ্চ ঘনত্ব ধারণকারী বর্জ্য জল উত্পাদন করে। যদি এই ধরনের বর্জ্য জল সঠিক প্রিট্রিটমেন্ট ছাড়াই একটি ন্যানোফিল্ট্রেশন (NF) সিস্টেমে প্রবেশ করে, তাহলে মারাত্মক ঝিল্লি ফাউলিং ঘটবে, দ্রুত প্রবাহ হ্রাস করবে এবং কার্যক্ষম খরচ বৃদ্ধি পাবে। এই কারণে, এনএফ অপারেশনের স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য একটি কার্যকর প্রিট্রিটমেন্ট প্রযুক্তি নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।
সাম্প্রতিক গবেষণা দুটি প্রধান প্রিট্রিটমেন্ট প্রযুক্তি-ফ্লোকুলেশন এবং আল্ট্রাফিল্ট্রেশন-কে তাদের দূষণকারী অপসারণের কার্যকারিতা, এনএফ ফ্লাক্স হ্রাসের উপর প্রভাব, এবং ঝিল্লি ফাউলিং বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করতে তুলনা করেছে। ফলাফলগুলি RAS বর্জ্য জল চিকিত্সার উপযুক্ত প্রিট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়া নির্বাচন করার জন্য মূল্যবান প্রযুক্তিগত নির্দেশিকা প্রদান করে।
ফ্লোকুলেশন প্রিট্রিটমেন্টে, সোডিয়াম অ্যালজিনেট তিনটি পরীক্ষিত ফ্লোকুল্যান্টের মধ্যে সেরা কর্মক্ষমতা দেখিয়েছে। 45 mg/L এর সর্বোত্তম ডোজ এবং 1200 r/min এর একটি আলোড়ন গতিতে, এটি সর্বোচ্চ স্থগিত কঠিন পদার্থ অপসারণের হার 79.70% অর্জন করেছে। যাইহোক, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন, নাইট্রেট, নাইট্রাইট এবং সালফাইডের অপসারণের কার্যকারিতা সাধারণত 40% এর নিচে ছিল, যা ইঙ্গিত করে যে সাধারণত জলজ চাষের টেলওয়াটারে পাওয়া দ্রবীভূত দূষণের জন্য ফ্লোকুলেশন অপর্যাপ্ত। গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে সোডিয়াম অ্যালজিনেট ছোট, কমপ্যাক্ট ফ্লোক্স গঠন করে যা এনএফ ঝিল্লি পৃষ্ঠে জমা হতে থাকে, একটি ঘন কেক স্তর তৈরি করে। এর প্রাকৃতিক পলিস্যাকারাইড গঠনের কারণে, সোডিয়াম অ্যালজিনেট বর্ধিত নিষ্পত্তির সময় মাইক্রোবিয়াল বৃদ্ধির জন্য একটি সাবস্ট্রেট প্রদান করে, যা NF ঝিল্লিতে জৈবিক ফাউলিংকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। ফলস্বরূপ, পরিষ্কার করার পরে ফ্লাক্স পুনরুদ্ধার তুলনামূলকভাবে খারাপ, এটি পরামর্শ দেয় যে ফ্লোকুলেশনের কারণে সৃষ্ট ফাউলিং আরও আঠালো এবং অপসারণ করা কঠিন।
বিপরীতে, 0.01-0.1 μm এর ছিদ্র আকারের আল্ট্রাফিল্ট্রেশন (UF) ঝিল্লি, স্থগিত কঠিন পদার্থগুলি অপসারণে দুর্দান্ত কার্যকারিতা প্রদর্শন করে, 98.54% পর্যন্ত অপসারণের হার অর্জন করে। যদিও UF এর নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস দূষণকারী অপসারণের ক্ষমতা সীমিত আছে, এটি কার্যকরভাবে NF সিস্টেমে প্রবেশকারী কণার বোঝা কমিয়ে দেয়। ফলস্বরূপ, NF ঝিল্লি অপারেশন চলাকালীন একটি শিথিল কেক স্তর গঠন করে, ছিদ্র ব্লকেজ হ্রাস করে এবং ট্রান্সমেমব্রেন চাপের বৃদ্ধি ধীর করে। এনএফ কর্মক্ষমতা পরীক্ষা অনুসারে, ফ্লোকুলেশন-প্রিট্রিটেড ওয়াটারের তুলনায় UF-এর সাথে প্রিট্রিটেড বর্জ্য জল উচ্চতর প্রাথমিক প্রবাহ, ধীর ফ্লাক্স হ্রাস এবং উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল ফ্লাক্স পুনরুদ্ধার দেখায়। এটি নির্দেশ করে যে UF NF ঝিল্লিতে অপরিবর্তনীয় ফাউলিংকে উল্লেখযোগ্যভাবে বিলম্ব করতে পারে।
উত্তেজনা-নির্গমন ম্যাট্রিক্স (EEM) ফ্লুরোসেন্স ব্যবহার করে আরও বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে ফ্লোকুলেশন-এনএফ সিস্টেমের পরিষ্কার সমাধানে দ্রবণীয় মাইক্রোবিয়াল উপজাতের প্রতিনিধিত্বকারী শক্তিশালী শিখর রয়েছে, যখন এই শিখরগুলি UF-NF সিস্টেমে প্রায় অনুপস্থিত ছিল। এটি নিশ্চিত করে যে বর্ধিত বসতি এবং সোডিয়াম অ্যালজিনেটের পলিস্যাকারাইড প্রকৃতি মাইক্রোবিয়াল বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করে, যার ফলে এনএফ পর্যায়ে ঝিল্লির ফাউলিং বৃদ্ধি পায়।
সামগ্রিকভাবে, তুলনা স্পষ্টভাবে দেখায় যে জলজ চাষের বর্জ্য জলের ন্যানোফিল্ট্রেশনের জন্য একটি প্রিট্রিটমেন্ট পদ্ধতি হিসাবে আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ফ্লোকুলেশনের চেয়ে বেশি কার্যকর। যদিও ফ্লোকুলেশন প্রাথমিক কণা অপসারণের জন্য একটি কম খরচের বিকল্প প্রদান করে, তবে এর ফ্লক বৈশিষ্ট্য এবং মাইক্রোবিয়াল ঝুঁকিগুলি আরও গুরুতর অপরিবর্তনীয় ঝিল্লি ফাউলিংয়ের দিকে পরিচালিত করে। অতএব, একটি UF + NF সমন্বিত ঝিল্লি প্রক্রিয়া উন্নত চিকিত্সা এবং RAS বর্জ্য জলের পুনঃব্যবহারের জন্য একটি মূল প্রযুক্তি হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে।
সামনের দিকে তাকালে, জলজ চাষের উৎপাদন বাড়ার সাথে সাথে পরিবেশগত বিধি-বিধান আরও কঠোর হয়ে উঠছে, ন্যানোফিল্ট্রেশন ফাউলিং কন্ট্রোল, আল্ট্রাফিল্ট্রেশন প্রিট্রিটমেন্ট অপ্টিমাইজেশান, এবং কম{0}}চাপ উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন এনএফ মেমব্রেনের বিকাশের মতো বিষয়গুলি মনোযোগ আকর্ষণ করতে থাকবে৷ UF এবং NFকে আরও কমপ্যাক্ট এবং শক্তির-দক্ষ মেমব্রেন সিস্টেমে একীভূত করা জলজ চাষের বর্জ্য জল চিকিত্সার সম্পদ পুনরুদ্ধার, হ্রাস হ্রাস, এবং আরও টেকসই জল ব্যবস্থাপনার দিকে রূপান্তরিত করবে৷
