औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-कुशल जैव-वाहक का अनुप्रयोग

1। पर्यावरण के अनुकूल जैव-कैरियर की परिभाषा और मुख्य विशेषताएं

पर्यावरण के अनुकूल जैव-वाहक माइक्रोबियल वाहक हैं जो माइक्रोबियल लगाव और चयापचय गतिविधि को अनुकूलित करने के लिए विशेष सामग्री और संरचनाओं के साथ डिज़ाइन किए गए हैं, ऊर्जा की खपत को कम करते हुए अपशिष्ट जल उपचार दक्षता को बढ़ाते हैं। प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:

1. उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र : पॉलीयुरेथेन बायो-कैरियर या जैसी सामग्री MBBR (मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर) वाहक के विशिष्ट सतह क्षेत्रों को प्राप्त करें 800–3,500 वर्ग/m g , पारंपरिक वाहक (100-500 वर्ग मीटर/मीटर) से अधिक, माइक्रोबियल उपनिवेश स्थान में काफी वृद्धि हुई है।
2. तेजी से बायोफिल्म गठन और गिरावट दक्षता : संशोधित पॉलीप्रोपाइलीन वाहक बायोफिल्म गठन समय को कम करते हैं 72 घंटे (बनाम पारंपरिक वाहक के लिए 5–7 दिन), जबकि धीमी गति से रिलीज़ वाहक प्रदूषक गिरावट दक्षता में सुधार करते हैं 37.7% .
3. रासायनिक स्थिरता और स्थायित्व : पॉलिमर सामग्री (जैसे, पॉलीयूरेथेन, पॉलीप्रोपाइलीन) एसिड, क्षारीय और जंग के लिए प्रतिरोध प्रदर्शित करती है, जीवनकाल से अधिक के साथ 10 वर्ष , पारंपरिक नरम वाहक के लिए 1-3 वर्षों की तुलना में।
4. ऊर्जा बचत और कीचड़ में कमी : MBBR वाहक द्रवित बेड डिजाइनों के माध्यम से वातन ऊर्जा की खपत को कम करते हैं और एक साथ नाइट्रिफिकेशन-denitrification को सक्षम करते हैं, कार्बन स्रोत की मांग में कटौती करते हैं। कीचड़ उत्पादन कम हो जाता है > 30% कुछ मामलों में।

2. औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में सामान्य जैव-वाहक प्रकार

1. एमबीबीआर वाहक :

   • संरचना : उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन (एचडीपीई) या छिद्रपूर्ण सतहों और निकट-पानी के घनत्व के साथ संशोधित पॉलीप्रोपाइलीन ( 0.96–0.98 ग्राम/सेमी। ), द्रवित संचालन के लिए उपयुक्त।
   • अनुप्रयोग : उच्च-कार्बनिक अपशिष्ट जल (जैसे, फार्मास्युटिकल, पेपरमेकिंग, खाद्य प्रसंस्करण)।

2. निलंबित गेंद वाहक :

   • विशेषताएँ : 3 डी झरझरा संरचनाएं (जैसे, खोखले गोले) के विशिष्ट सतह क्षेत्रों के साथ 800–1,200 वर्ग/m g , तेल शोधन और रासायनिक अपशिष्ट जल के लिए आदर्श।

3. लोचदार 3 डी वाहक :

   • सामग्री : पॉलीओलेफिन-पॉलीमाइड एक साथ नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने के लिए ऑक्सीजन ग्रेडिएंट (एरोबिक बाहरी परत, एनारोबिक कोर) का गठन करते हुए समायोज्य पोरसिटी के साथ मिश्रण करता है।

4. हाइड्रोफिलिक पॉलीयुरेथेन स्पंज वाहक :

   • लाभ : उच्च अमोनिया नाइट्रोजन सहिष्णुता, मजबूत हाइड्रोफिलिक गुण, और गतिशील बायोफिल्म नवीनीकरण, अपशिष्ट जल और नगरपालिका सीवेज के लिए उपयुक्त है।

3। आवेदन परिदृश्य और केस स्टडी

1. रासायनिक अपशिष्ट जल :

   • मामला : शानक्सी प्रांत में एक रासायनिक संयंत्र हासिल किया > 90% कॉड हटाने और 85% अमोनिया नाइट्रोजन हटाना उन्नत जैव-वाहक का उपयोग करना, के साथ 30% कार्बन स्रोत बचत शॉर्टकट नाइट्रिफिकेशन-डेंट्रिफिकेशन के माध्यम से।

2. फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल :

   • मामला : झेजियांग प्रांत में एक दवा सुविधा ने एमबीबीआर वाहक के साथ एंटीबायोटिक-लादेन अपशिष्ट जल का इलाज किया, कुल मिलाकर कुल नाइट्रोजन प्राप्त किया <5 मिलीग्राम/एल (कक्षा IV सतह जल मानकों को पूरा करना)।

3. कपड़ा और पपेरमैकिंग अपशिष्ट जल :

   • मामला : हांग्जो में एक मुद्रण और रंगाई की सुविधा ने हटाने के लिए लोचदार और फाइबर बॉल वाहक को संयुक्त किया > 95% रंग तीव्रता और पानी के पुन: उपयोग में वृद्धि 60% .

4. रिवर एंड इंडस्ट्रियल पार्क रिमेडिएशन :

   • मामला : जियाक्सिंग में एक नदी बहाली परियोजना निश्चित बायो-वाहक मॉड्यूल के साथ एकीकृत माइक्रो वातन में, अमोनिया नाइट्रोजन को कम करती है 15 मिलीग्राम/एल से <1 मिलीग्राम/एल बायोफिल्म-प्लांट सिनर्जी के माध्यम से।

4। पारंपरिक वाहक के साथ प्रदर्शन की तुलना

5। भविष्य के रुझान

1. सामग्री नवाचार : सतह क्षेत्र और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण दरों को बढ़ावा देने के लिए नैनोकम्पोजिट वाहक (जैसे, ग्राफीन-संवर्धित)।
2. स्मार्ट निगरानी : वास्तविक समय बायोफिल्म मोटाई और गतिविधि ट्रैकिंग के लिए IoT- सक्षम सिस्टम।
3. बहुमुखी एकीकरण : जटिल अपशिष्ट जल उपचार के लिए भारी धातु सोखना (जैसे, PB,, CR⁶⁺) के साथ कार्बनिक गिरावट का संयोजन।