कैसे अपशिष्ट जल संयंत्र नए जैविक टैंकों के निर्माण के बिना क्षमता बढ़ा सकते हैं

मौजूदा जैविक टैंक बाधा क्यों बनते हैं?

एक अपशिष्ट जल संयंत्र कई अलग-अलग कारणों से "पूर्ण" प्रतीत हो सकता है। कुछ सुविधाओं में, जनसंख्या वृद्धि, औद्योगिक विस्तार, या अतिरिक्त उत्पादन लाइनों के कारण औसत हाइड्रोलिक प्रवाह बढ़ गया है। दूसरों में, प्रवाह समान रहता है लेकिन प्रभावशाली सीओडी, बीओडी, अमोनिया, या कुल नाइट्रोजन भार बढ़ गया है।

सख्त प्रवाह आवश्यकताओं के कारण मौजूदा जैविक प्रक्रिया भी कमजोर दिखाई दे सकती है। एक टैंक जो एक बार पर्याप्त कार्बन निष्कासन प्रदान करता है, उसमें स्थिर नाइट्रीकरण या अधिक मांग वाली पोषक सीमा प्राप्त करने के लिए पर्याप्त प्रभावी बायोमास, ऑक्सीजन-स्थानांतरण क्षमता, या ठोस अवधारण समय नहीं हो सकता है।

यही कारण है कि इंजीनियरों को इनमें अंतर करना चाहिए हाइड्रोलिक क्षमता और जैविक क्षमता . हाइड्रोलिक क्षमता बताती है कि स्वीकार्य अवधारण समय पर भौतिक रूप से कितना प्रवाह टैंक से गुजर सकता है। जैविक क्षमता बताती है कि बरकरार माइक्रोबियल आबादी वास्तव में कितना प्रदूषक भार हटा सकती है।

टैंक की मात्रा बढ़ाए बिना बायोमास बढ़ाएं: एमबीबीआर और आईएफएएस रेट्रोफिट

मौजूदा टैंक के भीतर जैविक उपचार क्षमता बढ़ाने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक अधिक सक्रिय बायोमास को बनाए रखना है। मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर और इंटीग्रेटेड फिक्स्ड-फिल्म एक्टिवेटेड स्लज प्रौद्योगिकियां प्लास्टिक वाहक प्रदान करके ऐसा करती हैं, जिस पर सूक्ष्मजीव संलग्न बायोफिल्म के रूप में विकसित हो सकते हैं।

एक पारंपरिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया में, बायोमास की मात्रा जिसे बरकरार रखा जा सकता है, वह दृढ़ता से कीचड़ के निपटान और सक्रिय कीचड़ संचालन से जुड़ी होती है। बायोफिल्म वाहकों को पेश करने से, माइक्रोबियल आबादी का हिस्सा माध्यमिक स्पष्टीकरण से स्वतंत्र रूप से मीडिया पर बरकरार रहता है।

यह नाइट्रीकरण के लिए विशेष रूप से मूल्यवान हो सकता है क्योंकि अमोनिया-ऑक्सीकरण करने वाले सूक्ष्मजीव अपेक्षाकृत धीरे-धीरे बढ़ते हैं। बायोफिल्म एक स्थिर सतह प्रदान करता है जहां निलंबित-ठोस प्रतिधारण सीमित होने पर भी ये जीव सिस्टम में रह सकते हैं।

एक में एमबीबीआर रेट्रोफ़िट , संलग्न बायोमास उपचार कर्तव्य का एक बड़ा हिस्सा निभा सकता है। एक में आईएफएएस रेट्रोफ़िट , निलंबित सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया को बरकरार रखा जाता है जबकि बायोफिल्म वाहक संलग्न सूक्ष्मजीवों की एक अतिरिक्त आबादी जोड़ते हैं।

अत्यधिक भरण अनुपात मिश्रण को और अधिक कठिन बना सकता है, हवा की मांग बढ़ा सकता है, असमान वाहक आंदोलन बना सकता है, और रिटेंशन स्क्रीन पर हाइड्रोलिक लोड बढ़ा सकता है। इसलिए एक सफल रेट्रोफ़िट केवल टैंक को जितना संभव हो उतना मीडिया से भरने के बजाय जैविक लोडिंग गणना से शुरू होता है।

जैविक प्रक्रिया का विस्तार करने से पहले वातन का उन्नयन करें

कुछ पौधे जिन्हें अधिक जैविक मात्रा की आवश्यकता प्रतीत होती है, वे वास्तव में ऑक्सीजन स्थानांतरण द्वारा सीमित होते हैं। बायोमास बढ़ाने या पर्याप्त ऑक्सीजन के बिना लोड करने से उपचार प्रदर्शन खराब हो सकता है, भले ही जैविक रिएक्टर स्वयं काफी बड़ा हो।

वातन प्रणालियाँ समय के साथ अपना प्रदर्शन खो देती हैं। डिफ्यूज़र ख़राब हो सकते हैं, दबाव में गिरावट बढ़ सकती है, वायु प्रवाह वितरण असमान हो सकता है, और पुराने मोटे-बबल सिस्टम को ऑक्सीजन की समान मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए अधिक ब्लोअर शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च एमएलएसएस सांद्रता स्वच्छ पानी की तुलना में वास्तविक ऑक्सीजन-स्थानांतरण दक्षता को और कम कर सकती है। टैंक की गहराई, अपशिष्ट जल रसायन विज्ञान, सर्फेक्टेंट, तापमान, विसारक स्थिति और वातन लेआउट भी सूक्ष्मजीवों के लिए वास्तव में उपलब्ध ऑक्सीजन को प्रभावित करते हैं।

कई मौजूदा संयंत्रों के लिए, रिएक्टर पदचिह्न को बदले बिना अप्रयुक्त जैविक क्षमता को पुनर्प्राप्त करने के लिए ऑक्सीजन-स्थानांतरण दक्षता को बहाल करना या सुधारना सबसे तेज़ तरीकों में से एक है।

एसआरटी और बायोमास एकाग्रता बढ़ाएँ-लेकिन स्पष्टीकरण देखें

एक पारंपरिक सक्रिय कीचड़ संयंत्र कभी-कभी ठोस अवधारण समय को बढ़ाकर और जैविक प्रक्रिया में अधिक बायोमास बनाए रखकर अतिरिक्त भार का इलाज कर सकता है। इसमें कीचड़ की बर्बादी को कम करना, एमएलएसएस को बढ़ाना, या वापसी सक्रिय कीचड़ संचालन को अनुकूलित करना शामिल हो सकता है।

हालाँकि, इस रणनीति की व्यावहारिक सीमाएँ हैं। उच्च एमएलएसएस ठोस द्रव्यमान को बढ़ाता है जिसे द्वितीयक स्पष्टीकरण से गुजरना होगा। यह ऑक्सीजन की मांग को भी बढ़ाता है और मिश्रित-शराब की चिपचिपाहट को बढ़ा सकता है, ऑक्सीजन-स्थानांतरण दक्षता को कम कर सकता है और कीचड़ को अलग करना अधिक कठिन बना सकता है।

इसलिए इंजीनियरों को एमएलएसएस को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने से पहले सतह अतिप्रवाह दर, ठोस लोडिंग दर, कीचड़ मात्रा सूचकांक, वापसी कीचड़ क्षमता और शिखर-प्रवाह प्रदर्शन का मूल्यांकन करना चाहिए।

उपयुक्त स्पष्टीकरण अनुप्रयोगों में, ट्यूब सेटलर या लैमेला मॉड्यूल मौजूदा स्पष्टीकरण पदचिह्न के भीतर प्रभावी निपटान क्षेत्र को बढ़ा सकते हैं। यह दृष्टिकोण आकर्षक हो सकता है जब हाइड्रोलिक स्पष्टीकरण क्षमता मुख्य बाधा है, हालांकि यह प्रत्येक सक्रिय कीचड़ माध्यमिक स्पष्टीकरण के लिए एक सार्वभौमिक समाधान नहीं है। कीचड़ की विशेषताओं और हाइड्रोलिक व्यवहार का पहले मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

जब ठोस पृथक्करण क्षमता बाधा बन जाए तो एमबीआर रेट्रोफिट का उपयोग करें

कुछ पौधों में, जैविक रिएक्टर मुख्य समस्या नहीं है। वास्तविक सीमा द्वितीयक स्पष्टीकरण है। जब अधिक बायोमास की आवश्यकता होती है लेकिन गुरुत्वाकर्षण निपटान इसे विश्वसनीय रूप से बनाए नहीं रख सकता है, तो झिल्ली पृथक्करण एक और रेट्रोफ़िट पथ प्रदान कर सकता है।

एक झिल्ली बायोरिएक्टर पारंपरिक कीचड़ निपटान पर निर्भर रहने के बजाय एक भौतिक झिल्ली बाधा का उपयोग करके मिश्रित शराब से उपचारित पानी को अलग करता है। यह बायोमास एकाग्रता को स्पष्टीकरण प्रदर्शन पर कम निर्भर होने की अनुमति देता है और एक कॉम्पैक्ट पदचिह्न के भीतर उच्च एमएलएसएस ऑपरेशन का समर्थन कर सकता है।

एमबीआर कम-निलंबित-ठोस अपशिष्ट भी उत्पन्न कर सकता है और यह विशेष रूप से आकर्षक है जहां पानी का पुन: उपयोग, सीमित भूमि, या सख्त निर्वहन गुणवत्ता विस्तार उद्देश्य का हिस्सा है।

ट्रेड-ऑफ़ उच्च सिस्टम जटिलता है। मेम्ब्रेन मॉड्यूल को वायु शोधन, पर्मेट पंपिंग, फाउलिंग नियंत्रण, आवधिक रासायनिक सफाई, प्रीट्रीटमेंट और अंततः झिल्ली प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।

हार्डवेयर जोड़ने से पहले प्रक्रिया नियंत्रण को अनुकूलित करें

प्रत्येक क्षमता समस्या के लिए नए उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है। खराब प्रक्रिया नियंत्रण के कारण मौजूदा संयंत्र भौतिक रूप से कम आकार का दिखाई दे सकता है, भले ही महत्वपूर्ण उपचार क्षमता का उपयोग न किया गया हो।

वातन एक सामान्य उदाहरण है. एक निश्चित आउटपुट पर लगातार ब्लोअर चलाने से कम लोड अवधि के दौरान अतिरिक्त ऑक्सीजन और चरम के दौरान अपर्याप्त ऑक्सीजन हो सकती है। डीओ-आधारित नियंत्रण या अमोनिया-आधारित वातन नियंत्रण वास्तविक जैविक मांग के साथ ऑक्सीजन आपूर्ति का बेहतर मिलान कर सकता है।

एसआरटी प्रबंधन भी उतना ही महत्वपूर्ण है। अत्यधिक कीचड़ बर्बादी नाइट्रिफाइंग बायोमास को कम कर सकती है, जबकि अपर्याप्त बर्बादी अनावश्यक रूप से उच्च एमएलएसएस और स्पष्टीकरण समस्याएं पैदा कर सकती है। आरएएस, डब्ल्यूएएस, आंतरिक रीसायकल, कार्बन खुराक और आंतरायिक वातन का अनुकूलन कभी-कभी महत्वपूर्ण प्रक्रिया स्थिरता को पुनः प्राप्त कर सकता है।

प्रवाह समकरण से भी मदद मिल सकती है. एक संयंत्र औसतन दैनिक भार का इलाज करने में सक्षम हो सकता है लेकिन कम चरम-प्रवाह या उच्च-शक्ति घटनाओं के दौरान विफल हो जाता है। समानीकरण समय के साथ उन चोटियों को पुनर्वितरित करता है, जिससे जैविक रिएक्टर और स्पष्टीकरण पर तनाव कम हो जाता है।

रेट्रोफ़िट चुनने से पहले वास्तविक बाधा की पहचान कैसे करें

एक सफल संयंत्र-क्षमता उन्नयन उपकरण चयन के बजाय प्रक्रिया ऑडिट से शुरू होना चाहिए। लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि मौजूदा संयंत्र को अधिक प्रवाह या भार का इलाज करने से क्या रोकता है।

रेट्रोफिट बनाम नए टैंक निर्माण: अर्थशास्त्र की तुलना कैसे करें

रेट्रोफ़िटिंग आकर्षक है क्योंकि यह सिविल निर्माण को कम करता है, लेकिन यह स्वचालित रूप से हर संयंत्र में सबसे कम लागत वाला समाधान नहीं है। मौजूदा टैंक संरचनात्मक रूप से मजबूत होने चाहिए, हाइड्रोलिक्स को कार्यशील रहना चाहिए, और आवश्यक क्षमता वृद्धि मौजूदा प्रक्रिया बाधाओं के भीतर प्राप्त की जानी चाहिए।

नए टैंक निर्माण के लिए खुदाई, प्रबलित कंक्रीट, नई पाइपिंग, भूमि, परमिट, विद्युत बुनियादी ढांचे और लंबी निर्माण अवधि की आवश्यकता हो सकती है। उन संयंत्रों को संचालित करना भी मुश्किल हो सकता है जहां अपशिष्ट जल को दरकिनार करना या उपचार ट्रेनों को बंद करना अव्यावहारिक है।

इसके बजाय एक रेट्रोफिट में बायोफिल्म वाहक, रिटेंशन स्क्रीन, डिफ्यूज़र प्रतिस्थापन, ब्लोअर संशोधन, झिल्ली मॉड्यूल, स्पष्टीकरण उपकरण, पंप, नियंत्रण और अस्थायी स्थापना कार्य शामिल हो सकते हैं।

रेट्रोफिट अर्थशास्त्र अक्सर सबसे मजबूत होता है जहां भूमि महंगी होती है, नागरिक विस्तार कठिन होता है, संयंत्र को लगातार चालू रहना चाहिए, और आवश्यक क्षमता वृद्धि इतनी मध्यम है कि उच्च बायोमास इन्वेंट्री, बेहतर ऑक्सीजन स्थानांतरण, बेहतर ठोस पृथक्करण, या अधिक प्रभावी प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।