एमबीबीआर बनाम सीएएस: आधुनिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए निश्चित तसलीम

परिचय

जैसे-जैसे हमारे शहर विकसित हो रहे हैं और पर्यावरणीय नियम सख्त हो रहे हैं, अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली का चुनाव सिर्फ एक तकनीकी निर्णय नहीं है - यह एक आर्थिक और तार्किक अनिवार्यता . आज सुविधाओं को उच्च दक्षता वाले दूषित पदार्थों को हटाने, सीमित भौतिक स्थान, बढ़ती ऊर्जा लागत और परिचालन सादगी की आवश्यकता के बीच संतुलन बनाना होगा।

दशकों से, बड़े पैमाने पर अपशिष्ट जल की सफाई का निर्विवाद चैंपियन रहा है पारंपरिक सक्रिय कीचड़ (सीएएस) प्रक्रिया-विश्वसनीय कार्यकर्ता। हालाँकि, हाल के वर्षों में, एक अत्यधिक कुशल, अंतरिक्ष-बचत करने वाला दावेदार प्रमुखता से उभरा है: द मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर (एमबीबीआर) .

एमबीबीआर का प्रतिनिधित्व करता है जगह की बचत, उच्च दक्षता वाला भविष्य , जबकि CAS बना हुआ है आजमाया हुआ और सच्चा कार्यकर्ता .

एमबीबीआर क्या है?

इनोवेटर को परिभाषित करना

एमबीबीआर, या मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर , एक उन्नत, उच्च दर वाली जैविक अपशिष्ट जल उपचार तकनीक है। इसका प्राथमिक लक्ष्य न्यूनतम मात्रा में उपचार क्षमता को अधिकतम करने के लिए संरक्षित, सघन जैविक फिल्म की अवधारणा का उपयोग करना है।

एमबीबीआर विशेष, छोटे प्लास्टिक के टुकड़ों का उपयोग करके इस दक्षता को प्राप्त करता है - जिसे कहा जाता है बायोफिल्म वाहक या मिडिया -जो वातन टैंक के भीतर स्वतंत्र रूप से तैरने और प्रसारित होने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

बायोफिल्म वाहक या मिडिया pitcure:

एमबीबीआर प्रक्रिया: बायोफिल्म एडवांटेज

बायोफिल्म वाहकों के बारे में सोचें लाभकारी जीवाणुओं के लिए सूक्ष्म होटल . ये वाहक बहुत उच्च सतह क्षेत्र-से-आयतन अनुपात के साथ इंजीनियर किए गए हैं, जो माइक्रोबियल कॉलोनियों के लिए एक संरक्षित, आदर्श वातावरण प्रदान करते हैं। बायोफिल्म ) फलने-फूलने और बढ़ने के लिए।

1. मीडिया स्थापना: इनमें से हजारों छोटे वाहक (अक्सर पहियों या छोटे सितारों के आकार के) वातन टैंक में जोड़े जाते हैं, जो आमतौर पर टैंक की मात्रा का 50% से 70% के बीच भरते हैं।

2. वातन और मिश्रण: ब्लोअर से आपूर्ति की गई हवा दोहरे उद्देश्य को पूरा करती है: यह बैक्टीरिया को कार्बनिक प्रदूषकों (बीओडी और अमोनिया) का उपभोग करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन प्रदान करती है, और यह पूरे टैंक में वाहकों को प्रसारित रखने के लिए आवश्यक अशांत मिश्रण बनाती है।

3. इलाज: जैसे ही अपशिष्ट जल टैंक से होकर गुजरता है, प्रदूषक वाहक पर बायोफिल्म परत में फैल जाते हैं, जहां उन्हें बैक्टीरिया द्वारा चयापचय किया जाता है। चूंकि बायोमास भौतिक रूप से वाहकों से जुड़ा होता है, इसलिए सिस्टम पर इसका खतरा कम होता है बायोमास वाशआउट पारंपरिक तरीकों की तुलना में.

4. पृथक्करण: रिएक्टर के आउटलेट पर एक छलनी या स्क्रीन टैंक के भीतर मीडिया को बनाए रखती है, जिससे केवल उपचारित पानी और निकले हुए ठोस पदार्थों को अंतिम स्पष्टीकरण या निस्पंदन चरण में आगे बढ़ने की अनुमति मिलती है।

एमबीबीआर के लाभ:

• छोटा पदचिह्न: यह सबसे महत्वपूर्ण विक्रय बिंदु है. क्योंकि वाहकों पर बायोफिल्म सांद्रता बहुत अधिक है, एमबीबीआर एक रिएक्टर में सीएएस के समान उपचार स्तर प्राप्त कर सकता है जो अक्सर होता है 50% छोटा , जो इसे शहरी क्षेत्रों या सीमित भूमि वाले स्थलों के लिए उपयुक्त बनाता है।

• शॉक लोड का प्रतिरोध: बायोफिल्म की संरक्षित प्रकृति प्रदान करती है मजबूत ढाल प्रदूषक सांद्रता या प्रवाह दर में अचानक वृद्धि के खिलाफ, सीएएस की तुलना में बहुत तेज रिकवरी सुनिश्चित करना।

• सरल ऑपरेशन: सीएएस के विपरीत, संवेदनशील रिटर्न एक्टिवेटेड स्लज (आरएएस) अनुपात की निगरानी और प्रबंधन करने की कोई आवश्यकता नहीं है। सिस्टम को कम "बच्चे की देखभाल" की आवश्यकता होती है क्योंकि बायोफिल्म अपनी वृद्धि और स्लोफ़िंग का प्रबंधन स्वयं करता है।

• उच्च उपचार दक्षता: लंबे समय तक नाइट्रीकरण (नाइट्रोजन निष्कासन) के लिए उत्कृष्ट ठोस प्रतिधारण समय संरक्षित बायोफिल्म का (एसआरटी) धीमी गति से बढ़ने वाले नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को पनपने की अनुमति देता है।

एमबीबीआर के नुकसान:

• वाहक लागत: विशिष्ट प्लास्टिक वाहकों की प्रारंभिक खरीद और स्थापना एक महत्वपूर्ण प्रतिनिधित्व करती है अग्रिम पूंजीगत व्यय .

• मीडिया टूट-फूट: समय के साथ, मीडिया में मामूली गिरावट आ सकती है, हालांकि आधुनिक डिज़ाइन इसे कम कर देते हैं। सिस्टम से कैरियर हानि को रोकने के लिए मजबूत स्क्रीन की आवश्यकता है।

• क्लॉगिंग की संभावना: जबकि दुर्लभ, खराब ढंग से डिजाइन किए गए वातन या मोटे स्क्रीनिंग से मीडिया क्लंपिंग हो सकती है, जिससे संभावित रूप से उपचार दक्षता कम हो सकती है।

CAS क्या है?

वर्कहॉर्स को परिभाषित करना

पारंपरिक सक्रिय कीचड़ (सीएएस) यह दुनिया भर में उपयोग की जाने वाली सबसे पुरानी, ​​सबसे आम और यकीनन सबसे विश्वसनीय जैविक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया है। यह स्वर्ण मानक है जिसके आधार पर अधिकांश नई प्रौद्योगिकियों को मापा जाता है। एमबीबीआर के विपरीत, सीएएस पूरी तरह से बनाए रखने पर निर्भर करता है फ़्लोकुलेंट बायोमास - उपचार प्राप्त करने के लिए पानी और निलंबित रोगाणुओं का एक नाजुक मिश्रण।

सीएएस प्रक्रिया: मिक्सर-सेटलर मॉडल

CAS एक सरल, प्रभावी है मिक्सर-सेटलर मॉडल जो सूक्ष्मजीवों के लिए प्रदूषकों को खाने के लिए उत्तम परिस्थितियाँ बनाता है, और फिर उन सूक्ष्मजीवों को साफ़ पानी से अलग कर देता है।

1. वातन टैंक (मिश्रण): कच्चे अपशिष्ट जल को एक बड़े टैंक में मिलाया जाता है सक्रिय कीचड़ (केंद्रित माइक्रोबियल द्रव्यमान)। टैंक में हवा को आक्रामक तरीके से पंप किया जाता है, जिससे रोगाणुओं को चयापचय करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन मिलती है बीओडी (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) और अन्य संदूषक।

2. स्पष्टीकरण (निपटान): मिश्रित शराब एक बड़े, शांत रूप में प्रवाहित होती है द्वितीयक निपटान टैंक (स्पष्टीकरणकर्ता) . यहां, रोगाणु (कीचड़) एकत्रित होते हैं (एक साथ चिपकते हैं) और गुरुत्वाकर्षण के कारण साफ, उपचारित पानी को पीछे छोड़ते हुए बाहर निकल जाते हैं।

3. कीचड़ पुनर्चक्रण (नियंत्रण का सार): जमा हुआ कीचड़ महत्वपूर्ण है. एक भाग को लगातार वातन टैंक में वापस पंप किया जाता है - यह है वापसी सक्रिय कीचड़ (आरएएस) . यह पुनर्चक्रण यह सुनिश्चित करता है कि आने वाले प्रवाह के उपचार के लिए सक्रिय, भूखे रोगाणुओं की उच्च सांद्रता हमेशा उपलब्ध रहे। अतिरिक्त कीचड़ को हटा दिया जाता है और निपटान के लिए भेज दिया जाता है।

CAS की दक्षता सटीकता बनाए रखने पर बहुत अधिक निर्भर करती है कीचड़ आयु और एफ/एम अनुपात (खाद्य-से-सूक्ष्मजीव अनुपात) , जो इसे अत्यधिक संवेदनशील परिचालन प्रक्रिया बनाता है।

सीएएस के लाभ:

• अच्छी तरह से स्थापित प्रौद्योगिकी: दशकों के परिचालन अनुभव का मतलब है कि प्रक्रिया सार्वभौमिक रूप से समझी जाती है, और अधिकांश ऑपरेटर इसकी निगरानी और नियंत्रण आवश्यकताओं से अत्यधिक परिचित हैं।

• अपेक्षाकृत कम पूंजी लागत: क्योंकि यह बुनियादी कंक्रीट टैंक और आसानी से उपलब्ध वातन उपकरण पर निर्भर करता है, बुनियादी सीएएस रिएक्टर के लिए प्रारंभिक निर्माण लागत अक्सर होती है निचला एमबीबीआर की तुलना में, जिसके लिए विशेष वाहकों की आवश्यकता होती है।

• बीओडी और टीएसएस का अच्छा निष्कासन: इष्टतम परिस्थितियों में संचालन करते समय, CAS कार्बनिक कार्बन और निलंबित ठोस दोनों को अत्यधिक प्रभावी ढंग से हटाने की सुविधा प्रदान करता है।

• पोषक तत्वों को हटाने में लचीलापन: कठोर लक्ष्य प्राप्त करने के लिए CAS को आसानी से संशोधित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, अवायवीय या अनॉक्सी क्षेत्र जोड़ना) नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटाना आवश्यकताएं।

CAS के नुकसान:

• बड़े पदचिह्न: पर्याप्त माइक्रोबियल सांद्रता बनाए रखने के लिए एक बड़े वातन टैंक की आवश्यकता के कारण सीएएस को एमबीबीआर की तुलना में काफी अधिक जगह की आवश्यकता होती है और, गंभीर रूप से, एक बहुत बड़ा द्वितीयक स्पष्टीकरण उचित कीचड़ निपटान सुनिश्चित करने के लिए।

• शॉक लोड के प्रति संवेदनशील: यही इसकी मुख्य कमजोरी है. अचानक विषाक्त स्राव, तापमान परिवर्तन, या हाइड्रोलिक उछाल हो सकता है "धो लो" नाजुक सक्रिय कीचड़ झुंड, जिसके कारण खराब निपटान, बायोमास की हानि, और पुनर्प्राप्ति समय जो कई दिनों से लेकर हफ्तों तक बढ़ सकता है।

• कीचड़ उत्पादन और प्रबंधन: सीएएस बड़ी मात्रा में अतिरिक्त कीचड़ पैदा करता है जिसे पानी से निकालना, उपचारित करना और निपटान करना आवश्यक है। यह परिचालन लागत का एक बड़ा हिस्सा है।

• कुशल ऑपरेटरों की आवश्यकता है: यह प्रक्रिया अत्यधिक संवेदनशील है कीचड़ की गुणवत्ता . यह अनुभवी कर्मियों द्वारा आरएएस, बर्बादी दरों और एफ/एम अनुपात की निरंतर निगरानी और परिष्कृत नियंत्रण की मांग करता है।

एमबीबीआर बनाम सीएएस: मुख्य अंतर

जबकि एमबीबीआर और सीएएस दोनों प्रभावी ढंग से पानी को साफ करते हैं, उनके मुख्य तंत्र प्रदर्शन, पदचिह्न और लागत में नाटकीय अंतर पैदा करते हैं। यह वह जगह है जहां आपकी परियोजना प्राथमिकताओं के आधार पर दो प्रौद्योगिकियों के बीच चयन बिल्कुल स्पष्ट हो जाता है।

परिचालन जटिलता: कम "बच्चों की देखभाल" बनाम लगातार नियंत्रण

परिचालन जटिलता में अंतर एमबीबीआर को चुनने के सबसे आकर्षक कारणों में से एक है, खासकर छोटे संयंत्रों या कम कुशल ऑपरेटरों वाले संयंत्रों के लिए।

• CAS परिशुद्धता की मांग करता है: CAS एक जीवित प्रणाली है जिसकी निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है कीचड़ मात्रा सूचकांक (एसवीआई) , मिश्रित शराब निलंबित ठोस (एमएलएसएस) , और सटीक वापसी सक्रिय कीचड़ (आरएएस) झुंड को स्वस्थ रखने और ठीक से व्यवस्थित करने के लिए पंपिंग दरें। यह एक नाजुक संतुलन कार्य है।

• एमबीबीआर जीवन को सरल बनाता है: एमबीबीआर प्रणाली में, जैविक द्रव्यमान वाहकों के लिए भौतिक रूप से सुरक्षित होता है। आप बस मिश्रण और ऑक्सीजन आपूर्ति के लिए वातन का प्रबंधन करते हैं। नाटकीय ढंग से, व्यवस्था कहीं अधिक क्षमाशील है दैनिक, जटिल कीचड़ प्रबंधन की आवश्यकता को कम करना . इसके परिणामस्वरूप श्रम लागत कम होती है और साइट पर कम तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।

भूमि समीकरण: पदचिह्न बनाम पूंजी

अंतिम लागत की गणना करते समय, आपको प्रारंभिक खरीद मूल्य से परे देखना चाहिए:

1. यदि भूमि महंगी या अनुपलब्ध है (जैसे, शहरी रेट्रोफ़िट): एमबीबीआर के लिए वाहकों की लागत को शीघ्र ही उचित ठहराया जाता है भूमि अधिग्रहण की लागत से बचा गया या the impossibility of building large CAS tanks.

2. यदि भूमि सस्ती और प्रचुर है (उदाहरण के लिए, ग्रामीण नगर पालिका): सीएएस टैंकों की कम पूंजीगत लागत अक्सर इसे पसंदीदा वित्तीय विकल्प बनाती है, बशर्ते अपशिष्ट जल का प्रवाह स्थिर हो।

एमबीबीआर और सीएएस के अनुप्रयोग

एमबीबीआर बनाम सीएएस की उपयुक्तता अक्सर पर्यावरण, अपशिष्ट जल की प्रकृति और परियोजना के दीर्घकालिक लक्ष्यों द्वारा निर्धारित की जाती है। यहां इस बात का विवरण दिया गया है कि प्रत्येक तकनीक वास्तव में कहां चमकती है।

एमबीबीआर (द स्पेस सेवर एंड प्रॉब्लम सॉल्वर) के लिए उपयुक्त एप्लिकेशन

एमबीबीआर को आदर्श समाधान के रूप में तैनात किया जाता है जब बाधाएं - चाहे भौतिक, तार्किक, या प्रदर्शन-संबंधी - परियोजना के दायरे पर हावी हों।

• मौजूदा संयंत्रों की रेट्रोफिटिंग: यह एमबीबीआर के लिए यकीनन सबसे आम और लागत प्रभावी एप्लिकेशन है। एक मौजूदा, अतिभारित सीएएस संयंत्र अपने मौजूदा वातन बेसिन में वाहक जोड़कर नाटकीय रूप से अपनी क्षमता और प्रदर्शन (विशेष रूप से नाइट्रीकरण के लिए) बढ़ा सकता है। यह नए टैंक निर्माण की भारी लागत और व्यवधान से बचाता है (अक्सर इसे ए के रूप में जाना जाता है)। आई.एफ.ए.एस - एकीकृत फिक्स्ड-फिल्म सक्रिय कीचड़, जब सक्रिय कीचड़ के साथ जोड़ा जाता है)।

• औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार: उद्योगों में अक्सर अत्यधिक परिवर्तनशील प्रवाह, उतार-चढ़ाव वाली रासायनिक संरचना और अपशिष्ट जल होता है जो संवेदनशील निलंबित कीचड़ के लिए विषाक्त हो सकता है। एमबीबीआर का आघात भार के प्रति लचीलापन यह इसे खाद्य और पेय पदार्थ, लुगदी और कागज, और रासायनिक विनिर्माण जैसे क्षेत्रों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाता है।

• छोटे समुदाय और विकेंद्रीकृत प्रणालियाँ: छोटे शहरों, रिसॉर्ट्स या दूरस्थ खनन स्थलों के लिए, एमबीबीआर का सरल संचालन और कॉम्पैक्ट प्रकृति बड़ी संपत्ति है। उन्हें सीएएस सुविधा की तुलना में कम भूमि और कम जटिल दैनिक परिचालन श्रम की आवश्यकता होती है।

• पूर्व-उपचार या क्षमता वृद्धि: एमबीबीआर को अक्सर बीओडी हटाने के बड़े हिस्से को संभालने के लिए एक मजबूत पहले चरण के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे अंतिम पॉलिशिंग चरण के लिए कम मांग वाला कार्य हो जाता है (एमबीबीआर इसके लिए एकदम सही अग्रदूत है) अनाइट्रीकरण ).

CAS (विश्वसनीय वर्कहॉर्स) के लिए उपयुक्त अनुप्रयोग

विश्वसनीयता, कम प्रारंभिक लागत और पारंपरिक प्रबंधन प्राथमिकता होने पर CAS प्रमुख विकल्प बना रहता है।

• बड़े नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र: बड़े, स्थिर, उच्च मात्रा वाले प्रवाह वाले प्रमुख महानगरीय क्षेत्रों के लिए और जहां भूमि ऐतिहासिक रूप से सुरक्षित थी, सीएएस अभी भी मानक है। निचला initial capital expenditure और the familiarity of the process management make it a safer, well-vetted option.

• जहां भूमि उपलब्धता कोई बाधा नहीं है: यदि कोई संयंत्र आसानी से अपने पदचिह्न का विस्तार कर सकता है (उदाहरण के लिए, ग्रामीण या विशाल औद्योगिक पार्कों में), तो सीएएस की कम प्रारंभिक निर्माण लागत का आर्थिक लाभ अक्सर एमबीबीआर की परिचालन दक्षता से अधिक होता है।

• विशिष्ट पोषक तत्व निष्कासन आवश्यकताएँ: जबकि एमबीबीआर नाइट्रिफिकेशन, जटिल, मल्टी-स्टेज सीएएस वेरिएंट (जैसे) के लिए उत्कृष्ट है $\text{ए/ओ}$ या $\text{A2O}$ प्रक्रिया) अक्सर तब लागू की जाती है जब प्राथमिकता सख्त, समर्पित होती है जैविक फास्फोरस निष्कासन और overall nutrient control. The tight operational control of CAS can sometimes lend itself better to these specific modifications.