अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र जैविक उपचार प्रणालियों में झाग संबंधी समस्याओं का व्यापक विश्लेषण: चरण, कारण और सटीक प्रतिक्रियाएँ

जैविक उपचार प्रणाली अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र की मुख्य इकाई है, और संचालन के दौरान असामान्य झाग सबसे आम समस्याओं में से एक है। अत्यधिक फोम न केवल वातन दक्षता को कम करता है, कीचड़ के नुकसान की ओर जाता है, और प्रवाह की गुणवत्ता को खराब करता है, बल्कि टैंक में बह जाता है, उपकरण खराब हो जाता है और आसपास के वातावरण को प्रभावित करने वाली गंध उत्सर्जित करता है। फोम का उत्पादन मूलतः तीन कारकों के युग्मन का परिणाम है: "पानी में सतह सक्रिय पदार्थ + पर्याप्त वायु स्रोत + स्थिर बुलबुला संरचना।" विभिन्न चरणों में झाग बनने के कारण काफी भिन्न होते हैं, जिसके लिए लक्षित उपायों की आवश्यकता होती है।

(I) प्रीट्रीटमेंट चरण (प्रभावी लिफ्ट पंप स्टेशन, प्राथमिक अवसादन टैंक आउटलेट)

यह वह चरण है जहां सिस्टम में फोम पहली बार दिखाई देता है। यह अधिकतर गैर-जैव रासायनिक फोम है, जिसकी विशेषता यह है कि यह सफेद, ढीला, आसानी से टूट जाता है और इसमें स्पष्ट चिपचिपाहट का अभाव होता है।

मुख्य कारण प्रभाव में बहिर्जात सर्फेक्टेंट की उपस्थिति है: सबसे पहले, घरेलू सीवेज में डिटर्जेंट, शॉवर जैल और कपड़े धोने वाले तरल पदार्थ जैसे सिंथेटिक सर्फेक्टेंट की बड़ी मात्रा होती है। इन पदार्थों में एक हाइड्रोफिलिक सिरा और एक हाइड्रोफोबिक सिरा होता है, जो पानी की सतह के तनाव को काफी कम कर देता है। दूसरा, खानपान अपशिष्ट जल से पशु और वनस्पति तेल और औद्योगिक अपशिष्ट जल से इमल्सीफायर और डिस्पर्सेंट होते हैं। तीसरा, प्रारंभिक वर्षा जल अपवाह द्वारा सतह पर जमा होने वाले तेल के दाग, वाहन निकास जमा और ह्यूमिक पदार्थ जैसे प्राकृतिक सर्फेक्टेंट हैं। जब ये पदार्थ बूस्टर पंप प्ररित करनेवाला के आंदोलन और प्राथमिक अवसादन टैंक के इनलेट पर अशांत प्रवाह के तहत प्रभाव के साथ सिस्टम में प्रवेश करते हैं, तो हवा पानी में खींची जाती है, जिससे बड़ी संख्या में स्थिर बुलबुले बनते हैं, जो एकत्रित होकर फोम बनाते हैं। यदि औद्योगिक अपशिष्ट जल को तेजी से छोड़ा जाता है, तो झाग थोड़े समय में तेजी से बढ़ेगा, यहां तक ​​कि प्राथमिक अवसादन टैंक की पूरी सतह को भी कवर कर लेगा।

(II) वातन टैंक (एरोबिक अनुभाग, सबसे अधिक केंद्रित और जिद्दी फोम क्षेत्र)

वातन टैंक जैव रासायनिक प्रतिक्रिया का मूल है और फोम समस्याओं के लिए सबसे जटिल क्षेत्र भी है। इसमें गैर-जैविक फोम और जैविक फोम दोनों शामिल हैं, जैविक फोम को प्रबंधित करना सबसे कठिन है।

1. गैर-जैवरासायनिक फोम

कारण प्री-ट्रीटमेंट चरण के समान हैं, लेकिन वातन प्रणाली द्वारा प्रदान किए गए निरंतर और प्रचुर वातन के परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में फोम और लंबी अवधि होती है। प्रभावशाली व्यक्ति द्वारा ले जाए जाने वाले सर्फेक्टेंट के अलावा, दो विशिष्ट योगदान कारक हैं: पहला, अत्यधिक वातन तीव्रता से अत्यधिक छोटे और असंख्य बुलबुले बनते हैं जिन्हें उठना और तोड़ना मुश्किल होता है; दूसरा, प्रभाव में कार्बनिक पदार्थ की सांद्रता में अचानक वृद्धि से माइक्रोबियल चयापचय के मध्यवर्ती उत्पाद (जैसे फैटी एसिड और पॉलीसेकेराइड) पानी की सतह गतिविधि को बढ़ाते हैं, जिससे फोम का निर्माण तेज हो जाता है। इस प्रकार का झाग आमतौर पर प्रभावशाली पानी की गुणवत्ता स्थिर होने के बाद अपने आप ही नष्ट हो जाता है।

2. जैविक फोम (जैविक उपचार टैंकों में 70% से अधिक फोम समस्याओं के लिए जिम्मेदार)

यह विशिष्ट फिलामेंटस सूक्ष्मजीवों के अत्यधिक प्रसार के कारण होता है। इसकी विशेषता भूरे रंग की लाल, चिपचिपी, मलाईदार स्थिरता है जिसे तोड़ना मुश्किल है और यह दसियों सेंटीमीटर की मोटाई तक जमा हो सकती है, यहां तक ​​कि टैंक में भी बह सकती है। इसका मुख्य कारण प्रतिस्पर्धा में फिलामेंटस बैक्टीरिया (मुख्य रूप से नोकार्डिया, माइक्रोफिलामेंटा और सल्फोथर्मिया) का प्रभुत्व है। उनका मायसेलिया फ़्लॉक सतह से फैलता है, आपस में जुड़कर एक स्थिर बुलबुला कंकाल बनाता है, और बुलबुले को मजबूती से अपनी जगह पर स्थिर कर देता है।

फिलामेंटस बैक्टीरिया के अत्यधिक प्रसार को गति देने वाली प्रमुख परिचालन स्थितियों में शामिल हैं: 1) अत्यधिक लंबी कीचड़ आयु: नोकार्डिया जैसे फिलामेंटस बैक्टीरिया का उत्पादन समय 5{2}}7 दिनों का होता है, जो सामान्य फ्लॉक बनाने वाले बैक्टीरिया की तुलना में काफी लंबा होता है। जब कीचड़ की आयु 10 दिन से अधिक हो जाती है, तो फिलामेंटस बैक्टीरिया बड़ी मात्रा में जमा हो जाते हैं। इसलिए, वसंत और पतझड़ जैविक फोमिंग के लिए चरम अवधि हैं। माइक्रोफिलामेंटस बैक्टीरिया जैसे बैक्टीरिया कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में जीवित रह सकते हैं, जबकि फ्लोक बनाने वाले बैक्टीरिया को उच्च घुलनशील ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

(III) सेकेंडरी सेटलिंग टैंक

सेकेंडरी सेटलिंग टैंक में फोम ज्यादातर "सेकेंडरी फोम" होता है, जो तीन मुख्य स्रोतों से उत्पन्न होता है: पहला, वातन टैंक में उत्पन्न फोम मिश्रित शराब के साथ सेकेंडरी सेटलिंग टैंक में बहता है और सतह पर जमा हो जाता है। दूसरा, डिनाइट्रीकरण फोम, द्वितीयक निपटान टैंक में एक अद्वितीय प्रकार का फोम है, जो इसके भूरे रंग और महीन कीचड़ कणों की विशेषता है, जो अक्सर गर्मियों में या डिनाइट्रीकरण प्रक्रियाओं के दौरान होते हैं। जब द्वितीयक निपटान टैंक के तल पर कीचड़ बहुत लंबे समय तक रहता है और घुलित ऑक्सीजन अपर्याप्त होती है, तो डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया नाइट्रेट को नाइट्रोजन गैस में कम कर देते हैं। छोटे नाइट्रोजन गैस के बुलबुले कीचड़ के गुच्छों से चिपक जाते हैं, जिससे वे तैरते हैं और झाग बनाते हैं। तीसरा, कीचड़ सड़न फोम तब होता है जब समय पर ढंग से द्वितीयक निपटान टैंक से कीचड़ का निर्वहन नहीं किया जाता है, जिससे नीचे की कीचड़ का अवायवीय सड़न होता है, जिससे हाइड्रोजन सल्फाइड और मीथेन जैसी गैसें उत्पन्न होती हैं, जो कीचड़ को सतह पर ले जाती हैं, जिससे दुर्गंध के साथ काला झाग बनता है।

(IV) कीचड़ वापसी और अतिरिक्त कीचड़ प्रणाली

इस चरण में फोम ज्यादातर "सर्कुलेटिंग फोम" होता है, जिसके कारण होते हैं: 1) वातन टैंक में उत्पन्न फोम को वापस जैविक उपचार टैंक में ले जाने वाला कीचड़, एक दुष्चक्र बनाता है; 2) अतिरिक्त कीचड़ का अपर्याप्त निर्वहन, जिससे सिस्टम में कीचड़ की उम्र अत्यधिक लंबी हो जाती है, जिससे फिलामेंटस बैक्टीरिया का प्रसार और बढ़ जाता है; 3) कीचड़ गाढ़ा करने वाले टैंक और पाचन टैंक में उत्पन्न फोम सतह पर तैरनेवाला के साथ जैविक उपचार टैंक में वापस बहता है, जिससे बड़ी मात्रा में सर्फेक्टेंट और फिलामेंटस बीजाणु आते हैं।

(I) गैर-जैव रासायनिक फोम के लिए प्रति उपाय

मूल है "स्रोत नियंत्रण + भौतिक उन्मूलन", रासायनिक डिफोमर्स के उपयोग को कम करना।

1. स्रोत नियंत्रण: औद्योगिक अपशिष्ट जल पहुंच के पर्यवेक्षण को मजबूत करना, जिससे निर्वहन करने वाले उद्यमों को सर्फेक्टेंट और ग्रीस युक्त अपशिष्ट जल का पूर्व-उपचार करना आवश्यक हो; प्रारंभिक वर्षा जल को सीधे जैविक उपचार प्रणाली में प्रवेश करने से रोकने के लिए प्रारंभिक वर्षा जल अवरोधन टैंक का निर्माण करना; अधिकांश ग्रीस और निलंबित सर्फेक्टेंट को हटाने के लिए प्रीट्रीटमेंट चरण में तेल विभाजक और प्लवनशीलता टैंक जोड़ें।

2. भौतिक डीफोमिंग: जल प्रवाह के प्रभाव बल का उपयोग करके फोम को तोड़ने के लिए फोम उत्पन्न करने वाले क्षेत्र में उच्च दबाव वाले जल जेट स्थापित करें; फोम के अतिप्रवाह को रोकने के लिए टैंक के किनारों पर बाफ़ल स्थापित करें; उत्पन्न बुलबुले की मात्रा को कम करने के लिए वातन तीव्रता को उचित रूप से कम करें, जबकि बुलबुले के विलय और फूटने को बढ़ावा देने के लिए सरगर्मी की तीव्रता को बढ़ाएं।

3. रासायनिक सहायता: यदि फोम की मात्रा बहुत बड़ी है, तो थोड़ी मात्रा में ऑर्गेनोसिलिकॉन डिफॉमर जोड़ा जा सकता है। माइक्रोबियल गतिविधि को प्रभावित करने वाले अत्यधिक जोड़ से बचने के लिए खुराक को नियंत्रित करने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए, और लंबे समय तक डिफोमर्स पर निर्भर नहीं रहना चाहिए।

(II) जैविक फोम के लिए प्रतिउपाय (मुख्य उद्देश्य फिलामेंटस बैक्टीरिया की प्रमुख वृद्धि को रोकना है)

जैविक झाग को केवल भौतिक या रासायनिक तरीकों से समाप्त नहीं किया जा सकता है; फिलामेंटस बैक्टीरिया के जीवित वातावरण को मौलिक रूप से नष्ट करने के लिए ऑपरेटिंग मापदंडों को समायोजित करके शुरुआत करना आवश्यक है।

1. परिचालन पैरामीटर अनुकूलन (सबसे मौलिक उपाय) - कीचड़ की आयु कम करें: नोकार्डिया जैसे लंबी पीढ़ी-समय के फिलामेंटस बैक्टीरिया को खत्म करने के लिए अतिरिक्त कीचड़ के निर्वहन को बढ़ाकर कीचड़ की आयु को 5{3}}8 दिनों तक नियंत्रित करें;

- जैविक लोडिंग बढ़ाएं: वापसी प्रवाह दर को उचित रूप से कम करें और जैविक उपचार टैंक के प्रभाव में कार्बनिक पदार्थ की एकाग्रता में वृद्धि करें, जिससे फ्लॉक बनाने वाले बैक्टीरिया को पोषक तत्व प्रतिस्पर्धा में लाभ प्राप्त करने की अनुमति मिलती है;

- घुली हुई ऑक्सीजन को समायोजित करें: हाइपोक्सिक फिलामेंटस बैक्टीरिया (जैसे माइक्रोफिलामेंट्स) के प्रसार को रोकने के लिए वातन टैंक आउटलेट पर घुली हुई ऑक्सीजन को 2-3 मिलीग्राम/लीटर तक बढ़ाएं;

- नाइट्रोजन और फॉस्फोरस पोषक तत्वों को पूरक करें: यदि प्रभावी नाइट्रोजन और फॉस्फोरस अपर्याप्त हैं, तो फ्लॉक बनाने वाले बैक्टीरिया की वृद्धि आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 100:5:1 के कार्बन {{1} नाइट्रोजन {{2} फॉस्फोरस अनुपात में यूरिया और पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट मिलाएं।

2. भौतिक वृद्धि के उपाय - ओवरफ्लो स्किमिंग: सतह के जैविक फोम को अलग उपचार के लिए सिस्टम से बाहर निकालने के लिए वातन टैंक के अंत में एक फोम ओवरफ्लो गर्त स्थापित करें, जिससे बैकफ्लो को रोका जा सके।

- वाहक परिवर्धन: फ़्लॉक घनत्व को बढ़ाने और फ़्लॉक्स में बैक्टीरिया के लिए लगाव स्थल प्रदान करने के लिए, फिलामेंटस बैक्टीरिया के निलंबित विकास को रोकने के लिए जैविक उपचार टैंक में सक्रिय कार्बन, जिओलाइट और पॉलीयुरेथेन फोम जैसे वाहक जोड़ें।

3. रासायनिक आपातकालीन उपाय

यदि जैविक फोम बेहद गंभीर है, तो थोड़े समय के लिए ऑक्सीडेंट की कम सांद्रता को जोड़ा जा सकता है, जैसे सोडियम हाइपोक्लोराइट (5-10 मिलीग्राम / एल) या हाइड्रोजन पेरोक्साइड (10-20 मिलीग्राम / एल)। ऑक्सीडेंट फ्लॉक्स से फैले फिलामेंटस हाइपहे को चुनिंदा रूप से नष्ट कर देते हैं, जबकि फ्लॉक्स के अंदर बैक्टीरिया पर कम प्रभाव डालते हैं। जैविक उपचार प्रणाली को प्रभावित होने से बचाने के लिए खुराक और जोड़ने की आवृत्ति को सख्ती से नियंत्रित करें।

4. जैविक नियमन

फ़्लोकुलेंट की प्रतिस्पर्धी क्षमता को बढ़ाने के लिए अत्यधिक कुशल फ़्लोकुलेंट एजेंट जोड़ें; या प्रोटोजोआ और मेटाज़ोआ को पेश करने के लिए पचे हुए कीचड़ की एक छोटी मात्रा का टीकाकरण करें जो फिलामेंटस बैक्टीरिया का शिकार कर सकते हैं, खाद्य श्रृंखला के माध्यम से फिलामेंटस बैक्टीरिया के अत्यधिक प्रसार को रोक सकते हैं।

(III) सेकेंडरी सेटलिंग टैंक में फोम को संभालना

विभिन्न कारणों के आधार पर विभेदित उपाय करें: वातन टैंक से आने वाले फोम के लिए, वातन टैंक में फोम की समस्या को हल करने पर ध्यान केंद्रित करें, और फोम को खत्म करने के लिए द्वितीयक निपटान टैंक की सतह पर पानी स्प्रे उपकरण स्थापित करें; डिनाइट्रीकरण फोम के लिए, अतिरिक्त कीचड़ के निर्वहन को बढ़ाएं, द्वितीयक निपटान टैंक में कीचड़ के अवधारण समय को कम करें, और नाइट्रेट को डीनाइट्रीकरण के लिए एनोक्सिक क्षेत्र में वापस लाने के लिए मिश्रित शराब वापसी अनुपात में वृद्धि करें; कीचड़ सड़न फोम के लिए, द्वितीयक निपटान टैंक के तल पर कीचड़ संचय से बचने के लिए तुरंत कीचड़ का निर्वहन करें, और यदि आवश्यक हो तो माध्यमिक निपटान टैंक को खाली करें और ड्रेज करें।

(IV) सर्कुलेटिंग फोम पर प्रतिक्रिया

फोम परिसंचरण पथ को गंभीर रूप से प्रतिबंधित करें। कीचड़ वापसी प्रणाली और गाढ़ेपन द्वारा उत्पन्न फोम और सतह पर तैरनेवाला को अलग से इकट्ठा करें, उन्हें जैविक उपचार प्रणाली में वापस करने से पहले डिफोमिंग एजेंटों और अवसादन के साथ इलाज करें। साथ ही, स्थिर कीचड़ आयु सुनिश्चित करने और सिस्टम के भीतर दीर्घकालिक कीचड़ संचय को रोकने के लिए अतिरिक्त कीचड़ निर्वहन प्रणाली को अनुकूलित करें।

एक फोम प्रारंभिक चेतावनी तंत्र स्थापित करें, नियमित रूप से कीचड़ की उम्र, घुलित ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और फास्फोरस सांद्रता, और जैविक उपचार टैंक में फिलामेंटस बैक्टीरिया की प्रचुरता जैसे संकेतकों की निगरानी करें ताकि फोम के जोखिमों की पहले से भविष्यवाणी की जा सके। वसंत और शरद ऋतु में जैविक झाग के चरम मौसम के लिए, ऑपरेटिंग मापदंडों को पहले से समायोजित करें, उचित रूप से कीचड़ की आयु को कम करें और घुलित ऑक्सीजन को बढ़ाएं। औद्योगिक अपशिष्ट जल प्रभावों का तुरंत पता लगाने और आपातकालीन उपाय करने के लिए प्रभावशाली जल गुणवत्ता निगरानी को मजबूत करें। निचले कीचड़ में सर्फेक्टेंट और फिलामेंटस बीजाणुओं के संचय को कम करने के लिए टैंकों और पाइपलाइनों को नियमित रूप से खोदें।