पाँच विशिष्ट अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाएँ

सीक्वेंसिंग बैच रिएक्टर (एसबीआर) प्रक्रिया, जिसे आंतरायिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, में एक या अधिक एसबीआर टैंक होते हैं। ऑपरेशन के दौरान, अपशिष्ट जल बैचों में टैंकों में प्रवेश करता है, क्रमिक रूप से पांच स्वतंत्र चरणों से गुजरता है: प्रभावशाली, प्रतिक्रिया, अवसादन, प्रवाह और निष्क्रिय। प्रभाव और प्रवाह को जल स्तर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि प्रतिक्रिया और अवसादन को समय द्वारा नियंत्रित किया जाता है। एक परिचालन चक्र की अवधि भार और प्रवाह आवश्यकताओं के आधार पर भिन्न होती है, आम तौर पर 4 से 12 घंटे तक होती है, जिसमें प्रतिक्रिया 40% होती है। प्रभावी टैंक आयतन, चक्र के भीतर प्रभावशाली आयतन और आवश्यक कीचड़ की मात्रा का योग है।

निरंतर प्रवाह विधियों की तुलना में, एसबीआर विधि तेज प्रतिक्रिया गति, उच्च उपचार दक्षता और लोड झटके के लिए मजबूत प्रतिरोध प्रदान करती है। उच्च सब्सट्रेट सांद्रता और बड़ी सांद्रता प्रवणता के कारण, बारी-बारी से एनोक्सिक और एरोबिक अवस्थाएं जैविक नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने को बढ़ावा देते हुए, एरोबिक बैक्टीरिया के अत्यधिक प्रसार को रोकती हैं। इसके अलावा, कीचड़ की कम आयु फिलामेंटस बैक्टीरिया को प्रभावी होने से रोकती है, जिससे कीचड़ का जमाव कम हो जाता है। निरंतर प्रवाह विधियों की तुलना में, एसबीआर प्रक्रिया में छोटा प्रवाह पथ और सरल संरचना होती है। जब पानी की मात्रा कम होती है, तो केवल एक आंतरायिक रिएक्टर की आवश्यकता होती है, जिससे समर्पित अवसादन और समकारी टैंक और कीचड़ पुनर्चक्रण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप परिचालन लागत कम हो जाती है।

यह विधि सक्रिय कीचड़ की प्रारंभिक निष्कासन क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करती है। थोड़े समय (10-40 मिनट) के भीतर, अपशिष्ट जल में निलंबित और कोलाइडल कार्बनिक पदार्थ सोखना के माध्यम से हटा दिए जाते हैं। तरल पदार्थ को अलग करने से अपशिष्ट जल शुद्ध हो जाता है और लगभग 85%-90% BOD5 निकल जाता है। संतृप्त सक्रिय कीचड़ में से, पुनरावर्तन की आवश्यकता वाले एक हिस्से को इसकी गतिविधि को बहाल करने के लिए आगे ऑक्सीकरण और अपघटन के लिए पुनर्जनन टैंक में पेश किया जाता है; शेष कीचड़ को आगे ऑक्सीकरण और अपघटन के बिना कीचड़ उपचार प्रणाली में छोड़ दिया जाता है। यह प्रक्रिया दो अलग-अलग टैंकों (सोखना टैंक और पुनर्जनन टैंक) या एक ही टैंक के दो खंडों में की जाती है। इसमें भार के झटके झेलने की मजबूत क्षमता है और यह प्राथमिक अवसादन टैंक की आवश्यकता को समाप्त कर सकता है। इसका मुख्य लाभ बुनियादी ढांचे के निवेश में महत्वपूर्ण बचत है। यह उच्च स्तर के निलंबित और कोलाइडल पदार्थों जैसे अपशिष्ट जल को टैनिंग और कोकिंग अपशिष्ट जल से युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए सबसे उपयुक्त है, और प्रक्रिया में लचीलापन प्रदान करता है। हालाँकि, कम सोखने के समय के कारण, इसकी उपचार दक्षता पारंपरिक तरीकों जितनी अधिक नहीं है।

ऑक्सीकरण खाई एक विशेष प्रकार की विस्तारित वातन विधि है। इसकी योजना एक रेसट्रैक जैसी है, जिसमें खाई में दो वातन घूर्णन ब्रश (डिस्क) स्थापित हैं। सतही वायुयान, जेट वायुयान, या रिसर - प्रकार के वायुयान उपकरणों का भी उपयोग किया जाता है। जब वातन उपकरण काम कर रहा होता है, तो यह खाई के तरल को तेजी से प्रवाहित करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे ऑक्सीजन की आपूर्ति और हलचल होती है।

सामान्य वातन विधियों की तुलना में, ऑक्सीकरण खाई में कम बुनियादी ढांचे के निवेश, आसान रखरखाव और प्रबंधन, स्थिर उपचार प्रभाव, बेहतर प्रवाह गुणवत्ता, कम कीचड़ उत्पादन, बेहतर नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने, और झटके लोड करने के लिए मजबूत अनुकूलनशीलता जैसे फायदे हैं।

ICEAS रिएक्टर के सामने एक पूर्व-प्रतिक्रिया क्षेत्र (टैंक आयतन का 10% भाग) होता है। प्रतिक्रिया टैंक में एक पूर्व प्रतिक्रिया क्षेत्र और एक मुख्य प्रतिक्रिया क्षेत्र होता है, जो निरंतर प्रभावशाली और रुक-रुक कर प्रवाह प्राप्त करता है। पूर्व - प्रतिक्रिया क्षेत्र आम तौर पर अवायवीय और अनॉक्सी अवस्था में होता है, जहां कार्बनिक पदार्थ सक्रिय कीचड़ द्वारा सोख लिया जाता है। इस क्षेत्र में एक जैविक चयन कार्य भी है, जो फिलामेंटस बैक्टीरिया के विकास को रोकता है और कीचड़ को बढ़ने से रोकता है। मुख्य प्रतिक्रिया क्षेत्र में सक्रिय कीचड़ द्वारा अधिशोषित कार्बनिक पदार्थ का ऑक्सीकरण और विघटन होता है।

सतत प्रभाव प्रभावशाली और आंतरायिक प्रभाव के बीच विरोधाभास को हल करता है। हालाँकि, इस प्रक्रिया में खराब अवसादन और शुद्धिकरण प्रभाव होते हैं, कीचड़ जमा होने का खतरा होता है, कीचड़ का भार कम होता है, प्रतिक्रिया समय लंबा होता है, बड़ी उपकरण मात्रा की आवश्यकता होती है, और इसमें उच्च निवेश शामिल होता है।

अपशिष्ट जल सबसे पहले अवायवीय टैंक में प्रवेश करता है और लौटे कीचड़ के साथ मिल जाता है। ऐच्छिक अवायवीय किण्वन बैक्टीरिया की कार्रवाई के तहत, अपशिष्ट जल में आसानी से बायोडिग्रेडेबल बड़े {{1}अणु कार्बनिक पदार्थ को पॉलीफॉस्फेट {{2}संचयी बैक्टीरिया (पीएबी) में परिवर्तित किया जाता है। पीएबी को पीएबी द्वारा अवशोषित किया जाता है और बैक्टीरिया के भीतर संग्रहीत किया जाता है, जिसमें आवश्यक ऊर्जा पीएबी श्रृंखलाओं के अपघटन से आती है। इसके बाद, अपशिष्ट जल अनॉक्सी क्षेत्र में प्रवेश करता है, जहां डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया अपशिष्ट जल में कार्बनिक मैट्रिक्स का उपयोग करके लौटे मिश्रित शराब द्वारा लाए गए NO3- को डिनाइट्रिफाई करता है। जब अपशिष्ट जल एरोबिक टैंक में प्रवेश करता है, तो कार्बनिक पदार्थ की सांद्रता कम होती है। पीएबी मुख्य रूप से जीवाणु प्रसार के लिए अपने शरीर के भीतर पीएबी को विघटित करके ऊर्जा प्राप्त करते हैं। इसके साथ ही, वे आसपास के वातावरण से घुलनशील फास्फोरस को अवशोषित करते हैं और इसे पीएबी श्रृंखलाओं के रूप में संग्रहीत करते हैं, जिसे बाद में अतिरिक्त कीचड़ के रूप में सिस्टम से बाहर निकाल दिया जाता है। सिस्टम के एरोबिक क्षेत्र में कम कार्बनिक पदार्थ सांद्रता इस क्षेत्र में ऑटोट्रॉफ़िक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की वृद्धि के लिए अनुकूल है।

तीन अलग-अलग पर्यावरणीय स्थितियों (अवायवीय, एनोक्सिक और एरोबिक) और विभिन्न प्रकार के माइक्रोबियल समुदायों का कार्बनिक संयोजन एक साथ कार्बनिक पदार्थ, नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटा सकता है। प्रक्रिया सरल है, हाइड्रोलिक अवधारण समय कम है। एसवीआई आम तौर पर 100 से कम होता है, जो कीचड़ को फैलने से रोकता है। कीचड़ में फॉस्फोरस की मात्रा अधिक होती है, आमतौर पर 2.5% से ऊपर। अवायवीय एनोक्सिक टैंक में, घुलनशील ऑक्सीजन को बढ़ाए बिना कीचड़ को मिलाने के लिए केवल हल्के सरगर्मी की आवश्यकता होती है। अवसादन टैंक को पॉलीफॉस्फेट को जमा होने से रोकने के लिए अवायवीय एनोक्सिक स्थितियों से बचना चाहिए, जिससे बैक्टीरिया को फॉस्फोरस जारी करने से रोका जा सके, जिससे प्रवाह की गुणवत्ता कम हो जाएगी, और एन 2 के उत्पादन से डीनाइट्रीकरण हो जाएगा, जो अवसादन में हस्तक्षेप करेगा। नाइट्रोजन हटाने का प्रभाव मिश्रित शराब पुनर्चक्रण अनुपात से प्रभावित होता है, जबकि फॉस्फोरस हटाने का प्रभाव लौटे हुए कीचड़ में घुलित ऑक्सीजन (डीओ) और नाइट्रेट ऑक्सीजन से प्रभावित होता है। इसलिए, नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने की दक्षता में सुधार करना असंभव है।