हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय (एचआरटी) लिखित भाषा के अनुसार उपचार संरचना में सीवेज के औसत निवास समय को संदर्भित करता है। सरल शब्दों में, यह वह समय है जब सीवेज उपचार सुविधा में प्रवेश करने से लेकर सुविधा से बाहर बहने तक का अनुभव करता है। सामान्य गणना विधि उपचार संरचना की प्रभावी मात्रा को प्रति इकाई समय में संरचना में प्रवेश करने वाले सीवेज की मात्रा से विभाजित करना है।
एचआरटी=रिएक्टर वी की प्रभावी मात्रा / प्रति इकाई समय में संसाधित पानी की मात्रा क्यू
इसलिए, जब हम संरचना का निर्माण करते हैं, तो हमें दैनिक उपचार की मात्रा, प्रदूषकों की सांद्रता और उपचार के बाद प्राप्त की जाने वाली आवश्यकताओं पर पूरी तरह से विचार करना चाहिए।
उपचार की मात्रा पूल का आकार निर्धारित करती है। प्रदूषकों की सांद्रता प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक समय और स्थितियों को प्रभावित करती है। उच्च सांद्रता के लिए लंबे समय तक प्रतिक्रिया समय या अधिक जटिल उपचार प्रक्रियाओं की आवश्यकता हो सकती है, जिसके लिए पूर्ण प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए बड़े पूल वॉल्यूम या अधिक प्रभावी सरगर्मी, वातन और अन्य सुविधाओं की आवश्यकता होती है।
प्रवाह के विभिन्न जल गुणवत्ता संकेतक चयनित उपचार प्रक्रिया और टैंक के डिजाइन मापदंडों को निर्धारित करते हैं, जैसे हाइड्रोलिक अवधारण समय और कीचड़ भार।
बेशक, हमारे वास्तविक उत्पादन कार्यों में, हाइड्रोलिक अवधारण समय कई अन्य कारकों से भी प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, प्रभावशाली जल की गुणवत्ता और मात्रा, मौसमी तापमान में परिवर्तन।
- एचआरटी पर तापमान का प्रभाव
तापमान सूक्ष्मजीवों की गतिविधि को प्रभावित करता है। कम तापमान पर, सूक्ष्मजीवों की चयापचय दर कम हो जाती है, जो गर्मियों में गतिविधि के 50% से भी कम हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप समान उपचार दक्षता बनाए रखने के लिए आवश्यक एचआरटी में लगभग 1.5 गुना की वृद्धि होती है।
- एचआरटी पर प्रभावशाली जल गुणवत्ता का प्रभाव
प्रदूषक भार की उच्च सांद्रता के लिए पर्याप्त जैव निम्नीकरण समय सुनिश्चित करने के लिए लंबे समय तक एचआरटी की आवश्यकता होती है।
- एचआरटी पर पोषक तत्व अनुपात (सी:एन:पी) का प्रभाव
असंतुलित पोषक तत्व अनुपात सूक्ष्मजीवों के विकास को रोक देगा और सीवेज उपचार की दक्षता को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, कम सी:एन अनुपात सीमित नाइट्रीकरण का कारण बन सकता है, जिसे प्रभावी नाइट्रोजन निष्कासन सुनिश्चित करने के लिए एचआरटी को बढ़ाकर मुआवजा दिया जाना चाहिए।
- एचआरटी पर पीएच का प्रभाव
उपयुक्त पीएच रेंज सूक्ष्मजीवों की चयापचय गतिविधि को बढ़ा सकती है, जिससे आवश्यक एचआरटी कम हो जाती है। इसके विपरीत, अनुचित पीएच मान माइक्रोबियल गतिविधि को कम कर देगा और एचआरटी आवश्यकताओं को बढ़ा देगा। उदाहरण के लिए, पीएच मान को 7.5 से 6.5 तक समायोजित करने से नाइट्रीकरण प्रक्रिया का एचआरटी लगभग 20% तक बढ़ सकता है, क्योंकि नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया पीएच परिवर्तनों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
- एचआरटी पर विषाक्त पदार्थों का प्रभाव
प्रभाव में भारी धातुओं या विषाक्त कार्बनिक यौगिकों की उपस्थिति माइक्रोबियल गतिविधि को बाधित करेगी और एचआरटी आवश्यकताओं को बढ़ाएगी।
तो हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय का हमारी प्रक्रिया पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
सबसे पहले, हम बहुत कम एचआरटी के कई संभावित प्रभावों को सूचीबद्ध करते हैं:
एक। खराब उपचार प्रभाव: सीवेज के लिए सूक्ष्मजीवों के साथ संपर्क और प्रतिक्रिया करने के लिए अपर्याप्त समय, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थ, नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे प्रदूषकों को अपर्याप्त रूप से हटाया जाता है, और प्रवाह जल गुणवत्ता मानकों को पूरा करना मुश्किल होता है।
बी। सीमित सूक्ष्मजीव विकास: सूक्ष्मजीवों के पास पोषक तत्वों को अवशोषित करने और चयापचय गतिविधियों को पूरा करने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता है, जो उनके विकास और प्रजनन को प्रभावित कर सकता है, जिससे उपचार प्रणाली की जैविक गतिविधि और स्थिरता कम हो जाती है।
सी। कीचड़ को पालतू बनाना कठिन: यह माइक्रोबियल समुदायों को पालतू बनाने और अनुकूलन के लिए अनुकूल नहीं है, और ऐसे प्रमुख जीवाणु समुदाय बनाना मुश्किल है जो विशिष्ट जल गुणवत्ता के अनुकूल हों।
डी। कमजोर प्रभाव प्रतिरोध: प्रभावशाली पानी की गुणवत्ता और पानी की मात्रा में उतार-चढ़ाव जैसे प्रभावों से निपटने के लिए उपचार प्रणाली की क्षमता कम हो जाती है, और अस्थिर संचालन होने का खतरा होता है।
ई. बाद के उपचार का बोझ बढ़ाएँ: अपर्याप्त प्रारंभिक उपचार के कारण, अधिक प्रदूषक बाद के उपचार इकाई में प्रवेश करते हैं, जिससे बाद के उपचार की कठिनाई और लागत बढ़ जाती है।
एफ। बायोफिल्म के निर्माण और स्थिरता के लिए अनुकूल नहीं: बायोफिल्म विधि का उपयोग करके उपचार प्रक्रिया के लिए, बहुत कम हाइड्रोलिक अवधारण समय बायोफिल्म को पूरी तरह से बढ़ने और परिपक्व होने की अनुमति नहीं दे सकता है, जिससे इसके उपचार प्रभाव पर असर पड़ता है।
जी। रासायनिक एजेंटों की प्रतिक्रिया को प्रभावित करना: यदि उपचार के लिए रासायनिक एजेंटों को जोड़ने के लिए कोई लिंक है, तो बहुत कम हाइड्रोलिक अवधारण समय एजेंट और सीवेज के असमान मिश्रण, अपर्याप्त प्रतिक्रिया और एजेंट के उपयोग प्रभाव को कम कर सकता है।
बहुत लंबे एचआरटी के प्रभाव हो सकते हैं:
ए, सिस्टम में सूक्ष्मजीवों की अत्यधिक वृद्धि, बहुत लंबे समय तक एचआरटी कीचड़ की उम्र बढ़ने और सूजन का कारण बन सकता है, कीचड़ के अवसादन प्रदर्शन को कम कर सकता है, और प्रवाह में निलंबित ठोस (एसएस) की एकाग्रता को बढ़ा सकता है। कीचड़ आयु (एसआरटी) और एचआरटी के बीच संबंध से पता चलता है कि कीचड़ की गतिविधि को बनाए रखने के लिए एसआरटी एचआरटी का कम से कम 2-3 गुना होना चाहिए। बेशक, हाइड्रोलिक अवधारण समय का एक छोटा विस्तार आमतौर पर बहुत अधिक नकारात्मक प्रभाव नहीं डालता है, क्योंकि उपचार प्रणाली में एक निश्चित बफरिंग और अनुकूलन क्षमता होती है।
बी। वातन टैंक में सीवेज का अवधारण समय बढ़ जाता है। यदि वातन की तीव्रता को तदनुसार समायोजित नहीं किया जाता है, तो अत्यधिक वातन का कारण बनना आसान है। अधिक बिजली की खपत करें और परिचालन लागत में वृद्धि करें। कीचड़ फ्लोक संरचना को ढीला बनाएं, जो बाद के अवसादन उपचार के लिए अनुकूल नहीं है।
सी। बुनियादी ढांचे और परिचालन लागत में वृद्धि अत्यधिक लंबे हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय को प्राप्त करने के लिए, बड़ी मात्रा में उपचार टैंक का निर्माण करना आवश्यक हो सकता है, जिससे बुनियादी ढांचे में निवेश बढ़ता है। इसका मतलब उच्च ऊर्जा खपत और रखरखाव लागत भी है।
डी। अवायवीय वातावरण नष्ट हो जाता है: यदि अवधारण समय बहुत लंबा है, तो ऑक्सीजन को उस क्षेत्र में मिलाया जा सकता है जो अवायवीय वातावरण में होना चाहिए, जिससे पॉलीफॉस्फेट बैक्टीरिया की फॉस्फोरस रिलीज प्रक्रिया प्रभावित होती है, जिससे फॉस्फोरस हटाने का प्रभाव कम हो जाता है। यह अन्य सूक्ष्मजीवों को अतिवृद्धि का कारण बन सकता है, सीमित पोषक तत्वों और रहने की जगह के लिए पॉलीफॉस्फेट बैक्टीरिया के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है, पॉलीफॉस्फेट बैक्टीरिया के विकास और चयापचय को प्रभावित कर सकता है, और फास्फोरस हटाने की दक्षता में हस्तक्षेप कर सकता है।
ई. कीचड़ का अवायवीय किण्वन: बहुत लंबे समय तक अवक्षेपित कीचड़ का अवायवीय किण्वन हो सकता है, मीथेन और अन्य गैसों का उत्पादन हो सकता है, कीचड़ तैर सकता है और वर्षा प्रभाव को प्रभावित कर सकता है।
एफ। रासायनिक एजेंट विफलता: यदि रासायनिक एजेंटों का उपयोग वर्षा प्रक्रिया में किया जाता है, तो बहुत लंबे हाइड्रोलिक अवधारण समय के कारण एजेंट विघटित हो सकता है या अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है और विफल हो सकता है, जिससे वर्षा प्रभाव प्रभावित हो सकता है।
जी। पोषक तत्वों का असंतुलन. सीवेज में पोषक तत्वों की अधिक खपत हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप माइक्रोबियल विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों के अनुपात में असंतुलन हो सकता है, जो सामान्य चयापचय और सूक्ष्मजीवों के प्रजनन के लिए अनुकूल नहीं है।
आमतौर पर हम हाइड्रोलिक अवधारण समय को बढ़ाने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग करते हैं।
उपचारित किए जाने वाले पानी की मात्रा कम करें: यह अधिक सीधा तरीका है, लेकिन यह उपचार दक्षता और पैमाने को प्रभावित कर सकता है।
प्रतिक्रिया टैंक का आयतन बढ़ाएँ: प्रतिक्रिया टैंक का विस्तार या नवीनीकरण करके, इसकी प्रभावी मात्रा बढ़ाएँ, जिससे हाइड्रोलिक अवधारण समय बढ़ जाए। रिएक्टर के अंदर प्रवाह मोड को बदलकर, जैसे कि यू-आकार या बहु-कक्ष डिजाइन का उपयोग करके, रिएक्टर के अंदर सीवेज के प्रवाह पथ को बढ़ाया जा सकता है, जिससे एचआरटी का विस्तार होता है।
इनलेट और आउटलेट प्रवाह को समायोजित करें: इनलेट प्रवाह को कम करने या आउटलेट प्रवाह को कम करने से हाइड्रोलिक अवधारण समय का विस्तार भी प्राप्त किया जा सकता है। जब आउटलेट प्रवाह को छोटा करने के लिए नियंत्रित करके हाइड्रोलिक अवधारण समय बढ़ाया जाता है, यदि इनलेट प्रवाह अपरिवर्तित रहता है, तो पूल में तरल स्तर बढ़ जाएगा। यह टैंक क्षमता पर कुछ आवश्यकताएँ रखता है। यदि टैंक की क्षमता बहुत छोटी है, तो तरल स्तर में वृद्धि कई समस्याएं ला सकती है, जैसे अतिप्रवाह का खतरा बढ़ना और उपचार प्रणाली के सामान्य संचालन को प्रभावित करना। रिफ्लो अनुपात को समायोजित करके कम समय में हाइड्रोलिक अवधारण समय को बढ़ाने के भी तरीके हैं, लेकिन यह आमतौर पर अन्य समस्याओं का कारण बनता है।
एक उचित सीमा के भीतर हाइड्रोलिक अवधारण समय को उचित रूप से बढ़ाना आमतौर पर प्रदूषकों को हटाने के लिए फायदेमंद होता है। इससे सीवेज को सूक्ष्मजीवों, रसायनों आदि के साथ पर्याप्त संपर्क और प्रतिक्रिया समय मिल पाता है, जो कार्बनिक पदार्थों के क्षरण और नाइट्रोजन और फास्फोरस की निष्कासन दक्षता में सुधार करने में मदद करता है।
उदाहरण के लिए, कुछ कठिन-से-विघटित कार्बनिक पदार्थों के लिए, लंबे समय तक हाइड्रोलिक अवधारण समय उनके विघटित होने की संभावना को बढ़ा सकता है; जैविक विनाइट्रीकरण और फास्फोरस हटाने की प्रक्रिया में, यह सूक्ष्मजीवों के विकास और चयापचय के लिए अधिक अनुकूल परिस्थितियां भी प्रदान कर सकता है, जिससे नाइट्रोजन और फास्फोरस के निष्कासन प्रभाव में सुधार होता है।
टैंक बॉडी का हाइड्रोलिक अवधारण समय सामान्य सीमा में है:
- अवायवीय टैंक: 1-2 घंटे जमावट अवसादन टैंक 1.5 - 3 घंटे
- एनोक्सिक टैंक: 2-4 घंटे रेग्युलेटिंग टैंक: 4 - 24 घंटे
- कीटाणुशोधन टैंक: 0.5 - 2 घंटे।
- फ़ाइबर फ़िल्टर: 0.5 - 1 घंटा
- एरोबिक टैंक: 4-8 घंटे
- अम्लीकरण टैंक: 4-6 घंटे,
- रेत निपटान टैंक: 30 सेकंड से 2 मिनट के बीच
उपरोक्त डेटा केवल संदर्भ के लिए है। वास्तविक एचआरटी को विशिष्ट सीवेज विशेषताओं, उपचार उद्देश्यों और पर्यावरणीय स्थितियों के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए, और प्रासंगिक राष्ट्रीय और स्थानीय मानकों का संदर्भ लेना चाहिए। सीवेज उपचार संयंत्रों को डिजाइन और संचालित करते समय, वास्तविक स्थितियों के संयोजन में अनुकूलन किया जाना चाहिए। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये समय सैद्धांतिक मार्गदर्शक मूल्य हैं और वास्तविक संचालन में वास्तविक स्थितियों के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है।