ए²/ओ प्रक्रियाओं के दर्द बिंदुओं पर काबू पाना: नाइट्रोजन और फास्फोरस को एक साथ हटाने के लिए प्रमुख तकनीकी मार्ग

A²/O (अवायवीय/एनोक्सिक/एरोबिक) प्रक्रिया, सरल प्रवाह, कम निवेश और सुविधाजनक संचालन और रखरखाव के अपने मुख्य लाभों के साथ, लंबे समय से शहरी अपशिष्ट जल के लिए जैविक नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने में एक प्रमुख स्थान रखती है, और विभिन्न शहरी अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। हालाँकि, वास्तविक संचालन और रखरखाव में, कई अपशिष्ट जल संयंत्र एक ही दुविधा में पड़ गए हैं: टीएन (कुल नाइट्रोजन) और टीपी (कुल फास्फोरस) एक साथ हासिल करना मुश्किल है, खासकर जब मेरे देश में प्रचलित कम सी/एन अनुपात के साथ अपशिष्ट जल का उपचार किया जाता है। यह एक दुष्चक्र की ओर ले जाता है जहां नाइट्रोजन हटाने से फॉस्फोरस हटाने में विफलता होती है, और फॉस्फोरस हटाने से नाइट्रोजन हटाने में विफलता होती है, जिसके परिणामस्वरूप लगातार पर्यावरणीय निरीक्षण और सुधार होते हैं, और लगातार उच्च संचालन और रखरखाव लागत होती है।

यह लेख, तीन मुख्य तकनीकी दस्तावेजों को मिलाकर, मोटे विवरणों को छोड़ देता है और प्रक्रिया के सार से शुरू होता है। यह टूटता है और ए²/ओ प्रक्रिया के सिद्धांतों, इसके तीन अंतर्निहित दोषों, डिनाइट्रिफिकेशन फॉस्फोरस हटाने के मुख्य तंत्र और कम सी/एन अपशिष्ट जल के लिए इष्टतम संशोधन योजना के बारे में विस्तार से बताता है। व्यावसायिकता और व्यावहारिकता को संतुलित करते हुए, इसे डिजाइनरों, संचालन और रखरखाव कर्मियों और इंजीनियरिंग संशोधन चिकित्सकों द्वारा सीधे संदर्भित और लागू किया जा सकता है।

1. मानक प्रक्रिया प्रवाह

A²/O प्रक्रिया का मूल तीन रिएक्टरों के श्रृंखला संचालन के माध्यम से एक साथ डिनाइट्रीकरण और फॉस्फोरस को हटाना है, जो कीचड़ पुनर्चक्रण और आंतरिक पुनर्चक्रण के साथ संयुक्त है। मानक प्रवाह स्पष्ट और पता लगाने योग्य है: कच्चा पानी → एनारोबिक टैंक → एनोक्सिक टैंक → एरोबिक टैंक → माध्यमिक अवसादन टैंक → प्रवाह। पूरी प्रक्रिया के लिए किसी जटिल उपकरण की आवश्यकता नहीं है, संचालन और रखरखाव में कठिनाई कम है, और यह बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है।

• कीचड़ वापसी: द्वितीयक अवसादन टैंक → अवायवीय टैंक

• आंतरिक वापसी: एरोबिक टैंक → एनोक्सिक टैंक

2. तीन चरण मूल प्रतिक्रिया सिद्धांत (प्रक्रिया के सार को समझने के लिए प्रत्येक चरण की भूमिका को तोड़ना)

(1) अवायवीय अवस्था (कोई आणविक ऑक्सीजन नहीं, कोई नाइट्रेट नाइट्रोजन नहीं)

• पॉलीफॉस्फेट {{0}संचय करने वाले बैक्टीरिया (पीएओ) सक्रिय रूप से अपने शरीर में संग्रहीत फॉस्फोरस को अवायवीय, नाइट्रेट मुक्त वातावरण में छोड़ते हैं, जबकि अपशिष्ट जल से आसानी से नष्ट होने वाले सीओडी (बायोडिग्रेडेबल कार्बनिक पदार्थ) को अवशोषित करते हैं और इसे भंडारण के लिए पीएचबी (पॉली- -हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड) में परिवर्तित करते हैं, इस प्रकार बाद के फॉस्फोरस अवशोषण के लिए ऊर्जा आरक्षित करते हैं;

• यदि अवायवीय चरण में थोड़ी मात्रा में नाइट्रेट मौजूद है (ज्यादातर लौटे कीचड़ से), तो डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया प्राथमिकता से अवशिष्ट कार्बन स्रोत का उपयोग डीनाइट्रीकरण के लिए करेगा, अप्रत्यक्ष रूप से पीएओ द्वारा आवश्यक कार्बन स्रोत का उपभोग करेगा, जिससे संभावित फॉस्फोरस हटाने का खतरा पैदा होगा;

• इसके साथ ही, किण्वन करने वाले बैक्टीरिया अपशिष्ट जल में बड़े आणविक कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं जिन्हें वाष्पशील फैटी एसिड (वीएफए) में विघटित करना मुश्किल होता है जो पीएओ द्वारा आसानी से अवशोषित होते हैं, जो पीएओ द्वारा पीएचबी संश्लेषण के लिए पर्याप्त सब्सट्रेट प्रदान करते हैं।

(2) एनोक्सिक जोन (कोई आणविक ऑक्सीजन नहीं, नाइट्रेट नाइट्रोजन शामिल है)

• डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया एरोबिक क्षेत्र में पुनर्चक्रण से नाइट्रेट को एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में और अपशिष्ट जल में अवशिष्ट सीओडी को कार्बन स्रोत के रूप में नाइट्रेट को नाइट्रोजन (एन₂) में कम करने के लिए उपयोग करते हैं, जिससे डिनाइट्रीकरण प्रक्रिया पूरी होती है। टीएन हटाने में यह मुख्य कदम है।

• कुछ विशेष पॉलीफॉस्फेट {{0}संचय करने वाले बैक्टीरिया (यानी, डीनाइट्रिफाइंग पॉलीफॉस्फेट {{3}संचय करने वाले बैक्टीरिया डीएनपीएओ) "एरोबिक फॉस्फोरस ग्रहण" की पारंपरिक समझ को तोड़ सकते हैं, डेनाइट्रिफाइंग करते समय अत्यधिक फास्फोरस ग्रहण करने के लिए इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में ऑक्सीजन के बजाय नाइट्रेट का उपयोग कर सकते हैं। यह डिनाइट्रीकरण फॉस्फोरस निष्कासन है जिस पर हम बाद में ध्यान केंद्रित करेंगे।

• आंतरिक पुनर्चक्रण की प्रवाह दर सीधे एनोक्सिक क्षेत्र में नाइट्रेट नाइट्रोजन की आपूर्ति को निर्धारित करती है और डिनाइट्रीकरण दक्षता और डिनाइट्रीकरण फॉस्फोरस हटाने के प्रभाव को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर है।

(3) एरोबिक स्टेज (एरोबिक)

• नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया (ऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया), पर्याप्त ऑक्सीजन वाले वातावरण में, अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन (NH₄⁺-N) को नाइट्रेट (NO₃⁻-N) में ऑक्सीकृत करते हैं, नाइट्रिफिकेशन प्रतिक्रिया को पूरा करते हैं और एनोक्सिक चरण में डिनाइट्रिफिकेशन और फॉस्फोरस हटाने के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता प्रदान करते हैं;

एरोबिक वातावरण में पॉलीफॉस्फेट (डीएनपीएओ सहित) जमा करने वाले बैक्टीरिया, अपशिष्ट जल से बड़ी मात्रा में फॉस्फोरस को अवशोषित करते हैं और इसे अपने शरीर में जमा करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप फॉस्फोरस की मात्रा सामान्य स्तर से कहीं अधिक हो जाती है (यानी, अत्यधिक फॉस्फोरस ग्रहण), जो बाद में कीचड़ निर्वहन के माध्यम से फॉस्फोरस हटाने की नींव रखता है;

• इसके साथ ही, एरोबिक चरण में सूक्ष्मजीव अपशिष्ट जल में शेष सीओडी को और भी कम कर देते हैं, विनाइट्रीकरण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न नाइट्रोजन को हटा देते हैं, कीचड़ को तैरने से रोकते हैं, और स्थिर कीचड़ निपटान प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं।

3. अंतिम नाइट्रोजन और फास्फोरस निष्कासन मार्ग

• नाइट्रोजन निष्कासन मार्ग: एरोबिक टैंक में नाइट्रीकरण (अमोनिया नाइट्रोजन → नाइट्रेट) → एनोक्सिक टैंक में विनाइट्रीकरण (नाइट्रेट → नाइट्रोजन) → नाइट्रोजन स्वाभाविक रूप से निकल जाता है, जिससे कुल नाइट्रोजन निष्कासन प्राप्त होता है;

कई अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों का मानना ​​है कि A²/O प्रक्रिया के मानकों को हासिल करना मुश्किल है, गलती से वे इसके लिए अपर्याप्त संचालन और रखरखाव को जिम्मेदार मानते हैं। हालाँकि, यह मामला नहीं है -मुख्य मुद्दा तीन प्रकार के कार्यात्मक सूक्ष्मजीवों (नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया, डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया, और पॉलीफॉस्फेट-संचय करने वाले बैक्टीरिया) के बीच अंतर्निहित संघर्ष है। रहने के वातावरण और पोषक तत्वों के लिए उनकी आवश्यकताएं पूरी तरह से अलग हैं, जिससे उनके लिए एक ही कीचड़ प्रणाली के भीतर अपनी इष्टतम विकास स्थितियों को एक साथ पूरा करना असंभव हो जाता है। यह सिद्धांत स्तर का विरोधाभास है जिसे दूर करने के लिए A²/O प्रक्रिया को संघर्ष करना पड़ता है।

1. कार्बन स्रोत प्रतियोगिता (मुख्य संघर्ष)

2. कीचड़ आयु संघर्ष

• फॉस्फोरस हटाने का मार्ग: एनारोबिक टैंक फॉस्फोरस रिलीज (पॉलीफॉस्फेट {{0}संचय करने वाले बैक्टीरिया अपने शरीर से फॉस्फोरस छोड़ते हैं) → एरोबिक/एनोक्सिक टैंक फॉस्फोरस ग्रहण (पॉलीफॉस्फेट -संचय करने वाले बैक्टीरिया अपशिष्ट जल से फॉस्फोरस को अत्यधिक अवशोषित करते हैं) → अतिरिक्त कीचड़ का निर्वहन (सिस्टम से फॉस्फोरस {{2}युक्त कीचड़ को हटाना), कुल फॉस्फोरस हटाने को पूरा करना।

3. अवायवीय फास्फोरस निष्कासन के साथ नाइट्रेट हस्तक्षेप

पारंपरिक A²/O प्रक्रियाओं में, द्वितीयक अवसादन टैंक से वापसी कीचड़ सीधे अवायवीय चरण में प्रवेश करती है। यह वापसी कीचड़ अनिवार्य रूप से एरोबिक चरण में उत्पादित नाइट्रेट की एक बड़ी मात्रा को वहन करती है। एक बार अवायवीय अवस्था में, ये नाइट्रेट तीन तरीकों से फॉस्फोरस हटाने की प्रक्रिया को पूरी तरह से बाधित कर देते हैं:

• अवायवीय चरण: पॉलीफॉस्फेट जमा करने वाले बैक्टीरिया की मुख्य आवश्यकता आसानी से नष्ट होने वाले सीओडी को अवशोषित करना और बाद में फॉस्फोरस रिलीज और अवशोषण के लिए पीएचबी को संश्लेषित करना है। यह फॉस्फोरस निष्कासन का आधार है और अपरिहार्य है।

• मेरे देश में शहरी अपशिष्ट जल आम तौर पर कम सी/एन अनुपात (सीओडी/टीएन <4.5) से ग्रस्त है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन स्रोत की गंभीर कमी होती है। कार्बन स्रोतों के लिए दो प्रकार के सूक्ष्मजीवों के बीच प्रतिस्पर्धा अनिवार्य रूप से ऐसी स्थिति की ओर ले जाती है जहां एक मजबूत होता है और दूसरा कमजोर होता है। अच्छे नाइट्रोजन निष्कासन के परिणामस्वरूप फास्फोरस का निष्कासन खराब होता है; फास्फोरस के अच्छे निष्कासन के परिणामस्वरूप अत्यधिक नाइट्रोजन निष्कासन होता है।

• एनोक्सिक चरण: डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की मुख्य आवश्यकता नाइट्रेट को नाइट्रोजन गैस में परिवर्तित करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में सीओडी का उपयोग करना है, इस प्रकार नाइट्रोजन हटाने को पूरा करना है। यह सीओडी पर भी निर्भर करता है।

1. विनाइट्रीकरण और फास्फोरस निष्कासन का सिद्धांत

A²/O प्रक्रिया के अंतर्निहित दोषों को दूर करने के लिए, सबसे प्रभावी समाधान "कार्बन का दोहरा उपयोग" है। इसका मूल उद्देश्य डिनाइट्रिफाइंग पॉलीफॉस्फेट {{1}संचय करने वाले बैक्टीरिया (डीएनपीएओ/डीपीबी) की विशेष चयापचय विशेषताओं का उपयोग करना है ताकि एकल कार्बन स्रोत को एक साथ नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने की जरूरतों को पूरा करने की अनुमति मिल सके। यह मूल रूप से कार्बन स्रोतों के लिए प्रतिस्पर्धा और कीचड़ उम्र के बीच संघर्ष को कम करता है। विशिष्ट चयापचय प्रक्रिया इस प्रकार है:

• पॉलीफ़ॉस्फेट -संचय करने वाले बैक्टीरिया: ये तीव्र वृद्धि वाले हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया हैं। उनके फॉस्फोरस निष्कासन का मुख्य उद्देश्य अतिरिक्त कीचड़ को बहाकर सिस्टम से फॉस्फोरस को निकालना है। इसलिए, अपेक्षाकृत कम कीचड़ आयु (5-1) की आवश्यकता होती है। • 0 दिन (0 दिन): अत्यधिक लंबी कीचड़ आयु के कारण पॉलीफॉस्फेट से फॉस्फोरस फिर से निकल जाता है, जिससे बैक्टीरिया जमा हो जाते हैं, जिससे फॉस्फोरस हटाने की क्षमता काफी कम हो जाती है।

• नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया: ये अत्यंत धीमी वृद्धि और प्रजनन दर वाले स्वपोषी बैक्टीरिया हैं। उन्हें स्थिर रूप से जीवित रहने और नाइट्रीकरण प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए अपेक्षाकृत लंबी कीचड़ आयु (15-25 दिन) की आवश्यकता होती है। कीचड़ की आयु बहुत कम होने के कारण बड़ी मात्रा में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया निकल जाते हैं, जिससे प्रभावी अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन अप्रभावी हो जाता है।

• A²/O प्रक्रिया एकल कीचड़ प्रणाली का उपयोग करती है, जिससे केवल एक समान कीचड़ आयु निर्धारित की जा सकती है। नाइट्रीकरण को बनाए रखने के लिए लंबी कीचड़ आयु से फॉस्फोरस बर्बाद हो जाएगा, जबकि फॉस्फोरस हटाने को बनाए रखने के लिए कीचड़ की कम आयु से नाइट्रीकरण पतन हो जाएगा; दोनों को एक साथ हासिल नहीं किया जा सकता.

2. विनाइट्रीकरण और फास्फोरस निष्कासन के A²/O सक्रियण के लिए मुख्य पैरामीटर

1. अधिमान्य कार्बन स्रोत की खपत: डेनिट्रिफाइंग बैक्टीरिया एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में नाइट्रेट का उपयोग करते हैं, अधिमानतः एनारोबिक चरण में आसानी से नष्ट होने वाले सीओडी का उपभोग करते हैं, जिससे पीएचबी को संश्लेषित करने के लिए पर्याप्त कार्बन प्राप्त करने से पॉलीफॉस्फेट (पीएबी) जमा करने वाले बैक्टीरिया (पीएबी) को रोका जा सकता है।

2. पीपीए द्वारा फॉस्फोरस रिलीज को रोकना: पीपीए को फॉस्फोरस रिलीज के लिए सख्ती से अवायवीय, नाइट्रेट मुक्त वातावरण की आवश्यकता होती है। नाइट्रेट की उपस्थिति सीधे फॉस्फोरस रिलीज प्रक्रिया को रोकती है, यहां तक ​​कि असामान्य "एनारोबिक फॉस्फोरस ग्रहण" का कारण बनती है, जिससे बाद में एरोबिक/एनोक्सिक फॉस्फोरस का अवशोषण रुक जाता है और फॉस्फोरस निष्कासन विफल हो जाता है।

3. अवायवीय पर्यावरण का विघटन: नाइट्रेट विनाइट्रीकरण के दौरान अवायवीय चरण में अवायवीय वातावरण का उपभोग करता है, जो अप्रत्यक्ष रूप से पीपीए की चयापचय गतिविधि को रोकता है।

व्यावहारिक सत्यापन परिणाम: उपरोक्त मापदंडों के नियंत्रण में, एनोक्सिक चरण में फॉस्फोरस ग्रहण दर 69% तक पहुंच सकती है, जिसके लिए किसी अतिरिक्त कार्बन स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है। नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने की दक्षता में एक साथ सुधार होता है, जबकि एरोबिक चरण में वातन दर को लगभग 20% तक कम किया जा सकता है, जिससे परिचालन ऊर्जा खपत में काफी बचत होती है।

मेरे देश में शहरी अपशिष्ट जल में कम सी/एन अनुपात आम है, जिसका मापा मान अक्सर 3.1 से 5.9 तक होता है, जो ए²/ओ मानकों के स्थिर अनुपालन के लिए आवश्यक 4.5 से काफी कम है। अनुकूलित ऑपरेटिंग मापदंडों के साथ भी, एक एकल ए²/ओ प्रक्रिया लंबी अवधि में क्लास ए डिस्चार्ज मानक को लगातार पूरा करने की संभावना नहीं है। इसलिए, इस अंतर्निहित कमी को मौलिक रूप से दूर करने के लिए एक संयुक्त प्रक्रिया की आवश्यकता है।

• अवायवीय चरण: डीएनपीएओ, सामान्य पॉलीफॉस्फेट की तरह, जमा होने वाले बैक्टीरिया, अपनी कोशिकाओं से फॉस्फोरस छोड़ते हैं, जबकि अपशिष्ट जल से आसानी से बायोडिग्रेडेबल सीओडी को अवशोषित करते हैं, पीएचबी को संश्लेषित करते हैं और इसे अपनी कोशिकाओं के भीतर संग्रहीत करते हैं, इस प्रकार फॉस्फोरस रिलीज और कार्बन स्रोत भंडार को पूरा करते हैं।

इंजन अभ्यास ने साबित कर दिया है कि A²/O + BAF (जैविक वातित फ़िल्टर) वर्तमान में सबसे परिपक्व, आसानी से लागू होने वाला और लागत प्रभावी अपग्रेड मार्ग है। मुख्य विचार "नाइट्रीकरण और फॉस्फोरस निष्कासन का अलग-अलग संचालन" है, जो दोनों प्रकार के सूक्ष्मजीवों को उनके इष्टतम वातावरण में बढ़ने की इजाजत देता है, जिससे कीचड़ आयु संघर्ष और कार्बन स्रोत प्रतिस्पर्धा पूरी तरह से हल हो जाती है।

• मुख्य लाभ: 1 भाग कार्बन स्रोत (पीएचबी)=डिनाइट्रीकरण + फॉस्फोरस निष्कासन प्राप्त करता है, जिससे कार्बन स्रोत का उपयोग सीधे दोगुना हो जाता है। डेनाइट्रीकरण और फॉस्फोरस हटाने की दक्षता में एक साथ सुधार करने के लिए किसी अतिरिक्त कार्बन स्रोत की आवश्यकता नहीं है, यह कम सी/एन अनुपात वाले अपशिष्ट जल के लिए बिल्कुल उपयुक्त है।

• एनोक्सिक चरण: डीएनपीएओ अब ऑक्सीजन पर निर्भर नहीं हैं, बल्कि इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में नाइट्रेट का उपयोग करते हैं, साथ ही नाइट्रेट को नाइट्रोजन में कम करते हैं (विनाइट्रीकरण पूरा करते हैं) और अपशिष्ट जल से अतिरिक्त फास्फोरस को अवशोषित करने के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में अपने संग्रहीत पीएचबी का उपयोग करते हैं (फॉस्फोरस हटाने को पूरा करते हैं)।

1. मूल सिद्धांत: नाइट्रीकरण का पृथक्करण और फास्फोरस निष्कासन

2. वास्तविक परिणाम (सी/एन=4.2)

• कीचड़ अवधारण समय (एसआरटी): लगभग 15 दिनों पर नियंत्रित। यह कीचड़ आयु नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया (नाइट्रीकरण दक्षता सुनिश्चित करना) की वृद्धि आवश्यकताओं को पूरा करती है, साथ ही डीएनपीएओ के संवर्धन और गतिविधि को संतुलित करती है, अत्यधिक लंबी या छोटी कीचड़ आयु से बचती है जो उपचार दक्षता पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है।

• आंतरिक पुनर्चक्रण अनुपात: 3.0-3.5 पर नियंत्रित। इस अनुपात में, एनोक्सिक टैंक प्रवाह में नाइट्रेट सांद्रता 1-3 मिलीग्राम/लीटर पर बनाए रखी जाती है, जो डीएनपीएओ के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता प्रदान करती है, जिससे अत्यधिक नाइट्रेट अवायवीय क्षेत्र में प्रवेश नहीं करता है और फॉस्फोरस रिलीज में हस्तक्षेप करता है।

• एनोक्सिक/एनेरोबिक वॉल्यूम अनुपात: एनोक्सिक जोन के वॉल्यूम अनुपात को उचित रूप से बढ़ाने से एनोक्सिक जोन में डीएनपीएओ का निवास समय बढ़ जाता है, जिससे डिनाइट्रिफिकेशन और फॉस्फोरस निष्कासन में वृद्धि होती है।

• एनारोबिक अनुभाग में सख्त नाइट्रेट नियंत्रण: रिफ्लक्स विधि को अनुकूलित करके, एनारोबिक अनुभाग में नाइट्रेट एकाग्रता को नियंत्रित किया जाता है<0.5 mg/L, providing a stable anaerobic environment for DNPAOs to release phosphorus and synthesize PHB.

3. इष्टतम ऑपरेटिंग पैरामीटर

• ए²/ओ अनुभाग (छोटी कीचड़ आयु 5-10 दिन): नाइट्रीकरण को छोड़ दिया गया है, "एनारोबिक फॉस्फोरस रिलीज + एनोक्सिक डिनाइट्रिफिकेशन फॉस्फोरस हटाने" पर ध्यान केंद्रित किया गया है। कम कीचड़ आयु सेटिंग कीचड़ निर्वहन के माध्यम से जमा होने वाले बैक्टीरिया को पॉलीफॉस्फेट द्वारा कुशल फॉस्फोरस निष्कासन सुनिश्चित करती है, जबकि डीएनपीएओ सीमित कार्बन स्रोतों के उपयोग को अधिकतम करते हुए, डेनिट्रिफिकेशन के लिए अपने आंतरिक पीएचबी का उपयोग करते हैं।

• आंतरिक रिफ्लक्स डिजाइन: बीएएफ अनुभाग में उत्पादित नाइट्रिफाइड शराब (नाइट्रेट से भरपूर) को ए²/ओ एनोक्सिक अनुभाग में रिफ्लक्स किया जाता है, जो डीएनपीएओ के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता प्रदान करता है, जिससे "बीएएफ नाइट्रिफिकेशन → ए²/ओ डेनिट्रिफिकेशन फॉस्फोरस निष्कासन" का एक बंद लूप बनता है, जिससे एक साथ नाइट्रोजन और फॉस्फोरस निष्कासन मानक प्राप्त होते हैं।

• बीएएफ चरण (लंबी कीचड़ आयु 30डी+): नाइट्रीकरण के लिए समर्पित। BAF टैंक पैकिंग सामग्री एक बायोफिल्म बनाती है, जिससे झिल्ली पर नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को स्थिर रूप से बढ़ने की अनुमति मिलती है। लंबी कीचड़ आयु इष्टतम नाइट्रीकरण सुनिश्चित करती है, लगभग 100% अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन प्राप्त करती है, अपर्याप्त नाइट्रीकरण को पूरी तरह से हल करती है।

1. यूसीटी/एमयूसीटी प्रक्रिया (नाइट्रेट हस्तक्षेप का समाधान)

• प्रवाह गुणवत्ता: सीओडी {{0}मिलीग्राम/एल, टीएन{{1}मिलीग्राम/एल, टीपी{2}}मिलीग्राम/लीटर, सभी "नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए प्रदूषकों के निर्वहन मानक" (जीबी (18918-2002) क्लास ए मानक) को पूरा करते हैं;

• प्रभावशाली जल गुणवत्ता (निम्न सी/एन अनुपात स्थितियों का अनुकरण, सी/एन=4.2): सीओडी{{1}मिलीग्राम/एल, टीएन=57मिलीग्राम/एल, टीपी=5.1मिलीग्राम/ली;

• माइक्रोबियल गतिविधि: सिस्टम में जमा होने वाले बैक्टीरिया (डीएनपीएओ) डिनाइट्रिफाइंग पॉलीफॉस्फेट का अनुपात 40.5% तक पहुंच जाता है, जिससे कार्बन स्रोत उपयोग में उल्लेखनीय सुधार होता है, जिससे अतिरिक्त बाहरी कार्बन स्रोत जोड़ने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

• हटाने की क्षमता: सीओडी हटाने की दर 85.8%, टीएन हटाने की दर 76.9%, टीपी हटाने की दर 98%, उतार-चढ़ाव के बिना स्थिर नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने के प्रभाव;

2. उलटा A²/O प्रक्रिया (नाइट्रोजन हटाने के लिए कार्बन स्रोत को प्राथमिकता दी गई)

कोर संशोधन: तीन टैंक अनुभागों के अनुक्रम को एनोक्सिक → एनारोबिक → एरोबिक में समायोजित करना, किसी नए उपकरण की आवश्यकता नहीं है, केवल जल प्रवाह दिशा को समायोजित करना, मौजूदा संयंत्रों की कम लागत वाली रेट्रोफिटिंग के लिए उपयुक्त है।

• कीचड़ वापसी अनुपात: 100%, ए²/ओ अनुभाग में स्थिर कीचड़ एकाग्रता सुनिश्चित करना और डीएनपीएओ और पॉलीफॉस्फेट {{1}संचय करने वाले जीवों (पीएओ) के लिए पर्याप्त बायोमास प्रदान करना।

• आंतरिक रिटर्न अनुपात: 250% पर नियंत्रित। यह अनुपात A²/O एनोक्सिक अनुभाग को पर्याप्त नाइट्रेट प्रदान करता है, जबकि अत्यधिक रिटर्न के कारण अत्यधिक ऊर्जा खपत से बचाता है, सर्वोत्तम लागत-प्रभावशीलता प्रदान करता है।

• माइक्रोबियल नियंत्रण: ऑपरेटिंग मापदंडों को अनुकूलित करके, सिस्टम में डिनाइट्रिफाइंग पीएओ का अनुपात 40.5% पर स्थिर किया जाता है, जिससे डिनाइट्रीकरण और फॉस्फोरस निष्कासन अधिकतम हो जाता है।

• घुलित ऑक्सीजन (डीओ) नियंत्रण: ए²/ओ एरोबिक सेक्शन डीओ=1-2 मिलीग्राम/लीटर (पीएओ की फॉस्फोरस ग्रहण आवश्यकताओं को पूरा करना और उच्च डीओ के कारण अत्यधिक ऊर्जा बर्बादी से बचना); बीएएफ अनुभाग डीओ=4-5 मिलीग्राम/लीटर (नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की नाइट्रीकरण आवश्यकताओं को पूरा करना और पूर्ण अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन सुनिश्चित करना)।

3. जेएचबी प्रक्रिया

कोर संशोधन: अवायवीय चरण में लौटे कीचड़ के पथ के साथ एक एनोक्सिक प्री - डेनिट्रिफिकेशन टैंक जोड़ा जाता है। लौटा हुआ कीचड़ सबसे पहले इस टैंक में प्रवेश करता है, जहां यह प्रभावशाली सीओडी के एक हिस्से का उपयोग करके पूर्व-विनाइट्रीकरण से गुजरता है, जिससे कीचड़ में नाइट्रेट की मात्रा कम हो जाती है।

• कोर संशोधन: "एनारोबिक चरण में वापस आने वाले कीचड़" की पारंपरिक A²/O प्रक्रिया को "कीचड़ को एनोक्सिक टैंक में वापस लाने" के लिए समायोजित किया जाता है, जिससे लौटे हुए कीचड़ को पहले एनोक्सिक चरण में डीनाइट्रीकरण से गुजरने की अनुमति मिलती है, जो इसमें मौजूद नाइट्रेट का उपभोग करता है।

• संशोधन प्रभाव: एनोक्सिक चरण में विनाइट्रीकरण के बाद, अवायवीय चरण में प्रवेश करने वाला कीचड़ लगभग नाइट्रेट मुक्त होता है, और अवायवीय चरण में फॉस्फोरस रिलीज दक्षता 50%+ बढ़ जाती है, जिससे फॉस्फोरस हटाने के साथ नाइट्रेट हस्तक्षेप की समस्या का समाधान हो जाता है। एमयूसीटी प्रक्रिया, विशेष रूप से, मिश्रित शराब डिनाइट्रीकरण से कीचड़ डिनाइट्रीकरण को अलग करने के लिए दो एनोक्सिक टैंक जोड़ती है, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर नाइट्रेट हस्तक्षेप के साथ अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए अधिक स्थिर प्रदर्शन और उपयुक्तता होती है।

• प्राथमिकता वाले कार्बन स्रोत आवंटन: कच्चा पानी सबसे पहले एनोक्सिक क्षेत्र में प्रवेश करता है, जहां डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया अधिमानतः कार्बन स्रोत प्राप्त करते हैं, जिससे डिनाइट्रीकरण दक्षता में काफी सुधार होता है और कम सी/एन अनुपात के तहत अपर्याप्त डिनाइट्रीकरण की समस्या का समाधान होता है।

• संचालन और रखरखाव लाभ: सरलीकृत प्रक्रिया, अतिरिक्त उपकरण या संचालन और रखरखाव लागत की कोई आवश्यकता नहीं, लघु संशोधन चक्र और कम कार्यान्वयन कठिनाई, जो इसे मौजूदा संयंत्रों को अपग्रेड करने के लिए पसंदीदा समाधानों में से एक बनाती है।

• अधिक स्थिर फॉस्फोरस निष्कासन: पॉलीफॉस्फेट -संचय करने वाले बैक्टीरिया एनोक्सिक क्षेत्र में "भूख अवस्था" में हैं। अवायवीय क्षेत्र में प्रवेश करने के बाद, वे कार्बन स्रोतों को अवशोषित करते हैं और फास्फोरस को अधिक कुशलता से छोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अधिक गहन एरोबिक फास्फोरस अवशोषण और अधिक स्थिर फास्फोरस निष्कासन होता है।

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अतिरिक्त टिप्पणियाँ: यह प्रक्रिया विशेष रूप से यूसीटी प्रक्रिया की तुलना में बेहतर डिनाइट्रीकरण प्रदर्शन के साथ, लौटे कीचड़ में अत्यधिक उच्च नाइट्रेट सामग्री की समस्या का समाधान करती है, लेकिन इसके लिए एक अतिरिक्त टैंक की आवश्यकता होती है। यह उच्च विनाइट्रीकरण आवश्यकताओं और संशोधन की गुंजाइश वाले अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए उपयुक्त है।

1. मूल सिद्धांत

अवायवीय फास्फोरस विमोचन → एनोक्सिक नाइट्रोजन निष्कासन + विनाइट्रीकरण फास्फोरस निष्कासन → एरोबिक नाइट्रीकरण + फास्फोरस ग्रहण, तीन चरण सहक्रियात्मक रूप से काम करते हैं, एक बंद लूप में कीचड़ और आंतरिक पुनर्चक्रण पर निर्भर होते हैं;

2. अंतर्निहित बाधाएँ

कार्बन स्रोत प्रतिस्पर्धा, कीचड़ की उम्र की विसंगतियां, और नाइट्रेट हस्तक्षेप इन तीनों को पारंपरिक संचालन और रखरखाव के माध्यम से हल नहीं किया जा सकता है, और अनुपालन प्राप्त करने में प्रमुख बाधाएं हैं;

3. मूल समाधान

"दोहरे कार्बन उपयोग" के लिए डेनिट्रिफाइंग पॉलीफॉस्फेट {{0}संचित बैक्टीरिया (डीएनपीएओ) का उपयोग: यह नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटाने के साथ-साथ कार्बन स्रोत की कमी को कम करता है।

4. कम सी/एन अनुपात के लिए आवश्यक

A²/O + BAF संयुक्त प्रक्रिया नाइट्रीकरण और फास्फोरस निष्कासन को अलग करती है, जिससे प्रत्येक को इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त करने और लगातार ग्रेड ए मानकों तक पहुंचने की अनुमति मिलती है।

5. रेट्रोफिटिंग को प्राथमिकता

यूसीटी और उल्टे ए²/ओ प्रक्रियाएं कम लागत, कार्यान्वयन में आसानी प्रदान करती हैं, और किसी बड़े विध्वंस या पुनर्निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है, जो उन्हें मौजूदा संयंत्रों के तेजी से उन्नयन के लिए उपयुक्त बनाती है।