इसके स्रोत पर कीचड़ जमाव को रोकना: अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया डिजाइन में एक मुख्य रणनीति

सक्रिय कीचड़ अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों में कीचड़ जमाव सबसे आम और चुनौतीपूर्ण समस्याओं में से एक है, जो खराब कीचड़ निपटान प्रदर्शन (एसवीआई> 150 एमएल/जी), द्वितीयक निपटान टैंक में कीचड़ के पानी को अलग करने में विफलता, और अपशिष्ट में अत्यधिक निलंबित ठोस (एसएस) के रूप में प्रकट होता है, जो गंभीर मामलों में सिस्टम की विफलता का कारण बन सकता है। पारंपरिक समाधान अक्सर ऑपरेशन के दौरान आपातकालीन समायोजन पर ध्यान केंद्रित करते हैं (जैसे कि कौयगुलांट जोड़ना या घुलित ऑक्सीजन (डीओ) को समायोजित करना), लेकिन ये उपाय केवल अस्थायी समाधान हैं और परिचालन लागत में वृद्धि करते हैं। वास्तव में, कीचड़ की रोकथाम को प्रक्रिया डिजाइन चरण में लागू किया जाना चाहिए {{4}अत्यधिक फिलामेंटस बैक्टीरिया के विकास या गैर-फिलामेंटस चिपचिपा बल्किंग के कारणों को वैज्ञानिक रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन चयन, ऑपरेटिंग पैरामीटर मिलान और कार्यात्मक इकाई एकीकरण के माध्यम से खत्म करना दीर्घकालिक स्थिर प्रणाली को प्राप्त करने का मूल तरीका है। संचालन। यह आलेख, कीचड़ उभार के निर्माण तंत्र पर आधारित, संपूर्ण प्रक्रिया डिजाइन परिप्रेक्ष्य से "रिएक्टर चयन-पैरामीटर अनुकूलन{{9}सहायक प्रणाली विन्यास" को कवर करने वाली एक एकीकृत डिजाइन रणनीति का प्रस्ताव करता है।

Sludge bulking is primarily classified into two categories: filamentous bulking (accounting for >90%) और गैर-फिलामेंटस बल्किंग। उनकी घटना सीधे प्रक्रिया डिजाइन में दोषों से संबंधित है। इन दो प्रकारों के बीच कारणों और डिज़ाइन सहसंबंध को स्पष्ट करना सटीक डिज़ाइन के लिए एक शर्त है।

1. फिलामेंटस बल्किंग: डिज़ाइन दोषों के कारण "पारिस्थितिक असंतुलन"।

सक्रिय कीचड़ में फिलामेंटस बैक्टीरिया सामान्य वनस्पति हैं; उनकी मध्यम वृद्धि झुंड संरचना की स्थिरता को बढ़ा सकती है। हालाँकि, जब प्रक्रिया डिज़ाइन "फिलामेंटस बैक्टीरिया के उन्नत प्रतिस्पर्धात्मक लाभ" की ओर ले जाता है, तो बल्किंग घटित होगी। मूल डिज़ाइन से संबंधित योगदान देने वाले कारकों में शामिल हैं: सबसे पहले, असमान विघटित ऑक्सीजन (डीओ) वितरण, जैसे कि रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन जो स्थानीय एनोक्सिक स्थितियों (डीओ <0.5 मिलीग्राम/एल) की ओर ले जाता है, जिससे फिलामेंटस बैक्टीरिया को उनके बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के कारण प्राथमिकता से ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। दूसरा, एक अनुचित सब्सट्रेट एकाग्रता ढाल; पूरी तरह से मिश्रित रिएक्टरों में, कम और एकसमान सब्सट्रेट सांद्रता उनकी उच्च पोषक तत्व अवशोषण दक्षता के कारण फिलामेंटस बैक्टीरिया को हावी होने की अनुमति देती है। तीसरा, अत्यधिक लंबा कीचड़ प्रतिधारण समय (एसआरटी) डिजाइन, जिससे पुराने कीचड़ में फिलामेंटस बैक्टीरिया का एक बड़ा संचय होता है। चौथा, पोषक तत्व असंतुलन; डिज़ाइन ने प्रभावशाली सी/एन अनुपात और सी/पी अनुपात में उतार-चढ़ाव पर विचार नहीं किया, जिसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन और फास्फोरस की कमी होने पर अत्यधिक फिलामेंटस बैक्टीरिया की वृद्धि हुई।

2. नॉन-फिलामेंटस बल्किंग: डिज़ाइन लोड असंतुलन के कारण होने वाला मेटाबोलिक विकार

Non-filamentous bulking is mostly caused by excessive microbial proliferation producing viscous polysaccharides, leading to increased water content in sludge flocs. The design-related causes are concentrated in "load control defects": First, the organic load (F/M) is designed too high (>0.5 kg BOD₅/(kg MLSS·d)), and the reactor cannot quickly adapt when the concentration of easily degradable organic matter in the influent suddenly increases; second, the hydraulic load design is unreasonable, with excessively high surface load in the secondary settling tank (>1.5 m³/(m²·h)), जिससे कीचड़ की परत पर प्रभाव पड़ता है और फ़्लॉक टूट जाता है; तीसरा, प्रीट्रीटमेंट यूनिट गायब है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक प्रभावशाली निलंबित कण पदार्थ (एसएस) होता है, जो रिएक्टर में बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ को सोख लेता है, जिससे लोड में उतार-चढ़ाव बढ़ जाता है।

प्रक्रिया डिज़ाइन को "फिलामेंटस बैक्टीरिया के प्रतिस्पर्धात्मक लाभ को रोकने, माइक्रोबियल चयापचय वातावरण को स्थिर करने, और कीचड़ को बढ़ाने {{0} जल पृथक्करण दक्षता" पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए और इसे तीन आयामों से व्यवस्थित रूप से अनुकूलित किया जाना चाहिए: रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन, मुख्य पैरामीटर और कार्यात्मक इकाइयां . 1. रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन: फिलामेंटस बैक्टीरिया को रोकने के लिए एक माइक्रोएन्वायरमेंट का निर्माण

रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन सीधे डीओ और सब्सट्रेट सांद्रता के स्थानिक वितरण को निर्धारित करता है, जो फिलामेंटस बैक्टीरियल बल्किंग को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है। पूरी तरह से मिश्रित रिएक्टर के अंतर्निहित दोषों से बचने के लिए डिज़ाइन में ग्रेडिएंट पर्यावरण कॉन्फ़िगरेशन को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

(1) प्लग प्रवाह और समग्र कॉन्फ़िगरेशन को प्राथमिकता दें

प्लग-इन रिएक्टर (जैसे पारंपरिक वातन टैंक और ऑक्सीकरण खाई) जल प्रवाह दिशा के साथ एक प्राकृतिक सब्सट्रेट एकाग्रता ढाल (सामने उच्च, पीछे कम) और डीओ ग्रेडिएंट (सामने कम, पीछे उच्च) बनाते हैं। यह ढाल वाला वातावरण पर्याप्त सब्सट्रेट वाले क्षेत्रों में फ्लॉक बनाने वाले बैक्टीरिया (प्रमुख जीवाणु समूह जो फ्लॉक्स बनाता है) के तेजी से प्रजनन की सुविधा प्रदान करता है, जिससे फिलामेंटस बैक्टीरिया की अत्यधिक वृद्धि रुक ​​जाती है। डिज़ाइन के दौरान, प्रभावी जल प्रवाह सुनिश्चित करने और शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए रिएक्टर की लंबाई {{4} से {{5} चौड़ाई का अनुपात 5:1 से अधिक या उसके बराबर और टैंक की गहराई 3 ~ 5 मीटर तक नियंत्रित की जानी चाहिए। बड़े पैमाने के अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए, "प्लग प्रवाह + खंडित वातन" कॉन्फ़िगरेशन को अपनाया जा सकता है, रिएक्टर को 3-4 चैनलों में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक एक स्वतंत्र वातन प्रणाली के साथ। प्रत्येक चैनल की वातन दर को समायोजित करके, सामने के छोर पर घुलित ऑक्सीजन (डीओ) को 0.5-1 मिलीग्राम/लीटर (एनॉक्सिक ज़ोन) पर और पीछे के छोर पर 2-3 मिलीग्राम/लीटर (एरोबिक ज़ोन) पर नियंत्रित किया जाता है, इस प्रकार फिलामेंटस बैक्टीरिया के दमन के साथ नाइट्रोजन हटाने की आवश्यकताओं को संतुलित किया जाता है।

संयुक्त विन्यास (जैसे ए²ओ, यूसीटी, और एमएसबीआर) एनारोबिक, एनोक्सिक और एरोबिक क्षेत्रों के कार्यात्मक ज़ोनिंग के माध्यम से स्तरीय पोषक तत्व उपयोग प्राप्त करते हैं, जिससे फिलामेंटस बैक्टीरिया के प्रतिस्पर्धात्मक लाभ कम हो जाते हैं। डिज़ाइन के दौरान, प्रत्येक अनुभाग के बीच हाइड्रोलिक अलगाव को मजबूत करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि एनोक्सिक और एरोबिक जोन के बीच गाइड दीवारें स्थापित करना और मिश्रित शराब रीसर्क्युलेशन अनुपात (आंतरिक रीसर्क्युलेशन अनुपात 200% - 300%) को नियंत्रित करना। यह नाइट्रेट को अवायवीय क्षेत्र में वापस बहने से रोकता है, पॉलीफॉस्फेट-संचय करने वाले बैक्टीरिया को रोकता है, जबकि कुछ आसानी से नष्ट होने वाले कार्बन स्रोतों का उपभोग करने के लिए एनोक्सिक क्षेत्र में डीनाइट्रीकरण का उपयोग करता है, जिससे एरोबिक क्षेत्र में फिलामेंटस बैक्टीरिया पर पोषक तत्व प्रतिस्पर्धा का दबाव कम हो जाता है।

(2) वातन प्रणाली का तर्कसंगत डिजाइन: डीओ एकरूपता और नियंत्रणीयता सुनिश्चित करना

वातन प्रणाली में डिज़ाइन संबंधी खामियाँ स्थानीयकृत डीओ अपर्याप्तता का मुख्य कारण हैं। डीओ नियंत्रण सटीकता को तीन पहलुओं के माध्यम से सुधारने की आवश्यकता है: वातन विधि, उपकरण चयन, और अनुकूलित प्लेसमेंट। प्लग फ्लो रिएक्टरों के लिए, माइक्रोपोरस वातन (जैसे झिल्ली एरेटर) को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि इसकी ऑक्सीजन उपयोग दर 25% ~ 35% तक पहुंच सकती है, जो सतह वातन (8% ~ 15%) से कहीं अधिक है। एरेटर प्लेसमेंट को गलियारे की लंबाई के साथ समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए, सामने के छोर पर घनत्व 10% ~ 20% तक कम किया जाना चाहिए और एक स्थिर डीओ ग्रेडिएंट सुनिश्चित करने के लिए पीछे के छोर पर बढ़ाया जाना चाहिए। इसके साथ ही, वातन मात्रा के गतिशील नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए प्रत्येक गलियारे में ऑनलाइन डीओ निगरानी बिंदु और वातन विनियमन वाल्व स्थापित किए जाने चाहिए।

पूरी तरह से मिश्रित रिएक्टरों (जैसे एसबीआर) के लिए, यदि स्थान की कमी के कारण उनका उपयोग किया जाना चाहिए, तो "आंतरायिक वातन + सरगर्मी" मोड का उपयोग किया जाना चाहिए। इसमें प्लग प्रवाह वातावरण को अनुकरण करने और फिलामेंटस बैक्टीरिया को रोकने के लिए समय-समय पर "एनारोबिक सरगर्मी (1~2h) - एरोबिक वातन (2~3h)" के बीच स्विच करना शामिल है। डिज़ाइन चरण के दौरान वातन तीव्रता की सटीक गणना करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि एरोबिक चरण के दौरान डीओ तेजी से 2 मिलीग्राम/एल से ऊपर बढ़ जाए और एनोक्सिक चरण के दौरान ओआरपी -100 से -50 एमवी पर नियंत्रित हो।

2. मुख्य पैरामीटर: "फ्लोक एडवांटेज" की परिचालन सीमाओं का मिलान

कीचड़ की आयु (एसआरटी), जैविक लोडिंग (एफ/एम), और पोषक तत्व अनुपात जैसे मुख्य मापदंडों के डिजाइन को चयापचय परिप्रेक्ष्य से कीचड़ के ढेर को रोकने के लिए फ्लॉक बैक्टीरिया की प्रमुख वृद्धि सीमा के भीतर सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

(1) कीचड़ आयु (एसआरटी): माइक्रोबियल जनरेशन चक्र से सटीक रूप से मेल खाता है

अत्यधिक लंबा एसआरटी फिलामेंटस बैक्टीरिया के विकास में एक महत्वपूर्ण योगदान कारक है। डिज़ाइन को उपचार के उद्देश्यों (नाइट्रीकरण/फॉस्फोरस निष्कासन) और प्रभावशाली पानी की गुणवत्ता के आधार पर एक उचित एसआरटी (स्वयं - निष्कासन समय) सीमा निर्धारित करनी चाहिए: केवल कार्बनिक पदार्थ हटाने के लिए, एसआरटी को 3 - 5 दिनों में नियंत्रित किया जाना चाहिए; एक साथ नाइट्रोजन हटाने के लिए, एसआरटी को 10-15 दिनों तक बढ़ाया जाना चाहिए (नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की जरूरतों को पूरा करने के लिए); नाइट्रोजन और फास्फोरस को एक साथ हटाने के लिए, पॉलीफॉस्फेट-संचय करने वाले बैक्टीरिया और नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया दोनों की वृद्धि आवश्यकताओं को संतुलित करने के लिए एसआरटी को 8-12 दिनों पर नियंत्रित किया जाना चाहिए।

स्थिर एसआरटी सुनिश्चित करने के लिए, "निरंतर कीचड़ निर्वहन + ऑनलाइन निगरानी" मोड को नियोजित करते हुए, एक सटीक कीचड़ निर्वहन प्रणाली को डिजाइन में शामिल किया जाना चाहिए। एमएलएसएस सांद्रता (2000-4000 मिलीग्राम/एल के बीच नियंत्रित) के आधार पर अतिरिक्त कीचड़ निर्वहन को स्वचालित रूप से समायोजित करने के लिए माध्यमिक अवसादन टैंक में एक कीचड़ एकाग्रता मीटर स्थापित किया जाना चाहिए। बड़ी प्रणालियों के लिए, एक कीचड़ गाढ़ा करने वाला टैंक और एक रिटर्न कीचड़ पंप स्टेशन स्थापित किया जा सकता है। रिटर्न अनुपात (50%-100%) को नियंत्रित करके, एसआरटी उतार-चढ़ाव से बचते हुए, रिएक्टर के भीतर कीचड़ एकाग्रता को स्थिर बनाए रखा जा सकता है।

(2) ऑर्गेनिक लोडिंग अनुपात (एफ/एम): "लोड शॉक" और "लो लोड भुखमरी" से बचना

एफ/एम डिज़ाइन को "फ्लोक प्रसार आवश्यकताओं" और "लोड स्थिरता" को संतुलित करना चाहिए, अत्यधिक उच्च या निम्न अनुपात से बचना चाहिए। शहरी अपशिष्ट जल उपचार के लिए, एफ/एम को आदर्श रूप से 0.2 और 0.4 किलोग्राम बीओडी₅/(किलो एमएलएसएस·डी) के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए, जिसके भीतर फ्लॉक्स में जीवाणु चयापचय जोरदार होता है, जो तेजी से घने फ्लॉक्स बनाता है। औद्योगिक अपशिष्ट जल (जैसे कि खाद्य प्रसंस्करण अपशिष्ट जल, जिसमें अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी है) के लिए, एफ/एम को 0.3 से 0.5 किलोग्राम बीओडी₅/(किलो एमएलएसएस·डी) तक बढ़ाया जा सकता है, लेकिन लोड उतार-चढ़ाव को बफर करने के लिए एक पूर्व उपचार समकारी टैंक की आवश्यकता होती है। डिज़ाइन को "प्रीट्रीटमेंट + लोड वितरण" के माध्यम से लोड झटके को नियंत्रित करना चाहिए: सबसे पहले, समान प्रभावशाली गुणवत्ता और मात्रा सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम दैनिक प्रवाह के 8-12 घंटे के लिए डिज़ाइन की गई प्रभावी मात्रा के साथ एक होमोजिनाइजेशन टैंक स्थापित किया जाना चाहिए; दूसरा, एक "समानांतर रिएक्टर" विन्यास अपनाया जाना चाहिए। जब प्रभावशाली भार अचानक बढ़ जाता है, तो समग्र सिस्टम लोड असंतुलन से बचने के लिए, ऑपरेशन में रिएक्टरों की संख्या को स्विच करके (उदाहरण के लिए, समानांतर में 2 से 1 में बदलकर) एकल टैंक के एफ/एम अनुपात को अस्थायी रूप से बढ़ाया जा सकता है।

(3) पोषक तत्व अनुपात: सी/एन/पी संतुलन का सटीक नियंत्रण

नाइट्रोजन और फास्फोरस की कमी से फिलामेंटस बैक्टीरिया की अत्यधिक वृद्धि हो सकती है। डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि प्रभावशाली सी/एन अनुपात 3{3}}5 से अधिक या उसके बराबर है और सी/पी अनुपात 15-20 से अधिक या उसके बराबर है। कम कार्बन वाले अपशिष्ट जल के लिए (उदाहरण के लिए, नगरपालिका अपशिष्ट जल, सीओडी/टीएन)।<5), a carbon source addition system should be reserved, with the addition point set at the front end of the anaerobic section, using a metering pump for precise addition; for high carbon-to-nitrogen ratio industrial wastewater (e.g., chemical wastewater), a nitrogen and phosphorus addition device should be reserved, with the addition point set at the inlet of the aerobic section to avoid nutrient imbalance.

डिज़ाइन वास्तविक समय में प्रभावशाली सीओडी, टीएन और टीपी सांद्रता की निगरानी के लिए "ऑनलाइन जल गुणवत्ता निगरानी + स्वचालित खुराक" प्रणाली को एकीकृत कर सकता है, और स्थिर पोषक अनुपात सुनिश्चित करने के लिए सामग्री संतुलन समीकरणों के माध्यम से स्वचालित रूप से खुराक की गणना कर सकता है। उदाहरण के लिए, जब प्रभावशाली सी/एन अनुपात 3 से कम होता है, तो कार्बन स्रोत के पूरक के लिए सोडियम एसीटेट (सीओडी समतुल्य 0.78) स्वचालित रूप से जोड़ा जाता है; जब सी/पी अनुपात 15 से कम होता है, तो फॉस्फोरस स्रोत की पूर्ति के लिए पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट मिलाया जाता है।

3. सहायक प्रणाली: "कीचड़" और "जोखिम बफर" को मजबूत करना

द्वितीयक अवसादन टैंक में डिज़ाइन दोष और आपातकालीन प्रणाली की कमी कीचड़ जमाव के नुकसान को बढ़ा देगी। कीचड़ जल पृथक्करण इकाई को अनुकूलित करके और आपातकालीन सुविधाओं को कॉन्फ़िगर करके सिस्टम के जोखिम प्रतिरोध में सुधार करना आवश्यक है।

(1) माध्यमिक अवसादन टैंक: हाइड्रोलिक स्थितियों और कीचड़ निर्वहन क्षमता का अनुकूलन

द्वितीयक अवसादन टैंक की सतह लोडिंग, प्रभावी पानी की गहराई और कीचड़ स्क्रैपिंग विधि सीधे कीचड़ निपटान प्रभाव को प्रभावित करती है। डिज़ाइन चरण के दौरान सतह लोडिंग दर को 0.8 ~ 1.2 m³/(m²·h) के भीतर सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए (1.5 m³/(m²·h) के पारंपरिक डिजाइन मूल्य से कम), कीचड़ की परत के लिए पर्याप्त स्थान सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी पानी की गहराई 4m से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए। एक केंद्रीय इनलेट और परिधीय आउटलेट के साथ एक रेडियल प्रवाह माध्यमिक अवसादन टैंक को अपनाया जाता है, और कीचड़ परत पर आने वाले पानी के प्रभाव को कम करने के लिए इनलेट क्षेत्र में एक फ्लो स्ट्रेटनर स्थापित किया जाता है।

कीचड़ स्क्रैपिंग प्रणाली अधिमानतः एक परिधीय ड्राइव कीचड़ खुरचनी का उपयोग करती है, जिसमें अत्यधिक स्क्रैपिंग गति से कीचड़ फ्लोक टूटने से बचने के लिए स्क्रैपिंग गति 1 ~ 2 मीटर / मिनट पर नियंत्रित होती है। एक निचला वातन अशांति उपकरण भी स्थापित किया गया है; जब कीचड़ की परत की मोटाई 1.5 मीटर से अधिक हो जाती है, तो अवायवीय अपघटन और कीचड़ को तैरने से रोकने के लिए निम्न दबाव वातन (0.5 मिलीग्राम/एल से नीचे नियंत्रित डीओ) सक्रिय हो जाता है। इसके अलावा, वास्तविक समय में कीचड़ इंटरफ़ेस ऊंचाई की निगरानी के लिए माध्यमिक अवसादन टैंक को कीचड़ इंटरफ़ेस मीटर इंस्टॉलेशन इंटरफ़ेस से सुसज्जित किया जाना चाहिए; जब इंटरफ़ेस प्रभावी पानी की गहराई के 1/2 से अधिक हो जाता है, तो कीचड़ निर्वहन दर स्वचालित रूप से बढ़ जाती है।

(2) पूर्व उपचार और आपातकालीन प्रणाली: जोखिम के स्रोत को अवरुद्ध करना

प्रीट्रीटमेंट सिस्टम डिज़ाइन को "विषाक्त पदार्थों और अड़ियल सब्सट्रेट्स को हटाने" पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए ताकि उन्हें माइक्रोबियल गतिविधि को बाधित करने और भारीपन पैदा करने से रोका जा सके। सबसे पहले, निलंबित ठोस पदार्थों और रेत को हटाने के लिए एक स्क्रीन (1-3 मिमी रिक्ति) और एक ग्रिट कक्ष (चक्रवात प्रकार) स्थापित किया जाना चाहिए। दूसरे, औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए, पुनर्गणना कार्बनिक पदार्थ को वीएफए में परिवर्तित करने के लिए एक हाइड्रोलिसिस अम्लीकरण टैंक (एचआरटी =4-6 एच) जोड़ा जाना चाहिए, जिससे अपशिष्ट जल की बायोडिग्रेडेबिलिटी में सुधार होगा और बाद के रिएक्टरों पर भार कम होगा।

आपातकालीन प्रणाली के डिज़ाइन को "कौयगुलांट जोड़ + कीचड़ प्रतिस्थापन" के लिए एक इंटरफ़ेस आरक्षित करके अचानक भारीपन के जोखिम को संबोधित करना चाहिए: द्वितीयक अवसादन टैंक के इनलेट पर एक कौयगुलांट खुराक उपकरण स्थापित किया जाना चाहिए, जिससे कीचड़ निपटान प्रदर्शन में तेजी से सुधार करने के लिए पीएसी (50 - 100 मिलीग्राम / एल) या पीएएम (1 - 5 मिलीग्राम / एल) को जोड़ने की अनुमति मिलती है। रिएक्टर इनलेट पर एक उच्च गुणवत्ता वाला कीचड़ रिटर्न इंटरफ़ेस स्थापित किया जाना चाहिए, जिससे आसपास के अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (सिस्टम की कीचड़ मात्रा के 20% -30% की जगह) से उच्च गुणवत्ता वाले सक्रिय कीचड़ की शुरूआत हो सके, ताकि गंभीर उभार की स्थिति में माइक्रोबियल समुदाय संरचना को जल्दी से बहाल किया जा सके। तृतीय. डिज़ाइन सत्यापन: सिमुलेशन और केस स्टडीज के माध्यम से प्रभावशीलता सुनिश्चित करना

प्रक्रिया डिज़ाइन पूरा होने के बाद, डिज़ाइन की खामियों से बचने के लिए कीचड़ ढेर नियंत्रण की प्रभावशीलता को संख्यात्मक सिमुलेशन और इंजीनियरिंग केस अध्ययनों के साथ तुलना के माध्यम से मान्य करने की आवश्यकता है।

सबसे पहले, संख्यात्मक सिमुलेशन उपकरण (जैसे बायोविन और जीपीएस-X) का उपयोग किया जाता है। डिज़ाइन पैरामीटर (रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन, एसआरटी, एफ/एम, डीओ, आदि) और प्रभावशाली जल गुणवत्ता डेटा विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत कीचड़ के ढेर जोखिम (जैसे एसवीआई परिवर्तन और फिलामेंटस बैक्टीरिया गिनती) का अनुकरण करने के लिए इनपुट हैं। उदाहरण के लिए, प्लग प्रवाह और पूरी तरह से मिश्रित रिएक्टरों के बीच एसवीआई अंतर का अनुकरण जब डीओ 0.3 मिलीग्राम/एल तक उतार-चढ़ाव करता है तो वातन प्रणाली प्लेसमेंट के अनुकूलन की अनुमति मिलती है; जब प्रभावशाली सी/एन अनुपात 2 तक गिर जाता है तो एसवीआई पर कार्बन स्रोत खुराक के प्रभाव का अनुकरण करना खुराक प्रणाली के डिजाइन मापदंडों को निर्धारित करता है।

दूसरा, समान अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के सफल डिजाइन अनुभवों का संदर्भ देते हुए इंजीनियरिंग केस अध्ययन आयोजित किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक A²O संयंत्र खाद्य प्रसंस्करण अपशिष्ट जल का उपचार करता है, "प्लग - प्रवाह एरोबिक टैंक + खंडित वातन + सटीक कीचड़ निर्वहन" के डिजाइन के माध्यम से, कीचड़ टर्नओवर समय (एसआरटी) को 10 दिनों तक और द्रव घनत्व (एफ/एम) को 0.3 किलोग्राम बीओडी₅/(किलो एमएलएसएस·डी) तक नियंत्रित किया जाता है। तीन साल के ऑपरेशन के बाद, कोई फिलामेंटस उभार नहीं हुआ और एफ्लुएंट सस्पेंडेड सॉलिड (एसएस) लगातार 10 मिलीग्राम/लीटर से नीचे रहा। एक नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र ने, एक हाइड्रोलिसिस अम्लीकरण टैंक और एक कार्बन स्रोत जोड़ प्रणाली को जोड़कर, कम कार्बन स्रोतों के कारण होने वाली भारी समस्या को हल किया, जिससे कीचड़ मात्रा सूचकांक (एसवीआई) 200 एमएल/जी से 120 एमएल/जी तक कम हो गया।

कीचड़ जमाव की रोकथाम और नियंत्रण का मूल "स्रोत डिज़ाइन" में निहित है, न कि परिचालन उपचार में। प्रक्रिया डिज़ाइन को "केवल डिस्चार्ज मानकों को पूरा करने", "माइक्रोबियल पारिस्थितिक संतुलन" पर ध्यान केंद्रित करने की पारंपरिक मानसिकता को तोड़ने की जरूरत है। इसमें एक माइक्रोएन्वायरमेंट बनाने के लिए रिएक्टर कॉन्फ़िगरेशन को अनुकूलित करना शामिल है जो फिलामेंटस बैक्टीरिया को रोकता है, सटीक पैरामीटर मिलान के माध्यम से फ्लोकुलेंट बैक्टीरिया के प्रमुख विकास को सुनिश्चित करता है, और व्यापक सहायक प्रणालियों के माध्यम से कीचड़ को मजबूत करने के लिए जल पृथक्करण और जोखिम बफरिंग को मजबूत करता है। भविष्य में, बुद्धिमान निगरानी और संख्यात्मक सिमुलेशन प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, प्रक्रिया डिजाइन को "व्यक्तिगत और सटीक" में उन्नत किया जाएगा। प्रभावशाली जल गुणवत्ता और क्षेत्रीय स्थितियों की विशेषताओं को मिलाकर, अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों के दीर्घकालिक स्थिर और कुशल संचालन को प्राप्त करने के लिए अनुकूलित रोकथाम और नियंत्रण रणनीतियों को डिजाइन किया जाएगा, जो जल पर्यावरण प्रशासन के लिए ठोस इंजीनियरिंग सहायता प्रदान करेगा।