अपशिष्ट जल उपचार उद्योग में, हम अक्सर कीचड़ की उम्र (θc), पानी का तापमान, और प्रवाहित BOD5 (Se) के बारे में बात करते हैं, लेकिन कुछ ही लोग वास्तव में इन तीनों के बीच संबंध को समझा सकते हैं। वास्तव में, ये तीन पैरामीटर जैविक प्रणालियों की स्थिरता को प्रभावित करने वाले मूल "स्वर्ण त्रिभुज" का निर्माण करते हैं। कीचड़ की उम्र प्रणाली में सूक्ष्मजीवों के "औसत जीवनकाल" को निर्धारित करती है; पानी का तापमान सूक्ष्मजीवों की "दक्षता" को नियंत्रित करता है; और प्रवाह OD5 (Se) सीधे सिस्टम के अंतिम उपचार "रिपोर्ट कार्ड" को दर्शाता है। सर्दियाँ करीब आ रही हैं और विभिन्न क्षेत्रों में अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में पानी का तापमान गिर रहा है, यह लेख, कई अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के फिटिंग ऑपरेटिंग वक्रों से प्राप्त अनुभवजन्य सूत्रों पर आधारित, जल आपूर्ति उपचार में संदर्भ के लिए इन तीन कारकों के बीच मात्रात्मक संबंध पर प्रकाश डालता है।
I. प्रवाहित BOD5 प्रभाव पर तापमान का प्रभाव: परिचालन डेटा से वास्तविक -विश्व पैटर्न
कई अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों से दीर्घकालिक परिचालन डेटा के आधार पर, विभिन्न तापमान सीमाओं में कीचड़ आयु (θc) और BOD5 (Se) के बीच अनुभवजन्य सहसंबंध वक्र फिटिंग के माध्यम से प्राप्त किए गए थे। ये सूत्र एक स्पष्ट प्रवृत्ति प्रदर्शित करते हैं: उच्च तापमान और मजबूत माइक्रोबियल गतिविधि के परिणामस्वरूप समान कीचड़ आयु के लिए कम प्रवाह BOD5 होता है; कम तापमान प्रणाली के लिए मानकों को पूरा करना अधिक कठिन बना देता है।
विभिन्न तापमान सीमाओं के बीच संबंध नीचे दिखाए गए हैं।
1. तापमान 25 डिग्री से ऊपर
जहां: आर सहसंबंध गुणांक को संदर्भित करता है, आमतौर पर पियर्सन सहसंबंध गुणांक, दो चर के बीच रैखिक सहसंबंध की ताकत को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
2. तापमान 20~25 डिग्री
3. तापमान 15~20 डिग्री
4. 15 डिग्री से नीचे तापमान
द्वितीय. मूल पैटर्न की गहराई से व्याख्या
पैटर्न 1: कम तापमान के कारण उच्च प्रवाहित BOD5 होता है - यहां तक कि कीचड़ की उम्र समान होने पर भी
उदाहरण के लिए: यह मानते हुए कि सिस्टम θc=10 दिनों पर संचालित होता है, ऊपर दिए गए सूत्रों में प्रतिस्थापित करें:
25 डिग्री से अधिक: से ≈ 2.1 मिलीग्राम/ली
15-20 डिग्री : से ≈ 3.2 मिलीग्राम/ली
15 डिग्री से कम: से ≈ 4.0 मिलीग्राम/लीटर
गणना के नतीजे बताते हैं कि प्रवाहित कार्बनिक पदार्थ की सांद्रता में अंतर दोगुने से भी अधिक हो सकता है। कारण सरल है: कम तापमान पर, माइक्रोबियल चयापचय गतिविधि कमजोर हो जाती है, सब्सट्रेट उपयोग दर कम हो जाती है, जिससे उसी कीचड़ उम्र में "अपर्याप्त उपचार क्षमता" हो जाती है।
पैटर्न 2: Se और θc में एक नकारात्मक घातीय संबंध है -कीचड़ की आयु बढ़ाने से हमेशा प्रवाह में सुधार होता है, लेकिन सुधार उत्तरोत्तर कम होता जाता है। सूत्र में सभी घातांक नकारात्मक हैं (-0.744, -0.674, -0.519, -0.554), जो दर्शाता है कि: θc बढ़ रहा है → Se घट रहा है, लेकिन घातांक 1 से कम है; θc को दोगुना करने से Se का मूल मान आधा नहीं हो जाएगा। अर्थात्, कीचड़ की उम्र को एक निश्चित सीमा तक बढ़ाने के बाद, θc को और बढ़ाने पर सीमित प्रभाव पड़ता है और इससे कीचड़ की उम्र बढ़ने, ऑक्सीजन की मांग में वृद्धि और कीचड़ के निपटान गुणों में कमी जैसी समस्याएं पैदा होंगी।
इसलिए, लंबी कीचड़ आयु हमेशा बेहतर नहीं होती है; एक इष्टतम संतुलन खोजने की जरूरत है।
पैटर्न 3: निम्न तापमान क्षेत्र में सहसंबंध गुणांक r कम है, जो सिस्टम अस्थिरता में वृद्धि का संकेत देता है।
15-20 की सीमा में... 15 डिग्री (आर=0.55) से नीचे और 15 डिग्री (आर=0.64) से नीचे के चरणों में, प्रवाहित बीओडी5 तापमान के उतार-चढ़ाव से अधिक महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होता है। यह इंगित करता है कि कम तापमान की स्थिति में, सूक्ष्मजीव पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं; सिस्टम घुलित ऑक्सीजन और भार में उतार-चढ़ाव के प्रति अधिक संवेदनशील है; और बहिःस्राव अधिक अस्थिर है, जिसके लिए अधिक परिष्कृत नियंत्रण की आवश्यकता है।
तृतीय. वास्तविक संचालन में इन सूत्रों का उपयोग कैसे करें?
1. सर्दियों के दौरान कीचड़ की उम्र पहले से बढ़ा लें
उत्तरी शहरों में, सर्दियों में पानी का तापमान 10-13 डिग्री तक गिर सकता है। इस समय, कम तापमान के कारण माइक्रोबियल गतिविधि में कमी को पूरा करने के लिए θc को 12-18 दिनों तक बढ़ाने की सिफारिश की गई है। यदि गर्मियों में कीचड़ की आयु 8-10 दिन बनाए रखी जाती है, तो अपशिष्ट जल के खराब होने का खतरा होता है।
2. सिस्टम उपचार भार क्षमता बढ़ाने के लिए गर्मियों में कीचड़ की आयु कम करें
जब पानी का तापमान 25 डिग्री से ऊपर होता है, तो उच्च माइक्रोबियल गतिविधि के कारण, सिस्टम की भार सहने की क्षमता बढ़ाने और कीचड़ की मात्रा को कम करने के लिए कीचड़ की आयु को उचित रूप से 6-8 दिनों तक कम किया जा सकता है। यही कारण है कि कई अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र गर्मियों में "बड़े कीचड़ निर्वहन और आसान सिस्टम संचालन" का अनुभव करते हैं।
3. इस विधि का उपयोग प्रक्रिया निदान के लिए किया जा सकता है -यह निर्धारित करने के लिए कि क्या प्रवाह संबंधी असामान्यताएं कीचड़ की उम्र या तापमान के कारण होती हैं।
जब प्रवाहित BOD5 बढ़ता है, तो कारण निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित चरणों का उपयोग किया जा सकता है:
(1) वर्तमान θc की गणना करें;
(2) सैद्धांतिक एसई की गणना करने के लिए पानी के तापमान के आधार पर संबंधित सूत्र का चयन करें;
(3) सैद्धांतिक मूल्य की वास्तविक मूल्य से तुलना करें: यदि वास्तविक मूल्य सैद्धांतिक मूल्य से बहुत अधिक है, तो यह लोड शॉक, अपर्याप्त घुलित ऑक्सीजन, या विषाक्त पदार्थों को इंगित करता है; यदि वास्तविक मूल्य सैद्धांतिक मूल्य के करीब है लेकिन थोड़ा अधिक है, तो यह अपर्याप्त कीचड़ आयु या अत्यधिक कम तापमान को इंगित करता है।
यह ऑपरेशन इंजीनियरों द्वारा सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली "रैपिड डायग्नोसिस विधि" है।
चतुर्थ. निष्कर्ष: सिस्टम संचालन के तर्क को समझने के लिए सूत्रों को समझना महत्वपूर्ण है
बहुत से लोग अनुभव के आधार पर अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के संचालन का आकलन करने के आदी हैं, लेकिन अनुभव को डेटा समर्थन की आवश्यकता होती है, और ये अनुभवजन्य सूत्र सबसे सहज मात्रात्मक आधार प्रदान करते हैं। वे हमें बताते हैं कि: कीचड़ की आयु मनमाने ढंग से निर्धारित नहीं की जाती है और इसे तापमान के साथ मिलान करने की आवश्यकता होती है; कम तापमान जैविक प्रणालियों के लिए सबसे बड़ी चुनौती है, और उपाय पहले से ही किए जाने चाहिए; प्रवाहित BOD5 में परिवर्तन के पीछे पर्यावरण के प्रति सूक्ष्मजीव पारिस्थितिकी तंत्र की समग्र प्रतिक्रिया है। सूक्ष्मजीवों पर केंद्रित वास्तव में परिष्कृत संचालन प्रबंधन को प्राप्त करने के लिए कीचड़ की उम्र, पानी के तापमान और प्रवाहित BOD5 के बीच "स्वर्ण त्रिकोण संबंध" को समझना आवश्यक है।