एमबीबीआर प्रक्रिया की सफलता या विफलता का मूल: जैव रासायनिक प्रक्रियाएं नहीं, बल्कि ठोस -तरल पृथक्करण

नगरपालिका उन्नयन, औद्योगिक अपशिष्ट जल नवीनीकरण और पुराने जल संयंत्रों की विस्तार परियोजनाओं में, एमबीबीआर (मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर) लंबे समय से मुख्यधारा और पसंदीदा प्रक्रिया रही है।

पारंपरिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया की तुलना में, एमबीबीआर उच्च सांद्रता वाले बायोफिल्म को समृद्ध करने के लिए निलंबित वाहकों पर निर्भर करता है, जो स्वतंत्र रूप से नियंत्रणीय कीचड़ आयु, सदमे भार के लिए मजबूत प्रतिरोध, छोटे पदचिह्न, सुविधाजनक विस्तार और नवीकरण, और नाइट्रीकरण और डिनाइट्रीकरण में उत्कृष्ट स्थिरता प्रदान करता है।

हालाँकि, कई इंजीनियरिंग कार्यान्वयनों में, कई तकनीशियन गलत धारणा में पड़ जाते हैं: पूरी तरह से जैविक उपचार टैंक में वातन, पैकिंग भराव अनुपात और लोड नियंत्रण पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि प्रवाह अनुपालन को निर्धारित करने वाली अंतिम बाधा की उपेक्षा करते हैं {{0}ठोस -तरल पृथक्करण इकाई।

उद्योग में एक व्यापक रूप से स्वीकृत कहावत है: एमबीबीआर जैव रासायनिक प्रक्रियाएं "प्रदूषकों को नष्ट करने" के लिए जिम्मेदार हैं, जबकि ठोस -तरल पृथक्करण "प्रवाह मानकों को बनाए रखने" के लिए जिम्मेदार है।

क्या एक शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर एसएस और टीपी के अल्ट्रा-{0}निम्न उत्सर्जन को स्थिर रूप से प्राप्त कर सकता है, यह जैविक उपचार चरण पर नहीं, बल्कि डाउनस्ट्रीम ठोस-तरल पृथक्करण प्रक्रिया के चयन पर निर्भर करता है।

एक पारंपरिक एकल चरण एमबीबीआर नाइट्रीकरण प्रणाली "जैविक प्रतिक्रिया + पोस्ट {{3} पृथक्करण" की एक विशिष्ट दो चरण संरचना है, न कि एक एकीकृत, पूरी तरह से प्रवाहित प्रक्रिया।

पूर्ण प्रवाह:
प्रभावशाली → एमबीबीआर जैविक रिएक्टर → ठोस - तरल पृथक्करण इकाई → प्रवाह निर्वहन/उन्नत उपचार

1. एमबीबीआर जैविक चरण के मुख्य कार्य
उच्च -घनत्व वाली निलंबित जैविक पैकिंग को टैंक में जोड़ा जाता है। निरंतर वातन से पैकिंग का द्रवीकरण हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्थिर बायोफिल्म इसकी सतह पर चिपक जाती है।

बायोफिल्म माइक्रोबियल समुदाय पूरा करता है: अमोनिया नाइट्रीकरण, कार्बनिक पदार्थ क्षरण, और आंशिक एक साथ विकृतीकरण।

विशेषताएं: बड़ा बायोमास, लंबी कीचड़ आयु, मजबूत आघात प्रतिरोध, कीचड़ जमा होने का कोई जोखिम नहीं, जो इसे पुराने जल उपचार संयंत्रों के साइट उन्नयन के लिए आदर्श बनाता है।

2. पोस्ट के मुख्य कार्य {{1}ठोस{2}}तरल पृथक्करण इकाई
एमबीबीआर जैविक प्रवाह अलग किए गए बायोफिल्म टुकड़े, पुराने जैविक अवशेष और ट्रेस कोलाइडल कणों को ले जाता है।

ये महीन निलंबित ठोस (एसएस) कण आकार में छोटे होते हैं और इनमें स्थिरीकरण गुण कम होते हैं, जिससे अकेले जैविक उपचार चरण द्वारा स्वयं शुद्धिकरण असंभव हो जाता है। उन्हें एक अलग पृथक्करण इकाई की आवश्यकता होती है: बारीक निलंबित ठोस पदार्थों को रोकना; एक साथ युग्मित कुल फास्फोरस को हटा दें; और यह सुनिश्चित करने के लिए पानी को साफ़ करें कि अंतिम प्रवाह साफ़ है और मानकों के अनुरूप है। संक्षेप में: एमबीबीआर "जैविक क्षरण" करता है, जबकि द्वितीयक अवसादन टैंक/उच्च-दक्षता स्पष्टीकरण "कीचड़{{4}पानी को अलग करना" करता है।

कई परियोजनाओं में अस्थिर कमीशनिंग, प्रवाहित एसएस स्तर में उतार-चढ़ाव और टीपी मानकों को प्राप्त करने में कठिनाई का अनुभव होता है। मूल कारण शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर प्रक्रिया के अंतर्निहित दोषों को पहचानने में विफलता है:

1. शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में पारंपरिक कीचड़ प्रवाह प्रणाली का अभाव है। पारंपरिक एओ और एएओ प्रणालियाँ महीन कणों को सोखने और हटाने के लिए सक्रिय कीचड़ फ्लॉक्स पर निर्भर करती हैं, जिनमें स्वाभाविक रूप से जमावट और अवसादन के फायदे होते हैं।

शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में निलंबित सक्रिय कीचड़ और फ्लोकुलेंट बैक्टीरिया का अभाव है। प्रवाह में निलंबित ठोस पदार्थ मुख्य रूप से बारीक टूटे हुए अलग किए गए बायोफिल्म और हल्के कोलाइड होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्राकृतिक निपटान प्रदर्शन बेहद खराब होता है।

2. पारंपरिक अवसादन और प्लवन प्रक्रियाओं की सीमाएँ हैं।

व्यापक इंजीनियरिंग परीक्षण ने सत्यापित किया है कि साधारण माध्यमिक अवसादन टैंक, उच्च दक्षता वाले अवसादन टैंक और शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर के साथ जोड़े गए पारंपरिक प्लवनशीलता 10 मिलीग्राम/लीटर से नीचे प्रवाहित एसएस को लगातार नियंत्रित करने के लिए संघर्ष करते हैं।

जब जल प्रवाह में उतार-चढ़ाव, भार के झटके, या बायोफिल्म प्रतिस्थापन अवधि का सामना करना पड़ता है, तो एसएस की अधिकता, अपशिष्ट मैलापन और कीचड़ के बहाव की अत्यधिक संभावना होती है।

3. शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में जैविक फास्फोरस हटाने की क्षमता बेहद कमजोर है। शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में एक समर्पित अवायवीय फास्फोरस रिलीज क्षेत्र का अभाव है, जो बहुत कम फास्फोरस निष्कासन (0.5% -1%) प्राप्त करने के लिए पूरी तरह से माइक्रोबियल आत्मसात पर निर्भर है। कुल फॉस्फोरस मानकों को प्राप्त करना पूरी तरह से डाउनस्ट्रीम रासायनिक जमावट और अवसादन पर निर्भर करता है।

इसका मतलब यह भी है कि एमबीबीआर डाउनस्ट्रीम सेपरेशन यूनिट को एसएस और टीपी दोनों को हटाने का काम एक साथ करना होगा; सामान्य अवसादन प्रक्रियाएं उन्नयन के बाद आवश्यक उच्च मानकों को पूरा नहीं कर सकती हैं।

मौजूदा परिपक्व प्रक्रियाओं के बीच, चुंबकीय जमावट अवसादन, शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर प्रणाली के लिए अनुकूलित इष्टतम ठोस तरल पृथक्करण समाधान है, जो इसकी अंतर्निहित कमियों को संबोधित करता है। यह जल संयंत्रों के उन्नयन के लिए मुख्य धारा की संयुक्त प्रक्रिया भी है: एमबीबीआर + चुंबकीय जमावट अवसादन।

पारंपरिक अवसादन प्रक्रियाओं की तुलना में, इसके मुख्य लाभ एमबीबीआर की कमियों की पूरी तरह से भरपाई करते हैं:

1. बेहतर सूक्ष्म कण पकड़ने की क्षमता, स्थिर अल्ट्रा{1}निम्न एसएस: चुंबकीय पाउडर के उच्च घनत्व, उच्च सोखना और उच्च फ्लोक घनत्व विशेषताओं का उपयोग करते हुए, यह एमबीबीआर प्रवाह में हल्के जैविक मलबे और अल्ट्राफाइन कोलाइड्स को जल्दी से पकड़ सकता है, जिससे पारंपरिक अवसादन संभाल नहीं सकने वाले बारीक एसएस की समस्या का समाधान हो जाता है।

इंजीनियरिंग परीक्षणों से पता चला है कि यह हाइड्रोलिक शॉक और लोड शॉक के लिए बेहद मजबूत प्रतिरोध के साथ, 5-10 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर प्रवाहित एसएस को स्थिर रूप से प्राप्त कर सकता है। एकल इकाई उपकरण रखरखाव और अधिभार स्थितियों के तहत भी, यह अभी भी न्यूनतम प्रदर्शन संकेतक बनाए रख सकता है।

2. निपटान वेग और ठोस प्रवाह पारंपरिक प्रक्रियाओं से बेहतर है: चुंबकीय फ्लॉक्स के उच्च घनत्व के परिणामस्वरूप बेहद तेजी से निपटान होता है, जिसमें ठोस प्रवाह भार सामान्य अवसादन टैंकों से कहीं अधिक होता है, जबकि पारंपरिक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक स्थान का लगभग 1/4 ही घेरता है।

सीमित भूमि और बिना अतिरिक्त सिविल इंजीनियरिंग स्थान वाले पुराने जल उपचार संयंत्रों को अपग्रेड करने की चुनौतियों के लिए बिल्कुल उपयुक्त, यह इन-सीटू अपग्रेड के लिए सबसे अच्छा विकल्प है।

3. उच्च जमावट फास्फोरस हटाने की दक्षता, एमबीबीआर फास्फोरस हटाने की कमियों को संबोधित करना। चुंबकीय जमावट गहरे रासायनिक फॉस्फोरस को हटाने के लिए रसायनों की कुशल खुराक की अनुमति देता है, जिससे प्रवाह में कुल फॉस्फोरस को अत्यंत निम्न स्तर तक दबा दिया जाता है। यह शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में जैविक फास्फोरस हटाने की क्षमता की कमी की पूरी तरह से भरपाई करता है, साथ ही एसएस और टीपी मानकों का अनुपालन भी करता है।

4. लचीलापन, तेजी से सुधार, और उच्च परिचालन स्थिरता। पानी की मात्रा में उतार-चढ़ाव, प्रभावशाली पानी की गुणवत्ता में अचानक बदलाव और भारी धातु के झटके के भार का सामना करते हुए, एमबीबीआर बायोफिल्म सिस्टम + चुंबकीय जमावट पृथक्करण प्रणाली दोहरी दोष सहिष्णुता प्रदान करती है। सिस्टम पुनर्प्राप्ति गति पारंपरिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रियाओं से कहीं बेहतर है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च परिचालन दोष सहनशीलता दर होती है।

जल उपचार उद्योग में दो सबसे आसानी से भ्रमित होने वाली प्रक्रियाएं हैं, और जिनमें नवागंतुकों में त्रुटियों की सबसे अधिक संभावना है, वे एमबीबीआर और एमबीआर हैं। उनके ठोस-तरल पृथक्करण तर्क पूरी तरह से विपरीत हैं और उन्हें कभी भी भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए।

1. एमबीआर (झिल्ली बायोरिएक्टर)
ठोस-तरल पृथक्करण विधि: झिल्ली मॉड्यूल का उपयोग करके भौतिक छनाई
किसी द्वितीयक अवसादन टैंक या निपटान टैंक की आवश्यकता नहीं है
कीचड़ और पानी को पूरी तरह से रोकने के लिए खोखली फाइबर झिल्लियों पर निर्भर करता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उच्च गुणवत्ता वाला प्रवाह होता है।
नुकसान: उच्च निवेश, उच्च परिचालन लागत, झिल्ली के बंद होने की संभावना, जटिल संचालन और रखरखाव, बार-बार सफाई।

2. एमबीबीआर (मूविंग बेड बायोरिएक्टर)
ठोस {{0}तरल पृथक्करण विधि: पोस्ट{{1}अवसादन/स्पष्टीकरण प्रक्रिया (द्वितीयक अवसादन टैंक, उच्च-दक्षता अवसादन, चुंबकीय जमावट अवसादन)
कोई झिल्ली मॉड्यूल नहीं, कोई भौतिक छानने की संरचना नहीं
जैविक अवस्था ही गिरावट के लिए जिम्मेदार है; कीचड़-जल पृथक्करण 100% डाउनस्ट्रीम सिविल इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है।
संक्षेप में:
एमबीआर "द्वितीयक अवसादन टैंक की जगह झिल्ली पृथक्करण" है;
एमबीबीआर "बैकअप के रूप में जैविक वृद्धि + पोस्ट-अवसादन है।"

कई प्रोजेक्ट डिज़ाइन त्रुटियाँ और प्रक्रिया चयन गलतियाँ इन दो तरीकों के पृथक्करण सिद्धांतों को भ्रमित करने से उत्पन्न होती हैं, जिससे सिस्टम बेमेल और घटिया प्रवाह होता है।

सभी कार्यान्वयन अनुभव को सारांशित करते हुए, एक अत्यधिक शिक्षाप्रद निष्कर्ष निकाला जा सकता है:

एमबीबीआर का जैविक उपचार चरण सिस्टम की उपचार क्षमता और सदमे प्रतिरोध को निर्धारित करता है, जबकि ठोस तरल पृथक्करण चरण मानकों को पूरा करने में सिस्टम की स्थिरता और इसकी प्रवाह ऊपरी सीमा को निर्धारित करता है।

पृथक्करण प्रक्रिया को उन्नत किए बिना केवल जैविक उपचार को अनुकूलित करना केवल लक्षणों का इलाज करना है, मूल कारण का नहीं; पूरक संवर्धित अवसादन प्रक्रिया के बिना एक शुद्ध झिल्ली एमबीबीआर में हमेशा अपशिष्ट में अत्यधिक एसएस और टीपी स्तर की संभावना होगी;

उच्च मानकों के उन्नयन, सीमित भूमि उपयोग और महत्वपूर्ण जल गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव वाले परिदृश्यों में, एमबीबीआर + चुंबकीय जमावट अवसादन वर्तमान में सबसे अधिक लागत प्रभावी, स्थिर और व्यवहार्य प्रक्रिया संयोजन है।

भविष्य के अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र उन्नयन का मूल तर्क पहले ही बदल चुका है: यह अब इस बारे में नहीं है कि उच्चतम जैविक भार कौन प्राप्त कर सकता है, बल्कि यह जैविक उपचार और पृथक्करण इकाइयों, सिस्टम की बैकअप क्षमता और दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता के बीच अनुकूलता के बारे में है।

ठोस तरल पृथक्करण को समझना एमबीबीआर प्रक्रिया की सच्ची समझ है।