अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के संचालन के दौरान, हम प्रतिदिन डेटा देखते हैं: सीओडी, एनएच3-एन, टीएन, एसवीआई, डीओ, आदि, लेकिन सबसे पहला "अलार्म" अक्सर उपकरणों से नहीं, बल्कि सूक्ष्मजीवों से होता है। अनुभवी ऑपरेटर अक्सर पहले लैब रिपोर्ट को नहीं, बल्कि माइक्रोस्कोप को देखते हैं, क्योंकि सूक्ष्मजीव झूठ नहीं बोलते हैं; उनका "प्रकट होना या गायब होना" सीधे तौर पर आपको बताता है कि सिस्टम स्वस्थ है या नहीं। यह लेख व्यवस्थित रूप से जल उपचार में सामान्य सूक्ष्मजीवों की त्वरित पहचान करने और व्यावहारिक, व्यावहारिक दृष्टिकोण से उनके सांकेतिक महत्व के तरीकों की रूपरेखा तैयार करता है, जिससे आपको मदद मिलती है: मानकों से अधिक डेटा के इंतजार किए बिना प्रक्रिया जोखिमों का पहले से आकलन करें।
I. सूक्ष्मजीव भौतिक रासायनिक संकेतकों की तुलना में अधिक "दूरदर्शी" क्यों होते हैं?
जल उपचार प्रणालियों में, भौतिक रासायनिक संकेतक "पहले से ही घटित परिणाम" दर्शाते हैं, जबकि माइक्रोबियल समुदाय में परिवर्तन अक्सर "संकेत होते हैं कि समस्याएं अभी शुरू हो रही हैं।" उदाहरण के लिए: अमोनिया नाइट्रोजन अत्यधिक नहीं हो सकती है, लेकिन नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया पहले से ही काफी कम हो गए हैं; प्रवाहित एसएस स्वीकार्य सीमा के भीतर हो सकता है, लेकिन फिलामेंटस बैक्टीरिया पहले से ही सतह पर बसना शुरू कर चुके हैं। बैक्टीरियल फ्लॉक्स; डेटा सामान्य दिखता है, लेकिन विली सिकुड़ने लगती है और गोल हो जाती है - ये सभी दृश्यमान चेतावनी संकेत हैं।
द्वितीय. जल उपचार और बुनियादी पहचान दृष्टिकोण में सूक्ष्मजीवों की चार श्रेणियां
जल उपचार प्रणालियों में निगरानी रखने वाले सूक्ष्मजीवों को आम तौर पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: बैक्टीरिया (प्रणाली के मुख्य कार्यात्मक घटक), प्रोटोजोआ (सबसे संवेदनशील पहली पंक्ति जैविक संकेतक), मेटाज़ोआ (उच्च प्रणाली स्थिरता का एक मार्कर), और शैवाल और कवक (असामान्यताओं या संदूषण के संकेतक)। प्रोटोजोआ, मेटाज़ोआ, फ्लॉक्स और फिलामेंटस बैक्टीरिया को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से सीधे देखा जा सकता है; बैक्टीरिया को धुंधलापन, संस्कृति, या आणविक जीवविज्ञान विधियों की आवश्यकता होती है।
यदि कोई "विशेषज्ञ" सीधे माइक्रोस्कोप के नीचे आपके "कीचड़" की जांच करता है और कहता है कि नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया में कोई समस्या है, तो आप "विशेषज्ञ" को जाने के लिए कह सकते हैं। नाइट्रिफाइंग और नाइट्राइट -ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया को सीधे माइक्रोस्कोप के नीचे नहीं देखा जा सकता है।
तृतीय. जल उपचार में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली माइक्रोबियल पहचान विधियाँ (कठिनाई के क्रम में)
1. मूल स्तर: ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप 100~400x। सीधे वातन टैंक से मिश्रित शराब या द्वितीयक अवसादन टैंक से प्रभाव लें और इसे 3 ~ 5 मिनट तक खड़े रहने दें . 1. मिनट: लाइव अवलोकन या साधारण मेथिलीन ब्लू धुंधलापन के लिए माध्यम की मध्यवर्ती परत से एक स्लाइड तैयार करें। प्रत्यक्ष पहचान संभव है: प्रोटोजोआ, मेटाज़ोआ, बैक्टीरियल फ्लॉक्स, फिलामेंटस बैक्टीरिया और शैवाल।
2. उन्नत चरण (प्रयोगशाला सहायक निर्णय): स्लाइड के केंद्र में पानी की एक बूंद रखें, बहुत कम मात्रा में कीचड़ या कल्चर माध्यम डालें, और इसे धीरे से समान रूप से फैलाकर एक पतला, समान स्मीयर बनाएं (यह पतला होना चाहिए; बहुत अधिक गाढ़े स्मीयर के परिणामस्वरूप अधूरा रंग खराब हो जाएगा और गलत सकारात्मक परिणाम होंगे)। इसे हवा में सूखने दें (गर्म न करें)। स्लाइड को बैक्टीरिया वाले हिस्से को ऊपर की ओर करके रखें और इसे जल्दी से अल्कोहल लैंप की लौ पर 2-3 बार आगे-पीछे करें (यदि कोई अल्कोहल लैंप उपलब्ध नहीं है, तो लाइटर का उपयोग किया जा सकता है)। स्मीयर को पूरी तरह से ढकने के लिए क्रिस्टल वायलेट मिलाएं। 1 मिनट के बाद, धीरे से पानी की धीमी धारा से धो लें। इस बिंदु पर, सभी बैक्टीरिया बैंगनी होंगे। दाग को ढकने के लिए आयोडीन घोल डालें। स्लाइड को झुकाएं, 95% इथेनॉल डालें, 10-20 सेकंड के लिए पानी से धोएं, सैफ्रानिन या पतला बेसिक फुकसिन डालें, 30-60 सेकंड के लिए कुल्ला करें, सुखाएं और माइक्रोस्कोप के नीचे देखें।
ग्राम स्टेनिंग ग्राम {{0}पॉजिटिव (G+) और ग्राम -नेगेटिव (G-) बैक्टीरिया के बीच अंतर कर सकता है और फिलामेंटस बैक्टीरिया की पहचान में सहायता करता है। ग्राम-पॉजिटिव (जी+) बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति मोटी होती है और देखने पर बैंगनी या गहरा नीला दिखाई देता है; ग्राम{7}}नकारात्मक (जी-) बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली के साथ कोशिका भित्ति पतली होती है और देखने पर लाल या गुलाबी दिखाई देती है।
परियोजना संचालन के दौरान, हमने G+ और G- के बीच अंतर करने के लिए प्रयोग नहीं किए, बल्कि प्रक्रिया समस्याओं के स्रोत को निर्धारित करने के लिए प्रयोग किए। सक्रिय संदूषकों के मामले में... कीचड़ प्रणालियों में, ग्नफैलियम और थियोफिलेरिया ज्यादातर ग्राम - नकारात्मक (जी -) होते हैं, जो अक्सर उच्च कार्बनिक भार, अपर्याप्त घुलनशील ऑक्सीजन (डीओ), और अपशिष्ट जल में अत्यधिक उच्च सल्फर सामग्री के अनुरूप होते हैं; एक्टिनोमाइसेट्स अधिकतर ग्राम-पॉजिटिव (जी+) होते हैं, जो अक्सर कम पानी के तापमान, कीचड़ की उम्र बढ़ने और अत्यधिक लंबी ठोस अवस्था प्रतिक्रिया (एसआरटी) के अनुरूप होते हैं। इसके अलावा, क्योंकि G− कोशिकाओं की कोशिका दीवारें पतली होती हैं, वे अक्सर सबसे पहले मरती हैं जब सिस्टम को जहरीले झटके का सामना करना पड़ता है, जिसका खामियाजा नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया (ज्यादातर G−) को भुगतना पड़ता है।
ग्राम स्टेनिंग को प्रतिदिन करने की आवश्यकता नहीं है। इसका उपयोग एक सहायक निदान उपकरण के रूप में किया जा सकता है जब फिलामेंटस कीचड़ का ढेर, अचानक नाइट्रीकरण पतन, संदिग्ध विषाक्त झटके, या सर्दियों में कम तापमान पर असामान्य संचालन देखा जाता है।
उपरोक्त दो विधियाँ जल उपचार संयंत्रों के लिए सरल और उपयुक्त हैं। अधिक परिष्कृत तरीके भी हैं, जैसे 16एस आरआरएनए स्टेनिंग। अनुक्रमण, मछली, प्रवाह साइटोमेट्री, आदि, केवल अनुसंधान के लिए उपयुक्त हैं और परियोजना संचालन में उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं हैं।
चतुर्थ. बैक्टीरिया: उपचार क्षमता का निर्धारण करने वाला "सिस्टम कंकाल"।
1. फ़्लॉक्स: सिस्टम स्थिरता का प्राथमिक संकेतक
फ़्लोक -बनाने वाले बैक्टीरिया सक्रिय कीचड़ के मुख्य वाहक हैं। उनकी रूपात्मक विशेषताओं में एक फ्लोकुलेंट या क्लंप जैसी संरचना शामिल होती है, जो एक चिपचिपे कैप्सूल में बंद होती है, जिसके अंदर घनी तरह से भरी हुई कोक्सी या छोटी बेसिली होती है।
यदि फ्लोक संरचना कॉम्पैक्ट है और किनारे चिकने हैं, तो यह उच्च कीचड़ गतिविधि, अच्छा फ्लोक्यूलेशन और निपटान, और मजबूत सीओडी और एनएच 3-एन हटाने की क्षमता को इंगित करता है। यदि संरचना ढीली है, किनारे खुरदरे हैं, और यह आसानी से टूट जाता है, तो यह कीचड़ की उम्र बढ़ने या विषाक्तता, थोक होने का उच्च जोखिम और अपशिष्ट में मानक से अधिक एसएस की उच्च संभावना को इंगित करता है।
2. फिलामेंटस बैक्टीरिया: सबसे आम प्रक्रिया "संकटमोचक"
गैस्ट्रोस्पोरियम ग्लोमेरेटम (जी⁻) 1. [अस्पष्ट पाठ - संभवतः बैक्टीरिया से संबंधित:] एक आवरण की उपस्थिति और स्थानांतरित करने की क्षमता उच्च कार्बनिक भार और अपर्याप्त घुलनशील ऑक्सीजन (डीओ) का संकेत देती है। जी-सल्फर-युक्त कण, जो सूक्ष्मदर्शी से देखने पर चमकदार दिखाई देते हैं, अपशिष्ट जल या अवायवीय स्थितियों में उच्च सल्फर सामग्री का संकेत देते हैं। G-ब्रांच्ड एक्टिनोमाइसेट्स कम पानी के तापमान या पुराने कीचड़ का संकेत देते हैं।
3. कार्यात्मक बैक्टीरिया: विनाइट्रीकरण प्रक्रिया का "इंजन"।
नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया मुख्य रूप से ग्राम{{0}नकारात्मक (लगभग पूरी तरह से ग्राम-नकारात्मक) होते हैं, जबकि डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया भी मुख्य रूप से ग्राम{{2}नकारात्मक होते हैं, लेकिन ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया भी भाग ले सकते हैं।
वी. प्रोटोजोआ
फ्रंटलाइन संचालन और रखरखाव के लिए सबसे महत्वपूर्ण "जैविक संकेतक"। प्रोटोजोआ बैक्टीरिया और कार्बनिक मलबे पर फ़ीड करते हैं और पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं, जिससे वे नियमित सूक्ष्म परीक्षण के लिए सबसे उपयुक्त संकेतक जीव बन जाते हैं।
अलग-अलग प्रोटोजोआ अलग-अलग परिचालन स्थितियों के अनुरूप होते हैं। प्रक्रिया प्रारंभ होने के दौरान फ्लैगेलेट्स दिखाई देते हैं, उच्च प्रभावशाली भार होता है, और पानी की गुणवत्ता खराब होती है; अमीबा पानी की गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव के दौरान दिखाई देते हैं। बड़े, कम घुलनशील ऑक्सीजन (डीओ) स्तर और खराब फ्लोकुलेंट गुणवत्ता देखी गई है। तैराकी सिलिअट्स (जैसे पैरामीशियम) संक्रमणकालीन चरण में दिखाई देते हैं। सेडेंटरी सिलिअट्स (जैसे वोर्टिसेला और साइक्लोकार्या) तब प्रकट होते हैं जब सिस्टम स्थिर होता है और प्रवाह की गुणवत्ता उत्कृष्ट होती है। हालाँकि, यदि वोर्टिसेला की मौखिक डिस्क सिकुड़ जाती है और उसका शरीर गोल हो जाता है, तो यह एक बहुत ही खतरनाक संकेत है, जो माइक्रोबियल विषाक्तता या डीओ की कमी का संकेत देता है, और प्रक्रिया ख़राब होने वाली है। साइफ़ोनोफ़ोर्स केवल तभी प्रचुर मात्रा में होते हैं जब पानी की गुणवत्ता उत्कृष्ट होती है और सिस्टम परिपक्व होता है।
VI. मेटाज़ोआ: "बहुत स्थिर" प्रणाली का एक संकेत
रोटिफ़र्स तब दिखाई देते हैं जब प्रक्रिया लंबे समय तक स्थिर रहती है, लेकिन रोटिफ़र्स की अत्यधिक संख्या कीचड़ की उम्र बढ़ने और कम कार्बनिक लोडिंग का संकेत देती है। छोटी मात्रा में नेमाटोड का कोई स्पष्ट सांकेतिक महत्व नहीं है, लेकिन बड़ी संख्या अवायवीय स्थितियों, कीचड़ संचय या विषाक्त सदमे का संकेत देती है। बड़ी संख्या में कंपन करने वाले कीड़े और ट्यूबीफेक्स कीड़े गंभीर अवायवीय स्थितियों और कीचड़ सड़न का संकेत देते हैं, जो एक प्रक्रिया दुर्घटना स्तर का संकेत है। नहीं।
सातवीं. शैवाल और कवक: असामान्यताओं और प्रदूषण के चेतावनी संकेत
शैवाल की थोड़ी मात्रा घुलित ऑक्सीजन (डीओ) की पूर्ति कर सकती है; बड़ी मात्रा में कवक कम प्रभावशाली पीएच, उच्च चीनी सामग्री, उम्र बढ़ने वाले कीचड़ को इंगित करता है, और कवक पोषक तत्वों के लिए बैक्टीरिया के साथ प्रतिस्पर्धा करता है, जिससे ढीले फ्लॉक्स होते हैं।
आठवीं. माइक्रोबियल उत्तराधिकार पैटर्न: "एकल प्रजाति" से अधिक महत्वपूर्ण
विशिष्ट माइक्रोबियल उत्तराधिकार अनुक्रम (प्रारंभ से प्रक्रिया ऊपर → स्थिर → उच्च गुणवत्ता संचालन): यदि सूक्ष्मजीव "फ्लैगेलेट्स → सरकोप्टेरा → स्विमिंग सिलिअट्स → सेसाइल सिलिअट्स → सक्टोरियन → रोटिफ़र्स" के क्रम में सफल होते हैं, तो यह इंगित करता है कि सिस्टम में सुधार हो रहा है; यदि उत्तराधिकार उलट दिया जाता है, तो यह इंगित करता है कि प्रणाली बिगड़ रही है।
नौवीं. फ्रंटलाइन संचालन और रखरखाव के लिए व्यावहारिक सुझाव
वातन टैंक आउटलेट या द्वितीयक अवसादन टैंक प्रभाव पर, पहले 100x तनुकरण, फिर 400x तनुकरण का निरीक्षण करें। स्थिर अवधि के दौरान, प्रतिदिन एक बार निरीक्षण करें; असामान्य माहवारी के दौरान, इसे प्रतिदिन 2-4 बार तक बढ़ाएं। ग्राम स्टेनिंग का उपयोग केवल एक बार किया जाना चाहिए, चरम मौसम की स्थिति, सिस्टम अपग्रेड के मामलों में, या जब सिस्टम में एक नया जल स्रोत जोड़ा जाता है।
निष्कर्ष: जो लोग वास्तव में जल उपचार को समझते हैं वे अंततः माइक्रोस्कोप की ओर लौटेंगे। जब आप यह निर्धारित करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग कर सकते हैं कि समस्या किस इकाई में है, तो क्या यह लोड का मुद्दा है, घुलित ऑक्सीजन (डीओ) का मुद्दा है, या जहरीला झटका है, और क्या शीघ्र हस्तक्षेप की आवश्यकता है, आप अब "डेटा के नेतृत्व वाले" ऑपरेटर नहीं हैं, बल्कि ऐसे व्यक्ति हैं जो वास्तव में प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
सूक्ष्मजीव जल उपचार प्रणाली की सबसे ईमानदार भाषा हैं।