बैक्टीरियल फ्लॉक्स के गठन को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?

बैक्टीरियल फ़्लॉक्स चिपचिपे फ़्लॉक्स हैं जो सक्रिय कीचड़/बायोफिल्म के भीतर बैक्टीरिया और उनके स्रावित बाह्य कोशिकीय बहुलक पदार्थों (ईपीएस) के एकत्रीकरण से बनते हैं; वे जैविक अपशिष्ट जल उपचार में एक मुख्य कार्यात्मक इकाई हैं।

• कोर बैक्टीरिया: *ज़ूग्लोइया*, *स्यूडोमोनास*, *फ्लेवोबैक्टीरियम*, आदि।

• दिखावट: नवगठित फ्लॉक्स एक सघन संरचना के साथ रंगहीन और पारदर्शी होते हैं; परिपक्व फ़्लॉक्स पीले रंग के -भूरे रंग के और फ़्लोक्यूलेंट होते हैं; पुराने फ़्लॉक्स गहरे रंग के और ढीले होते हैं।

• आकार: दसियों से सैकड़ों माइक्रोमीटर, जालीदार/शाखित/गोलाकार/मशरूम-आकार का।

1. आधार: ईपीएस का जीवाणु स्राव (कुंजी "चिपकने वाला")

• संरचना: पॉलीसेकेराइड (70-80%) + प्रोटीन + थोड़ी मात्रा में न्यूक्लिक एसिड/लिपिड।

• कार्य: जीवाणु कोशिकाओं को समाहित करता है, एक-दूसरे से चिपकता है, और एक जालीदार ढांचा बनाता है।

• ट्रिगरिंग: व्यापक स्राव पर्याप्त पोषक तत्वों, एरोबिक स्थितियों और उपयुक्त पीएच (6.5-7.5)/तापमान (20-35 डिग्री) के तहत होता है।

2. एकत्रीकरण: आसंजन और ब्रिजिंग माइक्रोफ्लोक्स बनाते हैं।

• होमोबायोटिक्स कैप्सूल/बलगम परतों के माध्यम से चिपकते हैं; हेटरोबायोटिक्स एक ईपीएस नेटवर्क के माध्यम से जुड़ते हैं।

• चार्ज न्यूट्रलाइजेशन: बैक्टीरिया की सतह पर नकारात्मक चार्ज होता है; धनायन (Ca²⁺/Mg²⁺) एकत्रीकरण को बढ़ावा देते हुए चार्ज को बेअसर करते हैं।

• परिणाम: 10-50 μm माइक्रोफ़्लॉक्स का निर्माण।

3. परिपक्वता: माइक्रोफ़्लॉक्स एकत्रित होकर, जीवाणु फ़्लॉक्स में विकसित होते हैं।

• माइक्रोफ़्लॉक्स बैक्टीरिया, कार्बनिक पदार्थ और निलंबित कणों को सोखना जारी रखते हैं, आकार और घनत्व में वृद्धि करते हैं।

• एक एरोबिक → एनोक्सिक → एनारोबिक माइक्रोएन्वायरमेंट आंतरिक रूप से बनता है, जो एक साथ नाइट्रिफिकेशन/डिनाइट्रिफिकेशन/फॉस्फोरस रिलीज का समर्थन करता है।

• परिपक्व जीवाणु फ़्लॉक्स: 100-500 μm, अच्छे निपटान गुणों और उच्च गतिविधि के साथ।

1. कार्बनिक पदार्थ का क्षरण

• उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र: विघटित/कोलाइडल कार्बनिक पदार्थ का सोखना + क्षरण, मुक्त बैक्टीरिया की तुलना में 5-10 गुना अधिक कुशल।

• सहक्रियात्मक चयापचय: ​​एरोबिक बैक्टीरिया आसानी से विघटित होने वाले सीओडी को विघटित करते हैं, एनारोबिक बैक्टीरिया अड़ियल पदार्थों को विघटित करते हैं, खनिजकरण → CO₂ + H₂O।

• उदाहरण: नगरपालिका अपशिष्ट जल की BOD5 निष्कासन दर 80-95% है, मुख्य रूप से फ्लॉक्स के कारण।

2. अत्यधिक कुशल सोखना

• निलंबित ठोस पदार्थों (एसएस), भारी धातुओं, रंगों और सूक्ष्म कार्बनिक पदार्थों का अवशोषण।

• तंत्र: ईपीएस के हाइड्रॉक्सिल/कार्बोक्सिल/अमीनो समूह कई सोखना स्थल प्रदान करते हैं; सोखना, संवर्धन → गिरावट/वर्षा के बाद।

3. कीचड़-जल पृथक्करण

• फ्लोक घनत्व ≈ 1.02-1.05 ग्राम/सेमी³, गुरुत्वाकर्षण (द्वितीयक अवसादन टैंक) द्वारा आसानी से स्थिर हो जाता है।

• उत्कृष्ट फ़्लॉक्स: एसवी 30=20-30%, एसवीआई=50-150 एमएल/जी, तेजी से निपटान, साफ़ प्रवाह।

• ढीले/पुराने फ्लॉक्स → कीचड़ का ढेर → गंदा बहिःस्राव, कीचड़ की हानि।

4. सुरक्षा और तनाव प्रतिरोध

• एंटी -फैगोसाइटोसिस: ईपीएस एनकैप्सुलेशन प्रोटोजोआ के लिए उनका शिकार करना मुश्किल बना देता है, जिससे बायोमास स्थिर बना रहता है।

• विषाक्तता प्रतिरोध: ईपीएस विषाक्त पदार्थों (भारी धातु, फिनोल, साइनाइड) को अवशोषित/बफर करता है, बैक्टीरिया कोशिकाओं की रक्षा करता है।

• शॉक प्रतिरोध: आंतरिक सूक्ष्म वातावरण पीएच/तापमान/लोड उतार-चढ़ाव के तहत स्थिर रहता है, जो मजबूत शॉक प्रतिरोध प्रदान करता है।

5. नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटाना

• नाइट्रीकरण: सतह एरोबिक क्षेत्र में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया NH₄⁺ को NO₃⁻ में परिवर्तित करते हैं।

• विनाइट्रीकरण: आंतरिक अनॉक्सी क्षेत्र में विनाइट्रीकरण बैक्टीरिया NO₃⁻ को N₂ (नाइट्रोजन निष्कासन) में परिवर्तित करते हैं।

• फॉस्फोरस निष्कासन: पॉलीफॉस्फेट - संचय करने वाले बैक्टीरिया एरोबिक रूप से फॉस्फोरस को अवशोषित करते हैं और अवायवीय रूप से फॉस्फोरस को छोड़ते हैं, जबकि अवशिष्ट कीचड़ फॉस्फोरस को डिस्चार्ज करता है।

6. पारिस्थितिक स्थिरता

• झुंड के भीतर बैक्टीरिया/कवक/प्रोटोजोआ/मेटाज़ोआ की एक खाद्य श्रृंखला बनती है, जो फिलामेंटस बैक्टीरिया की अत्यधिक वृद्धि को रोकती है और कीचड़ को बढ़ने से रोकती है।

• प्रोटोजोआ (वोर्टिसेला/रोटीफ़र्स) संकेतक जीवों के रूप में कार्य करते हैं: अधिक वोर्टिसेला → बेहतर फ़्लॉक गतिविधि और साफ़ प्रवाह।

• अच्छे फ्लॉक्स: हल्के पीले/पारदर्शी, कॉम्पैक्ट संरचना, साफ किनारे, समान आकार, तेजी से बसने, स्पष्ट सतह पर तैरनेवाला।

• खराब फ्लॉक्स: गहरा रंग, ढीली संरचना, धुंधले किनारे, कई छोटे टुकड़े, धीमी गति से जमने, अशांत सतह पर तैरनेवाला।

• सूक्ष्मदर्शी परीक्षण: 400x आवर्धन पर निरीक्षण करें; कई वोर्टिसेला वाले बड़े, घने झुंड बेहतर होते हैं।

• घुलनशील ऑक्सीजन (डीओ): 2-4 मिलीग्राम/लीटर (बहुत अधिक → ढीले फ़्लॉक्स; बहुत कम → काला पड़ना और दुर्गंध)। • पोषक तत्व अनुपात: सी:एन:पी=100:5:1 (नाइट्रोजन की कमी → फिलामेंटस बैक्टीरिया का उभार; फॉस्फोरस की कमी → लूज फ्लॉक्स)।

• पीएच: 6.5-7.5 (बहुत अम्लीय → विघटन; बहुत क्षारीय → उम्र बढ़ना)।

• तापमान: 20-35 डिग्री (कम तापमान → धीमी वृद्धि, ढीले झुंड)।

• कीचड़ अवधारण समय (एसआरटी): 5-15 दिन (बहुत कम → कई नए झुंड, खराब निपटान; बहुत लंबा → उम्र बढ़ना, कम गतिविधि)।

फ्लॉक्स जैविक अपशिष्ट जल उपचार का "हृदय" हैं: ज़ोग्लोइया और ईपीएस (बाह्यकोशिकीय सूक्ष्मजीव) के एकत्रीकरण से बनते हैं, उनके मुख्य कार्य सोखना, क्षरण, निपटान और तनाव प्रतिरोध हैं; उनकी मात्रा, आकार और संरचना सीधे प्रवाह की गुणवत्ता और सिस्टम स्थिरता को निर्धारित करती है। ऑपरेशन के दौरान डीओ, पोषक तत्व, पीएच, तापमान और कीचड़ की उम्र को नियंत्रित करने से कॉम्पैक्ट संरचना, उच्च गतिविधि और अच्छे निपटान के साथ उच्च गुणवत्ता वाले फ्लॉक्स को बनाए रखा जा सकता है।