तापमान
जैविक खेती प्रक्रिया में तापमान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वर्तमान में, हालांकि इस अपशिष्ट जल उपचार परियोजना ने अभी तक जैविक प्रणाली का सटीक तापमान नियंत्रण हासिल नहीं किया है, प्रत्येक जैविक प्रतिक्रिया प्रणाली और प्रत्येक परिचालन चरण में तापमान का माप और विश्लेषण अभी भी जैविक कीचड़ अनुकूलन और खेती प्रक्रिया के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है। यह जैविक खेती प्रक्रिया के दौरान विभिन्न घटनाओं को समझाने के लिए एक आधार प्रदान करता है और प्रबंधन और ऑपरेटरों को सिस्टम संचालन और प्रबंधन के संबंध में सही और समय पर निर्णय लेने में मदद करता है।
तापमान सक्रिय कीचड़ (अवायवीय, ऐच्छिक और एरोबिक प्रक्रियाओं सहित) में सूक्ष्मजीवों के गतिविधि स्तर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, और घुलित ऑक्सीजन और वातन दर, साथ ही जैविक प्रतिक्रियाओं की दर जैसे कारकों को भी प्रभावित करता है।
विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीव अलग-अलग तापमान सीमाओं, लगभग 5 डिग्री से 80 डिग्री के भीतर बढ़ते हैं। इस तापमान सीमा के भीतर, उन्हें न्यूनतम विकास तापमान, अधिकतम विकास तापमान और इष्टतम विकास तापमान में विभाजित किया जा सकता है। तापमान सीमा के आधार पर जिस पर सूक्ष्मजीव अनुकूलन करते हैं, उन्हें तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: मेसोफिलिक, थर्मोफिलिक और चिरफिलिक।
मेसोफिलिक सूक्ष्मजीव 20 डिग्री से 45 डिग्री तक के तापमान में बढ़ते हैं, साइकोफिलिक सूक्ष्मजीव 20 डिग्री से नीचे बढ़ते हैं, और थर्मोफिलिक सूक्ष्मजीव 45 डिग्री से ऊपर बढ़ते हैं। एरोबिक जैविक अपशिष्ट जल उपचार में, मेसोफिलिक बैक्टीरिया प्रमुख होते हैं, जिनका इष्टतम विकास और प्रजनन तापमान 20 डिग्री से 37 डिग्री होता है। जब तापमान अधिकतम विकास तापमान से अधिक हो जाता है, तो सूक्ष्मजीवों के प्रोटीन तेजी से विकृत हो जाते हैं, और उनके एंजाइम सिस्टम नष्ट हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गतिविधि का नुकसान होता है; गंभीर मामलों में, सूक्ष्मजीव मर सकते हैं। कम तापमान सूक्ष्मजीवों की चयापचय गतिविधि को कम कर देता है, जिससे विकास और प्रजनन समाप्ति की स्थिति पैदा हो जाती है, हालांकि वे अभी भी अपनी जीवन शक्ति बरकरार रखते हैं।
अवायवीय जैविक उपचार में, मेसोफिलिक मेथनोगेंस के लिए इष्टतम तापमान सीमा 20 डिग्री और 40 डिग्री के बीच है, जबकि थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के लिए यह 50 डिग्री से 60 डिग्री है। अवायवीय जैविक उपचार में आमतौर पर 33 डिग्री से 38 डिग्री और 50 डिग्री से 57 डिग्री तापमान का उपयोग किया जाता है।
पीएच मान
विभिन्न सूक्ष्मजीवों की pH सहनशीलता सीमा भिन्न-भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, एक्टिनोमाइसेट्स, शैवाल और प्रोटोजोआ की पीएच सहनशीलता सीमा 4 से 10 है। अधिकांश बैक्टीरिया तटस्थ से थोड़ा क्षारीय वातावरण (पीएच 6.5-7.5) में पनपते हैं; सल्फर -ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया 3 के इष्टतम पीएच वाले अम्लीय वातावरण को पसंद करते हैं, लेकिन 1.5 के पीएच वाले वातावरण में भी रह सकते हैं; यीस्ट और फफूंद को 3.0-6.0 के इष्टतम पीएच के साथ अम्लीय या थोड़ा अम्लीय वातावरण की आवश्यकता होती है, और 1.5-10 की पीएच रेंज के लिए अनुकूल हो सकते हैं। जैविक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं में इष्टतम पीएच रेंज बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
उदाहरण के लिए, अपशिष्ट जल के उपचार के लिए सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया का उपयोग करते समय, यदि वातन टैंक में मिश्रित शराब का पीएच 9.0 तक पहुंच जाता है, तो प्रोटोजोआ सक्रिय से सुस्त में बदल जाएगा, बैक्टीरियल फ्लॉक्स में चिपचिपा पदार्थ विघटित हो जाएगा, सक्रिय कीचड़ संरचना क्षतिग्रस्त हो जाएगी, और उपचार दक्षता में काफी कमी आएगी। यदि प्रभावशाली पीएच अचानक गिर जाता है, तो वातन टैंक में मिश्रित शराब अम्लीय हो जाती है, सक्रिय कीचड़ संरचना भी बदल जाएगी, और द्वितीयक अवसादन टैंक में बड़ी मात्रा में तैरता हुआ कीचड़ दिखाई देगा। अच्छी तरह से विकसित और परिपक्व जैविक प्रणालियों में आघात भार के प्रति मजबूत प्रतिरोध होता है। हालाँकि, महत्वपूर्ण पीएच उतार-चढ़ाव रिएक्टर की दक्षता को प्रभावित कर सकता है और यहां तक कि माइक्रोबियल विषाक्तता का कारण बन सकता है, जिससे रिएक्टर विफलता हो सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पीएच परिवर्तन सेल चार्ज को बदल सकता है, जिससे माइक्रोबियल चयापचय में पोषक तत्व अवशोषण और एंजाइम गतिविधि प्रभावित हो सकती है।
इसलिए, जैविक प्रणालियों का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार में, इष्टतम संचालन सुनिश्चित करने के लिए सूक्ष्मजीवों को इष्टतम पीएच रेंज प्रदान करना महत्वपूर्ण है।
रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी)
सीओडी परीक्षण अपशिष्ट जल गुणवत्ता विश्लेषण के लिए राष्ट्रीय मानकों का सख्ती से पालन करता है। सीओडी ऑक्सीजन की खपत की वह मात्रा है जब रासायनिक ऑक्सीडेंट पानी में कार्बनिक प्रदूषकों का ऑक्सीकरण करते हैं, जिसे एमजी/एल में व्यक्त किया जाता है। उच्च सीओडी पानी में कार्बनिक प्रदूषकों के उच्च स्तर को इंगित करता है। आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले ऑक्सीडेंट में पोटेशियम डाइक्रोमेट और पोटेशियम परमैंगनेट शामिल हैं। जब पोटेशियम परमैंगनेट को ऑक्सीडेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो मापा गया मान CODMn या केवल OC कहा जाता है। जब पोटेशियम डाइक्रोमेट का उपयोग ऑक्सीडेंट के रूप में किया जाता है, तो मापा गया मान CODCr या बस COD कहा जाता है। यदि अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ की संरचना अपेक्षाकृत स्थिर है, तो रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी) और जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी) के बीच एक निश्चित आनुपातिक संबंध है। सामान्यतया, पोटेशियम डाइक्रोमेट के सीओडी और प्रथम चरण बीओडी के बीच अंतर को मोटे तौर पर कार्बनिक पदार्थ के रूप में दर्शाया जा सकता है जिसे एरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित नहीं किया जा सकता है।
सीओडी परीक्षण और विश्लेषण अपशिष्ट जल उपचार कमीशनिंग और संचालन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। एक ओर, यह प्रक्रिया प्रवाह में प्रत्येक उपचार इकाई की प्रभावशाली और प्रवाह स्थितियों को समझने में मदद करता है, स्थिर प्रभाव सुनिश्चित करता है और बड़े उतार-चढ़ाव और सिस्टम प्रभावों को रोकता है। दूसरी ओर, प्रत्येक उपचार इकाई से पहले और बाद में प्रवाह और प्रवाह में सीओडी में परिवर्तन को देखकर, इकाई के उपचार प्रभाव और दक्षता को समझने में मदद मिलती है। इसके महत्वपूर्ण कार्यों को निम्नलिखित तीन बिंदुओं में संक्षेपित किया जा सकता है:
1. विस्तृत प्रभावशाली और प्रवाह सांद्रता प्रदान करना, प्रबंधन कर्मियों को एकाग्रता परिवर्तनों के आधार पर परिचालन स्थितियों को समायोजित करने में सक्षम बनाना, अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली के सामान्य और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करना;
2. एक महत्वपूर्ण तकनीकी संकेतक के रूप में, प्रत्येक उपचार इकाई की परिचालन स्थिति और उपचार दक्षता को दर्शाता है;
3. संपूर्ण प्रणाली में होने वाली विभिन्न घटनाओं और असामान्यताओं के विश्लेषण, निर्णय और उचित स्पष्टीकरण के लिए आधार प्रदान करना।