एमबीबीआर का एक साथ नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण कैसे किया जाता है?
(1) एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन जैविक नाइट्रोजन हटाने (एसएनडी) की अवधारणा
एक साथ नाइट्रिफिकेशन, डिनाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन (एसएनडी) एक ही रिएक्टर में नाइट्रिफिकेशन, डिनाइट्रिफिकेशन और कार्बन हटाने का एक साथ उत्पादन है। यह पारंपरिक दृष्टिकोण से टूटता है कि नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन एक ही समय में नहीं हो सकते हैं, विशेष रूप से एरोबिक स्थितियों के तहत, डिनाइट्रिफिकेशन भी हो सकता है, जिससे एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन संभव हो जाता है।
नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया क्षारीयता की खपत करती है, और विकृतीकरण प्रक्रिया क्षारीयता पैदा करती है, इसलिए एसएनडी एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन की आवश्यकता के बिना, और बाहरी कार्बन स्रोत की आवश्यकता के बिना, रिएक्टर में पीएच मान को प्रभावी ढंग से स्थिर रख सकता है; यह रिएक्टर के आयतन को बचाता है, प्रतिक्रिया समय को छोटा करता है और नाइट्रेट अवस्था को कम करता है। नाइट्रोजन सांद्रता माध्यमिक अवसादन टैंक में तैरने वाले कीचड़ को कम कर सकती है, इसलिए एसएनडी जैविक विकृतीकरण का एक शोध केंद्र बन गया है। एसएनडी जैविक विकृतीकरण की व्यवहार्यता के लिए, वर्तमान में विभिन्न दृष्टिकोणों से तीन मुख्य विचार हैं:
मैक्रो-पर्यावरणीय परिप्रेक्ष्य: इस दृष्टिकोण का मानना है कि एक पूरी तरह से समान मिश्रण राज्य मौजूद नहीं है, और रिएक्टर में डीओ का असमान वितरण एरोबिक, एनोक्सिक और एनारोबिक क्षेत्र बना सकता है, जो एक ही बायोरिएक्टर में एनोक्सिक / एनारोबिक के तहत हो सकता है। पर्यावरण की स्थिति विकृतीकरण प्रतिक्रिया, एरोबिक वातावरण में कार्बनिक पदार्थों को हटाने और अनुभाग में अमोनिया नाइट्रोजन के नाइट्रिफिकेशन के साथ संयुक्त, एसएनडी प्राप्त किया जा सकता है।
सूक्ष्म पर्यावरण के दृष्टिकोण से: यह दृष्टिकोण मानता है कि माइक्रोबियल फ्लोक में एनोक्सिक माइक्रोएन्वायरमेंट एसएनडी के गठन का मुख्य कारण है, अर्थात ऑक्सीजन प्रसार (ट्रांसमिशन) की सीमा के कारण, माइक्रोबियल में एक घुलित ऑक्सीजन प्रवणता है। floc, जो एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन माइक्रोएन्वायरमेंट की प्राप्ति के लिए अनुकूल है।
जैविक दृष्टिकोण: यह दृष्टिकोण मानता है कि विशेष माइक्रोबियल आबादी के अस्तित्व को एसएनडी की घटना का मुख्य कारण माना जाता है। कुछ नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया सामान्य नाइट्रिफिकेशन के अलावा डिनाइट्रिफिकेशन भी कर सकते हैं, और कुछ डच विद्वानों ने एरोबिक नाइट्रिफिकेशन को अलग कर दिया है। , और थियोकोकस पैंट्रोफिकस के एरोबिक विकृतीकरण को अंजाम दे सकता है; कुछ बैक्टीरिया अमोनिया को नाइट्रोजन में परिवर्तित करने के लिए अनुक्रमिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देने के लिए एक दूसरे के साथ सहयोग करते हैं, जो समान परिस्थितियों में एक ही रिएक्टर में जैविक विकृतीकरण को पूरा करने की संभावना प्रदान करता है।
वर्तमान में, जैविक विकृतीकरण पर कई सूक्ष्मजीवविज्ञानी अध्ययन और स्पष्टीकरण हैं, लेकिन वे सही नहीं हैं, और एसएनडी घटना की समझ अभी भी विकास और अन्वेषण के अधीन है। सूक्ष्म पर्यावरण सिद्धांत को आम तौर पर स्वीकार किया जाता है। घुलित ऑक्सीजन प्रवणता के अस्तित्व के कारण, माइक्रोबियल फ्लॉक्स या बायोफिल्म की बाहरी सतह पर घुलित ऑक्सीजन सांद्रता अधिक होती है, मुख्य रूप से एरोबिक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया और अमोनिया बैक्टीरिया; गहरे अंदर, ऑक्सीजन स्थानांतरण अवरुद्ध है और बाहरी एनोक्सिक क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए बड़ी मात्रा में भंग ऑक्सीजन की खपत होती है, और डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया प्रमुख उपभेद हैं, जो एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन की घटना को जन्म दे सकते हैं। यह सिद्धांत एक ही रिएक्टर में विभिन्न जीवाणु प्रजातियों की सामान्य समस्या की व्याख्या करता है, लेकिन एक दोष भी है, अर्थात कार्बनिक कार्बन स्रोत की समस्या। कार्बनिक कार्बन स्रोत न केवल विषमपोषी विनाइट्रीकरण का इलेक्ट्रॉन दाता है, बल्कि नाइट्रीकरण प्रक्रिया का अवरोधक भी है। जब सीवेज में कार्बनिक कार्बन स्रोत एरोबिक परत से गुजरता है, तो इसे पहले एरोबिक ऑक्सीकरण द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है। एनोक्सिक ज़ोन में डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया इलेक्ट्रॉन दाताओं की कमी के कारण डिनाइट्रिफिकेशन दर को कम करता है, जो एसएनडी की डेनिट्रिफिकेशन दक्षता को प्रभावित कर सकता है। इसलिए, एक साथ नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण के तंत्र में अभी भी और सुधार करने की आवश्यकता है।
(2) एमबीबीआर बायोलॉजिकल मूविंग बेड में एक साथ नाइट्रिफिकेशन, डिनाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन का तंत्र
एमबीबीआर एक उच्च दक्षता वाला नया प्रकार का रिएक्टर है जो निलंबित विकास की सक्रिय कीचड़ विधि और संलग्न विकास की बायोफिल्म विधि को जोड़ती है। मूल डिजाइन सिद्धांत पानी के करीब एक विशिष्ट गुरुत्व के साथ निलंबित भराव को सीधे जोड़ना है और सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के रूप में प्रतिक्रिया टैंक में पानी में निलंबित किया जा सकता है। वाहक, निलंबित भराव सीवेज के लगातार संपर्क में हो सकता है, और बायोफिल्म (फिल्म लटकाना) धीरे-धीरे भराव की सतह पर बढ़ता है, जो प्रदूषकों, घुलित ऑक्सीजन और बायोफिल्म के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रभाव को मजबूत करता है, अर्थात एमबीबीआर है "मोबाइल जैविक फिल्म" कहा जाता है। झिल्ली"। अब तक एसएनडी तंत्र पर शोध के आधार पर, सूक्ष्म पर्यावरण और जैविक सिद्धांत के साथ संयुक्त, एमबीबीआर बायोफिल्म में एसएनडी की संभावित प्रतिक्रिया मोड एरोबिक अमोनिया ऑक्सीकरण बैक्टीरिया, नाइट्राइट ऑक्सीकरण बैक्टीरिया और बायोफिल्म की एरोबिक परत में वितरित एरोबिक डिनाइट्रिफिकेशन हैं। बैक्टीरिया एनामॉक्स बैक्टीरिया, ऑटोट्रॉफिक नाइट्राइट बैक्टीरिया और जैविक एनोक्सिक परत में वितरित बैक्टीरिया के साथ सहयोग करते हैं, और अंत में विकृतीकरण के उद्देश्य को प्राप्त करते हैं।
एमबीबीआर वातन टैंक में वातन पर निर्भर करता है और वाहक को द्रवित अवस्था में बनाने के लिए जल प्रवाह के उठाने के प्रभाव पर निर्भर करता है, जिससे निलंबित सक्रिय कीचड़ और संलग्न बायोफिल्म बनता है, जो संलग्न और निलंबित जीवों दोनों के लाभों को पूरा खेल देता है। यह न केवल मैक्रोस्कोपिक और सूक्ष्म एरोबिक और एनारोबिक वातावरण प्रदान करता है, बल्कि ऑटोट्रॉफिक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया, हेटरोट्रॉफिक डेनिट्रिफाइंग बैक्टीरिया और हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया के बीच डीओ विवादों और कार्बन स्रोत विवादों को भी हल करता है। इसलिए, एमबीबीआर नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन की दो प्रक्रियाओं के गतिशील संतुलन का एहसास कर सकता है, और एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन के लिए बहुत अच्छी स्थितियां हैं, और एमबीबीआर एक साथ नाइट्रिफिकेशन, डिनाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन का एहसास कर सकता है।
एमबीबीआर के एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन को प्रभावित करने वाले कारक
एमबीबीआर में एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन प्राप्त करने के लिए प्रमुख तकनीक एमबीबीआर में नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन के गतिज संतुलन को नियंत्रित करना है, और ऑटोट्रॉफिक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया और हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया के बीच डीओ विवाद को हल करना है, और कार्बन स्रोत विवाद को डिनाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया और हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया के बीच है। आदि, इसलिए मुख्य नियंत्रण कारक हैं: कार्बन-नाइट्रोजन अनुपात, घुलित ऑक्सीजन सांद्रता, तापमान और पीएच।
(1) एमबीबीआर पद्धति पर फिलर्स का प्रभाव
एमबीबीआर पद्धति की तकनीकी कुंजी जैविक भराव में निहित है, जिसका विशिष्ट गुरुत्व पानी के करीब है, और जो थोड़े से आंदोलन के तहत पानी के साथ स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करना आसान है। आमतौर पर भराव पॉलीथीन प्लास्टिक से बना होता है। प्रत्येक वाहक का आकार 10mm के व्यास और 8mm की ऊंचाई के साथ एक छोटा सिलेंडर है। सिलेंडर में क्रॉस सपोर्ट होते हैं और बाहरी दीवार पर उभरे हुए ऊर्ध्वाधर पंख होते हैं। फिलर का खोखला हिस्सा पूरे वॉल्यूम का 0.95 प्रतिशत है। यानी पानी और भराव से भरे कंटेनर में प्रत्येक भराव में पानी का आयतन 95 प्रतिशत होता है। भराव के रोटेशन और कंटेनर की कुल मात्रा को ध्यान में रखते हुए, भराव के भरने के अनुपात को वाहक द्वारा कब्जा किए गए स्थान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। सर्वोत्तम मिश्रण प्रभाव प्राप्त करने के लिए, भराव का भरने का अनुपात अधिकतम 0.7 है। सैद्धांतिक रूप से, भराव का कुल विशिष्ट सतह क्षेत्र जैविक वाहक की प्रति इकाई मात्रा में विशिष्ट सतह क्षेत्रों की संख्या से परिभाषित होता है, जो आमतौर पर 700m2/m3 होता है। जब बायोफिल्म वाहक के अंदर बढ़ती है, तो विशिष्ट सतह क्षेत्र का वास्तविक प्रभावी उपयोग लगभग 500m2/m3 होता है।
इस प्रकार का जैविक भराव भराव के अंदर सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए अनुकूल है, एक अपेक्षाकृत स्थिर बायोफिल्म बनाता है, और एक द्रव अवस्था बनाना आसान है। जब प्रीट्रीटमेंट की आवश्यकताएं कम होती हैं या सीवेज में बड़ी मात्रा में रेशेदार पदार्थ होते हैं, उदाहरण के लिए, प्राथमिक अवसादन टैंक का उपयोग नगरपालिका सीवेज उपचार में नहीं किया जाता है या जब बड़ी मात्रा में फाइबर युक्त पेपरमेकिंग अपशिष्ट जल का उपचार किया जाता है, तो जैविक भराव के साथ एक छोटा विशिष्ट सतह क्षेत्र और एक बड़े आकार का उपयोग किया जाता है। जब बेहतर प्रीट्रीटमेंट या नाइट्रिफिकेशन के लिए, एक बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले जैविक भराव का उपयोग किया जाता है।
(2) एमबीबीआर विधि पर घुलित ऑक्सीजन (डीओ) का प्रभाव
डीओ एकाग्रता एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख सीमित कारक है। डीओ सांद्रता को नियंत्रित करके, बायोफिल्म के विभिन्न भाग एक एरोबिक ज़ोन या एनोक्सिक ज़ोन बना सकते हैं, जिसमें एक साथ नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन प्राप्त करने की क्षमता होती है। भौतिक स्थितियों।
सैद्धांतिक रूप से, जब डीओ सांद्रता बहुत अधिक होती है, तो डीओ बायोफिल्म के अंदर प्रवेश कर सकता है, जिससे अंदर एक एनोक्सिक ज़ोन बनाना मुश्किल हो जाता है, और अमोनिया नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा को नाइट्रेट और नाइट्राइट में ऑक्सीकृत किया जाता है, जिससे अपशिष्ट टीएन अभी भी उच्च होता है। . इसके विपरीत, यदि डीओ की सांद्रता बहुत कम है, तो बायोफिल्म के अंदर अवायवीय क्षेत्र का एक बड़ा हिस्सा बन जाएगा, और बायोफिल्म की विनाइट्रीकरण क्षमता को बढ़ाया जाएगा (प्रवाह में नाइट्रेट और नाइट्राइट की सांद्रता बहुत कम है) ), लेकिन डीओ, एमबीबीआर की अपर्याप्त आपूर्ति के कारण प्रक्रिया का नाइट्रिफिकेशन प्रभाव कम हो जाता है, जिससे बहिःस्राव में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे प्रवाह के टीएन में वृद्धि होती है, जो अंतिम उपचार प्रभाव को प्रभावित करती है।
शोध के माध्यम से, शहरी घरेलू सीवेज डीओ के उपचार के लिए एमबीबीआर विधि का एक इष्टतम मूल्य अंततः प्राप्त किया जाता है: जब डीओ एकाग्रता 2 मिलीग्राम / एल से ऊपर होती है, तो एमबीबीआर के नाइट्रिफिकेशन प्रभाव पर डीओ का बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और अमोनिया नाइट्रोजन की हटाने की दर हो सकती है 97 प्रतिशत तक पहुंचें -99 प्रतिशत प्रतिशत, प्रवाहित अमोनिया नाइट्रोजन को 1 से नीचे रखा जा सकता है।0मिलीग्राम/लीटर; जब डीओ द्रव्यमान सांद्रता लगभग 1.0mg/L है, तो अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दर लगभग 84 प्रतिशत है, और प्रवाहित अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता में काफी वृद्धि हुई है। इसके अलावा, वातन टैंक में डीओ बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। बहुत अधिक घुलित ऑक्सीजन कार्बनिक प्रदूषकों को बहुत जल्दी विघटित कर सकती है, जिससे सूक्ष्मजीवों में पोषक तत्वों की कमी हो जाती है, सक्रिय कीचड़ उम्र के लिए आसान होता है, और संरचना ढीली होती है। इसके अलावा, डीओ बहुत अधिक है और अत्यधिक ऊर्जा खपत आर्थिक रूप से उपयुक्त नहीं है।
क्योंकि एमबीबीआर विधि मुख्य रूप से निलंबित भराव के माध्यम से अंतिम सीवेज उपचार का एहसास करती है, निलंबित भराव पर डीओ का प्रभाव भी समग्र उपचार परिणामों की कुंजी है। अध्ययनों से पता चला है कि एक निश्चित सीमा के भीतर निलंबित भराव की भरने की दर में वृद्धि के साथ रिएक्टर की ऑक्सीजन क्षमता बढ़ जाती है। वातन की क्रिया के तहत, पानी को भराव के साथ द्रवित किया जाता है, और जल प्रवाह की अशांति भराव के बिना उससे अधिक होती है, जो गैस-तरल इंटरफ़ेस के नवीनीकरण और ऑक्सीजन के हस्तांतरण को तेज करती है, और दर को बढ़ाती है ऑक्सीजन हस्तांतरण की। जैसे-जैसे भराव की मात्रा बढ़ती है, भराव, वायु प्रवाह और जल प्रवाह के बीच काटने की क्रिया और अशांत क्रिया मजबूत होती रहती है। हालाँकि, जब भराव की मात्रा 60 प्रतिशत होती है, तो पानी में भराव का द्रवीकरण प्रभाव खराब हो जाता है, और जल निकाय में अशांति की डिग्री भी कम हो जाती है, जिससे ऑक्सीजन की संचरण दर और ऑक्सीजन की उपयोग दर कम हो जाती है। इसलिए, विभिन्न प्रकार के पानी की गुणवत्ता के लिए, पूरी प्रक्रिया के अंतिम उपचार परिणाम के लिए डीओ की मात्रा को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।
एमबीबीआर क्या है?
एमबीबीआर प्रक्रिया बायोफिल्म पद्धति के मूल सिद्धांत पर आधारित है। रिएक्टर में निलंबित वाहक की एक निश्चित मात्रा जोड़ने से, रिएक्टर में बायोमास और जैविक प्रजातियों में वृद्धि होती है, जिससे रिएक्टर की प्रसंस्करण दक्षता में सुधार होता है। चूंकि भराव का घनत्व पानी के घनत्व के करीब है, यह वातन के दौरान पूरी तरह से पानी के साथ मिश्रित होता है, और माइक्रोबियल विकास के लिए वातावरण गैस, तरल और ठोस तीन-चरण है।
पानी में वाहक के टकराने और कतरने से हवा के बुलबुले छोटे हो जाते हैं और ऑक्सीजन की उपयोगिता दर बढ़ जाती है। इसके अलावा, प्रत्येक वाहक के अंदर और बाहर अलग-अलग जैविक प्रजातियां होती हैं, जिसमें कुछ एनारोबिक बैक्टीरिया या फैकल्टी बैक्टीरिया अंदर बढ़ते हैं, और एरोबिक बैक्टीरिया बाहर होते हैं, ताकि प्रत्येक वाहक एक माइक्रोरिएक्टर हो, ताकि नाइट्रिफिकेशन प्रतिक्रिया और विकृतीकरण प्रतिक्रिया सह-अस्तित्व में रहे, जिससे प्रसंस्करण प्रभाव में सुधार हो। .