आपका एमबीबीआर मीडिया दो सप्ताह में बायोफिल्म क्यों नहीं बना सकता और हमारा बायोमीडिया जल्दी से बायोफिल्म कैसे बना सकता है?

आपका एमबीबीआर मीडिया दो सप्ताह में बायोफिल्म क्यों नहीं कर सकता?

और हमारा बायोमीडिया त्वरित रूप से बायोफिल्म कैसे बनाएं?

द्वारा: कोडी एक्वासुस्ट

पोस्ट दिनांक: 29 अप्रैल 2022

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एमबीबीआर या एमबीबीआर टेक्नोलॉजी क्या है? एमबीबीआर कम कीचड़ मात्रा और सरल संचालन और प्रबंधन के साथ अपशिष्ट जल उपचार के लिए एक कुशल तरीका है। यह आलेख मुख्य रूप से बताता है कि बायोमीडिया कभी-कभी एमबीबीआर प्रणाली के सिद्धांत और गठन के प्रभावशाली कारकों जैसे विभिन्न पहलुओं से बायोफिल्म क्यों नहीं कर सकता है।

एमबीबीआर मीडिया का उद्देश्य सूक्ष्मजीवों को एमबीबीआर वाहक की सतह से जोड़ना और एक बायोफिल्म बनाना है। जब अपशिष्ट जल वाहक की सतह से बहता है, तो अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ और घुली हुई ऑक्सीजन बायोफिल्म के अंदर फैल जाती है। झिल्ली के अंदर सूक्ष्मजीव ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थ पर अपघटन चयापचय और जीव उपचय करते हैं, जबकि अपघटन मेटाबोलाइट्स बायोफिल्म से जलीय चरण और हवा में फैलते हैं, इस प्रकार अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ का क्षरण होता है।

लेख की रूपरेखा

● एमबीबीआर प्रक्रिया का सिद्धांत (फांसी प्रक्रिया)

● एमबीबीआर बायोफिल्म को प्रभावित करने वाले कारक

1. एमबीबीआर बायो कैरियर सतह गुण

2. निलंबित माइक्रोबियल एकाग्रता

3. निलंबित सूक्ष्मजीवों की गतिविधि

● एमबीबीआर बायोफिल्म की प्रक्रिया में प्रभावित करने वाले कारक

1. जैव-वाहक फिल्म को लटकाने की प्रक्रिया में बल

2. वाहक सतह हाइड्रोफिलिसिटी का प्रभाव

3. फिल्म लटकाने के व्यवहार पर तापमान का प्रभाव

4. बायोफिल्म आसंजन प्रदर्शन पर एमबीबीआर वाहक विशिष्ट सतह क्षेत्र और सतह खुरदरापन का प्रभाव।

एमबीबीआर मीडिया में, कार्बनिक प्रदूषक, घुलित ऑक्सीजन और विभिन्न आवश्यक पोषक तत्वों को पहले तरल चरण से बायोफिल्म की सतह तक और फिर बायोफिल्म के आंतरिक भाग में फैलना चाहिए, और केवल सतह पर या बायोफिल्म के अंदर फैले प्रदूषक ही फैल सकते हैं। बायोफिल्म के अंदर सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित और परिवर्तित किया जाता है, और अंत में विभिन्न मेटाबोलाइट्स बनाते हैं। इसके अलावा, एमबीबीआर मीडिया में, सूक्ष्मजीवों को वाहक पर स्थिर किया जाता है, इस प्रकार एसआरटी और एचआरटी (हाइड्रोलिक अवधारण समय) को अलग किया जाता है, जो धीमी प्रसार दर के साथ सूक्ष्मजीवों के विकास और प्रजनन को सक्षम बनाता है। इसलिए, एमबीबीआर मीडिया एक स्थिर और विविध माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र है।

 

◆ एक्वासुस्ट एमबीबीआर प्रोउपकर प्रवाह आरेख

एमबीबीआर प्रक्रिया का सिद्धांत (फांसी झिल्ली प्रक्रिया)

चारैक्लिस, लियू एट अल के अनुसार। माइक्रोबियल फिल्म का निर्माण आमतौर पर चार चरणों से होकर गुजरता है:एमबीबीआर वाहक सतह संशोधन,प्रतिवर्ती लगाव, अपरिवर्तनीय लगाव, और बायोफिल्म निर्माण.

विशिष्ट विवरण इस प्रकार है: एमबीबीआर वाहक पर लटकी माइक्रोबियल फिल्म को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है:माइक्रोबियल सोखनाऔरज़ब्ती वृद्धि.

वाहक को जल निकाय में जोड़ने के बाद,यह पहलेअधिशोषण अवधि में प्रवेश करता है। कुछ सूक्ष्मजीव और फिलामेंटस सामग्रियां वाहक की सतह से जुड़ी हुई हैं, और वह स्थान जहां अधिक सामग्रियां जुड़ी हुई हैं वह अक्सर वाहक का अवतल हिस्सा होता है, जो पानी के प्रवाह से आसानी से अलग नहीं होता है।इस समय, निलंबन में सूक्ष्मजीव बड़ी मात्रा में बढ़ते हैं और अधिक स्पष्ट कीचड़ परत दिखाई देती है।

अपरिवर्तनीय लगाव के बाद, सूक्ष्मजीवों को वाहक की सतह पर अपेक्षाकृत स्थिर विकास वातावरण प्राप्त होता है, और वाहक पर अधिशोषित कीचड़ में सूक्ष्मजीव जल्द ही पर्याप्त ऑक्सीजन आपूर्ति और सब्सट्रेट की स्थिति में बढ़ने लगते हैं।

संस्कृति को पालतू बनाने के समय में वृद्धि के साथ, वाहक की सतह पर बढ़ने वाली बायोफिल्म भी तेजी से बढ़ी, धीरे-धीरे पूरी वाहक सतह को कवर कर लिया और गाढ़ा होना शुरू हो गया। हालाँकि, बायोफिल्म की वृद्धि एक समान नहीं थी, वाहक के अधिक प्रमुख हिस्सों में, बायोफिल्म पतली थी, जबकि अवतल भागों में काफी समृद्ध उपनिवेश विकसित हुए, जिससे पता चला कि बायोफिल्म के विकास पर हाइड्रोडायनामिक कतरनी का महत्वपूर्ण प्रभाव था। जैसे-जैसे अधिक से अधिक बायोफिल्म वाहकों से जुड़े होते हैं, वाहकों का स्पष्ट घनत्व धीरे-धीरे कम हो जाता है और हल्का हो जाता है और द्रवित करना आसान हो जाता है, जबकि घटते क्षेत्र में वाहकों की गिरावट दर धीमी होती है।

 

वातन टैंक में 14 दिनों के बाद एमबीबीआर मीडिया बायोफिल्म

एमबीबीआर बायोफिल्म को प्रभावित करने वाले कारक

यह से संबंधित हैवाहक सतह की प्रकृति(वाहक सतह हाइड्रोफिलिसिटी, सतह चार्ज, सतह रासायनिक संरचना और सतह खुरदरापन),सूक्ष्मजीवों की प्रकृति(सूक्ष्मजीव प्रजातियां, संस्कृति की स्थिति, गतिविधि और एकाग्रता) औरवातावरणीय कारक(पीएच, आयनिक ताकत, हाइड्रोलिक कतरनी, तापमान, पोषक तत्व की स्थिति और सूक्ष्मजीवों और वाहक के बीच संपर्क समय)।

1. एमबीबीआर कैरियर सर्फासीई जनसंपर्कoप्रतितों

वाहक सतह आवेश गुण, खुरदरापन, कण आकार और वाहक सांद्रता सीधे इसकी सतह पर बायोफिल्म के जुड़ाव और गठन को प्रभावित करते हैं। सामान्य विकास वातावरण में, सूक्ष्मजीवों की सतह पर ऋणात्मक आवेश होता है। वाहक सतह का खुरदरापन इसकी सतह पर बैक्टीरिया के जुड़ाव और स्थिरीकरण की सुविधा प्रदान करता है।

① चिकनी सतह की तुलना में वाहक का सतह क्षेत्र बैक्टीरिया और वाहक के बीच प्रभावी संपर्क क्षेत्र को बढ़ाता है।

② वाहक सतह के खुरदरे हिस्से, जैसे छेद और दरारें, चिपकने वाले बैक्टीरिया को हाइड्रोलिक कतरनी बलों से बचाने के लिए एक ढाल के रूप में कार्य करते हैं।

यह निष्कर्ष निकाला गया कि छोटे कण आकार के वाहक बड़े कण आकार के वाहक की तुलना में अपने कम पारस्परिक घर्षण और बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के कारण बायोफिल्म उत्पन्न करना आसान होते हैं। इसके अलावा, एमबीबीआर बायोफिल्म के लिए वाहक एकाग्रता भी महत्वपूर्ण है।

वैगनर ने पाया कि बहुत कम वाहक द्रव्यमान सांद्रता पर, यहां तक ​​कि 295 माइक्रोन की बायोफिल्म मोटाई के साथ, एयर-लिफ्ट रिएक्टर के साथ दुर्दम्य अपशिष्ट जल का उपचार करते समय एक स्थिर निष्कासन दर प्राप्त नहीं की जा सकती है। हालाँकि, 20-30 g/L की वाहक सांद्रता पर, भले ही केवल 20% वाहकों में 75 μn मोटी बायोफिल्म थी, फिर भी रिएक्टर COD लोड के साथ एक स्थिर (98%) निष्कासन दर प्राप्त करने में सक्षम था। 58 कि.ग्रा./(मीटर3-डी) तक।

 

2. निलंबित माइक्रोबियल एकाग्रता

सामान्य तौर पर, जैसे-जैसे निलंबित सूक्ष्मजीवों की सांद्रता बढ़ती है, सूक्ष्मजीवों और वाहक के बीच संभावित संपर्क की संभावना बढ़ जाती है। कई अध्ययनों के परिणामों से पता चला है कि माइक्रोबियल लगाव के दौरान निलंबित सूक्ष्मजीवों की एक महत्वपूर्ण सांद्रता होती है; जैसे-जैसे माइक्रोबियल सांद्रण बढ़ता है, सांद्रण प्रवणता के माध्यम से माइक्रोबियल परिवहन बढ़ाया जाता है।

महत्वपूर्ण मूल्य से पहले, तरल चरण से वाहक सतह तक माइक्रोबियल परिवहन और प्रसार नियंत्रित कदम है; एक बार जब यह महत्वपूर्ण मान पार हो जाता है, तो वाहक सतह पर माइक्रोबियल लगाव और स्थिरीकरण वाहक के प्रभावी सतह क्षेत्र द्वारा सीमित हो जाता है और निलंबित सूक्ष्मजीवों की एकाग्रता पर निर्भर नहीं रहता है। हालाँकि, लगाव और स्थिरीकरण के संतुलन के बाद, वाहक सतह पर सूक्ष्मजीवों की मात्रा सूक्ष्मजीवों और वाहक सतह गुणों द्वारा निर्धारित की जाती है।

3. निलंबित सूक्ष्मजीवों की गतिविधि

माइक्रोबियल गतिविधि को आमतौर पर सूक्ष्मजीवों की विशिष्ट वृद्धि दर (μ) द्वारा वर्णित किया जाता है, अर्थात, प्रति इकाई द्रव्यमान सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और प्रजनन की दर। इसलिए, बायोफिल्म निर्माण के प्रारंभिक चरणों पर माइक्रोबियल गतिविधि के प्रभाव का अध्ययन करते समय, निलंबित सूक्ष्मजीवों की विशिष्ट वृद्धि दर को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। ब्रायर्स एट अल द्वारा हेटरोट्रॉफ़िक बायोफिल्म के गठन पर अध्ययन के परिणाम। दिखाया गया कि वाहक की सतह पर नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के लगाव और निर्धारण की मात्रा और प्रारंभिक दर निलंबित नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की गतिविधि के समानुपाती थी।

① जब निलंबित सूक्ष्मजीवों की जैविक गतिविधि अधिक होती है, तो बाह्य कोशिकीय बहुरूपियों को स्रावित करने की उनकी क्षमता अधिक होती है।

② जिस ऊर्जा स्तर पर सूक्ष्मजीव रह रहे हैं उसका सीधा संबंध उनकी वृद्धि दर से होता है।

③ सूक्ष्मजीवों की सतह संरचना उनकी गतिविधि के अनुसार बदलती रहती है।

④ वाहक के साथ माइक्रोबियल संपर्क समय।

⑤ हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय (एचआरटी)।

⑥ तरल चरण pH.

⑦ हाइड्रोडायनामिक कतरनी बल।

एमबीबीआर बायोफिल्म की प्रक्रिया में प्रभावित करने वाले कारक

1. एमबीबीआर बायोफिल्म प्रक्रिया में बल

यह सीधे सूक्ष्मजीवों और वाहक की सतह के बीच सीधे संपर्क में योगदान देता है, और संपूर्ण एमबीबीआर बायोफिल्म प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. वाहक सतह हाइड्रोफिलिसिटी का प्रभाव

GPUC वाहक की सतह में -OH और एमाइड समूह जैसे हाइड्रोफिलिक समूह होते हैं, और अधिकांश सूक्ष्मजीवों में स्वयं अच्छी हाइड्रोफिलिसिटी होती है, और वाहक सतह और सूक्ष्मजीव सतह हाइड्रोजन बंधन संरचना बना सकते हैं; इस बीच, हाइड्रोफिलिक वाहक सतह की मुक्त ऊर्जा हाइड्रोफोबिक वाहक सतह की तुलना में कम होती है, और पानी में सूक्ष्मजीवों के सोखने और विकास के लिए हाइड्रोफिलिक वाहक सतह तक पहुंचने की अधिक संभावना होती है।

3. एमबीबीआर बायोफिल्म पर तापमान का प्रभाव

एरोबिक सूक्ष्मजीवों के लिए उपयुक्त तापमान सीमा 10~35 डिग्री है। पानी के तापमान का नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की वृद्धि और नाइट्रीकरण दर पर अधिक प्रभाव पड़ता है। अधिकांश नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के लिए उपयुक्त विकास तापमान 25 ~ 30 डिग्री है, जब तापमान 25 डिग्री से कम या 30 डिग्री से अधिक होता है तो नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया का विकास धीमा हो जाता है, 10 डिग्री से नीचे नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया का विकास और नाइट्रीकरण काफी धीमा हो जाता है। .

एमबीबीआर बायोफिल्म परीक्षण 10 डिग्री, 20 डिग्री और 35 डिग्री पर किया गया था, और पूरी फिल्म लटकाने की प्रक्रिया के दौरान फिलर से जुड़े सूक्ष्मजीवों की मात्रा को भी मापा गया था। परिणामों से पता चला कि: 10 डिग्री पर, एमबीबीआर बायोफिल्म धीरे-धीरे शुरू हुआ, और स्पष्ट बायोफिल्म संलग्न होने में 7 दिन का समय लगा, और एमबीबीआर बायोफिल्म 21 दिन के बाद परिपक्व हुआ, और संलग्न बायोमास की अधिकतम मात्रा 2.1 ग्राम/लीटर थी; 35 डिग्री पर, एमबीबीआर मीडिया ने 4 दिन के बाद बायोफिल्म बनाना शुरू कर दिया, और एमबीबीआर बायोफिल्म परिपक्व हो गया। संलग्न बायोफिल्म की अधिकतम मात्रा लगभग 19 दिन के बाद 3.5 ग्राम/लीटर थी। लगभग 20 डिग्री पर, बायोफिल्म 2 दिन के बाद बनना शुरू हुआ, और संलग्न बायोफिल्म की अधिकतम मात्रा लगभग 10 दिन के बाद 5.7 ग्राम/लीटर थी। यह देखा जा सकता है कि लटकती हुई फिल्म पर तापमान का प्रभाव बहुत स्पष्ट नहीं था, और बायोफिल्म को भराव की सतह पर 15-30 डिग्री के भीतर बनाया जा सकता था, और लटकी हुई फिल्म तेजी से शुरू हुई।

तापमान जैविक गतिविधि और चयापचय क्षमता को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है, और नाइट्रीकरण प्रतिक्रिया प्रक्रिया पर इसका प्रभाव मुख्य रूप से नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के विकास पैटर्न और जैविक गतिविधि में निहित है।

जैविक गतिविधि पर तापमान का प्रभाव इस प्रकार प्रकट होता हैजैव रासायनिक प्रतिक्रिया दर पर प्रभावऔरऑक्सीजन स्थानांतरण दर पर प्रभाव

 

दो महीने में वातन टैंक में एक्वासस्ट बायोफिल्म एमबीबीआर कैरियर मीडिया

4. बायोफिल्म आसंजन प्रदर्शन पर एमबीबीआर वाहक विशिष्ट सतह क्षेत्र और सतह खुरदरापन का प्रभाव

बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और खुरदरापन से वाहक की सूक्ष्मजीवों को पकड़ने की क्षमता में सुधार होता है। बड़े सतह खुरदरेपन वाले वाहकों में पानी के प्रवाह के लिए मजबूत पुनर्वितरण क्षमता होती है ताकि रिएक्टर में पानी के प्रवाह से वाहक पर बायोफिल्म पर कम कतरनी बल लगे, और साथ ही सूक्ष्मजीवों और सब्सट्रेट के बीच मिश्रण और संपर्क के लिए एक अनुकूल आंतरिक वातावरण प्रदान किया जा सके। , जो पैकिंग सतह पर बायोफिल्म के संचय को बढ़ावा देता है। खुरदरी सतह में चिकनी सतह की तुलना में मोटी लेमिनर सीमा परत होती है, जो एक अच्छा स्थैतिक हाइड्रोडायनामिक वातावरण प्रदान कर सकती है, जिससे संलग्न सूक्ष्मजीवों के विकास पर जल प्रवाह कतरनी के प्रतिकूल प्रभाव से बचा जा सकता है।