कुशान, जियांग्सू प्रांत में स्थित, जियानबेई उत्तरी जिला अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र चीन की सबसे बड़ी अर्ध भूमिगत नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं में से एक है। की कुल उपचार क्षमता के साथ196,000 टन/दिनलगभग 560,000 निवासियों की सेवा करते हुए, संयंत्र को 16 वर्षों के दौरान चार निर्माण चरणों में एक ऐतिहासिक एमबीबीआर (मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर) उन्नयन से गुजरना पड़ा। यह केस अध्ययन रेट्रोफ़िट रणनीति, प्रक्रिया कॉन्फ़िगरेशन और परिचालन परिणामों की जांच करता है जिससे अपशिष्ट गुणवत्ता में वृद्धि हुई हैएक कक्षाकड़े करने के लिएचतुर्थ श्रेणी सतही जल मानक.
पौधे का अवलोकन
कुशान जियानबेई उत्तरी जिला अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र विशेष रूप से उपचार करता हैनगरपालिका अपशिष्ट जल और घरेलू सीवेज, जिससे यह क्षेत्र के पर्यावरणीय बुनियादी ढांचे का एक महत्वपूर्ण घटक बन गया है। यह सुविधा लगभग कुल भूमि क्षेत्र पर कब्जा करती है115 किमी²कुशान के शहरी जलग्रहण क्षेत्र के भीतर। मुख्य उपचार प्रक्रिया एकीकृत होती हैप्रीट्रीटमेंट + एमबीबीआर के साथ संशोधित एएओ (एनेरोबिक - एनोक्सिक - ऑक्सिक) प्रक्रिया + उच्च {{4} दक्षता अवसादन + वी - प्रकार निस्पंदन + यूवी कीटाणुशोधन, उन्नत अपशिष्ट जल शुद्धिकरण के लिए एक बहु - बाधा दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है।
उपचारित अपशिष्ट को एक में प्रवाहित किया जाता हैप्राकृतिक प्राप्त जल निकाय (नदी), जो डाउनस्ट्रीम जलीय वातावरण में यूट्रोफिकेशन को रोकने के लिए पोषक तत्वों को हटाने पर सख्त पारिस्थितिक आवश्यकताओं को लागू करता है - विशेष रूप से अमोनिया नाइट्रोजन और कुल फास्फोरस - के लिए।
कुन्शान जियानबेई उत्तरी जिला WWTP - चीन की सबसे बड़ी अर्ध {{1} भूमिगत नगरपालिका उपचार सुविधाओं में से एक
चार - चरण विस्तार इतिहास
संयंत्र का विकास चार प्रमुख निर्माण चरणों में हुआ, प्रत्येक चरण में उन्नत उपचार तकनीकों को शामिल करते हुए क्षमता का विस्तार किया गया:
चरण I - आरंभिक कमीशनिंग (2005)
प्रथम चरण की स्थापना की गई50,000 टन/दिनआधारभूत क्षमता. निर्माण जनवरी 2005 में पूरा हुआ, उसी वर्ष अगस्त में वाणिज्यिक संचालन शुरू हुआ। इस चरण ने तत्कालीन लागू क्लास ए डिस्चार्ज मानकों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन की गई पारंपरिक उपचार इकाइयों के साथ आधार तैयार किया।
चरण II - एमबीबीआर के साथ विस्तार और उन्नत उपचार (2009)
चरण II में एक और जोड़ा गया50,000 टन/दिनक्षमता का और, आलोचनात्मक रूप से, परिचय दिया गयाएमबीबीआर तकनीकउन्नत जैविक पोषक तत्वों को हटाने के लिए। वाणिज्यिक संचालन अगस्त 2009 में शुरू हुआ, जो संयंत्र में बायोफिल्म कैरियर आधारित उपचार की पहली तैनाती का प्रतीक था। इस चरण ने प्रारंभिक मान्यता प्रदर्शित की कि अकेले निलंबित विकास सक्रिय कीचड़ उभरती नियामक अपेक्षाओं को पूरा करने के लिए अपर्याप्त होगा।
चरण III - अर्ध-भूमिगत विस्तार (2016)
जोड़ा जा रहा है48,000 टन/दिन, चरण III को अपनाया गयाअर्ध-भूमिगत निर्माणडिज़ाइन - एक ऐसा दृष्टिकोण जो दृश्य प्रभाव को कम करता है, गंध उत्सर्जन को कम करता है, और सामुदायिक उपयोग के लिए सतही भूमि को संरक्षित करता है। इस चरण को 13 दिसंबर 2016 को औपचारिक स्वीकृति मिल गई।
चरण IV - कुशान का पहला सेमी -भूमिगत WWTP (2019)
चौथे और अंतिम विस्तार में एक और जोड़ा गया48,000 टन/दिन, संयंत्र को उसके वर्तमान कुल में लाना196,000 टन/दिन. कुशान के पहले पूर्णतः अर्ध भूमिगत WWTP अनुभाग के रूप में, इसे 23 मई, 2019 को स्वीकृति मिल गई, जिसने यांग्त्ज़ी नदी डेल्टा क्षेत्र में भविष्य के शहरी अपशिष्ट जल बुनियादी ढांचे के लिए एक मिसाल कायम की।
बहु-चरण विस्तार और प्रक्रिया इकाई व्यवस्था को दर्शाने वाला प्लांट लेआउट आरेख
अपग्रेड और रेट्रोफिट: कक्षा ए से कक्षा IV सतही जल मानक (2020-2021)
सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन की शुरुआत हुईसितंबर 2020और में पूर्णता तक पहुंच गयाजनवरी 2021. व्यापक उन्नयन और रेट्रोफिट कार्यक्रम ने संयंत्र के डिस्चार्ज मानक को ऊपर उठायाशहरी डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी मानक की कक्षा एकहीं अधिक मांग करने के लिएअर्ध-चतुर्थ श्रेणी सतही जल मानक. इसे प्राप्त करने के लिए जैवरासायनिक उपचार कोर - एएओ{3}एमबीबीआर रिएक्टरों की व्यवस्थित पुनः {{1}इंजीनियरिंग की आवश्यकता है।
एमबीबीआर बायोकेमिकल टैंक: सात प्रमुख सुधार
आयताकार जैव रासायनिक टैंक रेट्रोफ़िट का केंद्र बिंदु था। एक प्रभावशाली सीओडी के साथ आमतौर पर अधिक हो जाता है100 मिग्रा/ली, उन्नत प्रणाली ने लगातार नीचे प्रवाह सीओडी प्राप्त किया20 मिग्रा/ली- निष्कासन दक्षता 80% से अधिक है। सात लक्षित सुधार लागू किए गए:
1. MBBR19 बायोफिल्म कैरियर मीडिया
पौधा चयनितMBBR19वाहक, से निर्मित100% वर्जिन एचडीपीईकाले रंग में. बेलनाकार वाहक ज्यामिति में उत्कृष्ट द्रवीकरण विशेषताओं को बनाए रखते हुए बायोफिल्म लगाव के लिए अनुकूलित एक आंतरिक क्रॉस संरचना और संरक्षित सतह क्षेत्र शामिल है। वर्जिन एचडीपीई इस पैमाने की सुविधा के लिए आवश्यक रासायनिक जड़ता, यूवी प्रतिरोध और निरंतर संचालन के तहत 10 साल से अधिक की सेवा जीवन सुनिश्चित करता है, जहां मीडिया प्रतिस्थापन में महत्वपूर्ण डाउनटाइम और लागत शामिल होगी।
MBBR19 कैरियर मीडिया - 100% वर्जिन एचडीपीई, उच्च बायोफिल्म घनत्व और लंबी सेवा जीवन के लिए इंजीनियर किया गया
2. इनलेट प्रवाह वितरण अनुकूलन
एक महत्वपूर्ण हाइड्रोलिक संशोधन ने इनलेट कॉन्फ़िगरेशन को a से परिवर्तित कर दियाचौड़ा-साइड पाइप इनलेटको एलंबा -साइड ओवरफ्लो वियर इनलेट. इस प्रतीत होता है कि मामूली परिवर्तन ने पर्याप्त परिचालन लाभ उत्पन्न किया: इसने टैंक क्रॉस सेक्शन में प्रवाह वितरण को अनुकूलित किया, शॉर्ट सर्किटिंग और डेड ज़ोन को समाप्त किया, एमबीबीआर वाहक द्रवीकरण एकरूपता को बढ़ाया, और हाइड्रोलिक और कार्बनिक शॉक लोड के लिए टैंक के प्रतिरोध में काफी सुधार किया। सुसंगत बायोफिल्म प्रदर्शन के लिए समान प्रवाह वितरण एक पूर्वापेक्षा है - मृत क्षेत्रों से वाहक संचय होता है और प्रभावी रिएक्टर मात्रा कम हो जाती है।
लंबे {{0}साइड ओवरफ्लो वियर इनलेट संशोधन - मृत क्षेत्रों को खत्म करना और वाहक द्रवीकरण में सुधार करना
3. आउटलेट मीडिया रिटेंशन स्क्रीन
समर्पितएमबीबीआर प्रतिधारण स्क्रीनवाहक मीडिया को डाउनस्ट्रीम उपचार इकाइयों में जाने से रोकने के लिए रिएक्टर आउटलेट पर स्थापित किया गया था। स्क्रीन डिज़ाइन महत्वपूर्ण है: अत्यधिक क्लॉगिंग से हेड लॉस और रखरखाव आवृत्ति बढ़ जाती है, जबकि अपर्याप्त स्क्रीनिंग मीडिया हानि की अनुमति देती है जो प्रभावी बायोमास इन्वेंट्री को कम करती है और डाउनस्ट्रीम उपकरणों के क्लॉगिंग का जोखिम उठाती है। कुशान में स्टेनलेस स्टील वेज {{2} वायर स्क्रीन हाइड्रोलिक थ्रूपुट को बनाए रखते हुए एमबीबीआर19 वाहक को बनाए रखने के लिए आकार में हैं।
स्टेनलेस स्टील एमबीबीआर आउटलेट रिटेंशन स्क्रीन - वाहक मीडिया हानि को रोकती है
4. कैरियर भरण अनुपात
रेट्रोफ़िट ने ए को नियोजित किया10-15% भरण अनुपात(रिएक्टर प्रभावी मात्रा के प्रतिशत के रूप में वाहक मात्रा), जो एमबीबीआर रेट्रोफिट के लिए विशेष रूप से रूढ़िवादी है। ग्रीनफील्ड एमबीबीआर डिजाइनों में, 30-55% का भराव अनुपात आम है, लेकिन रेट्रोफिट परियोजनाओं को मौजूदा टैंक ज्यामिति, वातन क्षमता और मिश्रण ऊर्जा के मुकाबले बढ़ी हुई उपचार क्षमता को संतुलित करना होगा। कुशान में 10-15% भरण अनुपात ने मौजूदा बुनियादी ढांचे की हाइड्रोलिक और वातन सीमा को पार किए बिना आवश्यक प्रवाह सुधार को सफलतापूर्वक प्रदान किया - ब्राउनफील्ड एमबीबीआर एकीकरण के लिए एक व्यावहारिक, लागत - प्रभावी दृष्टिकोण।
5. संयुक्त बारीक और मोटा बुलबुला वातन
वातन प्रणाली कार्यरत है aदोहरी-मोड कॉन्फ़िगरेशनबारीक बबल डिस्क डिफ्यूज़र और मोटे बबल वातन नली का संयोजन:
बढ़िया बुलबुला वातन(डिस्क डिफ्यूज़र) माइक्रोबियल चयापचय के लिए एमबीबीआर वाहक द्रवीकरण और घुलनशील ऑक्सीजन आपूर्ति के दोहरे उद्देश्य को पूरा करता है। बारीक बुलबुले उच्च ऑक्सीजन स्थानांतरण दक्षता (ओटीई) प्रदान करते हैं, आमतौर पर जलमग्नता के प्रति मीटर 4.5-6.5%, जिससे वे जैविक उपचार की ऊर्जा कुशल रीढ़ बन जाते हैं।
मोटा बुलबुला वातन(वातन नली) उन क्षेत्रों में वाहक द्रवीकरण को पूरक करती है जहां अकेले बारीक बुलबुला ऊर्जा एकसमान मीडिया निलंबन बनाए रखने के लिए अपर्याप्त हो सकती है। मोटे बुलबुले मजबूत अशांति और मिश्रण पैटर्न उत्पन्न करते हैं, वाहक स्तरीकरण को रोकते हैं और पूरे रिएक्टर वॉल्यूम में लगातार बायोफिल्म {{1}अपशिष्ट जल संपर्क सुनिश्चित करते हैं। यह हाइब्रिड वातन रणनीति वाहक निलंबन की यांत्रिक आवश्यकताओं के विरुद्ध ऑक्सीजन स्थानांतरण दक्षता को संतुलित करती है - बड़े {{4}टैंक एमबीबीआर सिस्टम के लिए एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार जहां कॉम्पैक्ट रिएक्टरों की तुलना में समान द्रवीकरण अधिक चुनौतीपूर्ण होता है।
हाइब्रिड बारीक और मोटा बुलबुला वातन प्रणाली - वाहक द्रवीकरण के साथ ऑक्सीजन स्थानांतरण को संतुलित करती है
6. फोम प्रबंधन प्रोटोकॉल
हल्की सतह वाले फोम को के रूप में पहचाना जाता हैसामान्य जैव रासायनिक घटनाबायोफिल्म में माइक्रोबियल चयापचय और बाह्य कोशिकीय बहुलक पदार्थ (ईपीएस) उत्पादन के परिणामस्वरूप। संयंत्र एक स्तरीय फोम मॉनिटरिंग प्रोटोकॉल के साथ संचालित होता है: हल्के, क्षणिक फोम को किसी मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है। जांच और सुधारात्मक कार्रवाई तभी शुरू होती है जबअत्यधिक झाग जमा होना, अतिप्रवाह, या असामान्य गंधप्रभावशाली विषाक्त शॉक लोड, कीचड़ उम्र बढ़ने, या कार्बनिक अधिभार स्थितियों के - संभावित संकेतक देखे गए हैं जो परिचालन समायोजन की आवश्यकता रखते हैं।
7. टैंक दीवार पहनने से सुरक्षा
लंबी अवधि के एमबीबीआर ऑपरेशन में निरंतर वाहक द्रवीकरण और टैंक की दीवारों के साथ टकराव शामिल होता है - एमबीबीआर प्रणालियों के लिए एक यांत्रिक घिसाव तंत्र। कुशान संयंत्र कार्यान्वयन करता हैनियमित निरीक्षण कार्यक्रमसंक्षारणरोधी कोटिंग्स को कवर करना, वातन उपकरण की अखंडता, और स्क्रीन की स्थिति को बनाए रखना। घिसे हुए घटकों की सक्रिय मरम्मत और निर्धारित प्रतिस्थापन अनियोजित डाउनटाइम को रोकता है और संरचनात्मक अखंडता बनाए रखता है। यह एमबीबीआर ऑपरेशन का अक्सर अनदेखा किया जाने वाला पहलू है जो सीधे दीर्घकालिक परिसंपत्ति जीवन को प्रभावित करता है।
WWTP कॉन्फ़िगरेशन प्रकार: एक तुलनात्मक परिप्रेक्ष्य
कई विन्यासों के माध्यम से पारंपरिक सक्रिय कीचड़ से कुशान संयंत्र का विकास अपशिष्ट जल उपचार बुनियादी ढांचे की योजना में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। चरण III और IV में अपनाई गई अर्ध भूमिगत डिजाइन शहरी चीन में बढ़ती प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करती है, जहां भूमि उपयोग दबाव और सामुदायिक गंध चिंताएं तेजी से बुनियादी ढांचे के डिजाइन विकल्पों को बढ़ाती हैं।
WWTP कॉन्फ़िगरेशन प्रकारों का तुलनात्मक विश्लेषण - जमीन के ऊपर-, भूमिगत, अर्ध {2} भूमिगत, और पूरी तरह से भूमिगत
एमबीबीआर रेट्रोफिट परियोजनाओं के लिए मुख्य तथ्य
| डिज़ाइन पैरामीटर | कुशान विशिष्टता | इंजीनियरिंग महत्व |
| वाहक प्रकार | एमबीबीआर19, 100% वर्जिन एचडीपीई | नगरपालिका अपशिष्ट जल में रासायनिक स्थिरता और लंबी सेवा जीवन |
| भरण अनुपात | 10–15% | मौजूदा टैंक और वातन सीमाओं का सम्मान करते हुए रूढ़िवादी रेट्रोफ़िट अनुपात |
| वातन रणनीति | महीन बुलबुला + मोटा बुलबुला (संकर) | वाहक द्रवीकरण आवश्यकताओं के साथ ऑक्सीजन स्थानांतरण दक्षता को संतुलित करता है |
| इनलेट डिज़ाइन | लंबा -साइड ओवरफ्लो मेड़ | शॉर्ट-सर्किटिंग को ख़त्म करता है; शॉक लोड प्रतिरोध को बढ़ाता है |
| प्रवाह मानक | कक्षा ए → कक्षा IV सतही जल | चीन में सबसे कड़े डिस्चार्ज मानकों में से एक |
| कुल क्षमता | 196,000 घन मीटर/दिन | चीन के सबसे बड़े अर्ध {{0} भूमिगत नगरपालिका WWTPs में से एक |
कुशान जियानबेई उत्तरी जिला डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी यह प्रदर्शित करता हैबड़े पैमाने पर एमबीबीआर रेट्रोफ़िट तकनीकी रूप से व्यवहार्य और आर्थिक रूप से व्यावहारिक दोनों है, यहां तक कि 200,000 टन/प्रतिदिन की क्षमता पर भी। 16{4}}वर्ष, चार{5}}चरण के विकास दृष्टिकोण ने संयंत्र को निरंतर संचालन बनाए रखते हुए उन्नत उपचार प्रौद्योगिकी को शामिल करने की अनुमति दी - जो समान उन्नयन चुनौतियों का सामना करने वाली नगर पालिकाओं के लिए अध्ययन करने लायक मॉडल है। 10-15% एमबीबीआर भरण अनुपात के साथ हासिल की गई कक्षा ए से कक्षा IV सतही जल मानकों तक की सफल उन्नति, मौजूदा एएओ बुनियादी ढांचे के भीतर अच्छी तरह से इंजीनियर बायोफिल्म वाहक एकीकरण की प्रभावशीलता को रेखांकित करती है।
सन्दर्भ एवं डेटा स्रोत
साइट विजिट रिपोर्ट, कुशान जियानबेई उत्तरी जिला अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र, जून 2026। साइट निरीक्षण के दौरान संयंत्र परिचालन डेटा और डिजाइन विनिर्देशों का सत्यापन किया गया। डिस्चार्ज मानक तुलना चीन के शहरी डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी प्रदूषक डिस्चार्ज मानक (जीबी 18918-2002) और सतही जल पर्यावरण गुणवत्ता मानक (जीबी 3838-2002) से ली गई है।
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