20 डिग्री पर, एक एमबीबीआर प्रणाली आसानी से नाइट्रिफाई करती है। 10 डिग्री पर, वही प्रणाली अपनी नाइट्रीकरण दर का आधा हिस्सा खो देती है। 5 डिग्री पर, अधिकांश सिस्टम पूरी तरह से विफल हो जाते हैं।यदि आपका संयंत्र उत्तरी जलवायु में है, उच्च ऊंचाई पर है, या बस ठंडी सर्दियों का अनुभव करता है, तो आप गर्म मौसम की धारणाओं का उपयोग करके एमबीबीआर डिज़ाइन नहीं कर सकते। यह लेख 15 वर्षों के शोध को संश्लेषित करता है कि वास्तव में क्या काम करता है: कौन सी माइक्रोबियल रणनीतियाँ ठंड से बच जाती हैं, कौन सी वाहक वृद्धि मापने योग्य प्रदर्शन लाभ प्रदान करती है, और अपनी प्रक्रिया मापदंडों को कैसे ट्यून करें ताकि सिस्टम थर्मामीटर गिरने पर अमोनिया को हटाता रहे। कोई अकादमिक शब्दजाल नहीं. बस डेटा क्या कहता है - और आप इसके बारे में क्या कर सकते हैं।
1. तापमान गिरने पर एमबीबीआर का क्या होता है
तापमान सिर्फ "एक और पैरामीटर" नहीं है - यह एक जैविक बंद है{{1}स्विच
नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया - अमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करने वाले वर्कहॉर्स - हैंलंबी पीढ़ी चक्र वाले स्वपोषी जीवऔर तापमान के प्रति तीव्र संवेदनशीलता। उनकी इष्टतम वृद्धि सीमा 20-35 डिग्री है। इस विंडो के बाहर, सेलुलर स्तर पर दो चीजें एक साथ होती हैं: कोशिका झिल्ली की तरलता कम हो जाती है, झिल्ली की दीवार के पार सब्सट्रेट परिवहन धीमा हो जाता है, और एंजाइम उत्प्रेरक गतिविधि कमजोर हो जाती है, जिससे कोशिका के अंदर प्रत्येक चयापचय प्रतिक्रिया की दर कम हो जाती है। जब तापमान साइटोप्लाज्म हिमांक बिंदु से नीचे चला जाता है, तो बर्फ के क्रिस्टल बनते हैं और कोशिका संरचनाओं को शारीरिक रूप से नुकसान पहुंचाते हैं।
मापा गया प्रभाव स्पष्ट है. एमबीबीआर बायोफिल्म पर शोध से पता चलता है कि 10 डिग्री पर अमोनिया ऑक्सीकरण गतिविधि होती है20 डिग्री पर दर का केवल 55%, और नाइट्राइट ऑक्सीकरण गतिविधि 56% तक गिर जाती है। सक्रिय कीचड़ का किराया और भी बुरा है: 8 डिग्री पर अमोनिया नाइट्रीकरण दर उचित हैग्रीष्म दर का 48.5%20 डिग्री पर. और यह केवल एक गतिविधि समस्या नहीं है - यह जनसंख्या समस्या भी है। लंबे समय तक कम तापमान कम हो जाता हैपूर्ण संख्यासिस्टम में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया का। जीव सिर्फ धीमे नहीं होते; वे मर जाते हैं.
ठंड की स्थिति में सक्रिय कीचड़ की तुलना में एमबीबीआर का एक संरचनात्मक लाभ है: बायोफिल्म एक संरक्षित सूक्ष्म वातावरण प्रदान करता है। वाहक लंबी पीढ़ी के चक्रों के साथ बायोमास को बनाए रखते हैं जो एक निलंबित विकास प्रणाली से धुल जाएगा। यही कारण है कि एमबीबीआर कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा जैविक प्रक्रिया है, बायोफिल्म आर्किटेक्चर स्वाभाविक रूप से तापमान तनाव के खिलाफ बफर करता है। लेकिन "10 डिग्री पर सक्रिय कीचड़ से बेहतर" "आपके परमिट को पूरा करने के लिए पर्याप्त अच्छा" के समान नहीं है। आपको अभी भी ठंड के लिए डिज़ाइन करने की आवश्यकता है।
2. माइक्रोबियल रणनीतियाँ: ठंड के साथ काम करना, उसके खिलाफ नहीं
प्रतिस्पर्धा की समस्या: सर्दियों में हेटरोट्रॉफ़्स का कब्ज़ा क्यों हो जाता है
नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया (ऑटोट्रॉफ़्स) और हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया जो कार्बनिक पदार्थों को ख़राब करते हैं, बायोफिल्म के अंदर स्थान, ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। गर्म पानी में, यह प्रतियोगिता प्रबंधनीय है। ठंडे पानी में यह समस्या बन जाती है। 4 डिग्री पर शोध में पाया गया कि एमबीबीआर ने कुछ नाइट्रीकरण क्षमता - बरकरार रखी हैहेटरोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीवों की अत्यधिक वृद्धि ने वास्तविक नाइट्रीकरण दर को कम कर दियाअपने सैद्धांतिक अधिकतम से काफी नीचे। हेटरोट्रॉफ़्स ने संसाधनों के लिए तनावग्रस्त नाइट्रिफायर्स को आसानी से हरा दिया।
यह प्रतिस्पर्धा एकल चरण एमबीबीआर सिस्टम में सबसे गंभीर है, जहां कार्बन निष्कासन और नाइट्रीकरण एक ही रिएक्टर में होता है। हेटरोट्रॉफ़्स की वृद्धि दर तेज़ होती है और कम तापमान पर सब्सट्रेट आत्मीयता अधिक होती है, और वे बाहरी बायोफिल्म परत - पर ठीक उसी जगह हावी होते हैं जहां ऑक्सीजन उपलब्ध होती है। नाइट्रिफायर्स को बायोफिल्म के गहरे ऑक्सीजन सीमित क्षेत्रों में धकेल दिया जाता है, और उनकी गतिविधि समाप्त हो जाती है।
रणनीति 1: चरणबद्ध तापमान में कमी के माध्यम से शीत-अनुकूलित बायोफिल्म
शीत सहिष्णु बायोमास के निर्माण के लिए सबसे व्यावहारिक दृष्टिकोण हैप्रगतिशील अनुकूलन. शोधकर्ताओं ने अनुक्रमण बैच एमबीबीआर रिएक्टरों को चरणबद्ध तापमान में कमी के साथ संचालित किया: 25 डिग्री → 20 डिग्री → 15 डिग्री → 10 डिग्री → 6 डिग्री → 5 डिग्री। प्रत्येक चरण में, बायोफिल्म को अगली कटौती से पहले अनुकूलित होने का समय दिया गया था। परिणामों से कुछ महत्वपूर्ण बात सामने आई:विभिन्न सूक्ष्मजीव समुदायों के लिए अलग-अलग वाहकों का चयन किया गया. 5 डिग्री पर, एक रिएक्टर ने सफलतापूर्वक साइकोफिलिक (ठंड को पसंद करने वाले) नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को समृद्ध किया, जिसने उपचार के प्रदर्शन को बनाए रखा। अन्य दो रिएक्टरों में, अलग-अलग वाहकों का उपयोग करते हुए, नाइट्रोजन को स्थिर करने वाले बैक्टीरिया - जीवों की प्रचुर मात्रा देखी गई, जो सक्रिय रूप से नाइट्रोजन हटाने के लिए हानिकारक हैं।
व्यावहारिक सबक:ठंड के मौसम में सूक्ष्मजीवी समुदाय के विकास के लिए वाहक का चयन मायने रखता है. एक वाहक जो 20 डिग्री पर अच्छा काम करता है वह 5 डिग्री पर सही जीवों का चयन नहीं कर सकता है। यदि आप ठंडे मौसम में परिचालन की उम्मीद करते हैं, तो पूर्ण पैमाने पर डिज़ाइन करने से पहले ठंडी परिस्थितियों में वाहक का परीक्षण करें।
रणनीति 2: ठंड के साथ जैव संवर्धन-सहिष्णु कीचड़
एमबीबीआर प्रणाली के बीजारोपण में साइक्रोटोलरेंट (ठंड {0 }} सहनशील) बैक्टीरिया युक्त सक्रिय कीचड़ जोड़ने से स्टार्ट अप में तेजी आती है, बायोफिल्म निर्माण में तेजी आती है, और सर्दियों की परिस्थितियों में उपचार प्रदर्शन स्थिर होता है। रणनीति काम करती है क्योंकि शुरू किए गए ठंडे अनुकूलित जीव पहले वाहकों को उपनिवेशित करते हैं, एक बायोफिल्म समुदाय की स्थापना करते हैं जो मौसमी शीतलन शुरू होने से पहले ही कम तापमान के लिए अनुकूलित होता है।
पूर्वानुमानित ठंडे मौसम वाले क्षेत्रों में पौधों के लिए, समय मायने रखता है:शरद ऋतु में शीत सहिष्णु बीज कीचड़ का परिचय दें, जबकि पानी का तापमान अभी भी 15 डिग्री से ऊपर है। इससे मनो-सहिष्णु समुदाय को वाहकों पर स्थापित होने का समय मिल जाता है, इससे पहले कि तापमान उस सीमा से नीचे गिर जाए जहां मेसोफिलिक जीव प्रभावी रूप से प्रतिस्पर्धा करना बंद कर देते हैं।
रणनीति 3: नहीं-मध्यस्थ एनामोक्स त्वरण
व्यावहारिक क्षमता के साथ एक उभरती हुई खोज: उच्च {{0}अमोनिया अपशिष्ट जल (740 मिलीग्राम/एल एनएच₃-एन) का उपचार करने वाली एमबीबीआर प्रणाली में नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) जोड़नाएनामोक्स प्रक्रिया में काफी तेजी आईकम तापमान पर. NO, N₂H₄ और NH₂OH जैसी मध्यवर्ती नाइट्रोजन प्रजातियों के साथ, एनामॉक्स बैक्टीरिया को उत्तेजित करता है और इन जीवों पर नाइट्राइट (NO₂⁻) के निरोधात्मक प्रभाव को कम करता है। परीक्षण के दौरान अमोनिया ऑक्सीकरण बैक्टीरिया की प्रचुरता आनुपातिक रूप से बढ़ गई। यह अभी भी एक उन्नत तकनीक है - अभी तक मानक अभ्यास नहीं है - लेकिन यह एक ऐसे भविष्य की ओर इशारा करता है जहां रासायनिक पूरक पूरे टैंक को गर्म किए बिना ठंड को बनाए रख सकते हैं {{6}मौसम नाइट्रीकरण।
3. कैरियर संवर्द्धन: जब मानक मीडिया पर्याप्त न हो
मानक एमबीबीआर वाहक - एचडीपीई, पीई, या पीपी - बायोफिल्म संलग्नक के लिए एक सतह प्रदान करते हैं। गर्म तापमान पर, यह पर्याप्त है। कम तापमान पर, बायोफिल्म निर्माण की दर काफी धीमी हो जाती है। आरंभिक अवधि हफ्तों से लेकर महीनों तक चलती है। जो बायोफिल्म बनती है वह पतली, कम मजबूत होती है और वातन अशांति से अधिक आसानी से अलग हो जाती है।कैरियर संवर्द्धन प्रौद्योगिकियाँठंड की स्थिति में तेजी से, मजबूत बायोफिल्म लगाव को सक्रिय रूप से बढ़ावा देने के लिए वाहक को संशोधित करके इसका समाधान करें।
चुंबकीय वाहक: सर्वाधिक आशाजनक शीत-मौसम संवर्धन
चुंबकीय वाहक प्रौद्योगिकी चुंबकीय पाउडर (आमतौर पर Nd₂Fe₁₄B) को पॉलिक्वाटरनियम जैसे सतही संशोधित एजेंटों के साथ वाहक सामग्री में एम्बेड करती है। एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र के तहत, कई तंत्र एक साथ काम करते हैं: कार्बनिक प्रदूषक चुंबकीय पोलीमराइजेशन और सोखना (चुंबकीय बल, लोरेंत्ज़ बल और मैग्नेटो -कोलाइडल प्रभाव के माध्यम से) वाहक सतह पर समृद्ध होते हैं, सूक्ष्मजीवों द्वारा ऑक्सीजन का उपयोग बढ़ जाता है, एंजाइम गतिविधि को बढ़ावा मिलता है, और कोशिका झिल्ली पारगम्यता में सुधार होता है।
मापा गया प्रदर्शन अंतर महत्वपूर्ण है. कम तापमान पर चुंबकीय वाहक बनाम वाणिज्यिक मानक वाहक के तुलनात्मक परीक्षणों में, चुंबकीय वाहक ने हासिल किया:
| # | प्रदर्शन मीट्रिक | चुंबकीय वाहक बनाम मानक वाहक |
| 1 | नाइट्रीकरण गतिविधि | कम तापमान पर उल्लेखनीय रूप से अधिक |
| 2 | ईपीएस (बाह्यकोशिकीय बहुलक पदार्थ) स्राव | प्रचारित - ईपीएस बायोफिल्म संरचना को बनाए रखता है और कोशिकाओं को ठंडे तनाव से बचाता है |
| 3 | बायोफिल्म आकृति विज्ञान और संरचना | बनाए रखा और बेहतर बनाया गया - अधिक मोटा, अधिक समान, बेहतर तरीके से जुड़ा हुआ |
| 4 | अमोनिया-ऑक्सीकरणकारी जीवाणुओं की प्रचुरता | 1.82× अधिकमानक वाहकों की तुलना में |
| 5 | नाइट्राइट-ऑक्सीकरणकारी बैक्टीरिया प्रचुर मात्रा में | 1.05× अधिकमानक वाहकों की तुलना में |
| 6 | अद्वितीय नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया संवर्धन | नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की दो प्रजातियों को अनुकूलित और समृद्ध किया गया जो मानक वाहक पर मौजूद नहीं थे |
सतह-संशोधित और वैकल्पिक सामग्री वाहक
चुंबकीय लोडिंग के अलावा, कई अन्य वाहक संवर्द्धन दृष्टिकोणों ने पूर्ण पैमाने पर परीक्षण में ठंड के मौसम में प्रदर्शन में सुधार दिखाया है:
नैनो-निलंबित फिलर्स।10-12 डिग्री पर, नैनो-संशोधित वाहकों ने लगभग बायोफिल्म निर्माण हासिल किया18 दिनलगभग 75% की स्थिर सीओडी हटाने की दर के साथ पारंपरिक वाहकों की तुलना में - छोटा -। ऐसा प्रतीत होता है कि नैनो{{4}सतह संशोधन प्रारंभिक माइक्रोबियल जुड़ाव को तेज करता है, जो कि ठंडे पानी में बायोफिल्म विकास की गति को सीमित करने वाला कदम है।
उच्च -हाइड्रोफिलिसिटी मिश्र धातु मधुकोश वाहक।अत्यधिक हाइड्रोफिलिक उच्च आणविक मिश्र धातु सामग्री से बने, इन वाहकों ने सतह के सक्रिय सूक्ष्मजीवों के जुड़ाव में सुधार किया और प्राथमिक अवसादन टैंक प्रवाह में कम तापमान पर एमबीबीआर उपचार प्रदर्शन को बढ़ाया।
पॉलीयुरेथेन फ़ोम स्थिर ठंड सहनशील बैक्टीरिया के साथ।एक अच्छी तरह से विकसित छिद्र संरचना के साथ नरम पॉलीयूरेथेन फोम का उपयोग सक्रिय कीचड़ से अलग किए गए कुशल ठंड सहनशील बैक्टीरिया को स्थिर करने के लिए किया गया था। कम तापमान पर, सिस्टम ने हासिल किया82% सीओडी हटाना और 92% बीओडी हटाना- प्रदर्शन जो समान परिस्थितियों में मानक वाहकों से मेल नहीं खा सका।
पीवीए जेल वाहक।पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) जेल वाहकों को हेटरोट्रॉफ़िक नाइट्रिफिकेशन {{0}एरोबिक डिनाइट्रिफिकेशन (एचएन {{1} एडी) बैक्टीरिया के साथ टीका लगाया गया, पशुधन अपशिष्ट जल उपचार में सक्रिय कीचड़ के प्रतिस्थापन के रूप में परीक्षण किया गया। छिद्रपूर्ण पीवीए जेल संरचना ने बैक्टीरिया के लिए भौतिक सुरक्षा प्रदान की, मानक वाहक की तुलना में अधिक स्थिर प्रदर्शन प्रदान किया। माइक्रोबियल विश्लेषण ने पुष्टि की कि पीवीए जेल वाहक ने ऑटोट्रॉफ़िक नाइट्रिफ़ायर और एचएन - एडी बैक्टीरिया (पैराकोकस और एसिनेटोबैक्टर) दोनों के विकास को बढ़ावा दिया। यह वाहक प्रकार परिवर्तनीय सी/एन अनुपात वाले अपशिष्ट जल के लिए विशेष रूप से दिलचस्प है, जहां एचएन - एडी जीव उपलब्ध कार्बन के आधार पर चयापचय पथ बदल सकते हैं।
4. प्रक्रिया नियंत्रण: तीन लीवर जो ठंडी एमबीबीआर को चालू रखते हैं
वाहक और माइक्रोबियल रणनीतियाँ सीमा निर्धारित करती हैं। प्रक्रिया नियंत्रण यह निर्धारित करता है कि आप इसके कितने करीब पहुँचते हैं। ठंड के मौसम में एमबीबीआर प्रदर्शन पर तीन मापदंडों का सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है:
घुलित ऑक्सीजन: अनुपात निरपेक्ष मूल्य से अधिक मायने रखता है
पारंपरिक ज्ञान है "नाइट्रीकरण के लिए 2-4 मिलीग्राम/एल डीओ बनाए रखें।" कम तापमान पर, यह अपर्याप्त है। अनुसंधान ने अधिक सटीक नियंत्रण रणनीति की पहचान की है:कुल अमोनिया नाइट्रोजन (TAN) सांद्रता में DO का निरंतर अनुपात बनाए रखें. जब यह अनुपात 0.17 या उससे नीचे रखा जाता है, तो नाइट्रीकरण प्रक्रिया तब भी स्थिर रहती है6 डिग्री. यह गर्म मौसम में ऑपरेशन में उपयोग किए जाने वाले निश्चित {{1}डीओ दृष्टिकोण से मौलिक रूप से अलग नियंत्रण दर्शन है।
व्यावहारिक निहितार्थ: डीओ जांच के साथ ऑनलाइन अमोनिया विश्लेषक स्थापित करें। जब अमोनिया की सांद्रता बदलती है (मौसमी भिन्नता, दैनिक भार में उतार-चढ़ाव), तो डीओ सेटपॉइंट को इसके साथ बदलना चाहिए - 2 मिलीग्राम/लीटर पर स्थिर नहीं रहना चाहिए। कम तापमान पर, कम एंजाइम गतिविधि को दूर करने के लिए सिस्टम को अमोनिया की प्रति यूनिट आनुपातिक रूप से अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
वातन रणनीति भी मायने रखती है। अवायवीय रूप से पूर्व-उपचारित रसोई अपशिष्ट और काले पानी के उपचार में 10 डिग्री पर पूर्ण नाइट्रीकरण प्राप्त करने के लिए आंतरायिक वातन का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। बायोफिल्म निर्माण की कठिनाइयों को हल करने के लिए कम तापमान पर औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में बंद वातन प्रणालियों का उपयोग किया गया है95.5% सीओडी निष्कासन और 91% अमोनिया निष्कासन.
सी/एन अनुपात: वह घुंडी जो हेटरोट्रॉफ़ को नियंत्रित करती है -नाइट्रिफ़ायर संतुलन
हेटरोट्रॉफ़्स और नाइट्रिफायर्स के बीच प्रतिस्पर्धा के लिए कार्बन {{0} से - नाइट्रोजन अनुपात प्राथमिक नियंत्रण लीवर है। 4 और 15 के बीच सी/एन अनुपात पर, सीओडी हटाने की दर 90% से ऊपर रहती है - हेटरोट्रॉफ़ अच्छी तरह से पोषित और कुशल होते हैं। लेकिन जब सी/एन 1 पर गिर जाता है, तो सीओडी हटाना बंद हो जाता है। इस बीच, अमोनिया निष्कासन एक विपरीत पैटर्न का अनुसरण करता है: यहबढ़ता है फिर घटता हैजैसे कि सी/एन गिरता है, क्योंकि मध्यम कार्बन सीमा विनाइट्रीकरण के लिए आवश्यक कार्बन की प्रणाली को ख़त्म किए बिना हेटरोट्रॉफ़िक प्रतिस्पर्धा को दबा देती है।
ठंड के मौसम में एमबीबीआर नगर निगम के अपशिष्ट जल का उपचार करता है, जो परिचालन के लिए अनुकूल स्थान प्रतीत होता है4-8 का सी/एन- हेटरोट्रॉफ़िक अतिवृद्धि को सीमित करने के लिए पर्याप्त रूप से कम जो अन्यथा नाइट्रिफायर को दबा देगा, लेकिन विनाइट्रीकरण चरण का समर्थन करने के लिए पर्याप्त उच्च है। समुद्री कृषि अपशिष्ट जल के लिए, अनुसंधान से पता चलता हैसी/एन को कम करनावास्तव में सीओडी और अमोनिया निष्कासन दोनों में सुधार हुआ है - एक काउंटर{1}}सहज ज्ञान युक्त खोज जो प्रत्येक विशिष्ट अपशिष्ट जल के लिए इस पैरामीटर को ट्यून करने की आवश्यकता पर प्रकाश डालती है।
हाइड्रोलिक अवधारण समय: सबसे सरल सर्दी -मौसम सुधार
यदि कोई एक परिचालन समायोजन है जो सभी प्रकार के अपशिष्ट जल में ठंड के मौसम में एमबीबीआर प्रदर्शन में लगातार सुधार करता है, तो वह हैहाइड्रोलिक अवधारण समय का विस्तार. 5 डिग्री पर, एचआरटी कम करने से प्रदूषक हटाने की क्षमता में नाटकीय गिरावट आती है। कृषि गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण उपचार पर शोध में पाया गया कि8 घंटे न्यूनतम एचआरटी था5 डिग्री पर नाइट्रेट का नाइट्रोजन गैस में पूर्ण विनाइट्रीकरण सुनिश्चित करना।
एचआरटी और प्रदर्शन के बीच संबंध रैखिक नहीं है। अलग-अलग सिस्टम अलग-अलग इष्टतम एचआरटी मान दिखाते हैं: एक अध्ययन में स्पंज प्रकार के वाहक के लिए 6 घंटे, दूसरे में कम तापमान पर सामान्य प्रदूषकों का इलाज करने वाले एमबीबीआर के लिए 24 घंटे। पूर्ण पैमाने पर डीई ऑक्सीकरण खाई + एमबीबीआर संयुक्त प्रक्रिया में, एचआरटी को 15.4 घंटे से घटाकर 11.0 घंटे करने से निष्कासन दक्षता में धीरे-धीरे गिरावट आई है - लेकिन अपशिष्ट अभी भी गुणवत्ता लक्ष्यों को पूरा करता है, जो ठंड की स्थिति में भी एमबीबीआर के अंतर्निहित शॉक लोड प्रतिरोध को प्रदर्शित करता है।
व्यावहारिक नियम:शीतकालीन एचआरटी के लिए डिज़ाइन, न कि ग्रीष्मकालीन एचआरटी के लिए. यदि आपके परमिट को वर्ष भर अनुपालन की आवश्यकता है, तो सर्दियों की स्थिति टैंक की मात्रा निर्धारित करती है। कई संयंत्र सर्दियों में जीवित रहने के लिए गर्मियों में अतिरिक्त क्षमता के साथ काम करते हैं - और एमबीबीआर की मॉड्यूलर प्रकृति इसे आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाती है क्योंकि वाहक भरने के अनुपात को मौसमी रूप से समायोजित किया जा सकता है।
प्रक्रिया संयोजन: दो-स्टेज और मल्टी{1}}प्वाइंट सिस्टम
जब एक एकल चरण एमबीबीआर ठंडे मौसम के लक्ष्यों को पूरा नहीं कर पाता है, तो प्रक्रिया संयोजन अगला कदम होता है। कई कॉन्फ़िगरेशन को पूर्ण पैमाने पर मान्य किया गया है:
| प्रक्रिया संयोजन | कम तापमान पर प्रदर्शन | के लिए सर्वोत्तम |
| दो-स्टेज ए/ओ-एमबीबीआर | मजबूत प्रभाव प्रतिरोध, अच्छा तापमान अनुकूलनशीलता, कम पानी के तापमान और कम प्रभावशाली एकाग्रता पर स्थिर संचालन | मौसमी तापमान भिन्नता के साथ नगरपालिका अपशिष्ट जल |
| यूएएसबी + एमबीबीआर | कम तापमान पर डेयरी अपशिष्ट जल से 92% सीओडी, 99% बीओडी, 65-70% नाइट्रोजन निकालना | उच्च क्षमता वाला औद्योगिक अपशिष्ट जल |
| संशोधित बार्डेनफ़ो-एमबीबीआर + चुंबकीय अवसादन | स्थिर प्रवाह गुणवत्ता8.7 डिग्री- मल्टी-प्वाइंट प्रभावशाली, मल्टी{2}}प्वाइंट रीसर्क्युलेशन, अनुकूलित कार्बन स्रोत खुराक | पौधों को कम तापमान पर एक साथ एन और पी हटाने की आवश्यकता होती है |
5. ठंडा-मौसम एमबीबीआर एक्शन चीट शीट
अपनी ठंडी मौसम एमबीबीआर रणनीति की योजना बनाने के लिए इस तापमान श्रेणीबद्ध संदर्भ का उपयोग करें। प्रत्येक तापमान बैंड को एक अलग स्तर के हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है:
| तापमान | क्या होता है | क्या करें |
| 15-20 डिग्री | हल्का ठंडा तनाव. नाइट्रीकरण दर में गिरावट शुरू हो जाती है। प्रारंभिक चेतावनी क्षेत्र. | DO:TAN अनुपात (लक्ष्य 0.17 से कम या इसके बराबर) की निगरानी शुरू करें। क्रमिक एचआरटी विस्तार प्रारंभ करें. यदि पहले से नहीं किया गया है तो ठंड सहिष्णु बीज कीचड़ के साथ शरद ऋतु जैव संवर्धन पर विचार करें। |
| 10-15 डिग्री | नाइट्रिफायर्स पर काफी जोर दिया गया। 20 डिग्री दर के ~55% पर गतिविधि। हेटरोट्रॉफ़ प्रतिस्पर्धा तेज़ हो जाती है। | अमोनिया भार के आनुपातिक रूप से डीओ बढ़ाएँ (निश्चित सेटपॉइंट नहीं)। हेटरोट्रॉफ़िक अतिवृद्धि को दबाने के लिए सी/एन को 4-8 रेंज तक कम करें। ग्रीष्मकालीन ऑपरेशन की तुलना में एचआरटी को 30-50% तक बढ़ाएं। आंतरायिक वातन रणनीति पर विचार करें. |
| 5-10 डिग्री | गंभीर नाइट्रीकरण निषेध. मानक वाहक नाइट्रीकरण क्षमता का 50% से अधिक खो सकते हैं। नए वाहकों पर बायोफिल्म का निर्माण अत्यंत धीमा है। | यदि उपलब्ध हो तो उन्नत वाहकों पर स्विच करें (चुंबकीय या सतह-संशोधित)। एचआरटी को न्यूनतम 8 घंटे तक बढ़ाएं, आदर्श रूप से पूर्ण नाइट्रीकरण के लिए 24 घंटे। सी/एन सत्यापित करें < 8. यदि अनुपालन पूरा नहीं किया जा सकता है, तो दो {{6}स्टेज ए/ओ {{7}एमबीबीआर या बार्डेनफो{8}एमबीबीआर प्रक्रिया संयोजन का मूल्यांकन करें। रासायनिक पूरक पर विचार करें (उच्च अमोनिया अपशिष्ट जल में एनामोक्स त्वरण के लिए कोई खुराक नहीं)। |
| < 5°C | गंभीर। हस्तक्षेप के बिना नाइट्रीकरण पूरी तरह से बंद हो सकता है। बर्फ के क्रिस्टल बनने का खतरा। केवल मनोरागी जीव ही सक्रिय रहते हैं। | डिज़ाइन-मंच के निर्णय महत्वपूर्ण होते हैं - आप इससे बाहर निकलने का रास्ता फिर से तैयार नहीं कर सकते<5°C operation.डिज़ाइन से: चरणबद्ध तापमान में कमी के माध्यम से ठंडा -अनुकूलित बायोफिल्म; चुंबकीय या पीवीए जेल वाहक; दो-चरणीय प्रक्रिया संयोजन; टैंक इन्सुलेशन या इनडोर आवास। ऑपरेशन से: अधिकतम एचआरटी विस्तार; DO:TAN अनुपात-आधारित नियंत्रण; सबसे ठंडे सप्ताहों के दौरान परमिट अनुपालन के लिए अस्थायी रासायनिक खुराक पर विचार करें। |
निचली पंक्ति: जनवरी के लिए डिज़ाइन, जुलाई के लिए नहीं
ठंड के मौसम में सक्रिय कीचड़ पर एमबीबीआर का अंतर्निहित लाभ होता है {{0}मौसम संचालन - बायोफिल्म आर्किटेक्चर नाइट्रिफाइंग बायोमास को बरकरार रखता है जो निलंबित {{2}विकास प्रणाली से बाहर निकल जाएगा। लेकिन "अंतर्निहित लाभ" "गारंटी अनुपालन" के समान नहीं है। शोध तीन बिंदुओं पर स्पष्ट है:
1. ठंड में कैरियर का चुनाव अधिक मायने रखता है।मानक एचडीपीई वाहक जो 20 डिग्री पर अच्छा प्रदर्शन करते हैं, वे 5 डिग्री पर साइकोफिलिक नाइट्रिफाइंग समुदायों के लिए चयन नहीं कर सकते हैं। यदि ठण्डे मौसम में संचालन अपेक्षित हो तो ठण्डी परिस्थितियों में वाहकों का परीक्षण करें। उन्नत वाहक - चुंबकीय, सतह {{6}संशोधित, या वैकल्पिक {{7}सामग्री - मापने योग्य प्रदर्शन लाभ दिखाते हैं जो ठंड में उनकी लागत को उचित ठहराते हैं -जलवायु अनुप्रयोग।
2. प्रक्रिया नियंत्रण को निश्चित सेटपॉइंट से अनुपात आधारित नियंत्रण में स्थानांतरित करने की आवश्यकता है।डीओ:टैन अनुपात, पूर्ण डीओ नहीं, नियंत्रण पैरामीटर है जो कम तापमान पर नाइट्रीकरण को स्थिर रखता है। सी/एन अनुपात प्रबंधन विषमपोषी प्रतिस्पर्धा को दबा सकता है। एचआरटी एक्सटेंशन सबसे सरल, सबसे विश्वसनीय ठंडा मौसम प्रदर्शन उपकरण - है जो सर्दियों की स्थिति के लिए टैंक की मात्रा को डिजाइन करता है।
3. माइक्रोबियल समुदाय इंजीनियरिंग काम करती है, लेकिन इसमें समय लगता है।चरणबद्ध तापमान अनुकूलन, शीत सहिष्णु बीज कीचड़ के साथ शरद ऋतु जैव संवर्धन, और साइकोफिलिक संवर्धन के लिए वाहक चयन ऐसी रणनीतियाँ हैं जिन्हें लागू करने की आवश्यकता हैपहलेठंड का मौसम शुरू होता है. वे आपातकालीन समाधान नहीं हैं. अपनी ठंडे मौसम की माइक्रोबियल रणनीति की योजना अगस्त में बनाएं, दिसंबर में नहीं।
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