कम तापमान पर एमबीबीआर: संचालन, माइक्रोबियल अनुकूलन और प्रक्रिया अनुकूलन

एमबीबीआर की प्रक्रिया संचालन और अनुप्रयोग पर अनुसंधान प्रगति कम तापमान पर सिस्टम

सिंहावलोकन

मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर (एमबीबीआर) प्रक्रिया वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बायोफिल्म अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियों में से एक है। पारंपरिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रियाओं की तुलना में, एमबीबीआर प्रभावी प्रवाह गुणवत्ता, सदमे भार के लिए मजबूत प्रतिरोध और कीचड़ वापसी या बैकवाशिंग की कोई आवश्यकता नहीं जैसे लाभ प्रदान करता है। सर्दियों में कम तापमान की अवधि के दौरान, विशेष रूप से उत्तरी क्षेत्रों और दक्षिण-पश्चिमी पठारों में, हवा का तापमान आसानी से 5 डिग्री से नीचे गिर सकता है, और पानी का तापमान 15 डिग्री से नीचे गिर सकता है। कम तापमान के कारण एमबीबीआर प्रणालियों में रासायनिक ऑक्सीजन डिमांड (सीओडी), अमोनिया नाइट्रोजन और कुल नाइट्रोजन जैसे प्रवाह संकेतकों का अनुपालन नहीं हो सकता है। बायोफिल्म नाइट्रोजन हटाने में एरोबिक नाइट्रीकरण और एनोक्सिक डिनाइट्रीकरण शामिल है, और तापमान इन प्रक्रियाओं को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, सक्रिय कीचड़ प्रणालियों में बैक्टीरिया की नाइट्रीकरण दर धीरे-धीरे कम हो जाती है, जब तापमान 8 डिग्री से नीचे गिर जाता है तो नाइट्रीकरण क्षमता में उल्लेखनीय कमी आती है। यह लेख माइक्रोबियल समुदायों, वाहक वृद्धि प्रौद्योगिकियों, और प्रक्रिया संयोजन और हेरफेर जैसे पहलुओं से कम तापमान की स्थिति के तहत एमबीबीआर प्रक्रियाओं के संचालन पर व्यवस्थित रूप से विस्तार से बताता है, जो आगे के शोध और अनुप्रयोग के लिए संदर्भ प्रदान करता है।

1. कम तापमान वाले एमबीबीआर सिस्टम में माइक्रोबियल समुदायों पर शोध

वर्तमान में, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में मुख्य प्रक्रिया जैविक उपचार है।सर्दियों में कम तापमान (15 डिग्री से कम या इसके बराबर) बायोरिएक्टर में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की गतिविधि को रोकता है, जिससे नाइट्रीकरण प्रक्रिया प्रभावित होती है और सिस्टम की नाइट्रोजन हटाने की क्षमता सीमित हो जाती है।. नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया लंबे पीढ़ी चक्र के साथ स्वपोषी होते हैं और तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं, इष्टतम विकास तापमान सीमा 20-35 डिग्री होती है।

1.1 माइक्रोबियल गतिविधि

एमबीबीआर रिएक्टरों में बायोफिल्म वाहक सतहों से जुड़ जाते हैं, जो लंबी पीढ़ी के चक्रों के साथ सूक्ष्मजीवों के विकास का समर्थन करते हैं, जिससे सिस्टम में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की मात्रा बढ़ जाती है। सक्रिय कीचड़ प्रक्रियाओं की तुलना में, एमबीबीआर कम तापमान पर मजबूत नाइट्रीकरण प्रदर्शन प्रदर्शित करता है, जिससे इसे कम तापमान वाले अपशिष्ट जल उपचार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कम तापमान इस रिएक्टर के नाइट्रीकरण प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों में से एक है। तापमान में कमी से कोशिका झिल्ली की तरलता और एंजाइम उत्प्रेरण में कमी आती है, सामग्री परिवहन और चयापचय दर में कमी आती है, जिससे न्यूक्लिक एसिड माध्यमिक संरचनाओं की स्थिरता प्रभावित होती है और डीएनए प्रतिकृति, एमआरएनए प्रतिलेखन और अनुवाद में बाधा आती है। जब तापमान साइटोप्लाज्मिक हिमांक से नीचे गिर जाता है, तो कोशिकाओं के भीतर बर्फ के क्रिस्टल बन जाते हैं, जिससे गंभीर संरचनात्मक क्षति होती है। किउ तियान एट अल द्वारा अध्ययन। पता चला है कि10 डिग्री पर एमबीबीआर बायोफिल्म की अमोनिया ऑक्सीकरण और नाइट्राइट ऑक्सीकरण गतिविधियां क्रमशः 20 डिग्री पर 55% और 56% थीं।. झेंग झिजिया एट अल। सक्रिय कीचड़ की नाइट्रीकरण दरों का परीक्षण कियागर्मी (20 डिग्री) और सर्दियों (8 डिग्री) में अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र, यह पाया गया कि 8 डिग्री पर अमोनिया नाइट्रोजन नाइट्रीकरण दर 20 डिग्री पर 48.5% थी. जैव रासायनिक टैंकों की नाइट्रीकरण क्षमता पर कम तापमान के प्रभाव में दो पहलू शामिल हैं: पहला, कम तापमान नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया समुदायों की गतिविधि को प्रभावित करता है, और दूसरा, लंबे समय तक कम तापमान सक्रिय कीचड़ में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की आबादी को कम करता है।

1.2 माइक्रोबियल समुदाय प्रतियोगिता

चूंकि नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया स्वपोषी होते हैं, अन्य माइक्रोबियल समुदाय नाइट्रीकरण प्रक्रिया पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं और नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के साथ दृढ़ता से प्रतिस्पर्धा करते हैं। हाउवेलिंग एट अल. एमबीबीआर प्रक्रिया प्रयोगों का आयोजन किया गया, जिसमें दिखाया गया कि 4 डिग्री पर, एमबीबीआर में कुछ निश्चित नाइट्रीकरण क्षमता है, लेकिन सिस्टम के भीतर हेटरोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीवों की अत्यधिक वृद्धि ने नाइट्रीकरण दर को कुछ हद तक कम कर दिया है। शाओ शुहाई एट अल। संकेत दिया कि नाइट्रिफाइंग और हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया के बीच प्रतिस्पर्धा के कारण एकल चरण एमबीबीआर का नाइट्रोजन हटाने का प्रभाव आदर्श नहीं है। हान वेन्जी एट अल। कम तापमान वाले मौसम के दौरान एमबीबीआर हाइब्रिड प्रक्रियाओं का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में माइक्रोबियल समुदाय परिवर्तन और जैविक वितरण पैटर्न का अध्ययन किया गया, जिसमें पाया गया कि निलंबित वाहक बायोफिल्म में माइक्रोबियल प्रजातियों की संख्या असमान प्रजातियों के वितरण के साथ, उसी प्रणाली से सक्रिय कीचड़ की तुलना में कम थी। निलंबित वाहकों को जोड़ने से सिस्टम में माइक्रोबियल विविधता में वृद्धि हुई, जबकि प्रभावशाली और परिचालन मोड में माइक्रोबियल समुदाय संरचना पर एक निश्चित चयनात्मकता थी। वू हान एट अल. विभिन्न भराव प्रकारों के साथ तीन अनुक्रमिक बैच एमबीबीआर रिएक्टरों का उपयोग करके नकली घरेलू अपशिष्ट जल उपचार। कम तापमान वाले अपशिष्ट जल के लिए बायोफिल्म की खेती और अनुकूलन के लिए तापमान (25, 20, 15, 10, 6, और 5 डिग्री) को धीरे-धीरे कम करके, उन्होंने पाया कि तीन रिएक्टरों में विभिन्न सूक्ष्मजीवों का प्रभुत्व था। उच्च थ्रूपुट अनुक्रमण परिणामों से पता चला कि 5 डिग्री पर, कार्बनिक पदार्थों को नष्ट करने वाले सूक्ष्मजीव सभी तीन रिएक्टरों में प्रमुख थे; एक रिएक्टर ने साइकोफिलिक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को सफलतापूर्वक अनुकूलित और समृद्ध किया, जबकि अन्य दो में नाइट्रोजन की अधिक मात्रा थी -नाइट्रोजन हटाने के लिए प्रतिकूल फिक्सिंग बैक्टीरिया थे।

1.3 साइक्रोफिलिक सूक्ष्मजीवों का अनुकूलन

कम तापमान वाले माइक्रोबियल समुदायों के लिए अनुकूलन और संवर्धन वृद्धि प्रौद्योगिकीकम तापमान की स्थिति में एमबीबीआर की परिचालन दक्षता और स्थिरता में सुधार करने के लिए एक प्रभावी तरीका है। प्रगतिशील प्रेरण और अनुकूलित खेती के माध्यम से, प्रमुख आबादी की जांच की जाती है और उसे लागू किया जाता है, जिससे कम तापमान के प्रभाव को कम करने के लिए सूक्ष्मजीव समुदायों की मजबूत सहनशीलता का उपयोग किया जाता है, जो दीर्घकालिक स्थिरता क्षमता प्रदान करता है। वांग डैन एट अल. पाया गया कि सर्दियों में कम तापमान की स्थिति में, सक्रिय कीचड़ प्राप्त करने के लिए ठंड सहिष्णु माइक्रोबियल समुदायों को जोड़ने से बायोफिल्म सहजीवी हाइब्रिड बायोरिएक्टर को तेजी से स्टार्टअप, त्वरित बायोफिल्म निर्माण और स्थिर उपचार प्रभाव जैसे फायदे मिलते हैं। डेलाटोला एट अल. पता चला कि 1 डिग्री पर सिस्टम को डीकार्बोनाइज करने से नाइट्रिफाइंग सक्रिय बायोमास में वृद्धि हुई, बायोफिल्म गाढ़ा हो गया, कम तापमान संचालन के दौरान व्यवहार्य कोशिकाओं की संख्या में प्रभावी ढंग से वृद्धि हुई, और सिस्टम के नाइट्रिफिकेशन प्रदर्शन में वृद्धि हुई। इसके अतिरिक्त, NO, N₂H₄, NH₂OH, आदि प्रमुख मध्यवर्ती हैं जो एनारोबिक अमोनियम ऑक्सीकरण (एनामॉक्स) प्रक्रिया को उत्तेजित करते हैं और NO₂ द्वारा एनामॉक्स बैक्टीरिया के निषेध को कम करते हैं। ज़ेकर और अन्य ने एमबीबीआर प्रणाली के साथ उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट जल (अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता 740 मिलीग्राम/एल) का उपचार करने वाले एक अध्ययन में पाया कि NO जोड़ने से एनामोक्स प्रक्रिया में काफी तेजी आई है, और सिस्टम संचालन के दौरान अमोनिया - ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया की प्रचुरता आनुपातिक रूप से बढ़ गई है।

2. कम तापमान पर एमबीबीआर के लिए कैरियर एन्हांसमेंट प्रौद्योगिकियों पर अनुसंधान

निलंबित एमबीबीआर फिलर्स का चयन अपशिष्ट जल उपचार के लिए इस प्रक्रिया की मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक है और प्रक्रिया दक्षता और इंजीनियरिंग लागत को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है। आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले फिलर प्रकारों में हनीकॉम्ब फिलर्स, सेमी -सॉफ्ट फिलर्स और कंपोजिट फिलर्स शामिल हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में फिलर क्लॉगिंग, एग्लोमरेशन और उम्र बढ़ने जैसी समस्याएं आ सकती हैं। कम तापमान की स्थिति में, एमबीबीआर फिलर्स पर बायोफिल्म का निर्माण धीमा होता है, जिससे उपकरण स्टार्टअप अवधि संभावित रूप से बढ़ जाती है, सामान्य प्रक्रिया संचालन में बाधा आती है, जिसके परिणामस्वरूप शॉक लोड प्रतिरोध खराब होता है, और अपेक्षित उपचार प्रभाव प्राप्त करने में विफल रहता है। औद्योगिक रूप से उपयोग किए जाने वाले एमबीबीआर निलंबित वाहक आकार और आकार में भिन्न होते हैं और पिघले हुए एक्सट्रूज़न या दानेदार बनाने जैसे तरीकों के माध्यम से उच्च आणविक पॉलिमर जैसे उच्च - घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई), पॉलीथीन (पीई), या पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) से बने होते हैं। इस प्रक्रिया के बड़े पैमाने पर इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के साथ, वाणिज्यिक वाहकों की विविधता धीरे-धीरे बढ़ गई है। कैरियर डिज़ाइन और प्रसंस्करण को पानी की गुणवत्ता और माइक्रोबियल विकास विशेषताओं के अनुरूप बनाया जा सकता है, जिससे कम तापमान स्थितियों के तहत एमबीबीआर बायोफिल्म सिस्टम को बढ़ाने के लिए लक्षित अनुकूलन और सुधार सक्षम किया जा सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, वाहक संशोधन मुख्य रूप से वाहक द्रव्यमान स्थानांतरण, बायोफिल्म निर्माण और अपशिष्ट जल उपचार प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए विशिष्ट सतह क्षेत्र, हाइड्रोफिलिसिटी, जैव एफ़िनिटी, चुंबकीय गुणों आदि में सुधार करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

2.1 चुंबकीय लोडिंग

वर्तमान शोध ने कम तापमान पर एमबीबीआर की अपशिष्ट जल उपचार क्षमता को अनुकूलित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करने का पता लगाया है।कुछ शक्तियों के चुंबकीय क्षेत्र जैविक उपचार प्रक्रियाओं में प्रदूषक हटाने को बढ़ा सकते हैं. कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों के तहत, कार्बनिक प्रदूषक चुंबकीय एकत्रीकरण और सोखना के माध्यम से चुंबकीय जैविक वाहक की सतह पर समृद्ध होते हैं, चुंबकीय बलों, लोरेंत्ज़ बलों और मैग्नेटो -कोलाइडल प्रभावों द्वारा सहायता प्राप्त होती है। उचित तीव्रता सीमा के भीतर, चुंबकीय क्षेत्र माइक्रोबियल ऑक्सीजन उपयोग में सुधार कर सकते हैं, माइक्रोबियल विकास चयापचय और एंजाइम गतिविधि को बढ़ा सकते हैं और कोशिका झिल्ली पारगम्यता को बढ़ा सकते हैं। जिंग शुआंग्यी एट अल। एमबीबीआर रिएक्टरों में वाणिज्यिक वाहक बनाम चुंबकीय वाहक [पॉलीइथाइलीन, नियोडिमियम आयरन बोरान चुंबकीय पाउडर (एनडी₂Fe₁₄B), और पॉलीक्वाटरनियम -10 ​​(पीक्यूएएस -10), आदि] जोड़ने के तुलनात्मक प्रभावों का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि कम तापमान की स्थिति में, चुंबकीय वाहकों ने बायोफिल्म नाइट्रिफिकेशन गतिविधि में उल्लेखनीय रूप से सुधार किया, बाह्य कोशिकीय बहुलक पदार्थ (ईपीएस) स्राव को बढ़ावा दिया, और बायोफिल्म आकृति विज्ञान और संरचना को बनाए रखा और सुधार किया। चुंबकीय वाहकों ने अधिक नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया जेनेरा को समृद्ध किया, वाणिज्यिक वाहक की तुलना में अमोनिया-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया और नाइट्राइट-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया की सापेक्ष प्रचुरता क्रमशः 1.82 गुना और 1.05 गुना बढ़ गई, और दो अद्वितीय नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया जेनेरा को अनुकूलित और समृद्ध किया।

2.2 वाहक संशोधन

चुंबकीय लोडिंग के अलावा, पॉलीथीन जैसी पारंपरिक वाहक सामग्री का आत्मीयता संशोधन भी फिलर बायोफिल्म निर्माण प्रदर्शन को बढ़ाने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। सन बो एट अल. कम तापमान वाले घरेलू अपशिष्ट जल के उपचार के लिए नवीन नैनो सस्पेंडेड फिलर्स का उपयोग किया गया। 10-12 डिग्री पर, नैनो फिलर्स के लिए बायोफिल्म निर्माण की अवधि 18 दिनों से कम थी, जो अन्य फिलर्स की तुलना में कम थी, सिस्टम सीओडी हटाने की दर लगभग 75% पर स्थिर थी, जो अच्छे प्रचार मूल्य को प्रदर्शित करती थी। रेन यानकियांग एट अल। कम तापमान की स्थिति में अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र के प्राथमिक अवसादन टैंक से निकलने वाले अपशिष्ट को उपचारित करने के लिए अत्यधिक हाइड्रोफिलिक पॉलिमर मिश्र धातु सामग्री से बने हनीकॉम्ब सस्पेंडेड फिलर्स का उपयोग किया जाता है। परिणामों से पता चला कि इन निलंबित भरावों ने सतह पर सक्रिय सूक्ष्मजीवों की लगाव क्षमता में प्रभावी ढंग से सुधार किया, जिससे एमबीबीआर प्रक्रिया के उपचार प्रभावों को बढ़ाने में सहायता मिली। हान जियाओयुन और अन्य। सक्रिय कीचड़ से अलग किए गए कुशल ठंड को ठीक करने के लिए एक स्थिर वाहक के रूप में एक विकसित छिद्र संरचना के साथ नरम पॉलीयूरेथेन फोम का उपयोग किया गया। इस भराव को रिएक्टर में जोड़ने के बाद, प्रदूषक उपचार प्रभाव में काफी सुधार हुआ, जिसमें सीओडी हटाने की दर 82% और जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी) हटाने की दर कम तापमान की स्थिति में 92% थी। चेन एट अल. सक्रिय कीचड़ के बजाय पशुधन और पोल्ट्री प्रजनन अपशिष्ट जल के उपचार के लिए एचएन - एडी बैक्टीरिया के साथ पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) जेल फिलर के साथ एक एमबीबीआर प्रक्रिया का उपयोग किया गया। विभिन्न कार्बन - से - नाइट्रोजन अनुपात (सी/एन) के तहत, विभिन्न वाहकों का प्रदर्शन काफी भिन्न होता है। पीवीए जेल की छिद्रपूर्ण संरचना बैक्टीरिया के लिए सुरक्षा प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन अधिक स्थिर होता है। माइक्रोबियल विश्लेषण से पता चला कि पीवीए जेल वाहक के साथ एमबीबीआर प्रक्रिया ऑटोट्रॉफिक बैक्टीरिया और एचएन - एडी बैक्टीरिया (पैराकोकस और एसिनेटोबैक्टर) के विकास को बढ़ावा देती है।

3. प्रक्रिया संयोजन और कम तापमान पर एमबीबीआर का विनियमन

इस प्रणाली में भराव सतहों पर बायोफिल्म निर्माण के लिए अद्वितीय आवश्यकताएं हैं, जो प्रक्रिया संयोजन और विनियमन के महत्व पर प्रकाश डालती हैं। एमबीबीआर में स्थिर नाइट्रीकरण प्रक्रिया मापदंडों और अनुपातों के विनियमन के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है; सख्त बाधाओं के माध्यम से कम तापमान के प्रभावों की भरपाई करना एक अपेक्षाकृत प्रत्यक्ष और प्रभावी तरीका है।

3.1 वातन

एमबीबीआर प्रक्रिया वर्तमान में मुख्य रूप से एरोबिक वातावरण में लागू की जाती है। रिएक्टर में वातन दर और विधि सीधे सिस्टम में घुलित ऑक्सीजन (डीओ) सामग्री और बायोफिल्म निर्माण की विशेषताओं को प्रभावित करती है, जिससे प्रदूषकों के क्षरण स्तर पर प्रभाव पड़ता है। औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के दौरान चेन लॉन्ग एट अल ने बैच वातन जैसे उपायों का उपयोग करके बायोफिल्म निर्माण में आने वाली कठिनाइयों को प्रभावी ढंग से संबोधित किया, जिससे 95.5% की सीओडी हटाने की दर और 91% की अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दर प्राप्त हुई। पर्सन एट अल. 10 डिग्री पर अवायवीय पूर्व उपचार के बाद रसोई के अपशिष्ट और काले पानी के मिश्रित अपशिष्ट जल का उपचार करने के लिए एमबीबीआर का उपयोग किया जाता है, जिससे आंतरायिक वातन के माध्यम से पूर्ण नाइट्रीकरण प्राप्त होता है। बियान एट अल. पाया गया कि डीओ और कुल अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता के बीच निरंतर अनुपात को नियंत्रित करने से कम तापमान पर प्रवाह प्रभाव अनुकूलित होता है; जब नियंत्रण अनुपात 0.17 से अधिक नहीं हुआ, तो नाइट्रीकरण प्रक्रिया 6 डिग्री पर स्थिर रही।

3.2 कार्बन-से-नाइट्रोजन अनुपात (सी/एन)

नाइट्रिफाइंग और हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया के बीच स्पष्ट प्रतिस्पर्धा है; इसलिए, सी/एन विनियमन प्रणाली में कार्बनिक पदार्थ और नाइट्रोजन क्षरण के बीच संतुलन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण पैरामीटर बन जाता है। चेन एट अल. पता चला कि एमबीबीआर सिस्टम में, जब सी/एन 4-15 के बीच था, सीओडी हटाने की दर 90% से ऊपर थी। जब सी/एन घटकर 1 हो गया, तो सीओडी हटाने की दर में काफी गिरावट आई। सिस्टम की अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दक्षता पहले बढ़ी और फिर C/N कम होने के साथ कम हो गई। चेन एट अल. समुद्री कृषि अपशिष्ट जल का उपचार करने वाले ए/ओ एमबीबीआर रिएक्टर के प्रदर्शन पर सी/एन के प्रभाव का पता लगाया।परिणामों ने संकेत दिया कि सी/एन को कम किया जा रहा है है के लिए लाभदायक सीओडी और अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दक्षता में सुधार.

3.3 हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय

हाइड्रोलिक रिटेंशन टाइम (एचआरटी) प्रतिक्रिया प्रणाली के भीतर सक्रिय कीचड़ भार निर्धारित करता है। बहुत अधिक या बहुत कम एचआरटी एमबीबीआर प्रणालियों की उपचार दक्षता और निर्माण/परिचालन लागत को प्रभावित कर सकता है। स्थिर सिस्टम संचालन के लिए उचित एचआरटी का चयन करना महत्वपूर्ण है। वैन एट अल. कम तापमान पर कृषि गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण नियंत्रण के लिए एमबीबीआर लागू किया गया। शोध से पता चला कि 5 डिग्री पर, जैसे-जैसे एचआरटी कम हुआ, प्रदूषक हटाने की क्षमता में काफी गिरावट आई, नाइट्रोजन गैस में नाइट्रेट डिनाइट्रीकरण सुनिश्चित करने के लिए 8 घंटे न्यूनतम अवधारण समय था। वांग चुआनक्सिन एट अल। एनोक्सिक/एरोबिक बायोफिल्म प्रणाली के साथ घरेलू अपशिष्ट जल का उपचार किया गया, जो कम तापमान पर एमबीबीआर में एक साथ नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण की विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करता है। परिणामों से पता चला कि सिस्टम ने एचआरटी का विस्तार करके, मानकों को पूरा करने के लिए प्रवाहित सीओडी और अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता को स्थिर करके मौसमी तापमान में गिरावट को अच्छी तरह से अनुकूलित किया है। शितु ने विभिन्न एचआरटी पर इसके जल उपचार प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एमबीबीआर बायोफिल्म वाहक के रूप में एक उपन्यास स्पंज फिलर का उपयोग किया। परिणामों से पता चला कि जल उपचार प्रभाव एचआरटी 6 घंटे पर सबसे अच्छा था। झाओ वेनबिन एट अल। दिखाया गया कि कम तापमान की स्थिति में एमबीबीआर सिस्टम द्वारा अपशिष्ट जल में प्रदूषक हटाने के लिए इष्टतम एचआरटी 24 घंटे था। हान लेई एट अल. जब डीई ऑक्सीकरण खाई + एमबीबीआर संयुक्त प्रक्रिया में एचआरटी को 15.4 घंटे से घटाकर 11.0 घंटे कर दिया गया तो प्रदूषक हटाने की दर का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि जैसे-जैसे एचआरटी छोटा हुआ, प्रदूषक हटाने की दक्षता धीरे-धीरे कम हो गई, लेकिन प्रवाह की गुणवत्ता अभी भी पानी की गुणवत्ता लक्ष्य आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, जो एमबीबीआर प्रणाली के मजबूत शॉक लोड प्रतिरोध को दर्शाती है।

3.4 प्रक्रिया संयोजन

डेंग रुई एट अल। नगर निगम के अपशिष्ट जल के उपचार के लिए दो चरण ए/ओ {{2} एमबीबीआर प्रक्रिया का अध्ययन किया गया। कम पानी के तापमान और कम प्रभावशाली एकाग्रता की स्थितियों के तहत, इस संयुक्त प्रक्रिया ने मजबूत शॉक लोड प्रतिरोध और तापमान अनुकूलनशीलता, स्थिर संचालन और सुविधाजनक संचालन का प्रदर्शन किया, जिससे अपशिष्ट जल उपचार में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं दिखाई गईं। लुओस्टारिनन एट अल. कम तापमान पर अवायवीय पूर्व उपचार के बाद डेयरी अपशिष्ट जल पर एमबीबीआर प्रक्रिया के उपचार प्रभावों का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि प्रक्रिया 40%-70% सीओडी, 50%-60% नाइट्रोजन को हटा सकती है, और अपफ्लो एनारोबिक स्लज ब्लैंकेट (यूएएसबी) और एमबीबीआर का संयोजन 92% सीओडी, 99% बीओडी और 65%-70% नाइट्रोजन को हटा सकता है। रु चुन एट अल। अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र के नवीनीकरण के लिए एक संशोधित बार्डेनफ़ो -एमबीबीआर + चुंबकीय लोडिंग वर्षा प्रक्रिया का उपयोग किया गया। कार्बन स्रोत खुराक बिंदुओं को समायोजित करके और सिस्टम में मल्टी{20}पॉइंट प्रभावशाली और मल्टी{21}}पॉइंट रिफ्लक्स को लागू करके, बाहरी रूप से जोड़े गए कार्बन स्रोतों का कुशल उपयोग हासिल किया गया, जिससे 8.7 डिग्री पर नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन प्रभाव सुनिश्चित हुआ, जिसमें डिस्चार्ज मानकों की तुलना में स्थिर प्रवाह गुणवत्ता बेहतर थी।

निष्कर्ष

कम तापमान की स्थिति में, एमबीबीआर प्रणालियों में माइक्रोबियल गतिविधि कम हो जाती है, और कार्बनिक पदार्थ का इलाज करने वाले हेटरोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीवों और अमोनिया नाइट्रोजन का इलाज करने वाले ऑटोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीवों के बीच स्पष्ट प्रतिस्पर्धा होती है। इसलिए, कच्चे जल प्रदूषकों की संरचना और अपशिष्ट संकेतक आवश्यकताओं के आधार पर, उपयुक्त सी/एन पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए। प्रवाह गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख संकेतकों के लिए कम तापमान वाले प्रमुख उपभेदों में सुधार और अनुकूलन, लक्षित संवर्धन, और वाहकों पर प्रमुख आबादी की बहुतायत में वृद्धि जैसे उपायों को लागू किया जाना चाहिए।

एमबीबीआर सिस्टम की निम्न तापमान सहनशीलता में सुधार और प्रक्रिया गिरावट दक्षता को बढ़ाने के लिए कैरियर एन्हांसमेंट एक महत्वपूर्ण साधन है। विशिष्ट उपायों में मुख्य रूप से चुंबकीय लोडिंग और वाहकों का संरचनात्मक उपचार शामिल है। चुंबकीय लोडिंग कम तापमान पर नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया के जुड़ाव को बढ़ा सकती है, ईपीएस स्राव प्रक्रिया को मजबूत कर सकती है और बैक्टीरिया गतिविधि में सुधार कर सकती है; वाहक संरचना और सतह गुणों को अनुकूलित करने से प्रदूषक द्रव्यमान स्थानांतरण दक्षता में तेजी आ सकती है, माइक्रोबियल समुदायों को ठोस बनाने और उनकी रक्षा करने की उनकी क्षमता में सुधार हो सकता है, और अधिक स्थिर सिस्टम प्रदर्शन बनाए रखा जा सकता है।

एमबीबीआर प्रक्रिया में स्वयं कुछ कम तापमान प्रतिरोध विशेषताएं होती हैं। हालाँकि, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए प्रवाह गुणवत्ता मानकों में लगातार सुधार के साथ, कम तापमान वाली परिस्थितियों में एमबीबीआर की कार्य स्थितियों का समायोजन और प्रक्रिया संयोजन प्रक्रिया की सफलता के लिए महत्वपूर्ण शोध सामग्री बन गए हैं। विभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल के लिए, वास्तविक स्थितियों के आधार पर इष्टतम कार्य स्थितियों की स्थिति निर्धारित की जानी चाहिए। इस बीच, उचित प्रक्रिया संयोजन प्रदूषकों के प्रति एमबीबीआर सिस्टम के शॉक लोड प्रतिरोध, तापमान अनुकूलनशीलता और सिस्टम स्थिरता को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है।