डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी में उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन: शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया डिजाइन और प्रदर्शन विश्लेषण|केस स्टडी

Dec 29, 2025

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उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन के लिए शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया का इंजीनियरिंग डिजाइन और प्रदर्शन

 

चीन की पारिस्थितिक सभ्यता निर्माण की व्यापक प्रगति के साथ, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) के लिए निर्वहन मानक तेजी से सख्त हो गए हैं। "नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए प्रदूषकों के निर्वहन मानक" (जीबी 18918 - 2002) के ग्रेड ए मानक के लिए 15 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर टीएन की आवश्यकता होती है, जबकि बीजिंग और शेडोंग जैसे क्षेत्रों में स्थानीय मानक स्पष्ट रूप से 10 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर टीएन की सीमा निर्धारित करते हैं। ये ऊंचे मानक सिर्फ पानी की गुणवत्ता की सीमा से आगे बढ़ते हैं, जिससे प्रवाह स्थिरता पर सख्त मांग होती है। नतीजतन, उपचार प्रक्रियाओं की नाइट्रोजन हटाने की क्षमता को बढ़ाने की तत्काल आवश्यकता है। एक दृष्टिकोण विनाइट्रीकरण में सुधार के लिए मौजूदा प्रक्रिया में कार्बन स्रोत की खुराक को बढ़ाना है, लेकिन इससे उच्च परिचालन लागत और कार्बन उत्सर्जन में वृद्धि होती है। वैकल्पिक रूप से, उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन सुविधाओं को जोड़ने, अक्सर डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को कुशलतापूर्वक समृद्ध करने के लिए बायोफिल्म तरीकों को नियोजित करने से टीएन निष्कासन में वृद्धि हो सकती है, बाहरी कार्बन स्रोतों की आवश्यकता कम हो सकती है और कार्बन उत्सर्जन कम हो सकता है। मूविंग बेड बायोफिल्म रिएक्टर (एमबीबीआर), मजबूत कार्यात्मक बैक्टीरिया संवर्धन, छोटे पदचिह्न और सरल संचालन और रखरखाव के अपने फायदों के साथ, डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी के निर्माण, विस्तार और उन्नयन में व्यापक रूप से लागू किया गया है। यह अर्ध-श्रेणी IV सतही जल की गुणवत्ता से बेहतर निर्वहन मानकों को प्राप्त कर सकता है और WWTPs में उन्नत नाइट्रोजन हटाने के लिए महत्वपूर्ण क्षमता और लाभ रखता है। यह लेख उन्नत नाइट्रोजन हटाने के लिए शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया को लागू करने के डिजाइन तर्क और परिचालन प्रदर्शन का विश्लेषण करने के लिए एक केस अध्ययन के रूप में शेडोंग में डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी को लेता है, जिसका उद्देश्य कुशल अपशिष्ट जल विनाइट्रीकरण के लिए एक तकनीकी संदर्भ प्रदान करना है।

 


 

1. परियोजना अवलोकन

 

1.1 परियोजना परिचय

शेडोंग में WWTP का निर्माण दो चरणों में किया गया था। पहला चरण, BIOLAK प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, आधिकारिक तौर पर नवंबर 2003 में 40,000 m³/d की उपचार क्षमता के साथ शुरू किया गया था। BIOLAK प्रक्रिया का लेआउट और अपग्रेड के लिए उपलब्ध क्षेत्र दिखाया गया हैचित्र 1. प्रारंभ में, प्रवाह की गुणवत्ता जीबी 18918-2002 के ग्रेड बी मानक के अनुरूप थी। 2020 तक, बढ़ी हुई कार्बन स्रोत खुराक और उन्नत उपचार के माध्यम से, अपशिष्ट गुणवत्ता को ग्रेड ए मानक तक सुधार दिया गया था। 2023 तक, तीन साल के संचालन के बाद, समग्र प्रवाह गुणवत्ता आम तौर पर ग्रेड ए मानक को पूरा कर सकती है, लेकिन नाइट्रोजन हटाने के संबंध में इसे दो बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ा:

उच्च कार्बन स्रोत खुराक: 15 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर टीएन के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, पर्याप्त मात्रा में बाहरी कार्बन स्रोत की आवश्यकता थी। प्रक्रिया अनुभागों पर आधारित गणनाओं ने सी/एन अनुपात को 5.9 तक दिखाया, जबकि संयंत्र के दूसरे चरण में एएओ प्रक्रिया को स्थिर टीएन अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए केवल 4.5-5.0 के सी/एन की आवश्यकता थी। बड़े कार्बन स्रोत के जुड़ने से एरोबिक नाइट्रीकरण प्रक्रिया पर भी प्रतिकूल प्रभाव पड़ा, जिससे एरोबिक क्षेत्र में ऑक्सीजन की मांग बढ़ गई।

नाइट्रोजन निष्कासन की खराब स्थिरता: चूंकि नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण अलग-अलग आवश्यक परिस्थितियों में एक ही टैंक में हुआ, इसलिए परिचालन मापदंडों को प्रभावशाली परिवर्तनों के आधार पर लगातार समायोजन की आवश्यकता होती है। NH₃-N और TN को नियंत्रित करना विरोधाभासी था, जिससे नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण के बीच एक स्थिर संतुलन बनाए रखना मुश्किल हो गया था। सिस्टम का शॉक लोड प्रतिरोध औसत था, जिससे प्रवाह स्थिरता खराब हो गई।

इसलिए, मूल BIOLAK प्रक्रिया का उन्नयन आवश्यक था, जिसका मुख्य उद्देश्य नाइट्रीकरण और डिनाइट्रीकरण के बीच संघर्ष को हल करना, नाइट्रोजन हटाने की परिचालन लागत को कम करना और प्रवाह स्थिरता में सुधार करना था।

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1.2 अपग्रेड चुनौतियाँ

चूंकि BIOLAK प्रक्रिया प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए टैंक संशोधन के लिए अनुपयुक्त थी, इसलिए योजना एक नई उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन इकाई का निर्माण करके उपचार को मजबूत करने की थी। मूल BIOLAK प्रक्रिया मुख्य रूप से नाइट्रीकरण पर केंद्रित थी जिसमें डिनाइट्रीकरण द्वितीयक था, जबकि नई प्रक्रिया डिनाइट्रीकरण पर केंद्रित होगी। वास्तविक नवीकरण आवश्यकताओं को देखते हुए, परियोजना को दो प्रमुख चुनौतियों का सामना करना पड़ा: नई प्रक्रिया के लिए सीमित उपलब्ध भूमि और उच्च परिचालन दक्षता आवश्यकताएँ।

नई प्रक्रिया के लिए सीमित उपलब्ध भूमि: नया निर्माण मौजूदा संयंत्र स्थल के भीतर ही पूरा किया जाना था, जिसमें अनिवार्य रूप से कोई आरक्षित भूमि नहीं थी। निर्माण केवल 400 वर्ग मीटर के उपलब्ध क्षेत्र के साथ, BIOLAK टैंकों से सटे ग्रीनबेल्ट पर संभव था। इसका मतलब यह था कि नए प्रोजेक्ट का प्रति यूनिट पानी उपचारित होना 0.01 m²/(m³·d) से कम या उसके बराबर होना चाहिए।

उच्च परिचालन दक्षता आवश्यकताएँ: यह कोई साधारण उन्नयन नहीं था बल्कि जैव रासायनिक कार्यात्मक क्षेत्र का एक और अनुकूलन था। नई इकाई से 20 मिलीग्राम/लीटर नाइट्रोजन हटाने का भार संभालने की उम्मीद की गई थी। इस प्रक्रिया को न केवल सीमित भूमि पर पूरा किया जाना था, बल्कि स्थिर डिनाइट्रीकरण प्रदर्शन सुनिश्चित करते हुए मूल BIOLAK डिनाइट्रीकरण की तुलना में कार्बन स्रोत की खुराक को कम करने की भी आवश्यकता थी। इस प्रकार, नाइट्रोजन हटाने की दक्षता और कार्बन स्रोत उपयोग दक्षता दोनों पर उच्च मांगें रखी गईं।

 


 

 

2. प्रक्रिया तुलना और चयन

 

BIOLAK प्रक्रिया द्वारा उपचार के बाद, प्रवाहित TN में मुख्य रूप से नाइट्रेट नाइट्रोजन होता है। वर्तमान में, परिपक्व उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रियाएं मुख्य रूप से बायोफिल्म विधियों का उपयोग करती हैं, जो संलग्न अवस्था में वाहक सतहों पर कुशलतापूर्वक समृद्ध होने वाले सूक्ष्मजीवों की विशेषता होती हैं, जो पारंपरिक सक्रिय कीचड़ प्रक्रियाओं की तुलना में काफी अधिक कार्यात्मक बैक्टीरिया संवर्धन दक्षता प्रदान करती हैं। बायोफिल्म प्रक्रियाओं को वाहक द्रवीकरण के आधार पर निश्चित {2}बिस्तर और गतिशील {3}बिस्तर प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, जैसा कि इसमें दिखाया गया हैचित्र 2.डेनिट्रिफाइंग फिल्टर, विशिष्ट निश्चित -बेड बायोफिल्म प्रक्रियाएं, माइक्रोबियल विकास वाहक के रूप में निश्चित दानेदार फिल्टर मीडिया का उपयोग करती हैं। एक बाहरी कार्बन स्रोत जोड़कर, वे NO₃ को एक साथ हटाने के लिए बायोफिल्म के डिनाइट्रीकरण और मीडिया के निस्पंदन का लाभ उठाते हैं।--एन, एसएस, और अन्य प्रदूषक। लाभों में स्थिर उपचारित पानी की गुणवत्ता, द्वितीयक स्पष्टीकरण की कोई आवश्यकता नहीं, और एक कॉम्पैक्ट लेआउट शामिल है, जिससे द्वितीयक प्रवाह से टीएन निष्कासन को मजबूत करने के लिए एक उन्नत उपचार इकाई के रूप में डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी उन्नयन में उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, परिचालन फोकस उन्नत डिनाइट्रीकरण दक्षता पर सी/एन के प्रभाव पर होना चाहिए। 40,000 m³/d की क्षमता वाली पिंगटांग WWTP चरण I अपग्रेड परियोजना में, अपशिष्ट TN को अर्ध-{8}चतुर्थ श्रेणी के सतही जल मानकों तक बढ़ाने के लिए उन्नत उपचार प्रक्रिया के रूप में एक डेनिट्रिफाइंग फिल्टर + उच्च दक्षता वाले घुलित वायु प्लवन (DAF) का उपयोग किया गया, जिससे लगभग 0.045 m²/(m³·d) का पदचिह्न प्राप्त हुआ, भूमि की बचत हुई और कुशल उपचार संभव हुआ, लेकिन साथ ही सी/एन 18.34 तक उच्च। अपशिष्ट टीएन के लिए नए स्थानीय मानकों को पूरा करने के लिए, चेंग्दू नंबर . 9 वाटर रिक्लेमेशन प्लांट ने 5.7 के सी/एन के साथ, उच्च मानकों के तहत उन्नत उपचार प्राप्त करते हुए, अपग्रेड प्रक्रिया के रूप में एक उच्च {{12} घनत्व अवसादन टैंक और डिनाइट्रिफाइंग डीप - बेड फिल्टर को अपनाया। हेनिंग में डिंगकियाओ डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी कियानतांग नदी बेसिन के लिए आवश्यक ग्रेड ए डिस्चार्ज मानकों को पूरा नहीं कर सका। गाओ फ़ेया एट अल। उन्नत टीएन उपचार के लिए एक डीनाइट्रिफाइंग डीप - बेड फिल्टर का उपयोग किया गया, साथ ही एसएस और टीपी को हटा दिया गया, जिससे प्रवाह की गुणवत्ता अर्ध {{19} वर्ग IV मानकों के करीब आ गई, लेकिन 15.68 के उच्च सी/एन के साथ, जिससे नाइट्रोजन हटाने की लागत अधिक हो गई। इसके अतिरिक्त, फ़िल्टर प्रक्रियाओं के लिए नियमित रूप से बैकवॉशिंग की आवश्यकता होती है, आमतौर पर हवा का उपयोग करके पानी साफ किया जाता है, जो परिचालन स्थिरता को प्रभावित कर सकता है।

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डिनाइट्रिफाइंग फिल्टर में अस्थिरता, डिनाइट्रिफाइंग फिल्टर में सल्फर आधारित ऑटोट्रॉफिक डिनाइट्रिफिकेशन (एसएडी) लगाने पर शोध ने ध्यान आकर्षित किया है। एसएडी एनओ₃ को कम करने के लिए अवायवीय या एनोक्सिक स्थितियों के तहत इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में मौलिक सल्फर या सल्फर यौगिकों का उपयोग करता है--N से N₂. यह अच्छी डिनाइट्रीकरण दक्षता, कार्बनिक कार्बन स्रोत की कोई आवश्यकता नहीं, कम परिचालन लागत और कम कीचड़ उत्पादन जैसे लाभ प्रदान करता है। सॉन्ग क्विंगयुआन एट अल। द्वितीयक प्रवाह पर एसएडी फिल्टर के नाइट्रोजन हटाने के प्रभाव का अध्ययन किया गया। पायलट स्थितियों को अनुकूलित करने के बाद, नाइट्रेट निष्कासन 95% से ऊपर स्थिर रहा, लेकिन मीडिया खपत दर सालाना 20% तक पहुंच गई, साथ ही प्रवाहित सल्फेट एकाग्रता में वृद्धि हुई और पीएच में कमी आई। एसएडी, ली तियानक्सिन एट अल से द्वितीयक प्रदूषण जोखिमों से बचने के लिए। सल्फर और चूना पत्थर पाउडर के मिश्रण को गोली बनाकर मीडिया तैयार किया। फिल्टर बेड में चूना पत्थर का एक निश्चित अनुपात जोड़ने से उत्पन्न अम्लता बेअसर हो गई और CaSO₄ अवक्षेप उत्पन्न हुआ, जिससे अपशिष्ट सल्फेट एकाग्रता कम हो गई और एसिड उत्पादन और उच्च सल्फेट स्तर के मुद्दों को प्रभावी ढंग से संबोधित किया गया। हालाँकि, चूना पत्थर ने सिस्टम के भीतर इलेक्ट्रॉन दाता मीडिया के लिए जगह घेर ली, जिससे उन्नत डिनाइट्रीकरण क्षमता कमजोर हो गई, अपशिष्ट कठोरता बढ़ गई और परिचालन लागत बढ़ गई। एसएडी प्रौद्योगिकी पर वर्तमान शोध मुख्य रूप से प्रयोगशाला और पायलट पैमाने पर है, जिसमें संदर्भ के लिए अपर्याप्त इंजीनियरिंग अनुभव है। औद्योगिक पैमाने पर पदोन्नति से पहले अतिरिक्त अनुप्रयुक्त अनुसंधान की आवश्यकता है।

 

एमबीबीआर द्रवीकृत {{0}बेड बायोफिल्म प्रक्रियाओं और एक नई अपशिष्ट जल उपचार तकनीक का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है जिसने हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है। यह विशेष रूप से सूक्ष्मजीवों को समृद्ध करने के लिए पानी के करीब घनत्व वाले निलंबित वाहक का उपयोग करता है, जिससे उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन प्राप्त करने के लिए बायोफिल्म बनता है। द्रवयुक्त -बेड बायोफिल्म प्रक्रियाएं मीडिया क्लॉगिंग और बैकवाशिंग के मुद्दों से भी बचती हैं। वर्तमान में, उन्नत डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी डिनाइट्रिफिकेशन के लिए शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर के पास विदेश में 20 वर्षों से अधिक का सफल परिचालन अनुभव है और चीन में इसका व्यापक अनुप्रयोग देखा जा रहा है। झेंग झिजिया एट अल। उन्नत डिनाइट्रीकरण के लिए दो - चरण वाली शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया का उपयोग किया गया। सी/एन=4.0 पर, सिस्टम का प्रवाहित नाइट्रेट नाइट्रोजन 93.3% की औसत टीएन निष्कासन दर के साथ (1.87 ± 1.07) मिलीग्राम/एल पर स्थिर हो गया। एक निश्चित शहर में एक विकास क्षेत्र WWTP ने संवर्धित डिनाइट्रीकरण के लिए तृतीयक उन्नत उपचार के रूप में एक नया MBBR बायो-टैंक का निर्माण किया। शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर के एनोक्सिक सेक्शन में टीएन रिमूवल लोड 1.1 ग्राम/(एम²·डी) था, जिससे सिस्टम डिनाइट्रिफिकेशन विश्वसनीयता में सुधार हुआ। गाओ यानबो और अन्य ने, मूल संयंत्र की क्षमता बढ़ाने के लक्ष्य के साथ, एक नए दो {{20} चरण वाले एओ शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर बायो - टैंक का निर्माण किया, जिससे उच्च डिनाइट्रीकरण दक्षता के साथ 5 मिलीग्राम/एल से नीचे स्थिर प्रवाह टीएन प्राप्त हुआ। इस प्रकार, शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी में उन्नत नाइट्रोजन हटाने की काफी संभावनाएं दिखाती है, जिसमें उच्च कार्बन स्रोत उपयोग दक्षता, उच्च उपचार भार और छोटे पदचिह्न जैसे फायदे शामिल हैं। हालाँकि, यह उपकरणों पर अधिक मांग भी रखता है, जिससे स्थिर प्रक्रिया संचालन का समर्थन करने के लिए विश्वसनीय उपकरणों की आवश्यकता होती है। सामान्य उन्नत नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रियाओं की तुलना इसमें दिखाई गई हैतालिका नंबर एक.

 

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एक व्यापक तुलना के आधार पर, हालांकि एसएडी प्रक्रिया में कार्बन स्रोत जोड़ने की आवश्यकता नहीं है, इसका वर्तमान अनुप्रयोग अभी तक परिपक्व नहीं है और द्वितीयक प्रदूषण जोखिम वहन करता है, इसलिए इस उन्नयन के लिए इस पर विचार नहीं किया गया। यद्यपि डेनिट्रिफाइंग फिल्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, वे ज्यादातर डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी अपग्रेड में नियोजित होते हैं जहां डिजाइन प्रभावशाली/प्रवाह टीएन अक्सर 15/12 मिलीग्राम/एल होता है, जो अपेक्षाकृत छोटे टीएन निष्कासन भार को संभालता है। चूँकि इस परियोजना के लिए दीर्घकालिक, उच्च टीएन निष्कासन मांगों को पूरा करना आवश्यक था, ऑपरेशन से फ़िल्टर का बैकवाशिंग चक्र काफी छोटा हो जाएगा, जिससे परिचालन कठिनाई और अस्थिरता बढ़ जाएगी। शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया में उच्च कार्बन उपयोग दक्षता, बैकवाशिंग की कोई आवश्यकता नहीं, परिपक्व अनुप्रयोग और कोई द्वितीयक प्रदूषण जैसे फायदे शामिल हैं। प्रक्रिया की चुनौतियों और नवीकरण आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, परियोजना ने अंततः पहले चरण के लिए उन्नत नाइट्रोजन हटाने वाले समाधान के रूप में एक नए शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर बायो - टैंक (इसके बाद एमबीबीआर टैंक के रूप में संदर्भित) के निर्माण का चयन किया, जिसे सी/एन =4.5 के साथ डिजाइन किया गया था, और 7.37 वर्षों की योजनाबद्ध निवेश वापसी अवधि थी।

 


 

3. नई निर्माण योजना

 

3.1 प्रक्रिया प्रवाह

नवीनीकरण के बाद अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया प्रवाह को दिखाया गया हैचित्र तीन. कार्बनिक पदार्थ, अमोनिया नाइट्रोजन आदि को हटाने के लिए BIOLAK बायो टैंक में प्रवेश करने से पहले संयंत्र का प्रभाव महीन स्क्रीन, भंवर ग्रिट कक्षों और प्राथमिक अवसादन टैंकों से होकर गुजरता है। फिर इसे उन्नत टीएन हटाने के लिए पंपों द्वारा एमबीबीआर टैंक में उठा लिया जाता है। एमबीबीआर टैंक को 35 मिलीग्राम/लीटर के प्रभावशाली टीएन और 15 मिलीग्राम/लीटर से कम या उसके बराबर के अपशिष्ट टीएन के लिए डिज़ाइन किया गया है। एमबीबीआर अपशिष्ट को द्वितीयक पंपों द्वारा ठोस तरल पृथक्करण और कीचड़ बर्बादी के लिए संयंत्र के मौजूदा उन्नत उपचार के लिए उठाया जाता है। अंतिम प्रवाह को प्राप्त नदी में प्रवाहित करने से पहले कीटाणुरहित किया जाता है। अधिशेष कीचड़ को गाढ़ा किया जाता है, पानी निकाला जाता है, और निपटान के लिए साइट से बाहर ले जाया जाता है।

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3.2 नया एमबीबीआर टैंक

एमबीबीआर टैंक एक एओ प्रक्रिया को नियोजित करता है, जिसका निर्माण मॉड्यूलर असेंबली के लिए लिप टैंक का उपयोग करके 30 दिनों में पूरा किया जाता है। कुल सिस्टम हाइड्रोलिक रिटेंशन टाइम (एचआरटी) 1.43 घंटे है। एसपीआर-III प्रकार के विशेष एरोबिक और एनोक्सिक निलंबित वाहक टैंकों के अंदर जोड़े जाते हैं, एरोबिक क्षेत्र में 60% भरण अनुपात और एनोक्सिक क्षेत्र में 55% के साथ। वाहक चपटे बेलनाकार, 25 मिमी व्यास और 10 मिमी ऊंचे हैं, जिनका प्रभावी विशिष्ट सतह क्षेत्र 800 वर्ग मीटर/वर्ग मीटर से अधिक या उसके बराबर है। एनोक्सिक ज़ोन 4 एमबीबीआर {{13} समर्पित वेरिएबल {{14} फ़्रीक्वेंसी मिक्सर (एसपीआर रासायनिक पावर प्रकार), एन =5.5 किलोवाट प्रत्येक से सुसज्जित है, जो वाहकों के लिए एक समान और पर्याप्त द्रवीकरण प्रदान करता है। बायोफिल्म परिपक्वता के बाद, 2 मिक्सर नियमित रूप से संचालित होते हैं, अन्य 2 हॉट स्टैंडबाय के रूप में होते हैं। एरोबिक ज़ोन वातन के लिए स्क्रू ब्लोअर का उपयोग करता है। एक एकल ब्लोअर की वायु क्षमता 14.50 m³/मिनट, दबाव 90 kPa, N{23}} किलोवाट है। एरोबिक जोन समर्पित छिद्रित पाइप डिफ्यूज़र (एसपीआर प्रकार) का एक सेट स्थापित किया गया है। कम आवश्यक वातन मात्रा के कारण, मौजूदा चरण I ब्लोअर का आमतौर पर उपयोग किया जा सकता है, नए ब्लोअर और चरण I ब्लोअर पारस्परिक बैकअप के रूप में काम करते हैं। नई सामग्री अवरोधन स्क्रीन (एसपीआर प्रकार), 12 मिमी मोटी, 30 वर्षों की डिजाइन सेवा जीवन के साथ, एरोबिक और एनोक्सिक दोनों क्षेत्रों में स्थापित की जाती हैं।

 

3.3 नई सहायक सुविधाएं

  • प्रभावशाली तंत्र: BIOLAK बायो {{0}टैंक से अपशिष्ट को एमबीबीआर टैंक में उठा लिया जाता है . 4 इनलेट पंप स्थापित किए जाते हैं (2 ड्यूटी, 2 स्टैंडबाय), प्रत्येक क्यू =840 m³/h, H =65 kPa, N =30 किलोवाट के साथ।
  • कार्बन स्रोत खुराक प्रणाली: चरण I BIOLAK बायो{{0}टैंक के अपशिष्ट में केवल COD होता है जिसका उपयोग करना मुश्किल होता है। एमबीबीआर टैंक के एनोक्सिक क्षेत्र में उन्नत डिनाइट्रिफिकेशन सुनिश्चित करने के लिए, सोडियम एसीटेट का उपयोग बाहरी कार्बन स्रोत के रूप में किया जाता है . 4 मीटरिंग पंप स्थापित किए जाते हैं (2 ड्यूटी, 2 स्टैंडबाय), प्रत्येक क्यू =300 एल / एच, एच =200 केपीए, एन =0.37 किलोवाट के साथ।

 


 

4. परिचालन प्रदर्शन

 

पूरा होने के बाद, नई सुविधा का कुल पदचिह्न 296 वर्ग मीटर है, जिससे प्रति यूनिट जल उपचारित 0.0074 वर्ग मीटर/(m³·d) का पदचिह्न प्राप्त होता है, जो कम कार्यान्वयन समय और सीमित स्थान जैसी चुनौतियों का प्रभावी ढंग से समाधान करता है। परियोजना को आधिकारिक तौर पर सितंबर 2023 में चालू किया गया था। जनवरी 2024 तक परिचालन प्रदर्शन की लगातार निगरानी की गई, विश्लेषण के लिए दैनिक औसत डेटा का उपयोग किया गया। उपचार प्रवाह (38,758.14 ± 783.16) m³/d था, जो डिज़ाइन प्रवाह के 96.9% तक पहुंच गया। संचालनात्मक रूप से, BIOLAK बायो-टैंक को अब सिस्टम नाइट्रिफिकेशन और डिनाइट्रिफिकेशन को संतुलित करने की आवश्यकता नहीं है, इसके बजाय प्रभावशाली अमोनिया निष्कासन को मजबूत करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप केवल (0.77 ± 0.15) mg/L का प्रवाहित अमोनिया होता है। इसके साथ ही, BIOLAK बायो-टैंक ने कार्बन स्रोत की "शून्य खुराक" हासिल की। एमबीबीआर टैंक प्रभावशाली टीएन (27.98 ± 2.23) मिलीग्राम/लीटर तक पहुंच गया, जबकि प्रवाहित टीएन केवल (10.11 ± 1.67) मिलीग्राम/लीटर है, जो डिजाइन डिस्चार्ज मानक से काफी बेहतर है। एमबीबीआर टैंक टीएन हटाने की दर 63.87% थी, जो जैव रासायनिक प्रक्रिया द्वारा कुल टीएन निष्कासन का 75.37% थी। नमूना वाहकों से डिनाइट्रीकरण दरों के मापन से पता चला कि इष्टतम परिस्थितियों में, दर डिजाइन मूल्य के 1.8 गुना तक पहुंच गई, जिससे सिस्टम डिनाइट्रीकरण दक्षता में काफी सुधार हुआ। एमबीबीआर टैंक अभी भी पारंपरिक विनाइट्रीकरण का उपयोग करता है। परिकलित सी/एन केवल 3.71 था, जो अपग्रेड से पहले के मूल्य (सी/एन{{30%) से काफी कम था, 37.12% की कमी थी। डिनाइट्रिफाइंग फिल्टर (आमतौर पर सी/एन > 5.0) की तुलना में, यह परियोजना कार्बन स्रोत खुराक में 30%-40% बचा सकती है, जिससे ऊर्जा और लागत बचत प्राप्त हो सकती है। अपग्रेड के बाद, बाहरी कार्बन स्रोत में कमी से कीचड़ में भी कमी आई।

 

कुल परियोजना निवेश 8 मिलियन सीएनवाई था, जिसकी वास्तविक भुगतान अवधि केवल 3.02 वर्ष थी, जो डिजाइन अवधि से 59.02% कम थी, जिससे डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी के लिए कम कार्बन परिवर्तन और ऊर्जा/लागत बचत का एहसास हुआ। विशेष रूप से, उच्च प्रभावशाली नाइट्रेट और कम सी/एन की स्थितियों के तहत, एमबीबीआर एनोक्सिक जोन प्रवाह में नाइट्राइट नाइट्रोजन एकाग्रता 4.34 मिलीग्राम/एल तक पहुंच गई। नाइट्राइट एनामॉक्स प्रक्रिया के लिए एक मुख्य सब्सट्रेट है और मुख्यधारा एनामॉक्स अनुप्रयोग के लिए एक प्रमुख सीमित कारक है। इस परियोजना ने बायोफिल्म विधि का उपयोग करके नाइट्राइट संचय हासिल किया, जो भविष्य की मुख्यधारा एनामॉक्स प्रक्रिया डिबगिंग के लिए एक मूलभूत स्थिति प्रदान करता है।

 


 

 

5। उपसंहार

 

शेडोंग में एक WWTP ने एक नई शुद्ध बायोफिल्म MBBR सुविधा का निर्माण करके अपनी मूल BIOLAK प्रक्रिया को उन्नत किया, साथ ही ऊर्जा/लागत बचत और उन्नत नाइट्रोजन हटाने की जरूरतों को पूरा किया। नई सुविधा सीमांत भूमि पर बनाई गई थी, जिससे केवल 0.0074 वर्ग मीटर/(m³·d) का पदचिह्न प्राप्त हुआ। कार्यान्वयन के बाद, एमबीबीआर टैंक ने जैव रासायनिक प्रक्रिया द्वारा कुल टीएन निष्कासन का 75.37% हिस्सा लिया, जिसमें सी/एन केवल 3.71 था। मूल BIOLAK टैंक ने "शून्य" कार्बन स्रोत खुराक हासिल की, जिससे अपग्रेड से पहले की तुलना में कार्बन स्रोत लागत 37.29% कम हो गई। वास्तविक निवेश वापसी अवधि केवल 3.02 वर्ष थी, जो डिज़ाइन मूल्य से 59.02% कम थी। उन्नत डिनाइट्रीकरण के लिए एक शुद्ध बायोफिल्म एमबीबीआर प्रक्रिया का निर्माण करके, BIOLAK प्रक्रिया में निहित नाइट्रीकरण और डिनाइट्रीकरण के बीच संघर्ष को हल किया गया, जिससे सिस्टम शॉक लोड प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ और प्रवाह स्थिरता में काफी वृद्धि हुई। यह WWTP गुणवत्ता, दक्षता वृद्धि और ऊर्जा/लागत बचत के लिए एक नया समाधान प्रदान करता है।