پائلٹ - ایک ملٹی - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم پر نائٹروجن کو ہٹانے کے لئے میڈیم - کم درجہ حرارت پر اسکیل اسٹڈی
جائزہ
حالیہ برسوں میں ، چین نے پانی کے ماحول کے انتظام میں نمایاں نتائج حاصل کیے ہیں ، لیکن پھر بھی پانی کے وسائل کی قلت ، پانی کے ماحولیاتی آلودگی ، اور پانی کے ماحولیاتی ماحولیاتی ماحول کو نقصان جیسے معاملات کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ آبی وسائل کی حفاظت ، آبی آلودگی کی روک تھام ، اور پانی کی ماحولیات کی بحالی کے نقطہ نظر سے ، پانی کے وسائل کے استعمال کی شرحوں میں اضافے ، پانی کے ماحول کے معیار کو بہتر بنانے ، قومی معیار کو بڑھانے ، ماحولیاتی ماحول کی تعمیر میں تیزی لانے اور صاف پانی کی جنگ جیتنے کے لئے گندے پانی کے علاج کی کارکردگی اور تاثیر کو مستقل طور پر فروغ دینا بہت اہمیت کا حامل ہے۔ فی الحال ، شہری گندے پانی کے علاج معالجے کے پلانٹس کے لئے موجودہ قومی "آلودگی خارج ہونے والے مادہ کے معیار" (جی بی 18918- 2002)) کی بنیاد پر ، مقامی حکومتوں نے شہری گندے پانی کے علاج کے پودوں کے فلاور معیار کے لئے کامیابی کے ساتھ نئی ضروریات کی تجویز پیش کی ہے ، خاص طور پر نامیاتی مادے جیسے اشارے پر سخت مطالبات ، امونیا نٹریگین ، امونیا نٹریگین ، امونیا نٹیرگین۔ روایتی پانی کی صفائی کی ٹیکنالوجیز جس کی نمائندگی چالو کیچڑ کے عمل کے ذریعہ پیش کی جاتی ہے جیسے کم درجہ حرارت پر محدود حیاتیاتی نائٹریفیکیشن جیسے رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ چالو کیچڑ کے عمل کی نائٹریفیکیشن کارکردگی کم - درجہ حرارت کے حالات کے تحت نمایاں طور پر کم ہوتی ہے ، اس کے ساتھ ساتھ سخت کیچڑ بلکنگ اور حیاتیاتی اسکیم جیسے معاملات ہوتے ہیں۔ لہذا ، کم درجہ حرارت کی رکاوٹ کو توڑنا اور مستحکم اور موثر حیاتیاتی نائٹروجن کو ہٹانے کا حصول گندے پانی کے علاج کے شعبے میں حل کرنے کے لئے ایک فوری مسئلہ بن گیا ہے۔ دنیا بھر میں سینکڑوں گندے پانی کی صفائی کے پلانٹوں میں موونگ بیڈ بائیوفلم ری ایکٹر (ایم بی بی آر) ٹکنالوجی کا اطلاق کیا گیا ہے۔ ری ایکٹر کے اندر بائیوفلم کی منسلک نمو کی حالت اور اس کی مستقل تجدید کی صلاحیت کی وجہ سے ، اس میں نہ صرف اعلی بایڈماس موجود ہے بلکہ اعلی سرگرمی کو بھی برقرار رکھتا ہے۔ نورڈک ممالک میں اطلاق کے نتائج بھی اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ اس میں چالو کیچڑ کے عمل کے مقابلے میں کم درجہ حرارت میں مضبوط موافقت ہے۔
اس وجہ سے ، اس مطالعے میں ، چین میں شہری گندے پانی کی خصوصیات کو نشانہ بناتے ہوئے ، ایم بی بی آر کے فوائد اور ملٹی - اسٹیج انوکسک/آکسک (A/O) عمل کو حیاتیاتی نائٹروجن ہٹانے کے لئے عمل کو استعمال کرتا ہے۔ایک تین - اسٹیج A/O - MBBR پائلٹ - اسکیل سسٹم. نامیاتی مادے ، امونیا نائٹروجن ، اور میڈیم - کم درجہ حرارت کی صورتحال کے تحت کل غیر نامیاتی نائٹروجن کے لئے نظام کی ہٹانے کی گنجائش کی تحقیقات کی گئیں۔ جامد تجرباتی حالات کے تحت بائیوفلم کی نائٹریفائزیشن کی گنجائش اور اخلاقی تبدیلیوں کا تجزیہ کیا گیا ، جس سے شہری گندے پانی سے مستحکم اور موثر نائٹروجن ہٹانے کے لئے کم - درجہ حرارت کی شرائط کے تحت اور ملٹی -} {5} m m} m m} m m} stage کی تعمیر اور ضابطے کے لئے تکنیکی مدد فراہم کی گئی۔
1. مواد اور طریقے
1.1 پائلٹ - اسکیل سسٹم تجرباتی سیٹ اپ اور آپریشن موڈ
تعمیر شدہ تین - اسٹیج A/O - MBBR پائلٹ - اسکیل سسٹم کا عمل بہاؤ دکھایا گیا ہےچترا 1. پائلٹ - پیمانے کا نظام انوکسک/آکسک (A/O) کے تین مراحل پر مشتمل ہے ، جسے مجموعی طور پر 10 رد عمل والے علاقوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔پہلا - مرحلہA/O - MBBR سب سسٹم میں anoxic رد عمل زون (A1 ، A2) اور ایروبک رد عمل زون (O3 ، O4) شامل ہیں۔دوسرا - اسٹیجA/O - MBBR سب سسٹم میں anoxic رد عمل زون (A5 ، A6) اور ایروبک رد عمل زون (O7 ، O8) شامل ہیں۔تیسرا - مرحلہA/O - MBBR سب سسٹم میں ایک anoxic رد عمل زون (A9) اور ایروبک رد عمل زون (O10) ہوتا ہے۔ کا موثر حجمہر مذکورہ بالا رد عمل کا زون 1.4 m³ (1m * 1m * 1.4m) ہے ، جس کی موثر پانی کی گہرائی 1.4 میٹر ہے. معطل بائیوفلم کیریئرز (میڈیا) جس میں 500 m²/m³ کی ایک مخصوص سطح کے رقبے کے ساتھ ہر رد عمل زون طبقہ میں شامل کیا گیا تھا ، جس میں سب کے لئے کیریئر بھرنے کا تناسب 35 ٪ ہے. میکانکی اختلاط کو انوکسک رد عمل والے علاقوں میں استعمال کیا گیا تھا تاکہ کیریئر کو روایتی طور پر برقرار رکھا جاسکے ، جبکہ سوراخ شدہ پائپ ہوا کا استعمال ایروبک رد عمل والے علاقوں میں کیا گیا تھا ، اور اس کو کنٹرول کیا گیا تھا۔تحلیل آکسیجن حراستی 3-9 ملی گرام/ایل پر.
پائلٹ - اسکیل سسٹم کی اصل انفلو ریٹ (23.6 + 5.4) m³/d تھی ، جس میں دو - نقطہ اثر کی تقسیم کا استعمال کیا گیا تھا ، جس میں رد عمل زون A1 اور O5 پر سیٹ کردہ inlet پوائنٹس کے ساتھ ، اور 1: 1 کا ایک بااثر تناسب تھا۔ پائلٹ - اسکیل سسٹم میں نائٹریفائڈ مائع ریکرولیشن (O4 سے A1 تک ، اور O8 سے A5 تک) کے دو سیٹ تھے ، جس میں 100 to سے 200 to (ہر مرحلے کی آمد کی شرح کی بنیاد پر) کی بحالی کا تناسب ہوتا ہے۔ مناسب پوسٹ کو یقینی بنانے کے لئے - تزئین و آرائش ، سوڈیم ایسیٹیٹ (سی او ڈی کے طور پر حساب کردہ) کے 50 - 90 ملی گرام/ایل کو A9 رد عمل زون میں بیرونی کاربن ماخذ کے طور پر شامل کیا گیا تھا۔ پورے تجرباتی مطالعے کو 2 مراحل میں تقسیم کیا گیا تھا: فیز I - عام درجہ حرارت (18 - 29 ڈگری) ؛ مرحلہ II-درمیانے درجے کا درجہ حرارت (10-16 ڈگری)۔
1.2 ٹیسٹ پانی
پائلٹ ٹیسٹ چنگ ڈاؤ شہر میں شہری گندے پانی کے علاج کے پلانٹ میں - سائٹ پر کیا گیا تھا۔ ٹیسٹ کا پانی اس پلانٹ کے بنیادی تلچھٹ ٹینک کے بہاؤ سے لیا گیا تھا اور فلوٹیشن کے ذریعہ بہتر پریٹریٹمنٹ کے بعد پائلٹ سسٹم میں داخل ہوا تھا۔ بہتر فلوٹیشن پریٹریٹمنٹ کے بعد پانی کے معیار کے حالات دکھائے جاتے ہیںٹیبل 1.
1.3 پتہ لگانے کے اشارے اور طریقے
1.3.1 روایتی اشارے
روایتی اشارے جیسے اسکوڈ ، NH₄⁺ - N ، NO₂⁻ - N ، NO₃⁻ - N ، SS ، MLSS ، اور MLVSs کو "پانی اور گندے پانی کی نگرانی اور تجزیہ کے طریقوں" سے معیاری طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ تحلیل آکسیجن ، درجہ حرارت ، پییچ ، اور او آر پی کی پیمائش a کا استعمال کرتے ہوئے کی گئیپورٹیبل تحلیل آکسیجن میٹر (ہچ HQ40D). بائیوفلم کی موٹائی کو اے این کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا تھاالٹی فلوروسینس مائکروسکوپ (اولمپس ، IX71).
1.3.2 نائٹریفیکیشن جامد تجربہ
سسٹم آپریشن کے دوران ، ایروبک زون کے کیریئر کو وقتا فوقتا نمونہ بنایا جاتا تھا تاکہ جامد رد عمل کی شرائط کے تحت بائیوفلم کی نائٹریفائزیشن صلاحیت کی پیمائش کی جاسکے۔ ہر ایروبک ری ایکشن زون کے کیریئرز کو 5L ری ایکٹر میں رکھا گیا تھا ، جس میں پائلٹ سسٹم کی طرح بھرنے کا تناسب 35 ٪ ہے۔ ٹیسٹ کے پانی کو مصنوعی طور پر تشکیل دیا گیا تھا NH₄Cl حل 20 - 25 ملی گرام/L (N کے حساب سے حساب کیا گیا ہے) کے بڑے پیمانے پر حراستی کے ساتھ۔ تجربے کے دوران ، 7-11 ملی گرام/ایل پر تحلیل آکسیجن کو کنٹرول کرتے ہوئے کیریئر کو روانی رکھنے کے لئے ہوا کے لئے ایک چھوٹا ہوا پمپ استعمال کیا گیا تھا۔ ٹیسٹ کی مدت 2 گھنٹے تھی ، نمونے لینے کے وقفوں کے ساتھ 30 منٹ کے وقفے سے ، جامد رد عمل کی شرائط کے تحت بائیوفلم کی نائٹریفلیکیشن صلاحیت کا حساب لگانے کے لئے NH₄⁺-N حراستی میں تبدیلی کی پیمائش کرتی ہے۔
2. نتائج اور تجزیہ
2.1 تین - اسٹیج A/O - MBBR پائلٹ سسٹم کی آپریشنل کارکردگی
تین - اسٹیج A/O - MBBR پائلٹ سسٹم کی آپریشنل کارکردگی کو دکھایا گیا ہےچترا 2. عام درجہ حرارت کے مرحلے میں (فیز I) میں ، 18 - 29 ڈگری کے رد عمل کے درجہ حرارت کے ساتھ ، علاج کے بہاؤ کی شرح (23.6+5.4) m³/d ، اور کاربن ماخذ کی خوراک 50 ملی گرام/ایل (COD کے طور پر حساب کی گئی ہے ، ایک ہی نیچے) NH₄⁺-N ، اور ٹن کی حراستی (160 ± 31) ، (35.0 ± 7.2) ، اور (35.8 ± 7.0) Mg/L ، بالترتیب ، اور علاج شدہ بہاؤ کی تعداد (27 ± 8) ، (0.6 ± 0.5) ، اور (2.7 ± 2.2) Mg/L کے ساتھ ، اور (2.7 ± 2.2) Mg/L کے ساتھ تھے۔اوسطا ہٹانے کی شرح 83.1 ٪ ، 98.3 ٪ ، اور 92.5 ٪ تک پہنچ جاتی ہے. درمیانے - کم درجہ حرارت کے مرحلے (فیز II) میں ، 10 {- 16 ڈگری کے رد عمل کا درجہ حرارت کے ساتھ ، اسی علاج کے بہاؤ کی شرح (23.6+5.4) میشا/ڈی ، اور کاربن سورس ڈوزیج کے ذریعہ 50 - 90 ملی گرام/ایل تیسرے {{7 {7 {7 {7 {7 {7 {} ایس سی او ڈی ، NH₄⁺-N ، اور ٹن کی تعداد (147 ± 30) ، (38.3 ± 2.1) ، اور (39.6 ± 2.3) Mg/L ، بالترتیب (39.6 ± 2.3) مگرا/ایل تھے ، اور روانی کی تعداد (26 ± 6) ، (0.4 ± 0.6) ، اور (6.8 ± 3.6) ملی گرام/ایل کے ساتھ ، اور (6.8 ± 3.6) ملی گرام/ایل کے ساتھ تھے۔اوسطا ہٹانے کی شرح 82.3 ٪ ، 99.0 ٪ ، اور 82.8 ٪ تک پہنچ جاتی ہے. مزید برآں ، سسٹم آپریشن کے دن 56 - 62 کے دوران ، جب کاربن سورس کی خوراک 50 ملی گرام/ایل تھی تو ، اہم نمبر ₂⁻ - n جمع A9 رد عمل زون میں ظاہر ہوا۔ تاہم ، کاربن سورس کی خوراک کو آہستہ آہستہ 90 ملی گرام/ایل تک بڑھانے کے بعد ، A9 رد عمل زون میں NO₂⁻-N جمع آہستہ آہستہ غائب ہوگیا ، اور ٹن کی حراستی کو معقول سطح تک کم کردیا گیا۔
2.2 مختلف رد عمل کے درجہ حرارت کے تحت ہر ایروبک رد عمل زون میں بائیوفیلم نائٹریفیکیشن کی صلاحیت میں تبدیلیاں
مجموعی طور پر نقطہ نظر سے تین - اسٹیج A/O- MBBR سسٹم کی نائٹریفائزیشن صلاحیت میں ہونے والی تبدیلیوں کا اندازہ کرنے کے لئے ، NH₄⁺ - n نائٹریفیکیشن شراکت کی شرح اور ہر ایک ایروبک رد عمل کے نتیجے میں بائیوفیلم کی نائٹریفیکیشن کی صلاحیت کو ظاہر کیا گیا ، جس کے نتیجے میں ہر ایروبک رد عمل کی صلاحیت کو ظاہر کیا گیا۔اعداد و شمار 3 اور 4، بالترتیب
اعداد و شمار 4 مختلف اور دوسرا مرحلہ A/O - MBBR سب سسٹم کے مختلف رد عمل کے درجہ حرارت کے تحت 1 اور دوسرے مرحلے کے ایروبک زون میں نائٹریفیکیشن کو ہٹانے کا بوجھ اور فٹنگ منحنی خطوط
سےچترا 3، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم کے اندر ، دو - پوائنٹ کو متاثر کرنے کی وجہ سے ، O3 اور O4 رد عمل زون کے پہلے {{{5} stage مرحلے A/O {{{{6} m mbbrossem A/O - ایم بی بی آر سب سسٹم سسٹم کا اہم نائٹریفیکیشن بوجھ بور ہوا۔ عام اور درمیانے درجے کے دونوں - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ،NH₄⁺ - n ان دو سب سسٹمز کی نائٹریفائزیشن شراکت کی شرح بالترتیب 43.1 ٪ ، 49.6 ٪ اور 33.8 ٪ ، 54.0 ٪ تھی۔. اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ درمیانے درجے کے - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، NH₄⁺ - n دوسرے - اسٹیج سب سسٹم کی NITRIFICATION شراکت کی شرح پہلے - اسٹیج سب سسٹم سے 20.2 ٪ زیادہ تھی۔
سےاعداد و شمار 4 (a) اور (c)، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ عام درجہ حرارت کے تحت O3 اور O7 ایروبک رد عمل والے زون میں بائیوفیلم کے لئے ، وہ تین - اسٹیج A/O- MBBR سسٹم میں نامیاتی مادے کی کمی کے لئے نائٹریفیکیشن فنکشن کے ساتھ مل کر اہم رد عمل والے زون ہیں۔ جب ایس سی او ڈی کو ہٹانے کا بوجھ فی کیریئر سطح کے علاقے (جب "اسکوڈ ہٹانے کے بوجھ" کے طور پر مختص کیا جاتا ہے ، جس کا حساب میثاق جمہوریت کے طور پر کیا جاتا ہے) تو 2.0 جی/(m² · d) سے کم تھا اور نائٹریفائزیشن بوجھ فی کیریئر سطح کے علاقے ("نائٹریفیکیشن لوڈ" کے طور پر مختص کیا جاتا ہے "، نٹریفیکیشن بوجھ" ، نٹریفیکیشن لوڈ "کے حساب سے 1.6 g/(m² · d) کے درمیان تھا ، نٹفائیکیشن ہٹانے سے کم ہونے سے کم تھا۔ ن) کے حساب سے حساب کیا گیا ہے) اور نائٹریفیکیشن بوجھ نے بالترتیب 0.83 اور 0.84 کے ڈھلوانوں کے ساتھ پہلے - آرڈر لکیری رد عمل کی پیروی کی۔ جب نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.6 - 6.0 g/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، نائٹریفائزیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور نائٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات نے ایک صفر {- آرڈر رد عمل کے بعد ، بالترتیب اوسطا نائٹریفیکیشن کو ہٹانے کے بوجھ کے ساتھ ، بالترتیب 1.31 اور 1.34 g/(m² g/(m² g/(m² g)۔ جب اسکوڈ کو ہٹانے کا بوجھ 2.0 - 4.0 g/(m² · d) تھا اور نائٹرفیفیکیشن بوجھ 1.6 - 6.0 g/(m² · d) تھا ، حالانکہ نائٹریفیکیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور نائٹرفیفیکیشن بوجھ کے مابین صفر آرڈر کے رد عمل کا رشتہ غیر تبدیل شدہ ہے ، اسی طرح کی اوسط نٹریفیکیشن بوجھ برقرار رہا ، اسی طرح کی اوسط نٹریفیکیشن بوجھ برقرار رہا ، اسی طرح کی اوسط نٹریفیکیشن بوجھ اور نائٹریفیکیشن بوجھ برقرار رہا۔ جی/(m² · d) ، بالترتیب۔ درمیانے درجے کے کم درجہ حرارت کے تحت O3 اور O7 ایروبک رد عمل زون میں بائیوفیلم کے لئے ، جب اسکوڈ ہٹانے کا بوجھ 2.0 g/(m² · d) سے کم تھا اور نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.1 g/(m² · d) سے کم تھا ، نائٹریفیکیشن لوڈ کے بوجھ کی لکیری ڈھلوانوں میں 0.71 اور 0.81 میں کمی واقع ہوئی ہے۔ جب نائٹریفائزیشن بوجھ 1.1-6.0 g/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، عام درجہ حرارت کے حالات کے مقابلے میں 40.4 ٪ اور 19.4 ٪ کی کمی کی نمائندگی کرنے والی اوسطا نائٹریفیشن ہٹانے کا بوجھ بالترتیب 0.78 اور 0.94 g/(m² · d) تک کم ہو گیا۔ جب ایس سی او ڈی کو ہٹانے کا بوجھ 2.0-4.0 جی/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، اسی اوسطا نائٹرفیفیکیشن کو ہٹانے کا بوجھ بالترتیب 0.66 اور 0.91 g/(m² · d) تک کم ہو گیا ، جو درجہ حرارت کے معمول کے حالات کے مقابلے میں 30.5 ٪ اور 6.2 ٪ کی کمی کی نمائندگی کرتا ہے۔ O3 رد عمل زون میں بائیوفلم کی نائٹریفائیکیشن صلاحیت ہیم ایٹ ال کے تحقیقی نتائج کے مطابق تھی۔ اسی شرائط کے تحت۔ تاہم ، یہ قابل ذکر ہے کہ درمیانے درجے کے کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، O3 ری ایکشن زون بائیوفلم کے مقابلے میں ، O7 رد عمل زون بائیوفلم نے نائٹریفیکیشن کی مضبوط صلاحیت کی نمائش کی۔
سےاعداد و شمار 4 (بی) اور (ڈی)، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ عام درجہ حرارت کے تحت O4 اور O8 ایروبک رد عمل زون میں بائیوفیلم کے لئے ، وہ تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم میں رد عمل کے زون ہیں جو بنیادی طور پر ضمنی نائٹریفیکیشن فنکشن کی خدمت کرتے ہیں۔ جب اسکوڈ کو ہٹانے کا بوجھ 1.0 جی/(m² · d) سے کم تھا اور نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.3 جی/(m² · d) سے کم تھا تو ، نائٹریفائزیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور نائٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات نے بالترتیب 0.86 اور 0.88 کے ڈھیروں کے ساتھ ، پہلے- آرڈر لائنر رد عمل کے بعد ، جس میں بالترتیب 0.86 اور 0.88 کی ڈھیر لگائی گئی تھی۔ جب نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.3 {- 3.0 g/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، نائٹریفائزیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور نائٹریفائیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات نے ایک صفر {- آرڈر رد عمل کے بعد ، بالترتیب اوسطا نائٹریفیکیشن کو ہٹانے کے بوجھ کے ساتھ ، بالترتیب 1.11 اور 1.13 g/(m² g/(m² g/(m² · d) کے ساتھ۔ درمیانے درجے کے کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، جب ایس سی او ڈی کو ہٹانے کا بوجھ 1.0 جی/(m² · d) سے کم تھا اور نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.0 جی/(m² · d) سے کم تھا ، نائٹریفائزیشن ہٹانے کے بوجھ کے مقابلے میں نائٹریفیکیشن بوجھ کے لکیری ڈھلوان بالترتیب 0.72 اور 0.84 ہوگئے۔ جب نائٹریفائیکیشن بوجھ 1.0-3.0 g/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، عام درجہ حرارت کی صورتحال کے مقابلے میں بالترتیب اوسطا نائٹریفیکیشن ہٹانے کا بوجھ بالترتیب 0.72 اور 0.86 g/(m² · d) تھا ، جو درجہ حرارت کے معمول کے حالات کے مقابلے میں 35.1 ٪ اور 23.9 ٪ کی کمی کی نمائندگی کرتا ہے۔
مذکورہ تجزیے سے ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ درمیانے - کم درجہ حرارت کے تحت ، ہر رد عمل زون میں بائیوفلم کے لئے نائٹریفائزیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور نائٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات کے انفلیکشن پوائنٹس پہلے معمول کے درجہ حرارت کے مقابلے میں پیش آتے ہیں۔ یہ رجحان نسبتا saf سیفوت کے تحقیقی نتائج کے مطابق ہے۔ مجموعی طور پر ، اگرچہ نظام کے ہر ایروبک زون میں بائیوفلم کی نائٹریفائزیشن کی گنجائش نے درمیانے درجے کے - کم درجہ حرارت کے تحت نیچے کی طرف رجحان ظاہر کیا ،دوسرے - اسٹیج A/O - MBBR سب سسٹم کے O7 رد عمل زون میں بائیوفلم کی نائٹریفلیشن کی صلاحیت میں O3 رد عمل زون کے مقابلے میں 20.5 ٪ -37.9 ٪ کا اضافہ ہوا ہے ، اور O8 رد عمل کے زون میں بائیوفلم کی نائٹریفیکیشن صلاحیت 19.4 ٪ کے مقابلے میں 19.4 ٪ کے مقابلے میں بڑھ گئی ہے۔. اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم میں دوسرے - اسٹیج ری ایکشن زون کا سیٹ اپ سسٹم کی مجموعی طور پر نائٹریفیکیشن صلاحیت کو بہتر بنانے کے ل beneficial فائدہ مند ہے۔
2.3 مختلف رد عمل کے درجہ حرارت کے تحت ہر anoxic رد عمل زون میں بائیوفیلم میں بدلاؤ کی صلاحیت میں تبدیلیاں
مجموعی طور پر نقطہ نظر سے تین - مرحلے A/O- MBBR سسٹم کی تضاد کی گنجائش میں تبدیلیوں کا اندازہ کرنے کے لئے ، اس مطالعے میں مختلف anoxic رد عمل زون میں بائیوفیلم کی تفریق کی صلاحیت کا تجزیہ کیا گیا ، جس کے نتائج دکھائے گئے ہیں۔چترا 5.
اعداد و شمار 5 مختلف رد عمل کے درجہ حرارت کے تحت تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم کے ہر anoxic زون میں ہٹانا کو ختم کرنے کا بوجھ
سےاعداد و شمار 5 (a) اور (c)، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ A1 اور A5 anoxic رد عمل والے زون کے لئے ، وہ تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم میں خام پانی کے کاربن ذرائع کو سبسٹریٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے تین - اسٹیج A/O- MBBR سسٹم میں اہم ڈینیٹریفیکیشن زون ہیں۔ عام اور درمیانے درجے کے دونوں - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، جب اسی طرح کی anoxic ڈینیٹریفیکیشن کاربن - to - نائٹروجن تناسب (ΔCBSCOD / cnox {{{{}}}} - n) سے زیادہ 5.0 سے زیادہ تھا اور اس سے زیادہ ڈینٹریفیکیشن لوڈ تھا۔ NOX - - n) کے حساب سے 0.95 g/(m² · d) سے بھی کم تھا ، ہر کیریئر سطح کے علاقے ("ڈینیٹریفیکیشن ہٹانے والے بوجھ" کے طور پر تعی .ن سے ہٹانے کے بوجھ کے درمیان تعلقات ، نکس -}- n کے طور پر حساب کیا جاتا ہے۔ پہلے - آرڈر لکیری رد عمل ، بالترتیب 0.87 ، 0.88 اور 0.82 ، 0.84 کے ڈھلوان کے ساتھ۔ جب ڈینیٹریفیکیشن بوجھ 0.95 جی/(m² · d) سے اوپر بڑھ گیا تو ، ڈینیٹریفائزیشن ہٹانے کے بوجھ اور ڈینیٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات نے ایک صفر - آرڈر کے رد عمل کے بعد ، جس میں اوسطا definedification 0.82 ، 0.82 g/(m² · d) اور 0.78 ، 0.77 g/(m² · d) اور 0.78 ، 0.77 g/(m² · d) اور 0.78 ، 0.77 g/(m² · d) اور 0.78 ، 0.77 g/(m² · d) کی اوسط تفریق ہٹانے کا بوجھ پڑا ہے۔ چونکہ ΔCBSCOD / CNOX-N میں کمی واقع ہوئی ہے ، ڈینیٹریفیکیشن ہٹانے کے بوجھ اور ڈینیٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات کے انفلیکشن پوائنٹ نے کم بوجھ کے حالات میں لکیری ڈھلوان نے ایک نیچے کی طرف رجحان ظاہر کیا ، اور بیک وقت ، ہائی لوڈ کے حالات کے تحت اوسطا تردید کو ہٹانے کے بوجھ نے بھی ایک نیچے کا رجحان ظاہر کیا۔ ان نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ A1 اور A5 رد عمل کے زون میں بائیوفیلم کی تردید کے لئے خام پانی کے کاربن ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے ، کاربن سے نائٹروجن تناسب اہم عنصر ہے جس میں تفریق کی تقریب کا تعین کیا جاتا ہے ، اور جانچ کے پانی کے معیار کے حالات کے تحت ، A1 اور A5 انوکسک رد عمل کے لئے مثالی کاربن سے نائٹروجن تناسب سے زیادہ سے زیادہ ہونا چاہئے۔
اعداد و شمار 5 (بی) اور (ڈی) سے, it can be seen that for the A2 and A6 anoxic reaction zones, because the A1 and A5 anoxic reaction zones removed and consumed the carbon sources in the raw wastewater and most of the nitrate carried by the recirculation flow, the A2 and A6 anoxic reaction zones were long-term substrate-deficient low-load state. لہذا ، عام اور درمیانے درجے کے دونوں - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، جب ΔCBSCOD / CNOX-N 1.0-2.0 کے درمیان تھا اور تفریق کا بوجھ 0.50 g / (m² · d) سے کم تھا ، تو انحطاط کو ختم کرنے کے بوجھ کے مقابلے میں صرف 0.51 ، 0.40 اور 0.47 تھا۔ مزید برآں ، جب ڈینیٹریفیکیشن بوجھ 0.50-1.50 g/(m² · d) تک بڑھ گیا تو ، اسی اوسطا defin تفریق سے ہٹانے کا بوجھ بالترتیب صرف 0.25 ، 0.20 اور 0.20 ، 0.17 g/(m² · d) تھا۔ تاہم ، اس مطالعے میں جامد تجربے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ کافی کاربن ماخذ اور نائٹریٹ سبسٹریٹ کی شرائط کے تحت ، A2 اور A6 anoxic رد عمل والے زون میں بائیوفلم کا ڈینیٹریفیکیشن ہٹانے کا بوجھ بالترتیب (0.66 ± 0.14) اور (0.68 ± 0.11) G/(M² · D) تک پہنچ سکتا ہے۔ اس نتیجہ سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ A2 اور A6 anoxic رد عمل والے زون میں بائیوفلم دراصل نسبتا strong مضبوط تفریق کی صلاحیت رکھتا ہے ، جو اس پائلٹ سسٹم میں کاربن ماخذ اور نائٹریٹ سبسٹریٹس کی کمی کی وجہ سے محدود ہے۔
سےچترا 5 (ای)، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ A9 anoxic رد عمل زون کے ل it ، اس میں تین - اسٹیج A/O - MBBR سسٹم کے پہلے دو مراحل سے نکلنے والے تمام نائٹریٹ کے لئے ڈینیٹریفیکیشن بوجھ پڑتا ہے ، جس میں ڈینٹریٹریفیکیشن کاربن ماخذ کے طور پر بیرونی طور پر شامل سوڈیم ایسیٹیٹ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ عام اور درمیانے درجے کے دونوں درجہ حرارت کے حالات دونوں کے تحت ، جب ΔCBSCOD / CNOX - {{{15} n 5 سے زیادہ تھا اور تفریق کا بوجھ 2.5 g / (m² · d) سے کم تھا ، تو ڈینیٹریفیکیشن کو ہٹانے والے بوجھ {{} {} {{{{{} {} {respend کے ساتھ تعلقات۔ بالترتیب 0.94۔ تاہم ، جیسے جیسے ΔCBSCOD / CNOX {- {{{18} n میں کمی واقع ہوئی ہے ، ڈینیٹریفیکیشن کو ہٹانے کے بوجھ اور ڈینیٹریفیکیشن بوجھ کے مابین تعلقات کی لکیری ڈھال نے نیچے کی طرف رجحان ظاہر کیا۔ یہ نتیجہ یہ بھی اشارہ کرتا ہے کہ بیرونی کاربن ماخذ کا استعمال کرتے ہوئے A9 رد عمل زون میں بائیوفیلم کی تردید کے لئے ، کاربن سے نائٹروجن تناسب بھی ایک اہم عنصر ہے جس میں تردید کی تقریب کا تعین کرنا ہے ، جس میں مطلوبہ ڈینیٹریفیکیشن کاربن ٹو نائٹروجن تناسب 3 سے زیادہ ہے۔ بیک وقت ، اس کے تردید کے درجہ حرارت میں تبدیلی کا اثر و رسوخ کا اثر ہے۔
2.4 نٹریفائیکیشن کی صلاحیت اور جامد تجرباتی حالات کے تحت ہر ایروبک رد عمل زون میں بائیوفلم کی شکلیں اور اخلاقی خصوصیات
جامد تجرباتی حالات کے تحت ہر ایروبک رد عمل زون میں بائیوفلم کی نائٹریفیکیشن صلاحیت میں دکھایا گیا ہےچترا 6. چترا 6 سے ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ عام درجہ حرارت کے تحت ، O3 ، O4 ، O7 ، اور O8 ایروبک رد عمل والے زون میں بائیوفلم کی نائٹریفیکیشن صلاحیتیں (1.37 ± 0.21) ، (1.23 ± 0.15) ، (1.40 ± 0.20) ، اور (1.25 ± 0.13) g/(M² ² d) تھے۔ درمیانے- کم درجہ حرارت کے تحت ، اسی طرح کے ایروبک رد عمل والے علاقوں میں بائیوفلم کی نائٹریفیکیشن صلاحیتیں (1.07 ± 0.01) ، (1.00 ± 0.04) ، (1.08 ± 0.09) ، اور (1.08 ± 0.05) ، اور (1.03 ± 0.05) جی/(m² · d) ، بالترتیب ، (1.08 ± 0.09) ، اور (1.03 ± 0.05) کم تھیں ، عام درجہ حرارت کے مقابلے میں. یہ جامد تجرباتی نتائج پائلٹ سسٹم میں ماپنے والی اقدار کے رجحان کے مطابق ہیں۔ مزید برآں ، یہ مشاہدہ کیا جاسکتا ہے کہ جامد تجرباتی حالات کے تحت ہر ایروبک زون میں بائیوفلم کی پیمائش شدہ نائٹریفیکیشن صلاحیت پائلٹ سسٹم میں اصل اقدار سے کہیں زیادہ تھی۔ تجزیہ اس کی وجہ جامد تجربات کے دوران ایک ہی امونیم نائٹروجن سبسٹریٹ اور اس کے قریب - سنترپت اعلی تحلیل آکسیجن حالات کے استعمال سے منسوب ہے ، جس کی وجہ سے بائیوفیلم نائٹریفیکیشن کی صلاحیت کی اعلی سطح ہوتی ہے۔ عام درجہ حرارت کے تحت ، O3 ، O4 ، O7 ، اور O8 میں تین - اسٹیج A/O {38- MBBR سسٹم میں اصل نائٹریفیکیشن صلاحیتیں 95.6 ٪ ، 90.6 ٪ ، 95.7 ٪ ، اور 90.4 ٪ اعدادوشمار کے تجربات کے تحت 90.4 ٪ تھیں۔ درمیانے - کم درجہ حرارت کے تحت ، O3 ، O4 ، O7 ، اور O8 رد عمل والے زون میں اصل نائٹریفیکیشن صلاحیتیں بالترتیب 72.9 ٪ ، 72.0 ٪ ، 87.0 ٪ ، اور 84.5 ٪ رہ گئیں۔
مزید تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ عام درجہ حرارت کے تحت ، O3 ، O4 ، O7 ، اور O8 ایروبک رد عمل زون میں بائیوفلم کے مخصوص امونیا آکسیکرن کی شرح (NITRIFICATION RATE فی یونٹ ماس MLVSS ، N کے حساب سے) (0.062 ± 0.0095) ، (0.059 ± 0.0072) ، (0.059 ± 0.0072) ، (0.059 ± 0.0072) ، (0.059 ± 0.0072) ، (0.059 ± 0.0072) ، (0.062 ± 0.0072) ، (0.062 ± 0.0095) تھے۔ (0.060 ± 0.0063) بالترتیب G/(G · D)۔ درمیانے - کم درجہ حرارت کے تحت ، O3 اور O4 ایروبک رد عمل والے زون میں بائیوفلم کی مخصوص امونیا آکسیکرن کی شرح صرف (0.046 ± 0.0004) اور (0.041 ± 0.0016) G/(G · D) کے مقابلے میں بالترتیب 25.8 ٪ اور 30.5 ٪ کے مقابلے میں کم ہوتی ہے۔ اس کے برعکس ، O7 اور O8 ایروبک رد عمل زون میں بائیوفلم کی مخصوص امونیا آکسیکرن کی شرحیں بالترتیب (0.062 ± 0.0051) اور (0.060 ± 0.0029) G/(G · D) تھیں۔ درجہ حرارت کے معمول کے حالات کے مقابلے میں ، O8 رد عمل زون بائیوفلم کی امونیا آکسیکرن کی گنجائش میں کوئی تبدیلی نہیں ہوئی ، جبکہ O7 ایروبک رد عمل زون بائیوفلم کی امونیا آکسیکرن صلاحیت میں بھی 3.3 فیصد اضافہ ہوا۔ یہ نتیجہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ درمیانے - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، دوسرے - میں بائیوفلم پائلٹ سسٹم کے اسٹیج ری ایکشن زون میں بہتر نائٹریفیکیشن کی گنجائش ہے اور دوسرے - اسٹیج سب سسٹم کی مجموعی نظام کی نائٹریفیکیشن میں شراکت کی عقلیت ہے۔
پہلے اور دوسرے مرحلے کے ہر ایروبک رد عمل زون میں بائیوفیلم مورفولوجی کے مشاہدے کے نتائج A/O - MBBR سب سسٹم میں دکھائے گئے ہیںچترا 7. عام درجہ حرارت کے تحت ، O3 ، O4 ، O7 ، اور O8 ایروبک رد عمل والے زون میں بائیوفلم کی موٹائی (217.6 ± 54.6) ، (175.7 ± 38.7) ، (168.1 ± 38.2) ، اور (152.4 ± 37.8) μm ، بالترتیب تھیں۔ درمیانے - کم درجہ حرارت کے تحت ، O3 اور O4 رد عمل والے زون میں بائیوفلم کی موٹائی (289.4 ± 59.9) اور (285.3 ± 61.9) μm تھی ، جو عام درجہ حرارت کے تحت بائیوفیلم موٹائی کے مقابلے میں 33.0 ٪ اور 62.4 ٪ کے اضافے کی نمائندگی کرتی ہے۔ اس کے برعکس ، O7 اور O8 رد عمل والے زون میں بائیوفلم کی موٹائی (173.1 ± 40.2) اور (178.3 ± 31.2) μm بالترتیب ، عام درجہ حرارت کے مقابلے میں صرف 3.0 ٪ اور 17.0 ٪ کی طرف سے بڑھ گئی تھی۔ کچھ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ پتلی بائیوفلموں میں امونیا آکسیکرن کی مضبوط صلاحیت مضبوط ہوتی ہے ، جو اس مطالعے کے تجرباتی نتائج کے ساتھ نسبتا constant مطابقت رکھتی ہے۔ تجزیہ اس حقیقت کو اس حقیقت سے منسوب کرتا ہے کہ بائیوفیلم میں نائٹریفائنگ بیکٹیریا عمودی طور پر بائیوفلم کے پرتوں والے ڈھانچے میں تقسیم کیے جاتے ہیں۔ ضرورت سے زیادہ بایوفلم موٹائی کم سبسٹریٹ ماس ٹرانسفر کی کارکردگی اور سبسٹریٹ وابستگی کا باعث بنتی ہے۔ مزید برآں ، درجہ حرارت کے کم حالات کے تحت درمیانے درجے کے - کے تحت ، پائلٹ سسٹم کے ہر ایروبک زون میں تحلیل آکسیجن حراستی جامد تجرباتی ری ایکٹر (3.0-5.0 ملی گرام/ایل سے مختلف ہے) سے کہیں کم تھی۔ خاص طور پر O3 اور O4 رد عمل والے علاقوں میں گاڑھا بائیوفیلمز کے لئے ، بائیوفلم کے اندر آکسیجن بڑے پیمانے پر منتقلی کی گنجائش میں کمی کی وجہ سے ان کی اصل نائٹریفائزیشن کی گنجائش میں کمی واقع ہوئی (جامد حالات کے تحت ماپنے والی زیادہ سے زیادہ نائٹریفیکیشن صلاحیت کا صرف 70 ٪)۔ لہذا ، ایک خالص بائیوفلم ایم بی بی آر کے ل ، ، بائیوفیلم نائٹریفائزیشن کی صلاحیت کو برقرار رکھنے کے لئے قینچ کی شدت کو مضبوط کرکے اور معقول حد تک بایوفلم کی موٹائی کو کنٹرول کرکے بائیوفلم کی تجدید کو بڑھانا ضروری ہے۔
3. نتیجہ
10 10 - 16 ڈگری (میڈیم - کم درجہ حرارت) کے رد عمل کے درجہ حرارت کی شرائط کے تحت ، علاج کے بہاؤ کی شرح (23.6 ± 5.4) m³/d ، اور کاربن ماخذ کی خوراک 50 - 90 mg 90 ملی گرام/ایل (COD کے طور پر حساب کی گئی ہے) انوکسک زون میں انوکسک زون میں anoxic زون کے حساب سے) A/O - ایم بی بی آر سب سسٹم ، فلوینٹ اسکوڈ ، NH₄⁺- N ، اور تین مرحلہ A/O-MBBR پائلٹ سسٹم کی ٹن حراستی (26 ± 6) ، (0.4 ± 0.6) ، اور (6.8 ± 3.6) Mg/L کے ساتھ ، بالترتیب ، اور (6.8 ± 3.6) Mg/L تھے ،اوسطا ہٹانے کی شرح 82.3 ٪ ، 99.0 ٪ ، اور 82.8 ٪ تک پہنچ جاتی ہے.
medium میڈیم - کم درجہ حرارت کے حالات کے تحت ، پہلے - اسٹیج اور دوسرا - اسٹیج A/O - MBBR سب سسٹم کے مابین پہلے -} اسٹیج کے درمیان ایروبک رد عمل والے علاقوں کے بائیوفلم میں اختلافات کی وجہ سے ، بائیوفیلم کی نٹریفیکیشن صلاحیت میں ایک فرق تھا۔ خاص طور پر پہلے - اسٹیج A/O - MBBR سب سسٹم کے لئے ، بائیوفلم کی موٹائی میں اضافے کی وجہ سے نائٹریفائزیشن کی گنجائش میں کمی واقع ہوئی ہے۔ بائیوفیلم نائٹریفائزیشن کی صلاحیت کو برقرار رکھنے کے ل bi ، بائیوفلم کی موٹائی کو معقول حد تک کنٹرول کرنا ضروری ہے۔
③ تین - مرحلے A/O - MBBR پائلٹ سسٹم میں ، رد عمل کے درجہ حرارت میں تبدیلی کا اثر نسبتا small چھوٹا تھا۔ مختلف ردعمل کے درجہ حرارت کے تحت ، کاربن ماخذ کے طور پر خام پانی کا استعمال کرتے ہوئے ڈینیٹریفائزیشن کاربن - نائٹروجن تناسب 5 سے زیادہ ہونے کی ضرورت ہے ، اور بیرونی سوڈیم ایسٹیٹ کے طور پر کاربن کا ماخذ - نائٹروجن تناسب سے زیادہ کی ضرورت ہے۔