شمال مغربی چین WWTP کا MBBR اپ گریڈ: Quasi-کلاس IV کا اخراج 30,000 M³/d پر بغیر شٹ ڈاؤن یا فٹ پرنٹ کی توسیع (کیس اسٹڈی)

موسم سرما کی کارکردگی میں کمی۔ عمر بڑھنے کا سامان۔ تنگ زمین۔ بند کی گنجائش نہیں۔ اگر ان میں سے کوئی واقف آواز ہے، تو آپ اکیلے نہیں ہیں۔ پورے چین میں، برسوں پہلے بنائے گئے ٹریٹمنٹ پلانٹس کو اب ڈسچارج کے سخت معیارات، بڑھتے ہوئے بوجھ اور آپریشن میں مداخلت کیے بغیر اپ گریڈ کرنے کی حقیقت کا سامنا ہے۔ یہ مضمون صوبہ چنگھائی کے دریائے ہوانگشوئی کے ایک پودے سے ایک حقیقی-عالمی معاملہ پیش کرتا ہے جس نے موونگ بیڈ بائیو فلم ری ایکٹر (ایم بی بی آر) کے عمل کو استعمال کرتے ہوئے ان تمام رکاوٹوں کو ایک ہی وقت میں - حل کیا جس میں ایک ڈینائٹریفائینگ گہرے-بیڈ فلٹر اور نئے UV جراثیم کشی کا استعمال کیا گیا ہے۔ نتیجہ: تیز میٹنگنیم-کلاس IV سطح کے پانی کے معیارات، پلانٹ کے نقش کو وسیع کیے بغیر اور تعمیر کے دوران موجودہ کاموں کو روکے بغیر حاصل کیا گیا۔

پس منظر: کیوں اپ گریڈ کریں؟

اونچائی اور کم درجہ حرارت پر ایک دو-فیز پلانٹ

صوبہ چنگھائی میں دریائے ہوانگشوئی کے طاس میں واقع، یہ پودا ایک ایسے خطے کی خدمت کرتا ہے جس کی خصوصیت اونچائی اور سردیوں کے کم درجہ حرارت - بالکل ایسے حالات ہیں جو روایتی حیاتیاتی علاج کو سزا دیتے ہیں۔ اسے دو مراحل میں بنایا گیا تھا جس کی کل ڈیزائن کی گنجائش تھی۔30,000 m³/d:

مرحلہ I (5,000 m³/d)- سال پہلے عمر رسیدہ آلات کے ساتھ بنایا گیا تھا، اصل میں کلاس 1B کے معیار (GB 18918-2002) کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔

فیز II (25,000 m³/d)- پوری صلاحیت سے چل رہا ہے، کلاس 1A کے معیار کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

موجودہ ٹریٹمنٹ ٹرین تھی: موٹے اسکرین → فائن اسکرین → ایریٹڈ گرٹ چیمبر → الٹی AAO → فائبر ڈسک فلٹر → UV ڈس انفیکشن۔ کاغذ پر یہ ترتیب کافی نظر آتی تھی، لیکن پانچ اہم مسائل نے اپ گریڈ کے فیصلے کو آگے بڑھایا:

1. فیز I میں آلات کی خرابی۔ایریٹرز، آبدوز مکسرز، اندرونی ری سرکولیشن پمپ، سکریپر میکانزم، اور ایڈجسٹ ایبل ویرز سبھی مرمت سے باہر خراب ہو گئے تھے - مرحلہ مؤثر طریقے سے بیکار تھا۔

2. فیز II میں مکمل بوجھ۔فیز I آف لائن کے ساتھ، فیز II بغیر حفاظتی مارجن کے پورا بوجھ اٹھاتا ہے، جس سے پلانٹ کسی بھی ہائیڈرولک یا نامیاتی جھٹکے کا شکار ہو جاتا ہے۔

3. موسم سرما کی عدم تعمیل-۔پانی کے کم درجہ حرارت پر، فضلہ NH₃-N اور CODCr کبھی کبھار کلاس 1A کی حد سے تجاوز کر جاتا ہے، جس سے مہنگے ہنگامی اقدامات کرنا پڑتے ہیں۔

4. زمینی رکاوٹیں۔موجودہ حدود سے باہر توسیع کی کوئی گنجائش نہیں تھی - کسی بھی اپ گریڈ کو موجودہ فٹ پرنٹ کے اندر فٹ ہونا تھا۔

5. کوئی-شٹ ڈاؤن کی ضرورت نہیں۔پلانٹ تعمیر کے دوران کام نہیں روک سکتا، جس نے ٹینک کی طویل بندش کی ضرورت کے کسی حل کو مسترد کر دیا۔

ایم بی بی آر کو کیوں منتخب کیا گیا؟

دستیاب ریٹروفٹ ٹیکنالوجیز کا جائزہ لینے کے بعد، MBBR واضح فاتح کے طور پر ابھرا۔ بائیو فلم کیریئر اپروچ فوائد کا ایک پیکیج فراہم کرتا ہے جو پلانٹ کی رکاوٹوں پر براہ راست نقشہ بناتا ہے:

ہائی والیومیٹرک لوڈنگ- روایتی چالو کیچڑ کے مقابلے فی یونٹ والیوم میں نمایاں طور پر زیادہ بایوماس، موجودہ ٹینکوں کے اندر صلاحیت میں اضافے کو قابل بناتا ہے۔

بہتر نائٹروجن ہٹانا- بائیو فلم جسمانی طور پر کم درجہ حرارت پر نائٹریفائنگ بیکٹیریا کی حفاظت کرتی ہے، پودے کی سب سے زیادہ نظر آنے والی موسم سرما کی ناکامی پر حملہ کرتی ہے۔

جھٹکے کے بوجھ کے خلاف مزاحمت- بائیو فلم ہائیڈرولک اور نامیاتی اتار چڑھاو کے خلاف بفر کرتی ہے، حفاظتی مارجن کو بحال کرتے ہوئے فیز I کی ناکامی ختم ہو گئی تھی۔

کیچڑ کی کم پیداوار- کم اضافی کیچڑ نیچے کی طرف سے ہینڈلنگ کے اخراجات کو کم کرتا ہے، ڈسپوزل کے معیار کے سخت ہونے کے ساتھ بڑھتی ہوئی تشویش۔

کوئی کیچڑ bulking نہیں- MBBR نظام فطری طور پر کیچڑ کے بلکنگ سے مدافعت رکھتے ہیں، ایک دائمی آپریشنل سر درد کو دور کرتے ہیں۔

Retrofit-دوستانہ- کیریئرز کو ساختی تبدیلیوں کے بغیر براہ راست موجودہ ٹینکوں میں شامل کیا جا سکتا ہے، زمین دونوں کو مطمئن کرتے ہوئے اور کوئی-شٹ ڈاؤن رکاوٹ نہیں ہے۔

ڈیزائن چیلنج

اصل ڈیزائن بمقابلہ اصل آپریٹنگ حقیقت

جدول 1 اصل ڈیزائن پر اثر انداز اور اخراج کے معیار کو ظاہر کرتا ہے۔ پلانٹ کو کلاس 1A کی حدود کو پورا کرنے کے لیے مخصوص کیا گیا تھا، NH₃-N کے ساتھ 5 mg/L اور آرام دہ 8 mg/L جب پانی کا درجہ حرارت 12 ڈگری یا اس سے کم ہو جاتا ہے۔

نوٹ: NH₃- کے لیے قوسین میں اقدار اس وقت لاگو ہوتی ہیں جب پانی کا درجہ حرارت 12 ڈگری سے کم یا اس کے برابر ہو۔ جدول 2 پھر 2023 کا سالانہ آپریٹنگ ڈیٹا دکھاتا ہے۔ سالانہ اوسط حالات میں، پلانٹ بمشکل موجودہ معیارات - پر پورا اترتا تھا لیکن مارجن استرا-پتلے تھے۔

جدول 3 میں موسم سرما کے اعداد و شمار مزید متعلقہ کہانی کو ظاہر کرتے ہیں۔ اخراج کی قدریں مسلسل بالائی حدوں تک پہنچ گئیں، اور سرد ترین ادوار میں NH₃-N اور CODCr دراصلکلاس 1A کے معیار سے تجاوز کر گیا۔. تعمیل صرف مہنگے ہنگامی اقدامات کے ذریعے برقرار رکھی گئی تھی جیسے کیمیائی اضافے اور کم تھرو پٹ - پلانٹ کو چلانے کا ایک غیر پائیدار طریقہ۔

ڈیزائن کے ارادے اور موسم سرما کی حقیقت کے درمیان فرق اپ گریڈ کا بنیادی تکنیکی جواز ہے۔ ایک ایسا عمل جو سرد منتروں کے ذریعے نائٹریفائنگ بیکٹیریا کی حفاظت نہیں کر سکتا وہ کبھی بھی سخت معیارات کو برقرار نہیں رکھے گا۔

حل: تین-جہتی نقطہ نظر

1. لوڈ کو بانٹنے کے لیے فیز I کو بحال کرنا

پہلی ترجیح فیز I کو دوبارہ آن لائن لانا تھا تاکہ پلانٹ دونوں مرحلوں میں بوجھ تقسیم کر سکے۔ جدول 4 میں سامان کی تبدیلی کے مکمل پروگرام کی فہرست دی گئی ہے۔

2. حیاتیاتی ٹینکوں کی MBBR ریٹروفٹنگ

اپ گریڈ کا بنیادی مقصد موجودہ AAO بیسنز کو ہائبرڈ MBBR-ایکٹیویٹڈ سلج سسٹم میں تبدیل کرنا تھا۔ ڈیزائن میں چار تبدیلیاں کی گئیں:

بہاؤ زون کی دوبارہ ترتیب۔اصل anoxic → anaerobic → anoxic adj. → anaerobic/aerobic adj. → ایروبک ترتیب کو آسان بنا دیا گیا تھا anoxic → anaerobic/aerobic adj۔ → ایروبک،anoxic زون کے حجم میں اضافہجو کہ denitrification کے لیے اہم ہے۔

MBBR کیریئرز کی تنصیب۔معطل شدہ بائیو فلم کیریئرز (HDPE، 800 m²/m³ سے زیادہ یا اس کے برابر) شامل کیے گئے، سیریز 1 میں 2 مکسر اور سیریز 2 میں 4 مکسرز کو مکمل طور پر فلوائزڈ رکھنے کے لیے شامل کیا گیا۔

بہتر ہائیڈرولکس۔جزوی دیواروں کو خمیدہ گائیڈ دیواروں سے بدل دیا گیا، مکمل طور پر مخلوط پلگ کے لیے ایک لوپ-چینل ایروبک زون بنایا گیا-بہاؤ کے حالات - یہ ڈیڈ زونز کو ختم کرتا ہے اور ہر کیریئر کے مکمل علاج کے نظام سے گزرنے کی ضمانت دیتا ہے۔

کیریئر برقرار رکھنا۔انلیٹ اور آؤٹ لیٹ اسکرینوں کو سوراخ شدہ ہوا کے ساتھ نصب کیا گیا تھا تاکہ رکاوٹ اور کیریئر واش آؤٹ کو روکا جاسکے۔

ٹینک کے حجم کی دوبارہ تقسیم کو ٹیبلز 5 اور 6 میں دکھایا گیا ہے۔ فیصلہ کن تبدیلی: مشترکہ انوکسک/اینروبک زون کو مکمل طور پر انوکسک والیوم میں تبدیل کر دیا گیا، جس سے anoxic HRT کو 3.44 h سے 4.61 h (سیریز 1) اور 4.01 h سے 5.20 h (S) تک بڑھا دیا گیا۔

چونکہ ٹینک کے کل حجم میں کوئی تبدیلی نہیں کی گئی ہے، اس لیے پورا ریٹروفٹ موجودہ فٹ پرنٹ - کے اندر فٹ ہو گیا ہے، زمین کی رکاوٹ ڈیزائن کے ذریعے مطمئن ہے۔ ذیل کے اعداد و شمار اصل ترتیب، اصل عمل کے بہاؤ، اپ گریڈ شدہ عمل کے بہاؤ، اور ترمیم سے پہلے اور بعد میں حیاتیاتی ٹینک کی ترتیب کو واضح کرتے ہیں۔

3. سخت معیارات کے لیے نیا ترتیری علاج

سخت فضلے کے اہداف کو پورا کرنے کے لیے، حیاتیاتی مرحلے کے بہاو میں دو نئی ترتیری اکائیاں شامل کی گئیں:

ڈینیٹریفائنگ ڈیپ-بیڈ فلٹر۔1,812.5 m³/h کے ڈیزائن کے بہاؤ کے ساتھ، 4 سیلوں میں 34 m × 14 m کے نقشِ قدم (ہر ایک 20 m × 3.5 m، 70 m²)، اور فلٹریشن کی شرح 6.47 m/h (8.63 m/h بیک واش کے دوران)، یہ یونٹ کوارٹج ریت میڈیا کا استعمال کرتا ہے۔ m درجہ بندی بجری کی حمایت. یہ کارکردگی دکھاتا ہے۔بیک وقت ٹھوس مادوں کو ہٹانا اور حیاتیاتی عدم استحکام- TN کو نیم-کلاس IV کی حد تک نیچے لانے کا کلیدی مرحلہ۔

یووی ڈس انفیکشن چینل۔22 کلو واٹ انسٹال پاور کے ساتھ 1,812.5 m³/h پر درجہ بندی کا ایک نیا چینل حتمی رکاوٹ کے لیے کیمیائی جراثیم کشی کی جگہ لے لیتا ہے، پانی وصول کرنے والے جسم میں جراثیم کشی کے ضمنی مصنوعات سے گریز کرتا ہے۔

ٹارگٹ ایفلونٹ کوالٹی

جدول 7 میں اپ گریڈ شدہ ڈیزائن کے اہداف کی فہرست دی گئی ہے، جو کہ نیم-کلاس IV سطحی پانی کے معیارات (GB 3838-2002) کی پیروی کرتے ہیں۔ اصل کلاس 1A کی حدود (CODCr 50, NH₃-N 5/8, TN 15 mg/L) کے مقابلے میں، یہ نمایاں طور پر سخت - NH₃-N 2.5 mg/L اور TN سے 10 mg/L تک گر جاتے ہیں۔

MBBR آلات کا خلاصہ

جدول 8 میں MBBR آلات اور مواد کا خلاصہ پیش کیا گیا ہے جو ریٹروفٹ کے دوران شامل کیے گئے ہیں۔ میڈیا کے اضافے کا پیمانہ -2.21×10⁶ m²800 m²/m³ - سے زیادہ یا اس کے برابر پر موثر بائیو فلم کی سطح کا رقبہ واضح کرتا ہے کہ موجودہ ٹینکوں میں کتنی حیاتیاتی صلاحیت پیک کی جا سکتی ہے۔

اسی طرح کے منصوبوں کے لیے کلیدی اسباق

MBBR سرد-موسمیاتی پودوں کے لیے ایک ثابت شدہ ریٹروفٹ حل ہے۔بائیو فلم کم درجہ حرارت - پر نائٹریفائنگ بیکٹیریا کے لیے تھرمل تحفظ فراہم کرتی ہے جس کا تجربہ اس پلانٹ کو ہر موسم سرما میں ہوتا ہے۔

قدموں کے نشان کو وسیع کیے بغیر صلاحیت میں اضافہ کیا جا سکتا ہے۔موجودہ ایروبک زونز میں کیریئرز کو شامل کرنے سے بائیو ماس میں اضافہ ہوتا ہے۔50–100%نئی تعمیر کے بغیر.

پروسیس ری کنفیگریشن کے معاملات۔صرف کیریئرز کو شامل کرنا کافی نہیں تھا - بہاؤ زونز کو دوبارہ ترتیب دینے کے لیے اور ہائیڈرولکس اہداف کے حصول کے لیے اہم تھے۔ anoxic حجم میں اضافہ ایک دانستہ ڈیزائن کا فیصلہ تھا، نہ کہ سوچنے کے بعد۔

سخت معیارات کے لیے ترتیری پالش کی ضرورت ہے۔گہرا-بیڈ فلٹر TN اور SS پر کلاس IV کی حدود کو پورا کرنے کے لیے ضروری تھا جس کی ضمانت صرف حیاتیاتی مرحلہ نہیں دے سکتا تھا۔

شٹ ڈاؤن کے بغیر مرحلہ وار تعمیر قابل حصول ہے۔ایم بی بی آر کے اجزاء نصب کیے گئے جب پلانٹ چل رہا تھا، یہ ثابت کرتا ہے کہ تعمیل اپ گریڈ کا مطلب سروس میں رکاوٹ نہیں ہے۔

نتیجہ

شمال مغربی چین میں اس گندے پانی کی صفائی کے پلانٹ کی اپ گریڈیشن یہ ظاہر کرتی ہے کہ MBBR عمل، مناسب ترتیری علاج کے ساتھ مل کر، عمر رسیدہ بنیادی ڈھانچے، خارج ہونے والے مادہ کے معیار کو سخت کرنے، سرد-آب و ہوا کے آپریشن، اور جگہ کی رکاوٹوں - کو کامیابی سے نمٹا سکتا ہے۔

سازوسامان کی تبدیلی، حیاتیاتی ٹینکوں کی MBBR ریٹروفٹنگ، اور ڈیپ-بیڈ فلٹریشن اور UV جراثیم کشی کے اضافے نے ایک ٹریٹمنٹ ٹرین تیار کی جو پورا کرنے کے قابل تھی۔نیم-کلاس IV سطح کے پانی کے معیارات- اصل ڈیزائن کے مقابلے میں ایک نمایاں بہتری، جو پلانٹ کے نقش کو پھیلانے یا آپریشن میں خلل ڈالے بغیر حاصل کی گئی۔ پلانٹ کے مالکان اور انجینئروں کے لیے جو اپنے اپ گریڈ کے اختیارات کا جائزہ لے رہے ہیں، یہ کیس ایک ڈیٹا فراہم کرتا ہے-اس بات کے لیے کہ MBBR ٹیکنالوجی حقیقی آپریٹنگ حالات میں کیا حاصل کر سکتی ہے۔

یہ مضمون "ایم بی بی آر پراسیس کی بنیاد پر شمال مغربی چین میں گندے پانی کے علاج کے پلانٹ کی تجدید کاری کا تجزیہ" (یانگ جنتاو، 2026) پر مبنی ہے۔ اگر آپ اپنے پروجیکٹ کے لیے MBBR حل تلاش کر رہے ہیں، تو آپ کے علاج کی ضروریات اور سائٹ کی رکاوٹوں کے لیے موزوں کنفیگریشن پر بات کرنے کے لیے رابطہ کریں۔