परियोजना पृष्ठभूमि
- स्थान:Zhejiang मा एक रासायनिक समूह अन्तर्गत फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्ट
- कठिनाई:यसले फोहोर पानी बोफोरबाट उच्च Kjeldahl नाइट्रोजन हटाउन A2O प्रक्रिया प्रयोग गर्यो। तर यसको प्रभावमा विभिन्न उत्पादन फोहोर पानीहरू समावेश थिए, जसमा एसिटिलीन फोहोर पानीबाट कार्बाइड स्ल्यागको सुपरनेटान्टमा ठूलो मात्रामा Ca²⁺ र S²⁻ आयनहरू समावेश थिए। यी आयनहरूले माइक्रोबियल नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया र बिरुवाको सञ्चालनलाई गम्भीर रूपमा असर गर्यो।
- हाम्रा उपायहरू:1. प्रारम्भिक चरणमा पूर्व उपचार सुविधाहरू थप्नुहोस्. 2. माध्यमिक एरोबिक चरणलाई MBBR प्रक्रियामा रूपान्तरण गर्नुहोस्।
प्रयोगात्मक सामग्री र विधिहरू
कच्चा पानी गुणस्तर
पाइलट प्लान्टको प्रभाव फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्टको होमोजनाइजेसन ट्याङ्कीको फोहोरबाट लिइएको थियो। तालिका 1 प्रभावकारी पानी गुणस्तर सूचकहरू प्रस्तुत गर्दछ। प्रयोगात्मक आवश्यकताहरू अनुसार, प्रभावकारी अमोनिया नाइट्रोजन एकाग्रता बढाइएको थियो, अमोनियम सल्फेटलाई 120-220 mg/L को TKN एकाग्रता कायम राख्न नाइट्रोजन पूरकको रूपमा प्रयोग गरियो।
प्रक्रिया प्रवाह र मुख्य उपकरण
हालको उपचार प्लान्ट प्रक्रिया A2O प्रक्रिया (चित्र 1) हो, सक्रिय स्लज विधि र अन्तिम एरोबिक ट्याङ्कीले लोचदार फिलरहरू थप्ने AO चरणको साथ। डिजाइन प्रवाह दर 14,400 m³/d छ। पाइलट एकाइ प्रक्रिया 100 L/h को प्रवाह दर र लगातार 24-घण्टा सञ्चालनको साथ चित्र 2 मा देखाइएको छ।
पायलट इकाईको मुख्य विशेषताहरूमा पूर्व-उपचार सुविधा थप्नु र माध्यमिक एरोबिक चरणलाई एमबीबीआर प्रक्रियामा रूपान्तरण गर्नु समावेश छ। यो हाइब्रिड सस्पेन्डेड-एट्याच गरिएको स्टेट डिजाइनले सेकेन्डरी सेडिमेन्टेशन ट्याङ्कीको आवश्यकतालाई हटाउँछ। तालिका 2 मा प्राथमिक उपकरणहरूको विशिष्टता र आयामहरू सूचीबद्ध छन्।
परिणाम र छलफल
1. स्टार्टअप र सञ्चालन सर्तहरू
पायलट इकाई अप्रिल 2007 मा सुरु भयो, माइक्रोबियल इनोकुलेशनबाट सुरु भयो। थपिएको फोहोर प्लान्टको प्रारम्भिक एरोबिक ट्याङ्कीबाट निकालिएको थियो। MBBR को नाइट्रिफाइङ ब्याक्टेरिया घरेलु ढल र अमोनियम सल्फेट-प्रशोधित ट्यापको पानीमा संवर्धित गरिएको थियो, NaHCO₃ क्षारीयतालाई विनियमित गर्न र बिस्तारै अमोनिया नाइट्रोजन भार बढाउन थपियो। त्यसपछि प्राथमिक एरोबिक ट्याङ्कीमा प्रभावकारी पानीको मात्रा बढाइयो, लगभग एक महिना पछि वांछित अवस्थामा पुग्यो, निरन्तर प्रभावकारी परीक्षणको लागि अनुमति दिँदै। सञ्चालनको क्रममा, एनोक्सिक र एरोबिक ट्यांकहरूमा MLSS 4,832 mg/L थियो, जबकि MBBR ट्याङ्कमा, निलम्बित MLSS 5,091 mg/L थियो। एनोक्सिक ट्यांकमा DO स्तरहरू 3 mg/L थिए, र MBBR ट्याङ्कमा, तिनीहरू 3-4 mg/L को बीचमा थिए, 7.4-7.5 को pH सँग, ब्याक्टेरियाको वृद्धिको लागि अनुकूल अवस्थाहरूलाई बढावा दिँदै।
2. पूर्व उपचार प्रभावकारिता
FeSO₄ र NaHCO₃ लाई प्री-वायु ट्याङ्कीमा थपियो, pH लाई लगभग 7.7 मा समायोजन गर्दै, बहाव Ca²⁺ र S²⁻ सांद्रताको अनुगमनको साथ। एफ्लुएन्ट Ca²⁺ एकाग्रता लगभग 300 mg/L थियो, जबकि S²⁻ लाई जैविक उपचार चरणमा माइक्रोबियल गतिविधिलाई रोक्न नसक्ने स्तरमा घटाइयो। यद्यपि, Ca²⁺ हटाउनको लागि पूर्व उपचार कम प्रभावकारी थियो, अपेक्षाकृत उच्च एकाग्रता छोडेर।
3. COD हटाउने दक्षता
प्रभावकारी COD एकाग्रता परीक्षण आवश्यकताहरू अनुसार 1,000 mg/L मा बढाइएको थियो। पूर्व-डिनिट्रिफिकेशनको साथ दुई-स्टेज एरोबिक सेटअपको कारण, डिनिट्रिफिकेशनको समयमा COD खपत विशेष गरी उच्च थियो। रिपोर्टहरूका अनुसार, पूर्ण डिनिट्रिफिकेशनको लागि 6.6:1 भन्दा माथिको COD:TKN अनुपात आवश्यक छ; यद्यपि, प्रयोगात्मक अनुपात 4.5-8.3 को बीचमा थियो, जसको परिणामस्वरूप औसत विनिट्रिफिकेशन दर 69% थियो। यद्यपि प्रभावकारी COD तुलनात्मक रूपमा उच्च थियो, तर प्रवाहित COD एकाग्रता 100 mg/L भन्दा कम रह्यो। चित्र 3 ले अगस्ट देखि सेप्टेम्बर 2007 सम्मको परीक्षण अवधिमा फोहोर COD एकाग्रतालाई चित्रण गर्दछ, 40-80 mg/L बीचको सांद्रता र 93.3% को औसत हटाउने दर देखाउँदै, चीनको "कम्प्रिहेन्सिभ डिस्चार्ज स्ट्यान्डर्ड अफ वेस्टवॉटर" (GB 8978-1996) क्लास I.
4. अमोनिया नाइट्रोजन हटाउने दक्षता
अगस्ट देखि सेप्टेम्बर 2007 सम्मको परीक्षण अवधिमा, प्रभावकारी TKN एकाग्रता 120-220 mg/L को बीचमा थियो, जसको हटाउने दर 95% भन्दा बढी थियो। पछिल्लो चरणमा प्रयोग गरिएको MBBR प्रक्रियाको कारणले यो प्रक्रियाले प्रभावकारी रूपमा Kjeldahl नाइट्रोजन हटायो, जसमा स्लजको निलम्बित र संलग्न दुवै प्रकारहरू समावेश थिए, यसरी स्लज एकाग्रता बढ्दै र प्रणालीको झटका भारहरूको प्रतिरोधलाई बढाउँदै। अमोनिया नाइट्रोजन लोड 0.018 kg/(kg·d) थियो। यद्यपि, सेप्टेम्बरमा रातको तापक्रम अगस्टको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा भिन्न हुन थालेपछि, समग्र TKN हटाउने दक्षतामा केही कमी आएको थियो।
5. MBBR ट्यांक फिलरहरूमा क्याल्सियम आयन विश्लेषण
रिपोर्टहरूले संकेत गर्दछ कि Ca²⁺ डिपोजिसनले नाइट्रिफिकेशनलाई रोक्छ। उपचार प्लान्टको सञ्चालनमा, एरोबिक ट्यांकमा लचिलो फिलरहरूमा क्याल्सियम आयन जम्माले माइक्रोबियल वृद्धिलाई रोक्छ, अन्तिम एरोबिक ट्याङ्कीमा नाइट्रिफिकेशन दक्षता घटाउँछ। Ca²⁺ हटाउनको लागि पूर्व-उपचार प्रभावकारी नभएकोले, MBBR प्रक्रियामा Ca²⁺ को आवश्यक अनुगमन गरिएको थियो। क्याल्सियम सामग्री मापन मे महिनामा २.१३%, जुलाईमा १.८९% र सेप्टेम्बरमा १.०४% थियो, जसले फिलरहरूमा Ca²⁺ जम्मा भएको जनाउँछ। यद्यपि, MBBR फिलरहरूको चल प्रकृतिको कारणले, जम्मा गरिएको Ca²⁺ स्वचालित रूपमा वायुमण्डलीय प्रभाव अन्तर्गत बग्नेछ, नाइट्रिफिकेशनमा प्रतिकूल प्रभावहरू रोक्न।
निष्कर्ष
AquaSust द्वारा गरिएको यो पायलट अध्ययनले प्रारम्भिक चरणमा प्रि- उपचार सुविधाहरू थपेर र एरोबिक चरणमा MBBR प्रक्रियामा विशेषज्ञता राखेर प्लान्टलाई पुन: फिट गर्यो। अन्तिम डाटाले निम्नानुसार सकारात्मक नतिजा देखाएको छ:
1. प्रभावकारी पूर्व-उपचार पछि, फोहोर S²⁻ एकाग्रता कम थियो, यद्यपि Ca²⁺ हटाउने दक्षता कम रह्यो। समग्र प्रक्रिया स्थिरता कायम राखिएको थियो, डाउनस्ट्रीम जैविक उपचार लाभ।
2. जब प्रभावकारी COD एकाग्रता 1,000 mg/L पुग्यो, Ffluent COD 80 mg/L भन्दा कम रह्यो, औसत COD हटाउने दर 93.3%, आवश्यकताहरू पूरा गर्दै।
3. MBBR प्रक्रियाले लगातार उच्च Kjeldahl नाइट्रोजन हटाउने दर हासिल गर्यो, 0.018 kg/(kg·d) को अमोनिया नाइट्रोजन भारको साथ औसत 95% भन्दा बढी।
4. MBBR ट्याङ्की फिलरहरूमा क्याल्सियम आयन अनुगमनले नाइट्रिफिकेशनमा प्रतिकूल प्रभावहरूलाई बेवास्ता गर्दै महत्त्वपूर्ण निक्षेपलाई रोकेको देखाएको छ।