বায়োফিল্ম চিকিত্সার একটি সহজ ব্যাখ্যা: শক্তিশালী এবং উদ্বেগের জন্য ব্যাকটেরিয়ার জন্য একটি ঘর সরবরাহ করা{0}}বিনামূল্যে বর্জ্য জল চিকিত্সা

সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়া হল সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত জৈবিক বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রযুক্তি। একটি সক্রিয় স্লাজ সিস্টেমে, বর্জ্য জলকে বিশুদ্ধ করে এমন অণুজীবগুলি একটি স্থগিত বৃদ্ধির অবস্থায় থাকে-তারা ছোট দলে একত্রিত হয়, ফ্লোক তৈরি করে, এবং জলপ্রবাহের সাথে মন্থন করে বায়ুচলাচলের অধীনে মিশ্রিত মদের মধ্যে ঝুলে থাকে। অণুজীব এবং বর্জ্য জল সম্পূর্ণ সংস্পর্শে আসে, জলের দূষক দূর করে।

এই সিস্টেমটি খুব ভাল কাজ করে, তবে এটির একটি ত্রুটি রয়েছে: এটি সূক্ষ্ম। যদি প্রভাবশালী বর্জ্য জলের পরিমাণ হঠাৎ করে বেড়ে যায়, এর ঘনত্ব হঠাৎ বেড়ে যায়, বা হঠাৎ করে পানির তাপমাত্রা কমে যায়, বা pH মারাত্মকভাবে ওঠানামা করে, তাহলে অণুজীবগুলি "ক্রিয়া করতে"-চিকিত্সা প্রভাব হ্রাস করতে পারে, বা এমনকি স্লাজ বর্জ্যও ঘটতে পারে যা সিস্টেমের স্বাভাবিক কাজকে প্রভাবিত করে৷

অতএব, প্রকৌশলীরা ভেবেছিলেন যে তারা তাদের পদ্ধতি পরিবর্তন করতে পারে, অণুজীবগুলিকে ক্রমাগত জলে ভাসানোর পরিবর্তে একটি নির্দিষ্ট স্থানে "বসতি" করতে দেয়?

এটি বায়োফিল্ম প্রক্রিয়া। সহজভাবে বলতে গেলে, বায়োফিল্ম প্রক্রিয়া বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য ফিল্টার মিডিয়া বা ক্যারিয়ারে ক্রমবর্ধমান অণুজীব ব্যবহার করে।

বায়োফিল্ম প্রযুক্তির মূল ধারণাটি সহজ: অণুজীবকে নির্দিষ্ট "ঘর" সরবরাহ করুন যেখানে তারা বসতি স্থাপন করতে পারে, পুনরুৎপাদন করতে পারে এবং একটি "অণুজীব সম্প্রদায়" গঠন করতে পারে। বর্জ্য জল এই সম্প্রদায়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, এবং ভিতরের দূষকগুলি "বাসিকরা" দ্বারা গ্রাস করে।

এই "ঘর" পেশাদারভাবে প্যাকিং উপকরণ বা বাহক বলা হয়। বিভিন্ন বায়োফিল্ম প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ ভিন্ন ক্যারিয়ার ব্যবহার করে। সবচেয়ে সাধারণ প্রকারগুলি হল:

প্রথম প্রকার: জৈবিক যোগাযোগের অক্সিডেশনে প্যাকিং উপাদান - ট্যাঙ্কে ঝুলন্ত "প্লাস্টিকের ফিলামেন্ট বল"

যোগাযোগের অক্সিডেশন ট্যাঙ্কটি প্যাকিং উপকরণের স্ট্রিং দিয়ে ভরা, বড় প্লাস্টিকের ব্রাশের মতো। বর্জ্য জল ট্যাঙ্কের নীচ থেকে বায়ুবাহিত হয় এবং উপরের দিকে ফ্লাশ করা হয়, যার ফলে এই প্যাকিং উপাদানগুলি জলে আলতোভাবে দোল খায়, একটি হলুদ-বাদামী বায়োফিল্ম দিয়ে আবৃত হয়৷ এই ধরনের প্যাকিং উপাদান একটি বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা আছে; 1 ঘনমিটার 800 থেকে 900 বর্গ মিটার "লিভিং স্পেস" প্রদান করতে পারে।

দ্বিতীয় প্রকার: জৈবিক ঘূর্ণায়মান ডিস্কে ডিস্ক - "ঘূর্ণায়মান চাকতি"

জৈবিক ঘূর্ণায়মান ডিস্ক প্যাকিং উপকরণ ব্যবহার করে না; তাদের "ঘর" হল ডিস্কগুলি - কয়েক ডজন বড় চাকতি, 2 থেকে 3 মিটার ব্যাস, একটি ঘূর্ণায়মান শ্যাফ্টে একত্রিত এবং গতি হ্রাস সহ একটি মোটর দ্বারা ধীরে ধীরে ঘোরানো। প্রথম ধরনের একটি জৈবিক ফিল্টার ডিস্ক জড়িত, অর্ধেক বর্জ্য জলে নিমজ্জিত এবং অর্ধেক বাতাসের সংস্পর্শে। অণুজীবগুলি ডিস্কের উভয় পাশে বৃদ্ধি পায়, নিমজ্জিত অবস্থায় দূষক শোষণ করে এবং পৃষ্ঠের সংস্পর্শে এলে বাতাস থেকে অক্সিজেন শোষণ করে। এই নকশার তুলনামূলকভাবে কম শক্তি খরচ আছে, কোন অতিরিক্ত বায়ুচলাচলের প্রয়োজন নেই এবং কার্যকরীভাবে লাভজনক।

তৃতীয় প্রকার: জৈবিকভাবে বায়ুযুক্ত ফিল্টার (বিএএফ)-এর জন্য প্যাকিং উপাদান - "ছোট সিরামিক নুড়ি দিয়ে তৈরি একটি ফিল্টার বিছানা"

বিএএফ 3 থেকে 6 মিলিমিটার ব্যাসের ছোট সিরামিক নুড়ি ব্যবহার করে, ট্যাঙ্কে ছোট নুড়ির মতো স্তূপ করা হয়। বর্জ্য জল নীচ থেকে উপরের দিকে প্রবাহিত হয়, যখন নীচ থেকে একই সাথে বায়ুচলাচল ঘটে। এই ছোট কণা নকশার দুটি সুবিধা রয়েছে: প্রথমত, একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা, যার ফলে প্রতি ইউনিট আয়তনে উচ্চ বায়োমাস হয়; দ্বিতীয়ত, কণার মধ্যকার ফাঁকগুলি স্থগিত কঠিন পদার্থকে আটকে দেয়, যা BAF বর্জ্যকে ব্যতিক্রমীভাবে পরিষ্কার করে।

চতুর্থ প্রকার: জৈবিক বায়োফিল্টার (এমবিবিআর)-এর জন্য প্যাকিং উপাদান - "ছোট প্লাস্টিকের শীট জলে গড়াচ্ছে"

MBBR সাসপেন্ড করা ছোট প্লাস্টিকের শীট ব্যবহার করে, ছোট চাকা বা সিলিন্ডারের মতো আকৃতির, যার ঘনত্ব পানির চেয়ে সামান্য হালকা। বায়ুচলাচলের অধীনে, এই প্যাকিং উপকরণগুলি ক্রমাগত ট্যাঙ্কে গড়াগড়ি দেয় এবং প্রবাহিত হয়, যা বায়োফিল্মগুলিকে নড়াচড়া করার সময় বর্জ্য জলের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। প্যাকিং উপাদান গতিশীল ক্রমাগত; বার্ধক্যজনিত বায়োফিল্মটি ঘষে ফেলা হয়, এবং নতুন বায়োফিল্ম ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, ম্যানুয়াল ব্যাক ওয়াশিংয়ের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। এটির শক্তিশালী স্ব-পরিষ্কার ক্ষমতা রয়েছে এবং ট্যাঙ্ককে আটকে রাখবে না।

পঞ্চম প্রকার: একটি জৈবিক তরলযুক্ত বিছানার বাহক - "ছোট কণাগুলি দোলের মতো গড়িয়ে পড়ছে"

জৈবিক তরলযুক্ত বিছানাগুলি আরও ছোট বাহক ব্যবহার করে, সাধারণত 0.3 থেকে 1 মিমি বালি, সক্রিয় কার্বন বা কোক কণা। উচ্চ গতির জল বা বায়ু প্রবাহের দ্বারা চালিত, এই ক্ষুদ্র কণাগুলি ক্রমাগত গড়িয়ে পড়ে এবং বরফের মতো তরল হয়ে যায়। কারণ বাহকটি অত্যন্ত ছোট, প্রতিটি কিউবিক মিটার ক্যারিয়ার 2000 থেকে 3000 বর্গ মিটার থাকার জায়গা প্রদান করতে পারে, যার ফলে সমস্ত বায়োফিল্ম প্রক্রিয়ার মধ্যে সর্বাধিক মাইক্রোবিয়াল ঘনত্ব এবং ভলিউম্যাট্রিক লোডিং হার হয়। এটি অত্যন্ত উচ্চ চিকিত্সা দক্ষতা এবং একটি খুব ছোট পদচিহ্ন নিয়ে গর্ব করে, তবে এর নকশা এবং অপারেশনও তুলনামূলকভাবে জটিল।

এই বিভিন্ন ধরনের "ঘর" প্রতিটির নিজস্ব প্রযোজ্য পরিস্থিতি রয়েছে। যোগাযোগের অক্সিডেশন ছোট থেকে মাঝারি-আকারের বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য উপযুক্ত, MBBR রেট্রোফিটিং এবং প্রসারণের জন্য উপযুক্ত, BAF উন্নত চিকিত্সার জন্য উপযুক্ত, জৈবিক ঘূর্ণায়মান ডিস্কগুলি ছোট-আয়তন, শক্তি-সংরক্ষণের পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত, এবং জৈবিক তরলযুক্ত বেডগুলি উচ্চ স্কন্টরিও বা শিল্পের জন্য উপযুক্ত{4}} সীমিত স্থান।

যখন প্যাকিং উপাদান বর্জ্য জলে স্থাপন করা হয় এবং বর্জ্য জল এটির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে থাকে, তখন এই প্রক্রিয়াটি শুরু হয়।

ধাপ 1: অণুজীবগুলি পাস করে এবং বসতি স্থাপন করে

বর্জ্য জলে প্রচুর পরিমাণে অণুজীব থাকে। এগুলি প্যাকিং উপাদানের পৃষ্ঠের উপর দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে কিছু আটকে যায়। এই প্রাথমিক সংযুক্তি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া এবং ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনীর উপর নির্ভর করে।

ধাপ 2: অস্থায়ী বন্দোবস্ত থেকে দীর্ঘ-মেয়াদী নিষ্পত্তি

আটকে থাকা অণুজীবগুলি এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক সাবস্টেন্স (এপিআই) নামে একটি আঠালো পদার্থ নিঃসরণ করতে শুরু করে। এই পদার্থটি আঠার মতো কাজ করে, দৃঢ়ভাবে প্যাকিং উপাদানের পৃষ্ঠে অণুজীবগুলিকে ঠিক করে, বায়োফিল্মটির "স্থাপত্য কাঠামো" গঠন করে।

ধাপ 3: বসতি স্থাপন এবং প্রসারিত করা

বসতি স্থাপনের পরে, অণুজীবগুলি বৃদ্ধি পেতে শুরু করে এবং পুনরুৎপাদন করে। একটি দুটি হয়ে যায়, দুটি চারটি হয়… শীঘ্রই, মাইক্রোবিয়াল ফিল্মের একটি পাতলা স্তর প্যাকিং উপাদানটির পৃষ্ঠকে ঢেকে দেয়। এটি বায়োফিল্ম।

ধাপ 4: একটি পরিপক্ক সম্প্রদায় গঠন

সময়ের সাথে সাথে, বায়োফিল্মটি ঘন হয়ে ওঠে এবং এর মধ্যে "বাসিকরা" আরও বৈচিত্র্যময় হয়ে ওঠে। শুধু ব্যাকটেরিয়া নয়, ছত্রাক, প্রোটোজোয়া এবং মেটাজোয়াও দেখা দেবে। তাদের মধ্যে একটি খাদ্য শৃঙ্খল গঠন করে: ব্যাকটেরিয়া দূষক খায়, প্রোটোজোয়া ব্যাকটেরিয়া খায় এবং মেটাজোয়া প্রোটোজোয়া খায়। এইভাবে একটি সম্পূর্ণ ছোট ইকোসিস্টেম প্রতিষ্ঠিত হয়।

এই প্রক্রিয়াটিকে পেশাগতভাবে বায়োফিল্ম গঠন বলা হয়। সাধারণ শহুরে বর্জ্য জলের জন্য, উপযুক্ত তাপমাত্রায়, বায়োফিল্ম গঠন প্রায় 7 থেকে 20 দিনের মধ্যে সম্পন্ন করা যেতে পারে।

যদিও একটি বায়োফিল্ম শুধুমাত্র একটি পাতলা ঝিল্লি, তবে এর অভ্যন্তরীণ গঠন বেশ স্তরযুক্ত। বর্জ্য জলের গুণমান এবং অক্সিজেন সরবরাহের অবস্থার উপর নির্ভর করে, এটি সর্বদা তিনটি সম্পূর্ণ স্তর গঠন করতে পারে না; কিছু পরিস্থিতিতে, শুধুমাত্র একটি বায়বীয় এবং একটি অ্যানেরোবিক স্তর গঠিত হতে পারে।

প্যাকিং উপাদানের সবচেয়ে কাছের স্তরটি অ্যানেরোবিক স্তর। এই স্তরটি বর্জ্য জল থেকে সবচেয়ে দূরে, এটি অক্সিজেনের জন্য ছড়িয়ে পড়া কঠিন করে তোলে। এটি প্রধানত অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বাস করে। তাদের অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না, জটিল জৈব পদার্থ পচিয়ে শক্তি অর্জন করে, তবে তাদের পচন ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে কম।

বর্জ্য জলের সবচেয়ে কাছের স্তরটি বায়বীয় স্তর। এই স্তরে তুলনামূলকভাবে প্রচুর পরিমাণে অক্সিজেন রয়েছে এবং এটি বায়বীয় ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বাস করে, যারা প্রক্রিয়াটির "প্রধান শক্তি"; জৈব পদার্থের অবক্ষয় মূলত এখানে ঘটে।

যদি বর্জ্য জলের ডিনাইট্রিফিকেশনের প্রয়োজন হয়, তাহলে মাঝখানে একটি অ্যানোক্সিক স্তর তৈরি হবে, যেখানে ফ্যাকাল্টিটিভ ব্যাকটেরিয়া ডিনাইট্রিফিকেশন করতে পারে, নাইট্রেটকে নাইট্রোজেন গ্যাসে রূপান্তর করতে পারে। এই স্তরবিশিষ্ট কাঠামোর কারণেই বায়োফিল্ম একই স্তরের মধ্যে অ্যারোবিক এবং অ্যানেরোবিক বিক্রিয়াগুলিকে একই সাথে সম্পূর্ণ করতে পারে-সাসপেন্ডেড বৃদ্ধি সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়ায় অর্জন করা কঠিন।

বায়োফিল্মগুলি অনির্দিষ্টকালের জন্য বৃদ্ধি পায় না। যখন তারা একটি নির্দিষ্ট বেধে পৌঁছাবে, তারা বিচ্ছিন্ন এবং পুনর্নবীকরণ করবে। এর প্রধান কারণ হল ভিতরের অ্যানারোবিক স্তর ক্রমশ পুরু হয়ে যাচ্ছে। যখন অ্যানেরোবিক স্তর একটি নির্দিষ্ট বেধে পৌঁছে যায়, তখন বাহক পৃষ্ঠের কাছাকাছি অণুজীব, পুষ্টির জন্য জৈব পদার্থের অভাব থাকে, একটি অন্তঃসত্ত্বা শ্বসন পর্যায়ে প্রবেশ করে, তাদের ক্যারিয়ারের সাথে সংযুক্ত করার ক্ষমতা দুর্বল করে। বাহ্যিক জল প্রবাহের শিয়ার ফোর্সের অধীনে, বার্ধক্যজনিত বায়োফিল্মটি প্যাচগুলিতে বিচ্ছিন্ন হবে। বিচ্ছিন্ন বায়োফিল্মটি জলের প্রবাহের সাথে প্রবাহিত হয় এবং নতুন অণুজীবগুলি অবিলম্বে বিচ্ছিন্ন স্থানগুলিতে সংযুক্ত হয়। এইভাবে, পুরানো বায়োফিল্ম বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং নতুন বায়োফিল্ম বৃদ্ধি পায়, উচ্চ স্তরের বায়োফিল্ম কার্যকলাপ বজায় রাখে।

সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়ার তুলনায় এই প্রক্রিয়াটির ফলে স্লাজ উৎপাদনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে কম হয়। যদিও পর্যায়ক্রমিক স্লাজ অপসারণ এখনও প্রয়োজনীয়, এটি সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়ার দ্বারা প্রয়োজনীয় ঘন ঘন এবং সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, অপারেশন এবং ব্যবস্থাপনাকে যথেষ্ট সহজ করে তোলে।

সক্রিয় স্লাজে, মিশ্রিত মদের মধ্যে অণুজীবগুলিকে স্থগিত করা হয়, যখন বায়োফিল্মে, অণুজীবগুলি প্যাকিং উপাদানগুলিতে স্থির থাকে। শক লোড প্রতিরোধের বিষয়ে, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত কম কার্যকর হয়, জলের গুণমান এবং পরিমাণে ওঠানামা সহজে চিকিত্সার দক্ষতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে; বায়োফিল্ম প্রক্রিয়াগুলি অনেক শক্তিশালী এবং আরও শক্তিশালী।

কম ঘনত্বের বর্জ্য জলে অভিযোজনযোগ্যতার পরিপ্রেক্ষিতে, সক্রিয় স্লাজ অণুজীবগুলি কম খাওয়ার প্রবণ, ফলে কার্যকলাপ হ্রাস পায়; বায়োফিল্ম প্রক্রিয়াগুলি খুব কম প্রভাবশালী ঘনত্বের সাথেও উচ্চ কার্যকলাপ বজায় রাখে।

স্লাজ বাল্কিং সম্পর্কে, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়াগুলি স্লাজ bulking প্রবণ হয়; বায়োফিল্ম প্রক্রিয়াগুলি হয় না, কারণ অণুজীবগুলি অচল থাকে।

প্রতি ইউনিট আয়তনের জৈববস্তুর পরিপ্রেক্ষিতে, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত প্রতি লিটারে 2 থেকে 4 গ্রাম উৎপন্ন করে, যখন বায়োফিল্ম প্রক্রিয়াগুলি প্রতি লিটারে 10 থেকে 20 গ্রাম পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, 3 থেকে 5 গুণ বেশি।

একযোগে নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশনে, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়ার জন্য বিভিন্ন ট্যাঙ্কের মধ্যে পুনঃসঞ্চালনের প্রয়োজন হয়; বায়োফিল্ম প্রক্রিয়া, তার স্তরিত কাঠামোর কারণে, একই ট্যাঙ্কের মধ্যে এটি অর্জন করতে পারে।

কিভাবে নির্বাচন করবেন? সহজ কথায়: স্থিতিশীল পৌরসভার বর্জ্য জলের বড় পরিমাণের জন্য, সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়া একটি পরিপক্ক প্রযুক্তি; ভলিউম এবং মানের বড় ওঠানামা সহ বর্জ্য জলের জন্য, কম ঘনত্ব, বা একই সাথে ডিনাইট্রিফিকেশন প্রয়োজন, বায়োফিল্ম প্রক্রিয়াটি আরও সুবিধাজনক।

প্রধান প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে: জৈবিক যোগাযোগের অক্সিডেশন, এমবিবিআর, বায়ুযুক্ত জৈবিক ফিল্টার (বিএএফ), জৈবিক ঘূর্ণায়মান ডিস্ক, জৈবিক তরলযুক্ত বিছানা, এবং ঐতিহ্যগত জৈবিক ফিল্টার (সাধারণ, উচ্চ-লোড, টাওয়ারের ধরন)। যদিও এই প্রক্রিয়াগুলি আকারে আলাদা, তবে তাদের মূল নীতি একই-অণুজীবগুলিকে একটি ক্যারিয়ারের সাথে সংযুক্ত করে একটি বায়োফিল্ম তৈরি করতে দেয়, এই ঝিল্লি ব্যবহার করে বর্জ্য জল বিশুদ্ধ করে৷

প্রধান পার্থক্যগুলি দ্বিগুণ: প্রথমত, "হাউস"-ফিক্সড ডিস্কের ধরন, ট্যাঙ্ক ভর্তি করার উপাদান, একটি ফিল্টার স্তরে স্তুপীকৃত ছোট সিরামিক কণা, ছোট প্লাস্টিকের শীট গড়াগড়ি দেওয়া, বা তরলযুক্ত মাইক্রো পার্টিকেল; দ্বিতীয়ত, কীভাবে অক্সিজেন সরবরাহ করা হয়-প্রাকৃতিক বায়ুচলাচল, ডিস্ক ঘূর্ণন, বা কৃত্রিম বায়ুচলাচল।

বায়োফিল্ম প্রক্রিয়ায় অণুজীবের জন্য আবাসস্থল তৈরি করা জড়িত, যা তাদের বসতি স্থাপন করতে এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা করতে সহায়তা করে।

অণুজীবগুলি একবার তাদের "বাড়িতে" চলে গেলে, তারা নিজেদেরকে নোঙ্গর করতে, বৃদ্ধি পেতে এবং পুনরুত্পাদনের জন্য একটি আঠালো পদার্থ নিঃসৃত করে, একটি কাঠামোগত বায়োফিল্ম তৈরি করে{0}} একটি বাইরের অ্যারোবিক স্তর যা জৈব পদার্থের অবক্ষয়ের জন্য দায়ী এবং একটি অভ্যন্তরীণ অ্যানারোবিক স্তর আরও পচনের জন্য দায়ী (একটি অ্যানোক্সিক স্তর, জলের মধ্যে গুণমানের উপর নির্ভর করে)। বর্জ্য জল প্রবাহিত হয়, এবং দূষণকারীগুলি ধীরে ধীরে প্রতিটি স্তর দ্বারা শোষিত হয়। বায়োফিল্মটি একটি নির্দিষ্ট বেধে বৃদ্ধির সাথে সাথে, পুরানো স্তরগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং নতুনগুলি ক্রমাগত বৃদ্ধি পেতে থাকে। স্লাজ বাল্কিং বা ঘন ঘন স্লাজ ডিসচার্জ সামঞ্জস্য নিয়ে চিন্তা করার দরকার নেই, অপারেশন এবং ব্যবস্থাপনাকে অনেক সহজ করে তোলে!