ল্যাবরেটরি থেকে বড়-300,000 m³/d মাত্রায় প্রয়োগ, কীভাবে এই প্রযুক্তি কম কার্বন-থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাত সহ বর্জ্য জলে ডিনাইট্রিফিকেশন সমস্যার সমাধান করে?
যারা বর্জ্য জল শোধন শিল্পে কাজ করেন তাদের জন্য বর্তমানে একটি দ্বৈত চ্যালেঞ্জ রয়েছে: একদিকে, শহুরে বর্জ্য জল নিষ্কাশনের মান ক্রমাগত কঠোর হচ্ছে, মোট নাইট্রোজেন এবং মোট ফসফরাস অপসারণের প্রয়োজনীয়তা ক্রমাগত- বৃদ্ধি পাচ্ছে, যা শিল্পের জন্য চরম ডিনাইট্রিফিকেশনকে অপরিহার্য করে তুলেছে; অন্যদিকে, কম কার্বন-থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাত চীনের শহুরে বর্জ্য জলে প্রচলিত। প্রথাগত প্রক্রিয়াগুলি ডিনাইট্রিফিকেশন দক্ষতা নিশ্চিত করতে বাহ্যিক কার্বন উত্সের উপর নির্ভর করে, যা শুধুমাত্র অপারেটিং খরচকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে না বরং অতিরিক্ত কার্বন নিঃসরণ চাপও আনে, যা "দ্বৈত-কার্বন" কৌশলগত লক্ষ্যের বিরোধিতা করে।
প্রথাগত AAO প্রক্রিয়াগুলিতে, বর্জ্য জলের বেশিরভাগ জৈব কার্বন উত্স বায়বীয় পর্যায়ে বায়ুচলাচল এবং অক্সিডেশনের মাধ্যমে নষ্ট হয়, যা ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য অপর্যাপ্ত কার্বন উত্স রেখে যায়, যা শিল্পের "গুণমান এবং দক্ষতার উন্নতি + দূষণ এবং কার্বন নিঃসরণ হ্রাস" এর রূপান্তর প্রয়োজন মেটানো কঠিন করে তোলে। বাহ্যিক কার্বন উত্স ছাড়াই গভীর নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের মূল শক্তি সহ দ্রুত উদীয়মান অ্যানেরোবিক-অক্সিক-অ্যানোক্সিক (AOA) প্রক্রিয়াটি ধীরে ধীরে পরীক্ষাগার গবেষণা থেকে বৃহৎ-স্কেল ইঞ্জিনিয়ারিং অনুশীলনে পরিণত হয়েছে, যা "ফেনওয়াম শিল্পে" হয়ে উঠছে একটি ঘোড়ার চিকিৎসা পদ্ধতি।
মূল ডিক্রিপশন: প্রতিক্রিয়া ক্রমের একটি পরিবর্তন, AOA-এর যাদু কী?
অনেকেই ভাবছেন কেন AOA, প্রথাগত AAO প্রক্রিয়ার তুলনায়, শুধুমাত্র "অ্যারোবিক" এবং "অ্যানোক্সিক" এর প্রতিক্রিয়া ক্রমকে বিপরীত করে, একটি গুণগত অগ্রগতি অর্জন করে। উত্তরটি এর অনন্য "প্রথম স্টোর, তারপর ব্যবহার করুন" অভ্যন্তরীণ কার্বন উত্স-চালিত নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ পদ্ধতিতে রয়েছে৷
প্রথাগত AAO (অ্যানেরোবিকভাবে-অ্যানেরোবিক-বায়ুবিক) প্রক্রিয়াগুলি একটি অ্যানেরোবিক-অ্যানোক্সিক-বায়বীয় প্রবাহকে নিয়োগ করে। বর্জ্য জলে সহজে বায়োডেগ্রেডেবল জৈব কার্বন উত্সগুলির বেশিরভাগই বায়বীয় পর্যায়ে বায়ুচলাচলের সময় নির্বিচারে অক্সিডাইজড এবং পচে যায়। অ্যানোক্সিক পর্যায়ে ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য খুব কম কার্বন আসলে পাওয়া যায়, শূন্যস্থান পূরণ করতে সোডিয়াম অ্যাসিটেটের মতো বাহ্যিক কার্বন উত্স যোগ করতে বাধ্য করে, একটি দুষ্ট চক্র তৈরি করে "যত বেশি কার্বন উত্স দুষ্প্রাপ্য হবে, তত বেশি সেগুলি যুক্ত হবে; খরচ যত বেশি হবে, কার্বন নির্গমন তত বেশি হবে।"
বিপরীতে, AAO প্রক্রিয়া, তার তিনটি-পর্যায়ের অ্যানেরোবিক-বায়ুবিক-অ্যানোক্সিক বিন্যাস সহ, কার্বন উত্স ব্যবহারের পথকে সম্পূর্ণরূপে পুনর্গঠন করে, প্রতিটি কার্বন উত্স কার্যকরভাবে ব্যবহার করা নিশ্চিত করে:
1. অ্যানেরোবিক পর্যায়: উৎস-ভিত্তিক কার্বন লকিং
প্রভাবশালীর মধ্যে সহজে বায়োডিগ্রেডেবল সিওডি অগ্রাধিকারমূলকভাবে অভ্যন্তরীণ কার্বন উত্স যেমন পিএইচএতে রূপান্তরিত হয় এবং অণুজীবের মধ্যে সংরক্ষণ করা হয়। এটি মূলত অণুজীবের জন্য "ডিনাইট্রিফিকেশন অ্যাম্যুনিশন" প্রস্তুত করে, উত্স থেকে কার্বন বর্জ্য প্রতিরোধ করে।
2. বায়বীয় পর্যায়: যথার্থ নাইট্রিফিকেশন
এই পর্যায়টি অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের জন্য সম্পূর্ণ নাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া সম্পন্ন করে। একই সাথে, বায়ু চলাচলের সময় এবং দ্রবীভূত অক্সিজেনের ঘনত্বকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, এটি অণুজীবের মধ্যে সঞ্চিত অভ্যন্তরীণ কার্বন উত্সের অত্যধিক জারণ রোধ করে, পরবর্তী ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য পর্যাপ্ত মজুদ নিশ্চিত করে।
3. পোস্ট-অ্যানোক্সিক স্টেজ: এন্ডোজেনাস ডেনিট্রিফিকেশন
অণুজীবগুলি নাইট্রেট নাইট্রোজেনের ডিনাইট্রিফিকেশন সম্পূর্ণ করার জন্য তাদের পূর্বে সঞ্চিত অভ্যন্তরীণ কার্বন উৎস- ব্যবহার করে। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি বাহ্যিক কার্বন উত্সের উপর নির্ভর করে না, মৌলিকভাবে কম-কার্বন-থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাতের বর্জ্য জলে অপর্যাপ্ত কার্বন উত্সের শিল্পের ব্যথা বিন্দুর সমাধান করে।
হার্ডকোর যাচাইকরণ: 100,000 থেকে 300,000 m³/d পর্যন্ত, এই প্রকল্পগুলি বাস্তবায়িত হয়েছে এবং ফলাফল দেখাচ্ছে৷
প্রযুক্তির কার্যকারিতা প্রকৌশল অনুশীলন দ্বারা প্রমাণিত হয়। বর্তমানে, AOA প্রক্রিয়াটি চীন জুড়ে একাধিক শহরে বর্জ্য জল শোধনাগারে বৃহৎ পরিসরে প্রয়োগ করা হয়েছে, বিভিন্ন পরিস্থিতিতে যেমন নতুন প্রকল্প, আপগ্রেড, বর্ষা ঋতুর প্রভাব, এবং নিম্ন-তাপমাত্রা অপারেশন, অত্যন্ত বিশ্বাসযোগ্য অপারেশনাল ফলাফল প্রদান করে৷
উৎপাদন পরীক্ষার ফলাফলগুলি দেখায় যে এমনকি 202% এর বেশি জলের লোড সহ চরম পরিস্থিতিতেও, AOA প্রক্রিয়ার বর্জ্য গুণমান উল্লেখযোগ্যভাবে খারাপ হয়নি: অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন, মোট নাইট্রোজেন এবং মোট ফসফরাসের অপসারণের হার কেবলমাত্র সামান্য, নিয়ন্ত্রণযোগ্য ওঠানামা এবং বর্জ্য পদার্থের মধ্যে রয়ে গেছে প্রমিত পরিমানে। প্রাথমিক স্লাজ রিটার্ন অনুপাত, বায়ু-থেকে-জলের অনুপাত, এবং স্লাজের ঘনত্বকে সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে, সিস্টেমটি দ্রুত স্থিতিশীল অপারেশনে ফিরে আসতে পারে, বর্ষাকালে উল্লেখযোগ্য জলের পরিমাণের ওঠানামার জটিল অবস্থার সাথে পুরোপুরি খাপ খাইয়ে নেয়৷
সম্পূর্ণ-পরিস্থিতি অভিযোজনযোগ্যতা: রেট্রোফিটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, কম হ্যান্ডেল-তাপমাত্রা অপারেশন
নতুন প্রকল্পগুলি ছাড়াও, AOA প্রক্রিয়া বিদ্যমান বর্জ্য জল শোধনাগারগুলিকে আপগ্রেড করার ক্ষেত্রে শক্তিশালী সামঞ্জস্যতাও প্রদর্শন করে৷ চংকিং-এর একটি বর্জ্য জল শোধনাগারে 1500 m³/d ORBAL অক্সিডেশন ডিচ-AOA প্রসেস রেট্রোফিট সম্পূর্ণ করার পর, মোট নাইট্রোজেন অপসারণের হার মূল AAO প্রক্রিয়ার 71.52% থেকে বেড়ে 83.01% হয়ে গেছে কোনো বাহ্যিক কার্বন, অ্যামট্রোজেন এবং অ্যামমোনিয়া, মোট রিমোনিয়া এবং অ্যামমোনিয়ার প্রভাব ছাড়াই। ফসফরাস ঐতিহ্যগত প্রক্রিয়া থেকে ব্যাপকভাবে উচ্চতর ছিল।
উত্তর/মালভূমি অঞ্চলে কম শীতের তাপমাত্রার কারণে কমে যাওয়া ডিনাইট্রিফিকেশন কার্যকলাপের ইন্ডাস্ট্রি পেইন পয়েন্টকে মোকাবেলা করে, গুইয়াং-এ একটি 40,000 m³/d AOA প্রক্রিয়াজাত বর্জ্য জল শোধনাগার, 11 ডিগ্রির মতো কম জলের তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে 430 দিন ধরে কাজ করে, এখনও 40% নাইট্রোজেন রিমোক্সের সাথে 40% অবদান রাখে, বর্জ্য মোট নাইট্রোজেন 4.13 mg/L এ স্থিতিশীল থাকে। একই প্রভাবশালী উত্স সহ AAO প্রক্রিয়া বর্জ্য জল শোধনাগারের তুলনায়, বর্জ্য মোট নাইট্রোজেন 54.62% হ্রাস পেয়েছে, জৈবিক ট্যাঙ্কের শক্তি খরচ 24%, রাসায়নিক ব্যবহার 39% এবং স্লাজ উত্পাদন 7% হ্রাস পেয়েছে।
মান পূরণের বাইরে: AOA প্রক্রিয়ার ভবিষ্যত আপগ্রেড সম্ভাবনা
বর্তমানে, AOA প্রক্রিয়াটি একটি অপেক্ষাকৃত সম্পূর্ণ প্রযুক্তিগত ব্যবস্থা গঠন করেছে, কিন্তু এর সম্ভাব্যতা এর বাইরেও প্রসারিত। কম শক্তি খরচ এবং কম কার্বন নির্গমনের জন্য বর্জ্য জল চিকিত্সা শিল্পের বিকাশের চাহিদা মেটাতে, শিল্পটি প্রযুক্তিগত আপগ্রেড সম্ভাবনাকে আরও অন্বেষণ করতে নতুন নাইট্রোজেন অপসারণ প্রযুক্তির সাথে AOA প্রক্রিয়ার একীকরণের অন্বেষণ শুরু করেছে।
একাধিক গবেষণায় দেখা গেছে যে শর্ট-কাট নাইট্রিফিকেশন এবং অ্যানোবিক অ্যামোনিয়াম অক্সিডেশন (ANAO) প্রযুক্তির সাথে AOA (স্বয়ংক্রিয় বায়ুচলাচল) প্রযুক্তির মিলিত সিস্টেম কম COD/TN অনুপাত সহ শহুরে বর্জ্য জল চিকিত্সায় ব্যতিক্রমী নাইট্রোজেন অপসারণ দক্ষতা প্রদর্শন করে AOA প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে সমন্বিত সিস্টেম, স্থিতিশীল অপারেশনের পরে, 2.3 mg/L হিসাবে কম বর্জ্য মোট নাইট্রোজেন ঘনত্ব অর্জন করে, মোট নাইট্রোজেন অপসারণের হার 95.8% পর্যন্ত; একটি পরিবর্তিত AOA ক্রমাগত প্রবাহ ব্যবস্থা, যেখানে প্রভাবশালী COD/TN অনুপাত 3.2-এর মতো কম হয়, ANAO{10}}--% এর জন্য অ্যাকাউন্ট পুনঃ মিলিত হওয়ার জন্য বর্জ্য TN (4.6±1.5) mg/L এবং মোট ফসফরাস (0.2±0.2) mg/L দিয়ে উন্নত চিকিত্সা প্রভাব অর্জন করে।
এই অন্বেষণগুলি AOA প্রক্রিয়া ব্যবহার করে প্রায়-শূন্য কার্বন উত্স এবং কাছাকাছি-শূন্য শক্তি খরচের বর্জ্য জল চিকিত্সার ভবিষ্যত উপলব্ধির জন্য সীমাহীন সম্ভাবনা প্রদান করে, এবং আমার দেশের বর্জ্য জল চিকিত্সা শিল্পের কম-কার্বন রূপান্তরের জন্য মূল প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করে৷
উপসংহার
কম কার্বন দিয়ে বর্জ্য জল থেকে নাইট্রোজেন অপসারণের বাধা সমস্যা সমাধান করা থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাত থেকে -শিল্পের রূপান্তর প্রয়োজনীয়তাগুলির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য "দূষণ হ্রাস এবং কার্বন হ্রাসের মাধ্যমে সিনারজিস্টিক দক্ষতার উন্নতি" পর্যন্ত, AOA প্রক্রিয়াটি তার মূল ইঞ্জিনের ক্ষেত্রবিশেষের ফলাফলের মাধ্যমে প্রমাণ করেছে। ক্রমাগত প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তি এবং বড়-স্কেল প্রচারের মাধ্যমে, AOA প্রক্রিয়াটি আমার দেশে শহুরে বর্জ্য জল শোধনাগার নির্মাণ এবং আপগ্রেড করার জন্য একটি পছন্দের সমাধান হয়ে উঠছে, যা শিল্পকে "নিঃসরণ মান পূরণ" থেকে "সবুজ, কম কার্বনের কর্মক্ষমতা"- উন্নত করার উচ্চ-গুণমান উন্নয়ন পর্যায়ে স্থিরভাবে রূপান্তরিত করছে৷