A²O প্রক্রিয়ার মূল নকশা বিবেচনা এবং অপারেশন

জল চিকিত্সার ক্ষেত্রে, A²O (অ্যানারোবিক-অ্যানোক্সিক-অ্যারোবিক) প্রক্রিয়া, একই সাথে নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের উচ্চতর ক্ষমতা সহ, পৌরসভার বর্জ্য জল এবং শিল্প বর্জ্য জল শোধনাগারগুলির জন্য মূলধারার পছন্দ হয়ে উঠেছে৷ যাইহোক, সত্যিকার অর্থে এই প্রক্রিয়াটি আয়ত্ত করা এবং কার্বন, নাইট্রোজেন এবং ফসফরাসের "ত্রিভুজাকার খেলায়" সর্বোত্তম ভারসাম্য অর্জন করা সহজ কাজ নয়।

এই নিবন্ধটি প্রক্রিয়াটির মূল থেকে শুরু হবে, পদ্ধতিগতভাবে এর নকশা গণনার মূল পরামিতিগুলি পর্যালোচনা করবে এবং সহকর্মীদের মধ্যে রেফারেন্স এবং বিনিময়ের জন্য সাধারণ অপারেশনাল সমস্যার বাস্তব সমাধান প্রদান করবে।

A²O প্রক্রিয়ার সারমর্ম হল তিনটি ভিন্ন পরিবেশ তৈরি করা, যা নির্দিষ্ট ফাংশন সহ অণুজীবগুলিকে "তাদের নিজ নিজ ভূমিকা পালন করার" অনুমতি দেয়, যা শেষ পর্যন্ত দূষণকারীর সমন্বয়মূলক অপসারণ অর্জন করে। এর মূল চালিকা শক্তি দুটি প্রধান রিটার্ন সিস্টেম থেকে আসে:
স্লাজ রিটার্ন: সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক থেকে ঘনীভূত স্লাজ অ্যানারোবিক জোনের সামনের প্রান্তে নিয়ে যাওয়া হয়, যা সিস্টেমের জন্য পর্যাপ্ত "ট্রুপস" (বায়োমাস) নিশ্চিত করার জন্য মৌলিক।

নাইট্রিফিকেশন লিকার রিসার্কুলেশন: অ্যারোবিক জোন থেকে নাইট্রেট সমৃদ্ধ মিশ্রণকে অ্যানোক্সিক জোনের সামনে পাম্প করা হয়, যা ডিনাইট্রিফিকেশন প্রতিক্রিয়ার জন্য "গোলাবারুদ" প্রদান করে।

এই ফ্রন্টে, তিন ধরণের অণুজীবের ভূমিকা স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
অ্যানেরোবিক জোন-"ফসফরাস রিলিজ পাইওনিয়ারস": কঠোরভাবে অ্যানেরোবিক অবস্থার অধীনে (DO <0.2 mg/L), পলিফসফেট-জমে থাকা ব্যাকটেরিয়া (PAOs) তাদের দেহের মধ্যে পলিফসফেটগুলিকে শক্তি প্রাপ্ত করতে এবং প্রচুর পরিমাণে ফ্যাট এফএ শোষণ করতে বাধ্য করা হয়। একই সাথে পানিতে ফসফেট ত্যাগ করে। বায়বীয় ব্যাকটেরিয়া দ্বারা পরবর্তী অত্যধিক ফসফরাস গ্রহণের জন্য এটি একটি পূর্বশর্ত।
অ্যানোক্সিক জোন-"ডিনাইট্রিফিকেশন মেইন ফোর্স": ডেনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া কাঁচা জলে জৈব কার্বনকে ইলেকট্রন দাতা হিসাবে ব্যবহার করে যা নাইট্রোজেন গ্যাসে পুনঃপ্রবর্তিত মদের নাইট্রেট নাইট্রোজেনকে হ্রাস করে, যা বায়ুমন্ডলে চলে যায়, ডিনাইট্রিফিকেশন সম্পূর্ণ করে।
অ্যারোবিক জোন-"অল-রাউন্ড টার্মিনেটর": এটি প্রতিক্রিয়ার চূড়ান্ত যুদ্ধক্ষেত্র। নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনকে নাইট্রেট নাইট্রোজেনে জারিত করে; পলিফসফেট-জমে থাকা ব্যাকটেরিয়া, অন্যদিকে, বেশি-জল থেকে ফসফেট শোষণ করে, উচ্চ-ফসফরাস স্লাজ তৈরি করে; একই সাথে, অ্যারোবিক হেটেরোট্রফিক ব্যাকটেরিয়া সম্পূর্ণরূপে বিওডিকে হ্রাস করে।

1. অ্যানেরোবিক জোন: একটি বিশুদ্ধ "ভ্যাকুয়াম জোন" রক্ষা করা
মূল মিশন: পলিফসফেট{0}}জমে থাকা ব্যাকটেরিয়া দ্বারা কার্যকর ফসফরাস নিঃসরণ নিশ্চিত করুন, পরবর্তী ফসফরাস অপসারণের ক্ষমতা বৃদ্ধি করুন৷

HRT (হাইড্রোলিক রিটেনশন টাইম): সাধারণত 1-2 ঘন্টা নিয়ন্ত্রিত হয়। খুব কম সময়ের জন্য অপর্যাপ্ত ফসফরাস নিঃসরণ; খুব দীর্ঘ সময় সহজেই স্লাজ গাঁজন এবং গ্যাস উত্পাদনের দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে কাদা ভাসতে থাকে।

পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ: DO অবশ্যই 0.2 mg/L এর নিচে হতে হবে। একটি কম-গতির অ্যাজিটেটর ব্যবহার করা উচিত, শুধুমাত্র একটি সাসপেনশন ফাংশন পরিবেশন করা; বায়ুচলাচল কঠোরভাবে নিষিদ্ধ। ট্যাঙ্কটি আবৃত বা সিল করা উচিত যাতে পৃষ্ঠের পুনঃঅক্সিজেনেশন অ্যানেরোবিক পরিবেশকে ব্যাহত না করে।

2. অ্যানোক্সিক জোন: একটি সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত "ডেনিট্রিফিকেশন চুল্লি"
মূল মিশন: দক্ষতার সাথে নাইট্রোজেন অপসারণ করুন এবং এরোবিক লোড কমাতে কিছু জৈব পদার্থ গ্রহণ করুন।

এইচআরটি এবং কার্বন উত্স: সাধারণত 2-4 ঘন্টার জন্য ডিজাইন করা হয়, নির্দিষ্ট সময়কে প্রভাবিত C/N অনুপাত (কার্বন-নাইট্রোজেন অনুপাত) এবং জলের তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে পরীক্ষা করা প্রয়োজন। যখন প্রভাবশালী কার্বন উত্সটি ডিনাইট্রিফিকেশন সমর্থন করার জন্য অপর্যাপ্ত হয়, তখন কার্বন উত্সের পরিপূরক করার জন্য সোডিয়াম অ্যাসিটেট বা মিথানল যোগ করার কথা বিবেচনা করা প্রয়োজন।

অভ্যন্তরীণ পুনঃপ্রবর্তন অনুপাত (R): এটি নাইট্রোজেন অপসারণের দক্ষতা নির্ধারণকারী একটি মূল পরামিতি। ডিজাইনের মান সাধারণত 100% ~ 300% হয় এবং নির্দিষ্ট মানটি লক্ষ্য মোট নাইট্রোজেন (TN) অপসারণের হারের উপর ভিত্তি করে সঠিকভাবে গণনা করা প্রয়োজন। অন্ধভাবে একটি অত্যধিক উচ্চ পুনঃসঞ্চালন অনুপাত অনুসরণ করবেন না (অন্যথায়, এটি শক্তি খরচ বাড়াবে এবং অত্যধিক ডিও বহন করবে)।

3. অ্যারোবিক অঞ্চল: নাইট্রিফিকেশন এবং ফসফরাস গ্রহণের "প্রধান যুদ্ধক্ষেত্র"

মূল মিশন: নাইট্রিফিকেশন প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ করতে, BOD হ্রাস করুন এবং পলিফসফেট{0}}জমে থাকা ব্যাকটেরিয়া দ্বারা সুপারফসফেট গ্রহণ অর্জন করুন।

এইচআরটি এবং ডিও: এই অঞ্চলে দীর্ঘতম বসবাসের সময় থাকে, সাধারণত 4-8 ঘন্টা। দ্রবীভূত অক্সিজেন (DO) 2.0 ~ 3.0 mg/L এ বজায় রাখতে হবে। খুব কম ডিও নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়াকে বাধা দেবে, যখন খুব বেশি ডিও অভ্যন্তরীণ পুনঃসঞ্চালনকে প্রচুর পরিমাণে দ্রবীভূত অক্সিজেন বহন করবে, সামনের প্রান্তে অ্যানোক্সিক/অ্যানেরোবিক পরিবেশকে ব্যাহত করবে।

স্লাজ রিটেনশন টাইম (এসআরটি): এটি সমগ্র সিস্টেমের প্রাণশক্তি। নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া (দীর্ঘ প্রজন্মের চক্র) সমৃদ্ধকরণ নিশ্চিত করতে, SRT সাধারণত 10-15 দিন বা তার বেশি হতে হবে (নিম্ন তাপমাত্রায় আরও বাড়ানো)। যাইহোক, বৈপরীত্য এই যে পলিফসফেট (PAP) ব্যাকটেরিয়া দ্বারা ফসফরাস জমে থাকা স্লাজ অপসারণের উপর নির্ভর করে, একটি ছোট স্লাজ ধরে রাখার সময় প্রয়োজন। এই পরিসরের মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য বিন্দু অবশ্যই ডিজাইনের পর্যায়ে পাওয়া যাবে।

পুষ্টির অনুপাত: আদর্শ প্রভাবশালী BOD₅ : TN : TP অনুপাত 100 : (20-25) : (1-5) হওয়া উচিত। কার্বন উত্স হল নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের জন্য সাধারণ "খাদ্য"; একবার অনুপাত ভারসাম্যহীন হলে, দুটি প্রক্রিয়া তীব্রভাবে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করবে।

MLSS ঘনত্ব: প্রচলিত নকশা মান 2500-4000 mg/L এর মধ্যে বজায় রাখা হয়।

স্লাজ রিটার্ন রেশিও: সাধারণত 50%-100% সেট করা হয়, যা সিস্টেমের ঘনত্বকে স্থিতিশীল করতে এবং অ্যানেরোবিক জোনে প্রকৃত ধরে রাখার সময় সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়।

জলের তাপমাত্রা এবং pH: নাইট্রিফিকেশন তাপমাত্রা-সংবেদনশীল; 15 ডিগ্রীর নিচে হার উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। অ্যারোবিক জোনে pH আদর্শভাবে 7.0 এবং 8.0 এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। নাইট্রিফিকেশন ক্ষারীয়তা গ্রাস করে; pH খুব কম হলে, সোডিয়াম কার্বনেট বা অনুরূপ সংযোজন প্রয়োজন।

কার্বন উত্স সংযোজন কৌশল: পলিফসফেট-সঞ্চয়কারী জীবের (PAOs) দ্বারা ফসফরাস নিঃসরণ নিশ্চিত করতে অ্যানেরোবিক জোনে কার্বন যোগ করার অগ্রাধিকার দিন। মোট নাইট্রোজেন অপসারণের চাপ বেশি হলে, অ্যানোক্সিক জোনে কার্বন যোগ করার কথা বিবেচনা করুন।

ইন্টেলিজেন্ট ইন্টারনাল রিসার্কুলেশন অ্যাডজাস্টমেন্ট: অ্যানোক্সিক জোন আউটলেটে নাইট্রেটের ঘনত্বের উপর ভিত্তি করে রিসার্কুলেশন রেশিও গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করা উচিত যাতে অতিরিক্ত রিসার্কুলেশন এড়ানো যায় যা শক্তির অপচয় এবং দ্রবীভূত অক্সিজেন (DO) হস্তক্ষেপের দিকে পরিচালিত করে।

সুনির্দিষ্ট স্লাজ নিষ্কাশন: অতিরিক্ত স্লাজ নিষ্কাশনই ফসফরাস অপসারণের একমাত্র উপায়। স্লাজ ডিসচার্জ পয়েন্টটি বায়বীয় অঞ্চলের শেষে অবস্থিত হওয়ার পরামর্শ দেওয়া হয়, যেখানে PAO-এর অন্তঃকোষীয় পলিফসফেটের পরিমাণ সর্বাধিক। স্লাজ নিষ্কাশনের হারকে সুনির্দিষ্টভাবে সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে, দীর্ঘ নাইট্রিফিকেশন (দীর্ঘ) এবং ফসফরাস অপসারণ (স্বল্প) সময় থেকে ফসফরাস অপসারণ (এসআরটি) এর মধ্যে ভারসাম্য অর্জন করা যেতে পারে।

নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের মধ্যে "স্লাজ বয়স বিরোধ"
ঘটনা: নাইট্রিফিকেশনের জন্য একটি দীর্ঘ স্লাজ বয়সের প্রয়োজন, যখন ফসফরাস অপসারণ স্রাবের জন্য ছোট স্লাজ বয়সের উপর নির্ভর করে।
সমাধান: একটি সংকীর্ণ পরিসরের মধ্যে স্লাজের বয়সকে সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন যা উভয়কেই সম্পাদন করার অনুমতি দেয়; বা প্রক্রিয়া উন্নতির মাধ্যমে সরাসরি দ্বন্দ্ব দূর করুন (যেমন উল্টানো A²O, একটি প্রাক-অ্যানোক্সিক জোন যোগ করা)।

কার্বন উৎসের "ক্ষুধার খেলা"
ঘটনা: সীমিত প্রভাবশালী কার্বন উত্স সহ, ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া এবং পলিফসফেট{0}}জমে থাকা ব্যাকটেরিয়া অ্যানেরোবিক/অ্যানোক্সিক অঞ্চলে "খাবার" জন্য প্রতিযোগিতা করে।
সমাধান: জলবাহী জোনিং ভলিউম অপ্টিমাইজ করুন; একটি উল্টানো A²O প্রক্রিয়া গ্রহণ করুন (ডিনাইট্রিফিকেশন কার্বন উত্সকে অগ্রাধিকার দেওয়ার জন্য অ্যানোক্সিক জোনের অব্যয়) বা বাহ্যিক কার্বন উত্সগুলির সুনির্দিষ্ট, লক্ষ্যযুক্ত সংযোজন বাস্তবায়ন করুন।

সেকেন্ডারি সেটলিং ট্যাঙ্কে "ফ্লোটিং স্লাজ ক্রাইসিস"
কারণ: অসম্পূর্ণ ডিনাইট্রিফিকেশনের কারণে অবশিষ্ট নাইট্রোজেন গৌণ সেটলিং ট্যাঙ্কের পৃষ্ঠে স্লাজ বহন করে।
সমাধান: অ্যানোক্সিক জোনে ডিনাইট্রিফিকেশন প্রভাব পরীক্ষা করুন এবং উন্নত করুন, অথবা সেকেন্ডারি সেটলিং ট্যাঙ্কে স্লাজ ধারণ করার সময়কে সংক্ষিপ্ত করতে স্লাজ রিটার্ন রেট যথাযথভাবে বাড়ান।

নিম্ন তাপমাত্রার "দক্ষতা শীতকালীন" সমাধান: সিস্টেমের এমএলএসএস ঘনত্ব বৃদ্ধি করুন এবং যথাযথভাবে এইচআরটি প্রসারিত করুন; উচ্চ-অক্ষাংশ অঞ্চলে, কাঠামোর অন্তরক বা প্রভাবকে গরম করার কথা বিবেচনা করা প্রয়োজন। উপসংহার: A²O প্রক্রিয়া আয়ত্ত করা মূলত মাইক্রোবায়াল ইকোসিস্টেমের একটি সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ। নকশা পর্যায়ে প্যারামিটারের ভারসাম্য থেকে শুরু করে অপারেশন চলাকালীন গতিশীল অভিযোজন পর্যন্ত, প্রতিটি ধাপের জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার শুধুমাত্র গভীর উপলব্ধিই কমপ্লায়েন্ট বর্জ্য অর্জনের দিকে স্থির এবং দীর্ঘমেয়াদী অগ্রগতি নিশ্চিত করতে পারে।