বিভিন্ন উপাদানের MBBR প্যাকিং ব্যবহার করে মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং সম্মিলিত পয়ঃনিষ্কাশন থেকে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণ
মুভিং বেড বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টর (এমবিবিআর) সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়া এবং ঐতিহ্যবাহী বায়োফিল্ম প্রক্রিয়ার সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে, এটিকে আধুনিক জৈবিক পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ায় একটি উদ্ভাবনী এবং বিপ্লবী প্রযুক্তিতে পরিণত করেছে। অনেক পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে MBBR প্রক্রিয়া কার্যকরভাবে শহুরে পয়ঃনিষ্কাশনের নাইট্রোজেন অপসারণের চাপ কমাতে পারে। এমবিবিআর প্রক্রিয়ার বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিংগুলি বায়োফিল্মটিকে সম্পূর্ণ চুল্লিতে পরিবহন করতে পারে, বায়োফিল্ম, অক্সিজেন এবং প্রতিক্রিয়া সাবস্ট্রেটের মধ্যে যোগাযোগকে উন্নীত করতে পারে এবং অবক্ষয় প্রতিক্রিয়াগুলির দক্ষতা উন্নত করতে পারে। তাদের অনন্য স্থিতিশীলতা এবং ঘনত্বের বৈশিষ্ট্যের কারণে, তাদের ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।
বর্তমানে, বেশিরভাগ MBBR বায়ো{0}}ক্যারিয়ার প্যাকিংগুলি মূলত পলিথিন (PE), পলিপ্রোপিলিন (PP), পলিউরেথেন (PU) এবং ছিদ্রযুক্ত পলিউরেথেন (PPC) এর মতো উপাদান দিয়ে তৈরি। তাদের মধ্যে, PE-ভিত্তিক MBBR প্যাকিংগুলি ক্রোমা, CODCr, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন, মোট নাইট্রোজেন, মোট জৈব কার্বন এবং বর্জ্য জলে উদ্বায়ী ফেনলগুলির উপর একটি ভাল অপসারণ প্রভাব ফেলে; পিপি প্যাকিংগুলি বেশিরভাগই সম্মিলিত MBBR প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন MBBR-AO সম্মিলিত প্রক্রিয়া এবং MBBR-MBR সম্মিলিত প্রক্রিয়া; PU এবং PPC প্যাকিংগুলির উচ্চ ছিদ্র রয়েছে, যা অণুজীবগুলির জন্য একটি বৃহত্তর সংযুক্তি এলাকা প্রদান করতে পারে, অণুজীবগুলিকে দ্রুত এবং স্থিরভাবে বৃদ্ধি পেতে সক্ষম করে, যার ফলে কার্যকরভাবে জৈব দূষণকারী এবং বর্জ্য জলের বিভিন্ন পুষ্টি উপাদানগুলিকে অপসারণ করে৷ PE এবং PPC প্যাকিংগুলি বর্তমানে দুটি বহুল ব্যবহৃত প্রকার। PE প্যাকিংগুলি আরও ভাল পারফরম্যান্সের সাথে আরও ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়, যখন PPC প্যাকিংগুলির শক্তিশালী হাইড্রোফিলিসিটি এবং বৃহত্তর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল রয়েছে, যা অণুজীবগুলির সংযুক্তির জন্য আরও অনুকূল। উভয় ধরণের প্যাকিংয়ের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং উভয়ই ভাল যান্ত্রিক শক্তি এবং কম দামের অধিকারী। যাইহোক, এমবিবিআর-এও সংযুক্ত প্রক্রিয়ায় মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং সম্মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমা থেকে তাদের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের প্রভাব সম্পর্কে খুব কম রিপোর্ট রয়েছে৷ এই কাগজটি এমবিবিআর-এ বিভিন্ন ধরনের এমবিবিআর বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিং (পিই এবং পিপিসি উপকরণ) যোগ করার প্রভাবকে অন্বেষণ করে একইসাথে, এটি বিভিন্ন MBBR বায়ো{18}}ক্যারিয়ার প্যাকিংগুলির বায়োফিল্ম গঠনের হার এবং পরিষেবা জীবন বিশ্লেষণ করে, যার লক্ষ্য হল পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার জন্য বিভিন্ন MBBR বায়ো{19}}ক্যারিয়ার প্যাকিংয়ের নির্দিষ্ট নির্বাচন পদ্ধতি উন্নত করা৷
1. পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়া
1. 1 প্রক্রিয়া প্রবাহ এবং বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিং বিশদ
এই গবেষণায় ব্যবহৃত পয়ঃনিষ্কাশন যন্ত্রটি হল একটি স্ব-পরিকল্পিত জৈবিক তরলযুক্ত বিছানা চুল্লি, যা MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়া গ্রহণ করে। মূল প্রক্রিয়া প্রবাহ চিত্র 1(a) এ দেখানো হয়েছে, এবং নির্দিষ্ট সরঞ্জামগুলির মধ্যে রয়েছে একটি গ্রিল, একটি লিফট পাম্প, MBBR বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিং, একটি সমন্বিত উচ্চ-দক্ষতা জৈবিক নাইট্রোজেন অপসারণ ট্যাঙ্ক, একটি উচ্চ-দক্ষতা সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক, একটি বায়ুচলাচল সিস্টেম 5/0 m³drea-এর ফ্লো রেট, ইত্যাদি। (প্রায় 2 m³/ঘণ্টা), কার্যকর হাইড্রোলিক ধারণ সময় 5 ঘন্টা, এবং চুল্লির কার্যকর ভলিউম প্রায় 10 m³।
স্যুয়ারেজ ট্রিটমেন্ট ডিভাইসে MBBR বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিংগুলি হল PE-ভিত্তিক প্যাকিং এবং PPC জেল ক্যারিয়ার প্যাকিং৷ PE-ভিত্তিক প্যাকিংগুলি Φ25 মিমি×10 মিমি, 19টি ছিদ্র, এবং পঞ্চভুজ চ্যানেলের আকারের সাথে বৃত্তাকার বিকিরণের আকারে, যার একটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রায় 500 m²/m³ [চিত্র 1(b)]; পিপিসি জেল ক্যারিয়ার প্যাকিংগুলি Φ10 মিমি × 10 মিমি × 10 মিমি এবং একটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রায় 5,000 m²/m³ [চিত্র 1(c)] এর আকারের সাথে ঘন।
1.2 পয়ঃনিষ্কাশন গুণমান
এই সমীক্ষায়, পয়ঃনিষ্কাশন যন্ত্রটি দুই ধরনের জলাশয়ের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল: মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং সম্মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমা৷ মাইক্রো-দূষিত নদীর জল ঝেজিয়াং-এর একটি অঞ্চলের একটি শহুরে নদী থেকে ছিল যেখানে দূষণের মাত্রা কম ছিল এবং এর অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে কম ছিল, যার গড় ভর 5 মিলিগ্রাম/লিটার। 3 থেকে 20 mg/L এর মধ্যে তুলনামূলকভাবে উচ্চ অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব সহ ঝেজিয়াং-এর একটি পয়ঃনিষ্কাশন প্ল্যান্টের দুটি পয়ঃনিষ্কাশন পাম্পিং স্টেশনের (পাম্পিং স্টেশন 1 এবং পাম্পিং স্টেশন 2) সম্মিলিত ঝড়ের জল-প্রবাহিত উৎস ছিল। এর কারণ হল বাতাসের কিছু নাইট্রোজেন অক্সাইড বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে বৃষ্টিপাতের সময় নাইট্রিক অ্যাসিড বা নাইট্রেট তৈরি করে, যা অ্যামোনিয়া{12}অক্সিডাইজিং ব্যাকটেরিয়ার প্রজননের জন্য বেশি সহায়ক, যার ফলে নর্দমায় তুলনামূলকভাবে উচ্চ অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন উপাদান থাকে। ইতিমধ্যে, উভয় জলাশয়ের pH মান 7 থেকে 9 এর মধ্যে বজায় রাখা হয়েছিল।
1.3 স্যুয়েজ ট্রিটমেন্ট ডিভাইসের অপারেটিং প্যারামিটার
1.2.1 প্রাথমিক বায়োফিল্ম গঠন প্রক্রিয়া
বায়োফিল্ম গঠনের জন্য ব্যাচে প্যাকিং যুক্ত করে পয়ঃনিষ্কাশন ব্যবস্থা শুরু করা হয়েছিল। চুল্লিতে প্যাকিংগুলির প্রকৃত তরলকরণ প্রভাব অনুসারে, যোগ করা প্যাকিংয়ের চূড়ান্ত ভলিউম ভগ্নাংশ 20% হতে নির্ধারিত হয়েছিল। স্টার্ট আপ প্রক্রিয়ার সময়, সিস্টেমে স্থগিত স্লাজ ফেরত দেওয়া হয়নি, এবং পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সময় স্লাজ ফেরত অনুপাত ছিল 1:8।
1.2.2 ডিভাইস অপারেটিং প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ
স্যুয়ারেজ ট্রিটমেন্ট ডিভাইসটি ঘরের তাপমাত্রায় (20 ডিগ্রি) চালিত হয়। যন্ত্রের নীচের বায়ুচলাচল সরঞ্জামগুলি পয়ঃনিষ্কাশনের সময় বায়ুচলাচল হার নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। ইতিমধ্যে, ডিভাইসের প্রভাবশালী প্রবাহের হার 2 m³/ঘণ্টা এ নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল, এবং পয়ঃনিষ্কাশনের সময় অন্যান্য পরামিতিগুলি মূলত সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল। পাম্পিং স্টেশন 1 এবং পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমা, সেইসাথে মাইক্রো-দূষিত নদীর জল, প্রভাবিত জলের নমুনা হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল৷
2. ফলাফল এবং আলোচনা
2.1 বিভিন্ন উপকরণ সহ MBBR প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের হার
পয়ঃনিষ্কাশন যন্ত্রের সূচনা-সময়ে, প্রভাবশালী জলের গুণমান স্থিতিশীল ছিল। ব্যাচগুলিতে প্যাকিংগুলি যুক্ত করার পরে, প্যাকিংগুলি স্বাভাবিক বায়োফিল্ম গঠন এবং পরিপক্কতার মধ্য দিয়ে যায়।
একই অপারেটিং অবস্থার অধীনে, বায়োফিল্ম গঠনের হার তাদের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন উপকরণ সহ বাহক প্যাকিংগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। PE- ভিত্তিক প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের হার তুলনামূলকভাবে ধীর ছিল, যার জন্য বদ্ধ বায়ুচলাচল সংস্কৃতির জন্য গ্লুকোজের মতো রাসায়নিক পদার্থের যোগ প্রয়োজন। MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ায় PE এবং PPC প্যাকিংগুলির ক্রিয়াকলাপ পর্যবেক্ষণ করে, এটি পাওয়া গেছে যে PE প্যাকিংগুলি যোগ করার প্রায় 5 দিন পরে, একটি পাতলা হলুদাভ-বাদামী বায়োফিল্ম বাহকগুলির পৃষ্ঠে উপস্থিত হয়েছিল৷ প্রায় 1 সপ্তাহ ধরে ক্রমাগত অপারেশনের পর, ক্যারিয়ারের পৃষ্ঠে প্রচুর পরিমাণে প্যারামেসিয়া, এপিস্টাইলিস, রোটিফার এবং অল্প পরিমাণে ভর্টিসেলা উপস্থিত হয়েছিল, যা ইঙ্গিত করে যে বায়োফিল্মটি মূলত পরিপক্ক ছিল এবং এই সময়ে সিস্টেম স্টার্ট আপ-সম্পন্ন হয়েছিল৷ বিপরীতে, পিপিসি প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের হার দ্রুত ছিল, এবং বায়োফিল্মটি মূলত প্রায় 3 দিনের মধ্যে পরিপক্ক হয়েছিল, যখন কাদা প্যাকিংয়ের অভ্যন্তরে শোষণ করা যেতে পারে। বায়োফিল্ম গঠন অ্যামোনিয়া{13}}অক্সিডাইজিং ব্যাকটেরিয়ার কার্যকলাপকে উন্নত করতে সাহায্য করে। পিই প্যাকিংয়ের সাথে তুলনা করে, পিপিসি প্যাকিংয়ের বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটি বায়োফিল্ম গঠন এবং মাইক্রোবিয়াল স্থিরকরণের জন্য আরও অনুকূল। একই উপাদানের PE প্যাকিংগুলির জন্য যা বিভিন্ন ধরণের পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়াকরণ করে, প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের প্রভাবও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখায়। এটি চিত্র 2(a) থেকে দেখা যায় যে মাইক্রো-দূষিত নদীর জলে PE প্যাকিংয়ের পৃষ্ঠে একটি পাতলা হালকা বাদামী বায়োফিল্ম ছিল। যাইহোক, চিত্র 2(b) দেখায় যে সম্মিলিত ঝড়ের জলে PE প্যাকিংয়ের পৃষ্ঠের বায়োফিল্ম স্তরটি খণ্ডিত ছিল, যা নির্দেশ করে যে মাইক্রো-দূষিত নদীর জলে PE প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের প্রভাব মিলিত স্টর্ম ওয়াটারের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল ছিল। চিত্র 2(c) এবং চিত্র 2(d) থেকে দেখা যায় যে মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমায় PPC প্যাকিংয়ের বায়োফিল্ম গঠনের প্রভাবের পার্থক্য উল্লেখযোগ্য ছিল না৷
2. 2 অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের ক্ষমতা বায়ো-বাহক প্যাকিং বিভিন্ন উপকরণ সহ
অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন কন্টেন্ট পাম্পিং স্টেশন থেকে পয়ঃনিষ্কাশনের প্রকৃত চিকিত্সা প্রভাব মূল্যায়নের জন্য একটি মূল সূচক। অতএব, এমবিবিআর-এও যুগল প্রক্রিয়ায় বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিং ধরনের নির্বাচনের জন্য অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণ ক্ষমতার গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক নির্দেশক তাৎপর্য রয়েছে।
2. প্রক্রিয়াটির স্বল্পমেয়াদী অপারেশনের সময় মাইক্রো-দূষিত নদীর জলে PE এবং PPC প্যাকিংয়ের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের প্রভাব-
চিত্র 3-তে দেখানো হয়েছে, এমবিবিআর-এও-এর PE এবং পিপিসি প্যাকিংয়ের সাথে মিলিত প্রক্রিয়ার গড় প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভর ঘনত্ব যথাক্রমে 3.69 মিগ্রা/এল এবং 3.39 মিলিগ্রাম/এল ছিল। ইতিমধ্যে, প্রকৃত প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে ওঠানামা করেছে, যা বৃষ্টিপাতের কারণে হয়েছিল। PE প্যাকিংয়ের প্রক্রিয়ায়, গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের পরিমাণ এবং মাইক্রো-দূষিত নদীর জলের গড় অপসারণের হার ছিল যথাক্রমে 3.12 mg/L এবং 84.55%, যা PPC প্যাকিংয়ের প্রক্রিয়ার তুলনায় বেশি ছিল (2.56 mg/L এবং 75.52%)। এটি ইঙ্গিত দেয় যে MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়াতে PE প্যাকিং যুক্ত করা স্বল্প মেয়াদে (12 দিনের মধ্যে) মাইক্রো-দূষিত নদীর জল থেকে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য আরও সহায়ক।
2.4 অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের প্রভাব PE এবং PPC প্যাকিংয়ের সম্মিলিত স্টর্মওয়াটারে-নিকাশির সময় স্বল্পমেয়াদী অপারেশনের সময়-
চিত্র 4-তে দেখানো হয়েছে, MBBR-এর স্বল্প-মেয়াদী (18-দিন) অপারেশনের সময়-পিই প্যাকিংয়ের সাথে AO মিলিত প্রক্রিয়া, পাম্পিং স্টেশন 2 এবং Pumpig Station ] 1 থেকে মিলিত ঝড়ের জলের গড় প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভর ঘনত্ব-নিকাশি [চিত্র 4(b)] ছিল যথাক্রমে 7.24 mg/L এবং 9.35 mg/L। MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়া ব্যবহার করে পাম্পিং স্টেশন 1 এবং পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জলের-মিশ্রিত পয়ঃনিষ্কাশনের স্বল্প মেয়াদে (18-দিন) PE প্যাকিংগুলি যোগ করা হলে, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের পরিমাণ ছিল 6.93 mg/L এবং 7.9 mg/L, গড় অপসারণের হার যথাক্রমে 95.71% এবং 84.49%। স্বল্প-মেয়াদী (18-দিন) পাম্পিং স্টেশন 1 থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জল-নিষ্কাশনের চিকিত্সার সময়, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার 90% এর উপরে ছিল এবং 9 তম দিনে প্রায় 100% এ পৌঁছেছে। চিকিত্সা করা পয়ঃনিষ্কাশন সংযুক্ত অণুজীবের বৃদ্ধির জন্য আরও সহায়ক হতে পারে, যার ফলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণকে উৎসাহিত করে। এদিকে, পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে সম্মিলিত ঝড়-জল-নিকাশির স্বল্পমেয়াদী (18-দিন) চিকিত্সার সময়, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার বেশিরভাগই প্রায় 90% ছিল, যা ইঙ্গিত করে যে এমবিবিআর-এও যুগ্ম প্রক্রিয়ায় পিই প্যাকিংগুলি যুক্ত করার ফলে অ্যামোনিয়ার মধ্যে একটি শক্তিশালী অপসারণ প্রভাব রয়েছে। স্বল্পমেয়াদী (18 দিন)।
চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে, MBBR-AO-এর PPC প্যাকিংয়ের সাথে মিলিত প্রক্রিয়ায়, সম্মিলিত ঝড়ের জলের প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভর ঘনত্ব-পাম্পিং স্টেশন 1 [চিত্র 5(a)] এবং পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে [চিত্র 5(a)] এবং পাম্পিং স্টেশন 2 [m/g/5d] থেকে চিত্র 3 থেকে 22 mg/L, যথাক্রমে, বড় ওঠানামা সহ। এটি বৃষ্টিপাতের কারণে হতে পারে যার ফলে বায়ুতে নাইট্রোজেন অক্সাইডগুলি পয়ঃনিষ্কাশন ব্যবস্থায় প্রবেশ করে, যার ফলে প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্বে উল্লেখযোগ্য ওঠানামা হয়। পাম্পিং স্টেশন 1 এবং পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জলের{13}}নর্দমার গড় প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভরের ঘনত্ব ছিল যথাক্রমে 14.76 mg/L এবং 13.26 mg/L। MBBR-এর মাধ্যমে স্বল্প-মেয়াদী চিকিত্সার (24 দিন) পরে PPC প্যাকিংয়ের সাথে AO মিলিত প্রক্রিয়া, বর্জ্যের মধ্যে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, গড় ভর ঘনত্ব মাত্র 5.32 mg/L এবং 6.42 mg/L। গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের পরিমাণ ছিল 9.44 mg/L এবং 6.84 mg/L, এবং গড় অপসারণের হার ছিল যথাক্রমে 63.96% এবং 51.58%। এটি ইঙ্গিত দেয় যে পিপিসি প্যাকিংগুলি সম্মিলিত ঝড়ের জল-নিকাশি থেকে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে৷ সম্মিলিত ঝড়ের জলে উচ্চ অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব- নর্দমায় অন্যান্য জটিল উপাদান প্রবেশের কারণে হতে পারে, যার ফলে পিপিসি প্যাকিংগুলির দ্বারা অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের অবক্ষয়কে বাধা দেয়। PE প্যাকিংয়ের সাথে তুলনা করে, PPC প্যাকিংগুলিতে ছোট ছিদ্র এবং উচ্চতর ছিদ্র থাকে। একত্রিত ঝড়ের জলে অমেধ্য এবং স্থগিত কণা- PPC প্যাকিংয়ের ছিদ্রগুলিকে ব্লক করতে পারে, যার ফলে প্যাকিংয়ের ভিতরে জমাট বাঁধতে পারে এবং এইভাবে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের দক্ষতা হ্রাস করে। ইতিমধ্যে, পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে 1 মিমি থেকে ছোট বায়োফিল্মগুলি প্যাকিংয়ের ভিতরে ছিদ্র বাধা সৃষ্টি করতে পারে। যদিও বায়োফিল্মগুলি প্যাকিংয়ের অভ্যন্তরীণ অবরোধকে ত্বরান্বিত করতে পারে, তবে সেগুলি মূল কারণ নয়।
MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ার স্বল্পমেয়াদী অপারেশনের সময়, সম্মিলিত ঝড়ের জলের জন্য PE প্যাকিংয়ের গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার- (পাম্পিং স্টেশন 1 এর জন্য 95.71% এবং পাম্পিং স্টেশন 1-এর জন্য 84.49% মাইক্রোপোল 2} জলের তুলনায় বেশি ছিল{7}) (84.55%)। বিপরীতে, সম্মিলিত ঝড়ের পানির জন্য PPC প্যাকিংগুলির গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার{10}} (পাম্পিং স্টেশন 1 এর জন্য 63.96% এবং পাম্পিং স্টেশন 2 এর জন্য 51.58%) মাইক্রো{15}}দূষিত নদীর (7% 52) জলের তুলনায় সামান্য কম। PE প্যাকিংয়ের জন্য, মাইক্রো-দূষিত নদীর জলের সাথে তুলনা করে, মিলিত ঝড়ের জলে কম দ্রবীভূত অক্সিজেনের ঘনত্ব{19}}নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য PE প্যাকিংগুলিতে একযোগে নাইট্রিফিকেশন এবং অণুজীবের ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য আরও সহায়ক৷ পিপিসি প্যাকিংগুলির বায়োফিল্ম গঠনের সময়, প্যাকিংগুলির অভ্যন্তরে স্লাজ শোষিত হয়, যার ফলে দ্রবীভূত অক্সিজেন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যা অভ্যন্তরীণ অণুজীবের একযোগে নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য অনুকূল নয়, ফলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন রিমোবিন উভয় হারে হ্রাস পায়। ঝড়ের জল-নর্দমা এবং মাইক্রো-দূষিত নদীর জল৷
সংক্ষেপে, PE প্যাকিং যুক্ত করা স্বল্প মেয়াদে MBBR-AO সংযুক্ত প্রক্রিয়া দ্বারা সম্মিলিত ঝড়ের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের অবক্ষয়ের জন্য আরও সহায়ক।
প্রক্রিয়াটির দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন চলাকালীন-নর্দমায় সম্মিলিত ঝড়ের জলে পিই এবং পিপিসি প্যাকিংয়ের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের প্রভাব
চিত্র 6-এ যেমন দেখানো হয়েছে, এমবিবিআরের দীর্ঘ-মেয়াদী (96-দিন) অপারেশনের সময়-পিই প্যাকিংয়ের সাথে AO মিলিত প্রক্রিয়া, সম্মিলিত ঝড়ের জলের প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভর ঘনত্ব-পাম্পিং স্টেশন থেকে পয়ঃনিষ্কাশন 1 এবং Pumping Station 6(6) [] [চিত্র 6(b)] বড় ওঠানামা সহ যথাক্রমে 2 থেকে 25 mg/L এবং 3 থেকে 35 mg/L পর্যন্ত। গড় প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভর ঘনত্ব ছিল যথাক্রমে 10.20 mg/L এবং 8.93 mg/L। MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়া দ্বারা চিকিত্সার পরে, বর্জ্য পদার্থে গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভরের ঘনত্ব 2.93 mg/L এবং 2.67 mg/L, গড় অপসারণের পরিমাণ 7.27 mg/L এবং 6.26 mg/L, এবং গড় অপসারণের হার 7.17% 17%। যথাক্রমে এমবিবিআর-দিনের (৯৬-দিন) অপারেশনের এমবিবিআর{34} এবং অ্যামমোনিয়া রেট প্রসেসের দীর্ঘ-মেয়াদী (৯৬-দিন) অপারেশন চলাকালীন পাম্পিং স্টেশন 1 এবং পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের অবক্ষয়ের কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না{28}} প্রায় 74% এ বজায় রাখা হয়েছিল। এটি ইঙ্গিত দেয় যে MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়াতে PE প্যাকিংগুলি যুক্ত করা দীর্ঘ-মেয়াদী (96-দিন) অপারেশন চলাকালীন সম্মিলিত ঝড়ের জলের-নর্দমায় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের উপর ভাল অপসারণের প্রভাব ফেলে৷ যখন MBBR-AO যুগ্ম প্রক্রিয়া PE প্যাকিংগুলির সাথে পরবর্তী পর্যায়ে (84-96 দিন) পরিচালিত হয়, প্রভাবটি পাম্পিং স্টেশন 1 বা পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে ঝড়ের জল-নর্দমা একত্রিত করা হোক না কেন, বর্জ্য অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং অ্যামোনিয়া রিমোভাল হারের কাছাকাছি 9% কম ছিল। প্রক্রিয়া অপারেশন প্রাথমিক পর্যায়ে হার. এর কারণ হল দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরে, PE প্যাকিংগুলি নিজেরাই ক্ষতিগ্রস্ত এবং বয়স্ক হয়ে যায় এবং প্যাকিংয়ের পৃষ্ঠের রুক্ষতা পরিবর্তিত হয়, যার ফলে পরিষেবা শক্তি এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের ক্ষমতা হ্রাস পায়।
চিত্র 7 পিপিসি প্যাকিংয়ের সাথে এমবিবিআর-এও সংযুক্ত প্রক্রিয়ার দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন চলাকালীন প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব, বর্জ্য অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের পরিমাণ এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হারের পরিবর্তনগুলি দেখায়। পাম্পিং স্টেশন 1 [চিত্র 7(a)] এবং পাম্পিং স্টেশন 2 [চিত্র 7(b)] থেকে সম্মিলিত ঝড়ের জলের প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভরের ঘনত্ব 3 থেকে 35 mg/L, গড় প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া ভরের ঘনত্ব 0/6 মিলিমিটার এবং 96 লিটার। 8.10 mg/L, যথাক্রমে। MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়া দ্বারা চিকিত্সার পরে, বর্জ্য পদার্থে গড় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ভরের ঘনত্ব 3.96 mg/L এবং 3.39 mg/L, গড় অপসারণের পরিমাণ 7.00 mg/L এবং 4.71 mg/L, এবং গড় অপসারণের হার, 51%38%। যথাক্রমে MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ার দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশনের সময়, PPC প্যাকিংগুলি যোগ করার ফলে পাম্পিং স্টেশন 2 থেকে পাম্পিং স্টেশন 1 এর নর্দমাগুলির সম্মিলিত ঝড়ের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের উপর কিছুটা ভাল অবক্ষয় প্রভাব ছিল, তবে পার্থক্য উল্লেখযোগ্য ছিল না। এটি ইঙ্গিত দেয় যে MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়াতে PPC প্যাকিংগুলি যুক্ত করা দীর্ঘ-অপারেশনের সময় সম্মিলিত ঝড়ের জলের-নর্দমায় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের উপর একটি নির্দিষ্ট অপসারণ প্রভাব ফেলে৷ এমবিবিআরের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের হার-দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশন চলাকালীন পিপিসি প্যাকিংয়ের সাথে AO মিলিত প্রক্রিয়াটি স্বল্পমেয়াদী অপারেশনের সময়ের চেয়ে বেশি ছিল। এর কারণ হল দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশন চলাকালীন, পিপিসি প্যাকিংয়ের ভিতরে স্লাজ জমা হয়, যা একটি স্থানীয় অ্যানেরোবিক বা অ্যানোক্সিক পরিবেশ তৈরি করে, যা নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়ার জীবন ক্রিয়াকলাপের জন্য একটি উপযুক্ত জীবন পরিবেশ প্রদান করে। নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া দ্রুত পুনরুত্পাদন করে এবং স্থানীয় প্রতিক্রিয়ার হার ত্বরান্বিত হয়
সংক্ষেপে, পিই প্যাকিংগুলি যুক্ত করা দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশন চলাকালীন এমবিবিআর-এও যুগল প্রক্রিয়ার দ্বারা সম্মিলিত ঝড়ের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের অবক্ষয়ের জন্য আরও সহায়ক। এদিকে, PE প্যাকিংগুলি দীর্ঘ-ব্যবহারের পরে একটি সময়মতো প্রতিস্থাপন বা পরিষ্কার করা উচিত যাতে MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ার দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের সময় নর্দমায় অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এখনও কার্যকরভাবে অপসারণ করা যায়।
বিভিন্ন উপকরণ সহ বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিংয়ের পরিষেবা জীবন
পিপিসি প্যাকিংয়ের সাথে তুলনা করে, এমবিবিআর-এও যুগ্ম প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং সম্মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমাগুলির দীর্ঘমেয়াদী চিকিত্সার সময় PE প্যাকিংগুলির দীর্ঘ পরিষেবা জীবন থাকে৷ চিত্র 8(a) তে দেখানো হয়েছে, MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ার দ্বারা পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সময় PPC প্যাকিংগুলি স্ল্যাগিং এবং ক্ষতির সম্মুখীন হয়। ইতিমধ্যে, দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশন [চিত্র 8(b) এবং 8(c)] পরে প্যাকিংগুলির ভিতরে বার্ধক্য এবং জমাট দেখা দেয়। পিপিসি প্যাকিংগুলির স্লাজ ব্যাপ্তিযোগ্যতা দুর্বল। যদিও PPC প্যাকিংয়ের মতো স্পঞ্জের-একটি বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্র রয়েছে, তবে তাদের অভ্যন্তরীণ ছিদ্রগুলি কাদা দ্বারা সহজেই শোষিত হয় এবং প্রবাহিত হওয়া কঠিন। প্যাকিংয়ের ভিতরে দীর্ঘমেয়াদী স্লাজ জমে থাকা একটি অ্যানেরোবিক বা অ্যানোক্সিক পরিবেশ তৈরি করে, যার ফলে প্যাকিংয়ের রঙ ধীরে ধীরে বাদামী থেকে কালোতে পরিবর্তিত হয়। এটি দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের সময় পিপিসি প্যাকিংগুলির স্ল্যাগিং, ভাঙ্গন, বার্ধক্য এবং একত্রিত হওয়ার মতো সমস্যাগুলির দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে তাদের পরিষেবা জীবন সংক্ষিপ্ত হয়৷ সম্মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমা [চিত্র 5(a) এবং 5(b)] থেকে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণের ক্ষেত্রে PPC প্যাকিংয়ের দুর্বল প্রভাবের জন্য এটিও প্রধান কারণ। বিপরীতে, পিই প্যাকিংগুলিতে মূলত MBBR-AO-এর দ্বারা দীর্ঘ-মেয়াদী পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সময় উপরের সমস্যাগুলি ছিল না, আরও ভাল স্থায়িত্ব এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন সহ। একটি যুক্তিসঙ্গত ক্যারিয়ার কনফিগারেশন কার্যকরভাবে বায়োফিল্মের উপর জল প্রবাহের প্রভাবকে বাফার করতে পারে, বায়োফিল্মটিকে ক্ষতিগ্রস্ত না করে স্থিরভাবে বৃদ্ধি পেতে দেয়।
উপসংহার
এই সমীক্ষায়, PE বায়ো-ক্যারিয়ার প্যাকিং এবং PPC প্যাকিংগুলি MBBR-AO যুগল প্রক্রিয়ার পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সময় যোগ করা হয়েছিল৷ মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং মিলিত ঝড়ের জল-নর্দমাতে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের অবক্ষয়ের উপর প্যাকিং উপকরণগুলির প্রভাব, সেইসাথে মাইক্রোবিয়াল বায়োফিল্ম গঠনের হার এবং বিভিন্ন উপকরণ সহ প্যাকিংয়ের পরিষেবা জীবন, তদন্ত করা হয়েছিল৷ পিপিসি প্যাকিংয়ের সাথে তুলনা করে, পিই প্যাকিংগুলির একটি ধীর বায়োফিল্ম গঠনের হার কিন্তু দীর্ঘ পরিষেবা জীবন রয়েছে। এদিকে, দীর্ঘ-মেয়াদী বা স্বল্প-মাইক্রো-দূষিত নদীর জল এবং সম্মিলিত ঝড়ের জল-এমবিবিআর-AO মিলিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নিকাশীর চিকিত্সায় ব্যবহার করা হোক না কেন, পিই প্যাকিংগুলি অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের উপর আরও ভাল অবক্ষয় প্রভাব প্রদর্শন করে৷ গবেষণার ফলাফল পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়ায় প্যাকিং উপকরণ নির্বাচনের জন্য প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করে।