তিয়ানজিনে স্যুয়েজ ট্রিটমেন্ট প্ল্যান্টের আপগ্রেড প্রকল্পের অপারেশন ইফেক্ট
তিয়ানজিনে একটি বর্জ্য জল শোধনাগার একটি আপগ্রেড ও সংস্কার প্রকল্পের মাধ্যমে পরিবর্তিত বারডেনফো-এমবিবিআর প্রক্রিয়া গ্রহণ করে, "পৌরসভার বর্জ্য জল শোধনাগারের জন্য দূষণকারীর নিষ্কাশনের স্ট্যান্ডার্ড" (GB 18918-2002-এর স্থানীয় মান) এ নির্দিষ্ট গ্রেড A মান থেকে বর্জ্যের গুণমানকে উন্নত করে। 12/599-2015। মুভিং বেড বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টর (এমবিবিআর) প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে চুল্লিতে এমবিবিআর সাসপেন্ডেড ক্যারিয়ার যোগ করা, মাইক্রোবিয়াল সংযুক্তির জন্য সাইট সরবরাহ করা এবং সংযুক্ত বায়োফিল্ম তৈরি করা, এর ফলে সিস্টেমে কার্যকর জৈববস্তু বৃদ্ধি করা এবং দূষণকারী অপসারণ অর্জন করা। MBBR প্রক্রিয়া উচ্চ চিকিত্সা লোডিং, শক লোডের শক্তিশালী প্রতিরোধ, স্থিতিশীল চিকিত্সা কর্মক্ষমতা, সহজ অপারেশনাল ব্যবস্থাপনা, এবং নমনীয় প্রক্রিয়া অপারেশনের মতো সুবিধা প্রদান করে। চীনে ক্রমবর্ধমান সংখ্যক WWTP সংস্কারের জন্য MBBR প্রক্রিয়া গ্রহণ করছে। এই কাগজটি তিয়ানজিন WWTP এর আপগ্রেড করার পরে এর অপারেশনাল পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ করে, যার লক্ষ্য অনুরূপ আপগ্রেডিং প্রকল্পগুলির জন্য একটি রেফারেন্স প্রদান করা।
1. বর্তমান জৈবিক নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ প্রক্রিয়া
আসল জৈবিক ট্যাঙ্কটি 12,500 t/d এর চিকিত্সা ক্ষমতা সহ একটি A²/O প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছে। নকশার মোট স্লাজের বয়স ছিল 14 দিন, মিশ্রিত লিকার সাসপেন্ডেড সলিডস (MLSS) ঘনত্ব ছিল 3,500 mg/L, ডিজাইনের জলের তাপমাত্রা ছিল 10 ডিগ্রি, স্লাজের ফলন ছিল 0.936 kgSS/kgBOD, এবং স্লাজ লোডিং ছিল 0.082 kgMLSS/kgBOD। জৈবিক ট্যাঙ্কের কার্যকরী জলের গভীরতা ছিল 6 মিটার, মোট ট্যাঙ্কের আয়তন 9,052.2 m³ এবং মোট জলবাহী ধারণ সময় (HRT) 17.4 ঘন্টা। এইচআরটি বিতরণ ছিল: নির্বাচক অঞ্চল 0.58 ঘন্টা, অ্যানেরোবিক অঞ্চল 1.38 ঘন্টা, অ্যানোক্সিক অঞ্চল 2.85 ঘন্টা, সুইং জোন 0.92 ঘন্টা এবং এরোবিক অঞ্চল 11.67 ঘন্টা। স্লাজ রিসাইকেল ছিল 100%, এবং মিশ্র মদের অভ্যন্তরীণ রিসাইকেল ছিল 300%। মূল জৈবিক ট্যাঙ্কটি প্রাথমিকভাবে অ্যানেরোবিক-অ্যানোক্সিক-বায়বীয় বিভাগগুলি নিয়ে গঠিত। নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ অর্জনের জন্য প্রভাবশালী অবস্থা এবং বর্জ্য প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে অপারেটিং প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, বর্জ্যের গুণমান GB 18918-2002 এর গ্রেড A মান পূরণ করে।
2. আপগ্রেডিং এবং সংস্কার প্রকল্পের ওভারভিউ
এই আপগ্রেডের লক্ষ্য তিয়ানজিন স্থানীয় মান "পৌরসভার বর্জ্য জল শোধনাগারের জন্য দূষণকারীর নিঃসরণ স্ট্যান্ডার্ড" (DB 12/599-2015) এর ক্লাস A মান পূরণের জন্য বর্জ্যের গুণমান উন্নত করা। পরিকল্পিত প্রভাবশালী এবং বর্জ্য গুণমান দেখানো হয়টেবিল 1. ডিজাইনের প্রভাবশালী এবং বর্জ্য TN মান অনুসারে, 10 mg/L এর নিচে একটি বর্জ্য TN অর্জন করতে জৈবিক ট্যাঙ্ক সিস্টেমে 75.6% এর ডিনাইট্রিফিকেশন হার প্রয়োজন। আসল জৈবিক ট্যাঙ্ক একটি A²/O কনফিগারেশন ব্যবহার করেছে। মূল ট্যাঙ্ক কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে গণনাগুলি নির্দেশ করে যে অভ্যন্তরীণ রিসাইকেল অনুপাত মূল 200% থেকে 310% বৃদ্ধি করতে হবে, সাথে প্রচুর পরিমাণে বাহ্যিক কার্বন উত্স যোগ করতে হবে। এটি শুধুমাত্র অপারেটিং খরচই বাড়াবে না, অভ্যন্তরীণ রিসাইকেল প্রবাহের বৃহৎ পরিমাণ অ্যানোক্সিক পরিবেশকে ব্যাহত করতে পারে। এটি অ্যানোক্সিক জোনে প্রকৃত এইচআরটি ন্যূনতম প্রয়োজনীয়তার চেয়ে কম হতে পারে, যা ডিনাইট্রিফিকেশন দক্ষতাকে প্রভাবিত করে। এমবিবিআর প্রক্রিয়া সিস্টেমের ডিনাইট্রিফিকেশন ক্ষমতা বাড়ায় এবং ট্যাঙ্কের মধ্যে বায়োমাস ঘনত্ব বাড়াতে স্থগিত বাহক যোগ করে বর্জ্যের গুণমান উন্নত করে, যার ফলে আপগ্রেডের প্রয়োজনীয়তা পূরণ হয়।
বিদ্যমান জৈবিক ট্যাঙ্কের ভলিউম পরিবর্তন না করে, জৈবিক ট্যাঙ্কের অভ্যন্তরীণ কার্যকরী অঞ্চলগুলি পুনরায় কনফিগার করা হয়েছিল। আসল A²/O কনফিগারেশন (অ্যানেরোবিক-অ্যানোক্সিক-এ্যারোবিক) একটি বারডেনফো 6-পর্যায়ের কনফিগারেশনে পরিবর্তিত হয়েছিল: অ্যানেরোবিক জোন, অ্যানোক্সিক জোন, সুইং জোন, অ্যারোবিক জোন, পোস্ট-অ্যানোক্সিক জোন, এবং{8}পোস্টোব জোন৷ বিশেষত, মূল নির্বাচক অঞ্চলটি একটি অ্যানেরোবিক জোনে রূপান্তরিত হয়েছিল। আসল অ্যানেরোবিক জোন, সুইং জোন (সামনের অংশ), এবং অ্যানোক্সিক জোন সবই প্রাক{12}}অ্যানোক্সিক জোন হিসেবে ব্যবহৃত হত। আসল অ্যারোবিক জোনের প্রথম করিডোরের সামনের অর্ধেকটি সুইং জোনে সামঞ্জস্য করা হয়েছিল। আসল প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় অ্যারোবিক করিডোরগুলিকে এমবিবিআর জোনে রূপান্তরিত করা হয়েছিল, যেখানে ইনলেট/আউটলেট স্ক্রীনিং সিস্টেম এবং নীচের অক্জিলিয়ারী এয়ারেশন সিস্টেম সহ সাসপেন্ডেড ক্যারিয়ার যোগ করা হয়েছিল। চতুর্থ অ্যারোবিক করিডোরটিকে একটি পোস্ট-অনক্সিক জোনে রূপান্তরিত করা হয়েছিল। আসল সুইং জোনটি কার্যকরীভাবে বিভাজন করা হয়েছিল এবং পোস্ট-অ্যানোক্সিক এবং পোস্ট-অ্যারোবিক জোনে সমন্বয় করা হয়েছিল। সংস্কার করা জৈবিক ট্যাঙ্কের পরামিতিগুলি দেখানো হয়েছেটেবিল 2.
প্রক্রিয়া পরিচালনার বিষয়ে, অ্যারোবিক জোন থেকে মিশ্র মদ অ্যানোক্সিক জোনে পুনর্ব্যবহার করা হয় এবং অ্যানোক্সিক জোনের মধ্যে একটি কার্বন উত্স যোগ করা হয়। ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া অ্যারোবিক জোনে উৎপন্ন নাইট্রেট নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য কার্বন উত্স ব্যবহার করে। অবশিষ্ট নাইট্রেট নাইট্রোজেন পোস্ট-অনক্সিক জোনে প্রবেশ করে, যেখানে ডিনাইট্রিফিকেশন চালিয়ে যাওয়ার জন্য অতিরিক্ত কার্বন উত্স যোগ করা হয়। সংস্কারের পরে, মিশ্র মদের সাসপেন্ডেড সলিডস (MLSS) ঘনত্ব হল 4,000 mg/L, স্লাজ রিসাইকেল হল 50%–100%, মিশ্রিত মদের অভ্যন্তরীণ রিসাইকেল হল 200%–250%, এবং MBBR জোনে দ্রবীভূত অক্সিজেন হল 2–L/L. সংস্কারের পরে প্রক্রিয়া প্রবাহ চার্ট দেখানো হয়েছেচিত্র 1.
3. জৈবিক ট্যাঙ্ক সংস্কারের পরে সিস্টেম কমিশনিং
জৈবিক ট্যাংক সংস্কার সম্পন্ন হওয়ার পর, কমিশনিং পর্ব শুরু হয়। জৈবিক ট্যাঙ্কে অন্য WWTP থেকে শুষ্ক স্লাজ যোগ করা হয়েছিল, অল্প সময়ের মধ্যে স্লাজের ঘনত্ব দ্রুত 3,000 mg/L-এর উপরে বেড়ে যায়। এটি জৈবিক ট্যাঙ্কের দ্রুত সূচনা এবং এর নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ ক্ষমতা পুনরুদ্ধার সক্ষম করে, স্লাজ চাষ এবং অভিযোজন সময়কে সংক্ষিপ্ত করে। ট্রায়াল অপারেশন সময়কালে, তুলনামূলকভাবে কম প্রভাবশালী প্রবাহ এবং দূষণকারী ঘনত্বের কারণে, প্রকৃত অপারেশনাল লোড ডিজাইন লোডের চেয়ে কম ছিল। পদ্ধতিটি ছিল জৈবিক ব্যবস্থা স্থিতিশীল না হওয়া পর্যন্ত এবং বর্জ্যের গুণমান মান পূরণ না হওয়া পর্যন্ত সক্রিয় স্লাজ চাষ এবং অভিযোজিত করা, তারপরে বায়োফিল্ম গঠনের জন্য এমবিবিআর বাহক যুক্ত করা।
বাহকগুলি জৈবিক ট্যাঙ্কের বায়বীয় বিভাগে যুক্ত করার পরে, তাদের প্রথমে নিমজ্জিত করা হয়েছিল। অণুজীবগুলি ধীরে ধীরে তাদের পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত হয়। দৃশ্যত, বাহক পৃষ্ঠের রঙ সাদা থেকে হালকা মাটির হলুদে পরিবর্তিত হয়েছে কারণ আরও অণুজীব সংযুক্ত হয়েছে এবং বায়োফিল্ম ঘন হয়ে উঠেছে। ক্যারিয়ারের রঙ ধীরে ধীরে গভীর হতে থাকে। বাহক সংযোজনের দুই মাস পরে, বায়োফিল্ম গঠন ভাল ছিল, বাহক পৃষ্ঠটি হলুদাভ-বাদামী দেখায় এবং রঙ ধীরে ধীরে গভীর হয়। ক্যারিয়ার সংযোজনের চার মাস পরে, ক্যারিয়ারের পৃষ্ঠের বায়োফিল্মটি গাঢ় বাদামী এবং ঘন ছিল। বায়োফিল্ম গঠনের অগ্রগতি ক্যারিয়ারের রঙের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে স্বজ্ঞাতভাবে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, যেমনটি দেখানো হয়েছেচিত্র 2. 2021 সালের ডিসেম্বরে, জৈবিক ট্যাঙ্ক থেকে সক্রিয় স্লাজ এবং বাহক থেকে স্লাজের মাইক্রোস্কোপিক পরীক্ষায় ভাল শোষণ এবং নিষ্পত্তির বৈশিষ্ট্য সহ কমপ্যাক্ট ফ্লক কাঠামো প্রকাশ করা হয়েছিল। দৃশ্যত, বাহক সুস্পষ্ট বায়োফিল্ম গঠন দেখিয়েছে। মাইক্রোস্কোপিক পরীক্ষায় ভোর্টিসেলা, অপারকুলারিয়া এবং এপিস্টাইলিসের মতো জীবকে শনাক্ত করা হয়েছে, মাঝে মাঝে কয়েকটি মোবাইল সিলিয়েট দেখা যায়, যা বায়োফিল্ম গঠনের পর্যায়ের সমাপ্তির ইঙ্গিত দেয়।
4. জৈবিক ট্যাংক সংস্কারের পর অপারেশনাল পারফরম্যান্স
4.1 সংস্কারের পরে COD এবং BOD-এর জন্য অপসারণের কার্যকারিতা
2022 এর জন্য বর্জ্য COD এবং BOD মান দেখানো হয়েছেচিত্র 3. বর্জ্য COD 10.2 থেকে 24.9 mg/L, গড় 18.0 mg/L। বর্জ্য BOD 2.1 থেকে 4.9 mg/L, গড় 3.4 mg/L। বর্জ্য সিওডি এবং বিওডি উভয়ই স্থিরভাবে তিয়ানজিন স্থানীয় শ্রেণি A মান পূরণ করেছে। সংস্কার করা সিস্টেমটি শুধুমাত্র সিওডি এবং বিওডির জন্য ভাল অপসারণ কার্যকারিতা প্রদর্শন করেনি বরং বন্যা মৌসুমে স্থিতিশীল এবং কমপ্লায়েন্ট বর্জ্য সিওডি এবং বিওডি স্তর বজায় রাখে, এমনকি যখন প্ল্যান্টের প্রকৃত প্রভাব লোড তার নকশা ক্ষমতার 110% পৌঁছেছিল। এটি ইঙ্গিত দেয় যে সিস্টেমটি শক লোডগুলির জন্য ভাল প্রতিরোধের অধিকারী।
4.2 সংস্কারের পরে TN এবং NH₃-N এর জন্য অপসারণ কার্যকারিতা
2022 সালের জন্য বর্জ্য TN এবং NH₃{{0}N মানগুলি দেখানো হয়েছেচিত্র 4. TN 3.72 থেকে 8.74 mg/L, গড় 6.43 mg/L। NH₃-N এর পরিসীমা 0.02 থেকে 1.25 mg/L, গড় 0.12 mg/L। শীতকালীন অপারেশনের সময়, নিম্ন তাপমাত্রার কারণে, নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশন হার হ্রাস পায়। অনুশীলনে, স্লাজের ঘনত্ব 6,000 mg/L এর উপরে বাড়ানো হয়েছিল। উচ্চ স্লাজ ঘনত্বে কাজ করা জৈবিক সিস্টেমের শক লোডের প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য উপকারী, বিশেষ করে নিম্ন তাপমাত্রায়। উচ্চ স্লাজ ঘনত্ব এবং MBBR ক্যারিয়ারের সাথে সংযুক্ত বায়োফিল্মের মধ্যে সমন্বয় জৈবিক সিস্টেমের চিকিত্সা প্রভাবকে উন্নত করে।
এমবিবিআর ক্যারিয়ারগুলি মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের জন্য একটি অনুকূল পরিবেশ প্রদান করে, তাদের বৃদ্ধি এবং প্রজননকে সমর্থন করে। অভিযোজন এবং পরিপক্কতার পরে, বায়োফিল্মের নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশন ক্ষমতা শক্তিশালী হয়। অণুজীব বাহক পৃষ্ঠে স্তরযুক্ত হয় এবং বৃদ্ধি পায়, জুগ্লোয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি করে এবং বড়, ঘন এবং দ্রুত স্থিতিশীল স্লাজ কাঠামো গঠন করে। বাহ্যিক জলের গুণমান পরিবর্তনের মুখোমুখি হওয়ার সময়, ক্যারিয়ার পৃষ্ঠের অণুজীবগুলি আত্মরক্ষার জন্য এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থ (EPS) নিঃসরণ করে-, যার ফলে অভ্যন্তরীণ-স্তরের অণুজীবের উপর হঠাৎ জলের গুণমান পরিবর্তনের প্রভাব হ্রাস করে৷
এমবিবিআর প্রক্রিয়া নিযুক্ত WWTP-তে, অ্যারোবিক ক্যারিয়ার জোনে যুগপত নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশন (SND) ঘটনা পরিলক্ষিত হয়েছে। অ্যারোবিক ক্যারিয়ার জোন থেকে প্রভাবশালী এবং বর্জ্য পদার্থের TN মান পরীক্ষা করে 2-6 mg/L এর পার্থক্য প্রকাশ পেয়েছে। এই পার্থক্যটি আরও স্পষ্ট ছিল, বিশেষ করে যখন বায়বীয় ট্যাঙ্কে দ্রবীভূত অক্সিজেন 2 মিলিগ্রাম/লির নিচে নিয়ন্ত্রিত হয়, কম দ্রবীভূত অক্সিজেন অবস্থার অধীনে আরও উল্লেখযোগ্য SND নির্দেশ করে। সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কের বর্জ্য TN সম্পূর্ণরূপে মান পূরণ করেছে, যার অর্থ TN অপসারণ জৈবিক চিকিত্সা পর্যায়ে সম্পন্ন হয়েছে। প্রকৃত অপারেশনে, ডিনাইট্রিফাইং ডিপ-বেড ফিল্টার একটি সুরক্ষা প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে। সাধারণ অবস্থার অধীনে, এসএস সূচকগুলি মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করতে এটি একটি নিয়মিত ফিল্টার হিসাবে কাজ করে।
4.3 সংস্কারের পরে TP এবং SS-এর জন্য অপসারণের কার্যকারিতা
2022 এর জন্য বর্জ্য TP এবং SS মান দেখানো হয়েছেচিত্র 5. WWTP-এর বর্জ্য TP 0.04 থেকে 0.22 mg/L, গড় 0.10 mg/L পর্যন্ত। বর্জ্য SS 1 থেকে 4 mg/L পর্যন্ত, গড় 2.2 mg/L। আপগ্রেডের পরে, সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কের বর্জ্য TP প্রায় 1.0 mg/L এবং SS প্রায় 26 mg/L। জমাট বাড়ানোর জন্য উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কে ফেরিক ক্লোরাইড এবং PAM যোগ করার মাধ্যমে এবং ডিনাইট্রিফাইং ডিপ-বেড ফিল্টারে আরও বিশুদ্ধকরণের মাধ্যমে, বর্জ্য টিপি এবং এসএস স্থিরভাবে তিয়ানজিন স্থানীয় শ্রেণি A মান পূরণ করেছে এবং রঙের মান উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।
5. উপসংহার
তিয়ানজিন স্থানীয় ক্লাস A মান পূরণের জন্য, WWTP-তে মূল A²/O প্রক্রিয়াটিকে একটি বারডেনফো ফাইভ-পর্যায়ের কনফিগারেশনে রূপান্তরিত করা হয়েছিল, জৈবিক নাইট্রোজেন অপসারণ উন্নত করার জন্য, বর্জ্য TN এবং NH₃-NN হ্রাস করার জন্য বায়বীয় বিভাগে এমবিবিআর প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত করে। ওভারলোড প্রবাহ সহ বন্যা মৌসুমে, সমস্ত সূচক স্থিরভাবে মান পূরণ করে, ভাল প্রভাব প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। জৈবিক ট্যাঙ্কের সংস্কারের পর, অভ্যন্তরীণ রিসাইকেল অনুপাত ছিল 200%–300%, বাহ্যিক স্লাজ রিসাইকেল ছিল 50%–100%, স্লাজের ঘনত্ব ছিল 4,000–6,000 mg/L, বায়বীয় অঞ্চলে দ্রবীভূত অক্সিজেন এবং দ্রবীভূত অক্সিজেন 3-L-5-এ নিয়ন্ত্রিত হয়। অ্যানেরোবিক জোন 0.2-0.5 mg/L এ নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল। 2022 সালে, WWTP-এর বর্জ্যের গুণমান ছিল: COD 10.2–24.9 mg/L, গড় 18.0 mg/L; BOD 2.1–4.9 mg/L, গড় 3.4 mg/L; NH₃-N 0.02–1.25 mg/L, গড় 0.12 mg/L; TN 3.72–8.74 mg/L, গড় 6.43 mg/L; TP 0.04–0.22 mg/L, গড় 0.1 mg/L; SS 1–4 mg/L, গড় 2.2 mg/L। সকলেই স্থিরভাবে তিয়ানজিন স্থানীয় মান "পৌরসভার বর্জ্য জল শোধনাগারের জন্য দূষণকারীর স্রাবের মান" (DB 12/599-2015) এর ক্লাস A মান পূরণ করেছে।