পারফরম্যান্স অপ্টিমাইজেশান এবং মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের উত্তরাধিকার একটি ক্রমাগত-প্রবাহ অ্যানোক্সিক এমবিবিআর-এএও প্রক্রিয়া পৌর স্যুয়েজ থেকে উন্নত নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের জন্য

Jan 05, 2026

একটি বার্তা রেখে যান

কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশান এবং মাইক্রোবিয়াল ক্রমাগত-ফ্লো অ্যানোক্সিক এমবিবিআর-এএও প্রক্রিয়ার সম্প্রদায়ের উত্তরাধিকার

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, শহুরে পয়ঃনিষ্কাশনের উন্নত চিকিত্সা এবং রিসোর্স রিসাইক্লিংয়ের উপলব্ধি জল পরিবেশের ক্ষেত্রে আলোচিত বিষয় হয়ে উঠেছে। যাইহোক, ঐতিহ্যগত নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ প্রক্রিয়াগুলি বর্জ্য জল শোধনাগার দ্বারা ব্যাপকভাবে গৃহীত হয় না শুধুমাত্র সম্পদের অত্যধিক বর্জ্যই নয় বরং অপারেটিং খরচও বৃদ্ধি করে [1]। অধিকন্তু, শহুরে পয়ঃনিষ্কাশনের কার্বন-থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাতের (C/N) ক্রমান্বয়ে হ্রাস এবং বিভিন্ন কার্যকরী মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের জীবন্ত পরিবেশের পার্থক্যগুলি জল চিকিত্সা প্রযুক্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ সীমিত কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে।

 

স্লাজ-ফিল্ম হাইব্রিড এমবিবিআর প্রক্রিয়া সক্রিয় স্লাজ প্রক্রিয়াটিকে স্থগিত বাহক বায়োফিল্ম প্রক্রিয়ার সাথে একত্রিত করে কার্যকরী অণুজীবের উন্নত সমৃদ্ধি অর্জন করে, বৃহৎ জমি দখলের সমস্যা সমাধান করে এবং প্রথাগত অ্যাক্টিভেটেড প্রক্রিয়ার নিম্ন তাপমাত্রা সহনশীলতা-। 2008 সালে, জিয়াংসু প্রদেশের উক্সি লুকুন ওয়েস্ট ওয়াটার ট্রিটমেন্ট প্ল্যান্ট, চীনের প্রথম বর্জ্য জল শোধনাগার হিসাবে IA শ্রেণীতে আপগ্রেডিং এবং পুনর্গঠন করার জন্য, স্লাজ সিস্টেমে স্থগিত বাহক যুক্ত করে সফলভাবে চিকিত্সা প্রভাবকে উন্নত করেছে [3]; হু ইউবিয়াও এট আল। [৪] এমবিবিআর এবং সক্রিয় স্লাজে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং জৈব পদার্থ অপসারণের উপর তাপমাত্রার প্রভাব তদন্ত করে এবং ফলাফলগুলি দেখায় যে তাপমাত্রা এমবিবিআর-এর উপর একটি ছোট প্রভাব ফেলেছিল কিন্তু সক্রিয় স্লাজের উপর বেশি প্রভাব ফেলেছিল; ঝাং মিং এট আল। [৫] A²O-MBBR প্রক্রিয়া ব্যবহার করে গ্রামীণ গার্হস্থ্য পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়াকরণ, COD, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন, TP, এবং TN-এর উচ্চ অপসারণের হার অর্জন করে; ঝো জিয়াঝং এট আল। [2] ছোট-স্কেল পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে পাওয়া যায় যে, তাপমাত্রা স্লাজ{{14}ফিল্ম হাইব্রিড এমবিবিআর সিস্টেমের সাথে ইতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল, যেখানে প্রভাবশালী C/N অনুপাত নেতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল।

 

অ্যানোক্সিক এমবিবিআর (এএম-এমবিবিআর) প্রক্রিয়াটি অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে একযোগে ডিনাইট্রিফিকেশন এবং ফসফরাস অপসারণ উপলব্ধি করতে পারে, যা ডিনাইট্রিফাইং ফসফরাস অপসারণ (ডিপিআর) প্রক্রিয়াও। ঐতিহ্যগত বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়ার সাথে তুলনা করে, ডিপিআর প্রক্রিয়া জৈব কার্বন উত্স সংরক্ষণ করতে পারে এবং অক্সিজেন খরচ কমাতে পারে। ঝাং ইয়ংশেং [6] এবং অন্যান্য। একটি ক্রমাগত-প্রবাহ বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টর তৈরি করেছে, এবং ফলাফলগুলি দেখায় যে 20 ডিগ্রি তাপমাত্রায়, 5.5 মিলিগ্রাম/লিটার একটি DO ঘনত্ব, 2.2 কেজি/(m³·d) লোড, এবং অ্যানেরোবিক 3 h/এরোবিক 6 h এর একটি বিরতিহীন বায়ু চলাচলের অবস্থা, গড় ফ্লুস ফোরাস ফোরাস ফোরাস এবং এফওডি-এর মধ্যে ছিল 76 mg/L এবং 0.67 mg/L, যথাক্রমে 72.9% এবং 78.5% অপসারণের হার সহ।

 

যাইহোক, স্লাজ-ফিল্ম হাইব্রিড AM-AAO সিস্টেমের জন্য, স্থগিত ফ্লোকুলেন্ট স্লাজ এবং সংযুক্ত বায়োফিল্মের মধ্যে একটি জটিল সম্পর্ক রয়েছে। Previous studies have focused on engineering practices such as bidding and reconstruction of wastewater treatment plants, but there are few studies on synchronous nitrification and DPR to enhance nitrogen and phosphorus removal in continuous-flow sludge-film hybrid AM-AAO systems, and the stability of pollutant removal performance of this process ডিপিআর প্রযুক্তির মাধ্যমেও একটি অসুবিধা।

 

এই অধ্যয়নটি স্টার্ট আপ এবং অপারেশন কৌশলগুলিকে অপ্টিমাইজ করেছে একটানা-ফ্লো (এএও) এবং একটানা-ফ্লো স্লাজ-ফিল্ম হাইব্রিড (এএম-এএও) প্রসেস, যা বায়ুচলাচল হার, ফিলার ডোজ, হাইড্রোলিক রিটেনশন টাইম, হাইড্রোলিক রিটেনশন টাইম (এএএও) এর প্রভাবগুলি তদন্তের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। C/N অনুপাত, এবং তাপমাত্রা দীর্ঘ-এএম-এমবিবিআর প্রক্রিয়ার নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের কার্যকারিতা এবং অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে ফসফরাস অপসারণের কার্যকারিতা। একই সময়ে, মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের উত্তরাধিকার এবং সক্রিয় স্লাজ এবং বায়োফিল্মে কার্যকরী মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের পরিবর্তনের নিয়মগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছিল।

 

1 উপাদান এবং পদ্ধতি

1.1 পরীক্ষামূলক ডিভাইস এবং অপারেটিং পরামিতি

একটি ক্রমাগত-প্রবাহ AAO প্রতিক্রিয়া ডিভাইস (চিত্র 1) এই গবেষণায় ব্যবহার করা হয়েছিল। এটি জৈব কাচ দিয়ে তৈরি, মোট 7টি বগি, প্রতিটির আকার 10 সেমি × 10 সেমি × 40 সেমি; কাজের পরিমাণ ছিল 21 এল, এবং প্রতিটি প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্কের আয়তনের অনুপাত ছিল অ্যানেরোবিক: অ্যানোক্সিক: অ্যারোবিক=2:2:3। অ্যানেরোবিক এবং অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কগুলিতে যান্ত্রিক আলোড়ন গৃহীত হয়েছিল; বায়বীয় ট্যাঙ্কে বায়ুচলাচল বালির মাথাগুলিকে মাইক্রো-ছিদ্রযুক্ত বায়ুকারক এবং স্লাজ{12}}জল মেশানোর জন্য বাহ্যিক বল হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং বায়ুচলাচলের হার একটি গ্যাস প্রবাহ মিটার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল৷ চুল্লির বায়বীয় ট্যাঙ্কে DO ঘনত্ব 2~3 mg/L এ নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল; সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্কটি ছিল একটি সিলিন্ডার যার কাজের পরিমাণ প্রায় 40 এল; স্লাজ ধরে রাখার সময় (SRT) ছিল 40 d, এবং স্লাজ রিফ্লাক্স অনুপাত ছিল 50%। চুল্লিটি মোট 263 ডি (6টি অপারেশন পর্যায়ে বিভক্ত) জন্য পরিচালিত হয়েছিল এবং AM-AAO মোডে কাজ করার জন্য 159 তম দিন থেকে অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে পলিথিন ফিলার যুক্ত করা হয়েছিল। নির্দিষ্ট অপারেটিং শর্তগুলি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।

 

(চিত্র 1 AM-AAO প্রক্রিয়া সরঞ্জামের পরিকল্পিত ডায়াগ্রাম: চিত্রটিতে একটি জলের খাঁড়ি, পেরিস্টালটিক পাম্প, অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক, অ্যারোবিক ট্যাঙ্ক, সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক, জলের আউটলেট বালতি, সেইসাথে অভ্যন্তরীণ রিফ্লাক্স, স্লাজ রিফ্লাক্স পাইপলাইন এবং ড্রেনভাল রয়েছে)

 

সারণী 1 প্রক্রিয়া সিস্টেমের ধরন এবং অপারেটিং পরামিতি

প্রক্রিয়ার ধরন

আইটেম

অপারেশন দিন

ρ (অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন)/(mg·L⁻¹)

COD/(mg·L⁻¹)

HRT/ঘণ্টা

তাপমাত্রা/ডিগ্রী

অভ্যন্তরীণ রিফ্লাক্স অনুপাত/%

ভরাট অনুপাত/%

এএও

পর্যায় 1

1~45

42.64

532.4

24

25

200

0

পর্যায় 2

46~71

42.05

493.8

8

25

200

0

72~99

48.54

446.6

8

25

300

0

100~107

47.22

418.3

8

25

400

0

108~120

45.43

413.7

8

25

250

0

পর্যায় 3

121~130

44.31

411.4

8

25

250

0

131~138

48.44

387.7

5.6

25

250

0

139~158

47.37

407.6

7

25

250

0

AM-এএও

পর্যায় 4

159~171

46.99

526.2

7

25

250

20

172~184

62.68

557.7

7

25

250

20

185~194

63.88

554.5

5.6

25

250

20

195~209

67.14

536

7

25

250

20

পর্যায় 5

210~220

83.59

529.1

7

25

250

20

221~230

84.45

526.9

7

25

250

30

231~240

66.36

527.2

7

25

250

30

পর্যায় 6

241~250

66.01

517.3

7

18

250

30

251~263

66.83

523.3

7

13

250

30

 

1.2 ইনোকুলেটেড স্লাজ এবং প্রভাবশালী জলের গুণমান

এই পরীক্ষায় ইনোকুলেটেড স্লাজ একটি বর্জ্য জল শোধনাগারের সেকেন্ডারি সেডিমেন্টেশন ট্যাঙ্ক থেকে নিঃসৃত অতিরিক্ত স্লাজ থেকে নেওয়া হয়েছিল। ইনোকুলেশনের পরে, চুল্লিতে স্লাজের ঘনত্ব (MLSS) ছিল 2.3 g/L, এবং স্লাজ উদ্বায়ী কঠিন পদার্থ (MLVSS) ছিল 2.1 g/L।

চুল্লির প্রভাব ছিল রেস্তোরাঁ থেকে প্রকৃত গার্হস্থ্য পয়ঃনিষ্কাশন, যা ফিল্টার স্ক্রিনের মাধ্যমে অমেধ্য ফিল্টার করার পরে চুল্লিতে যোগ করা হয়েছিল। এর দূষণকারীর মধ্যে রয়েছে NH₄⁺-N (35.0456.54 mg/L), NO₂⁻-N (00.42 mg/L), NO₃⁻-N (00.05 mg/L), COD (362.1605.1 mg/L), এবং PO₄³⁻-P (1~5.08 mg/L)।

 

1.3 সনাক্তকরণ আইটেম এবং বিশ্লেষণ পদ্ধতি

1.3.1 রুটিন সনাক্তকরণ পদ্ধতি

স্লাজ-প্রভাবক, অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক, অ্যারোবিক ট্যাঙ্ক, অবক্ষেপণ ট্যাঙ্ক এবং বর্জ্য থেকে জলের নমুনা সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং 0.45 μm ফিল্টার পেপার দিয়ে ফিল্টার করা হয়েছিল। NH₄⁺-N নির্ধারণ করা হয়েছিল নেসলারের স্পেকট্রোফটোমিটার দ্বারা; NO₂⁻-N নির্ধারণ করা হয়েছিল N-(1-ন্যাফথাইল) ইথিলেনডিয়ামিন ফটোমেট্রি দ্বারা; NO₃⁻-N অতিবেগুনী স্পেকট্রোফটোমেট্রি দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল; COD নির্ধারণ করা হয়েছিল Lianhua 5B-3A COD মাল্টি-প্যারামিটার দ্রুত আবিষ্কারক দ্বারা; pH/DO এবং তাপমাত্রা WTW Multi3620 ডিটেক্টর দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল; MLSS মাধ্যাকর্ষণ পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল; এমএলভিএসএস মাফল ফার্নেস দহন ওজন কমানোর পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল [7]।

 

1.3.2 এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থের নিষ্কাশন এবং সনাক্তকরণ

এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থ (EPS) পলিস্যাকারাইড (PS), প্রোটিন (PN), এবং হিউমিক অ্যাসিড (HA) দ্বারা গঠিত বলে মনে করা হয়। তিন ধরনের EPS, যথা দ্রবণীয় এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থ (S-EPS), ঢিলেঢালাভাবে আবদ্ধ এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থ (LB-EPS), এবং শক্তভাবে আবদ্ধ এক্সট্রা সেলুলার পলিমারিক পদার্থ (TB-EPS), আলাদা এবং নিষ্কাশন করা হয়েছিল। PS-এর নির্ণয় পদ্ধতি ছিল সালফিউরিক অ্যাসিড-অ্যানথ্রোন পদ্ধতি, এবং PN এবং HA-এর নির্ণয় পদ্ধতি ফোলিন-লোরি পদ্ধতি [৭] পরিবর্তিত হয়েছিল।

 

1.3.3 দূষণকারী অপসারণের হার গণনা পদ্ধতি

দূষণকারী অপসারণের হার (SRE) AM-AAO প্রক্রিয়া সিস্টেমের সামগ্রিক দূষণকারী অপসারণের বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। তাদের মধ্যে, Sinf এবং Seff হল যথাক্রমে প্রভাবশালী এবং বর্জ্য পদার্থের দূষক ঘনত্ব, যা NH₄⁺-N, NO₂⁻-N, NO₃⁻{{4}³}, POOD, NO₃⁻{{4}³}{4}⁺}N, COD, NO₂⁻ এর মতো দূষকগুলির ভর ঘনত্বের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে প্রভাবশালী এবং বর্জ্য, mg/L.

 

1.3.4 উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি

ইলুমিনা হাই-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল। 1, 110, 194, এবং 237 তারিখে অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক এবং অ্যারোবিক ট্যাঙ্ক থেকে স্লাজের নমুনা সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং গ্রুপ D01 (D01_A1, D01_A2, D01_O), গ্রুপ D110 (D110_A1, D110_A1, D110_19, D110_A2, D110_A2) গ্রুপ হিসাবে নামকরণ করা হয়েছিল। (D194_A1, D194_A2, D194_O), এবং গ্রুপ D237 (D237_A1, D237_A2, D237_O), যথাক্রমে; 194 এবং 237 দিনে বায়োফিল্ম স্লাজের নমুনা সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং যথাক্রমে M194 এবং M237 নামে নামকরণ করা হয়েছিল। মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের পরিবর্তনের জন্য মোট 14টি স্লাজের নমুনা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ফাস্ট ডিএনএ স্পিন কিট (এমপি বায়োমেডিকেলস, ​​সান্তা আনা, সিএ, ইউএসএ) ব্যবহার করে ডিএনএ বের করা হয়েছিল। ব্যাকটেরিয়া 16S rRNA জিনের V3-V4 অঞ্চলটি 338F/806R প্রাইমার দিয়ে প্রশস্ত করা হয়েছিল। সাংহাই মেজরবিও বায়োমেডিকাল টেকনোলজি কোং লিমিটেড (সাংহাই, চীন) দ্বারা ইলুমিনা MiSeq PE300 প্ল্যাটফর্মে (ইলুমিনা, ইউএসএ) বিশুদ্ধ অ্যামপ্লিকনগুলি ক্রম করা হয়েছিল।

2 ফলাফল এবং আলোচনা

2.1 দীর্ঘ-এএও এবং এএম-এএও প্রক্রিয়াগুলিতে মেয়াদী দূষণকারী অপসারণের নিয়ম

একটানা-প্রবাহ AAO প্রক্রিয়ার অপারেশনের সময় দীর্ঘ-মেয়াদী দূষণকারী অপসারণ (পর্যায় 13) এবং সাসপেন্ডেড পলিথিন ফিলার যুক্ত AM-AAO প্রক্রিয়া (পর্যায় 4)6) চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।

 

পর্যায় 1 (1~45 d), অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে PO₄³⁻-P রিলিজ পরিমাণ (PRA), অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে PO₄³⁻-P গ্রহণের পরিমাণ (PUAA), এবং PO₄³⁻- ট্যাঙ্কে P গ্রহণের পরিমাণ ছিল (AO6m6g)। যথাক্রমে 14.22 মিলিগ্রাম এবং 87.81 মিলিগ্রাম, এবং ফসফরাস গ্রহণ প্রক্রিয়া প্রধানত অ্যারোবিক ট্যাঙ্কে অর্জন করা হয়েছিল। NH₄⁺-N এবং মোট অজৈব নাইট্রোজেন (TIN) অপসারণের হার যথাক্রমে 92.85% এবং 86.37%, যা ডিনাইট্রিফিকেশন প্রভাব নিশ্চিত করে। বায়ুচলাচল ঠিক করার পরে (DO=2~3 mg/L), NH₄⁺-N অপসারণের প্রভাব বেড়ে 98.68% হয়েছে, এবং বর্জ্য TIN ঘনত্ব এবং অপসারণের হার ছিল যথাক্রমে 1.75 mg/L এবং 95.75%, যা যথাক্রমে DO-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া; অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে সিওডি অপসারণের প্রভাব দুর্বল (91.60%)। উপরন্তু, DO এর সূক্ষ্ম-টিউনিং PO₄³⁻-P বর্জ্যের উপর কোন প্রভাব ফেলেনি, গড় 0.47 mg/L, যা ইয়াং সিজিং এট আল-এর উপসংহারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। [৮]।

 

পর্যায় 2 (46~120 d), HRT=8 h সামঞ্জস্য করার পরে, COD অপসারণ কার্যকারিতা সামান্য ওঠানামা করে; PRA, PUAA, এবং PUAO-এর সর্বোচ্চ মান 148.01 mg, 81.95 mg, এবং 114.15 mg এ পৌঁছেছে, যা নির্দেশ করে যে প্রভাবশালী প্রবাহ বৃদ্ধি ফসফরাস অপসারণকে প্রভাবিত করে না এবং উচ্চ NH₄⁺-N এবং TIN অপসারণের কার্যকারিতা বজায় রাখে। 72 তম দিনে, নাইট্রিফিকেশন লিকুইড রিফ্লাক্স অনুপাত 300% এবং 400% বৃদ্ধি করা হয়েছিল। রিফ্লাক্স অনুপাতের বৃদ্ধি টিআইএন অপসারণের প্রভাবকে হ্রাস করেছে, যথাক্রমে 80.37% (300%) এবং 68.68% (400%) অপসারণের হার সহ। 108 থেকে 120 দিন পর্যন্ত, নাইট্রিফিকেশন লিকুইড রিফ্লাক্স অনুপাত 250% হিসাবে নির্ধারিত হয়েছিল। 250% (127.1 mg/L) নাইট্রিফিকেশন লিকুইড রিফ্লাক্স রেশিওতে অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে COD অপসারণের পরিমাণ অন্যদের তুলনায় বেশি বা সমান ছিল (86.2 mg/L, 124.7 mg/L, এবং 128.0 mg/L জন্য 200%, 30%, 40%, যথাক্রমে); বিভিন্ন রিফ্লাক্স অনুপাতের সাথে সম্পর্কিত বর্জ্য ফসফরাসের ঘনত্ব ছিল 0.52 mg/L, 0.35 mg/L, এবং 0.06 mg/L, যা নির্দেশ করে যে একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে নাইট্রিফিকেশন তরল রিফ্লাক্স অনুপাত বৃদ্ধি ফসফরাস অপসারণকে উৎসাহিত করতে পারে। এছাড়াও, রিফ্লাক্স অনুপাত 250% এর ভাল ডিনাইট্রিফিকেশন কর্মক্ষমতা ছিল, একটি টিআইএন অপসারণের হার 86.86%।

 

পর্যায় 3 (121~158 d), নাইট্রিফিকেশন তরল রিফ্লাক্স অনুপাত 250% এ স্থির করা হয়েছিল। 131 তম দিনে, প্রভাবের প্রবাহ 5 L/h-এ বৃদ্ধি করা হয়েছিল, COD এবং ফসফরাস অপসারণের প্রভাব হ্রাস পেয়েছে, এবং বর্জ্যের ঘনত্ব ছিল যথাক্রমে 73.3 mg/L এবং 3.92 mg/L, ইঙ্গিত করে যে প্রভাবের প্রবাহ বৃদ্ধির ফলে চিকিত্সা ছাড়াই আরও বেশি COD নিষ্কাশন করা হয়েছে। উপরন্তু, NH₄⁺-N এবং TIN-এর সর্বোচ্চ অপসারণের হার ছিল যথাক্রমে 93.82% এবং 79.12%, যার মধ্যে NO₃⁻-N বর্জ্যের প্রধান দূষণকারী হয়ে উঠেছে (4.70 mg/L)। 139 তম দিনে, প্রবাহিত প্রবাহ 4 L/h-এ হ্রাস করা হয়েছিল, বর্জ্য COD এবং অপসারণের হার যথাক্রমে 55.7 mg/L এবং 85.97% ছিল, যা HRT=5.6 h-এ কার্বন অপসারণ কার্যক্ষমতার চেয়ে বেশি ছিল, ইঙ্গিত করে যে HRT-এর হ্রাস CMO-এর রিভাল প্রভাব হ্রাস করতে পারে৷ উপরন্তু, NH₄⁺-N এবং TIN-এর সর্বোচ্চ অপসারণের হার ছিল 100% এবং 97.41%, যা নির্দেশ করে যে HRT-এর সমন্বয় নাইট্রিফিকেশন এবং ডিনাইট্রিফিকেশনকে উন্নীত করেছে, কিন্তু অত্যধিক সংক্ষিপ্ত HRT ডিনাইট্রিফিকেশন প্রভাবকে হ্রাস করতে পারে। অতএব, যখন এইচআরটি=7 ঘন্টা, প্রতিটি ট্যাঙ্কের প্রতিক্রিয়াগুলি সম্পূর্ণরূপে এগিয়ে যাওয়ার জন্য এটি যথেষ্ট, এবং এইচআরটি-তে একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ডিনাইট্রিফিকেশন প্রভাবের উপর সামান্য প্রচারমূলক প্রভাব ফেলে।

 

159 তম দিনে, 20% স্থগিত পলিথিন ফিলারগুলি AAO প্রক্রিয়ার অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে যুক্ত করা হয়েছিল। পর্যায় 4 (159~209 d), সিওডি এবং PO₄³⁻-পি অপসারণ কার্যক্ষমতা উন্নত করা হয়েছিল। 172 দিন থেকে শুরু করে, প্রভাবশালী NH₄⁺{{9}N ঘনত্ব 64.17 mg/L (C/N=8.59), বর্জ্য COD এবং অপসারণের হার ছিল যথাক্রমে 77.7 mg/L এবং 86.06%। কারণ হতে পারে যে বায়োফিল্মটি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং সক্রিয় স্লাজ বেশিরভাগ সিওডি অপসারণে প্রধান অবদান রেখেছে; সাসপেন্ড করা ফিলার PO₄³⁻-P অপসারণের হার 1.18% বাড়িয়েছে। যাইহোক, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে প্রভাবশালী NH₄⁺-N বৃদ্ধির ফলে NO₃⁻-N এর ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য আরও কার্বন উত্সের প্রয়োজন হয়, যা ফসফরাস নিঃসরণ এবং PAOs গ্রহণের জন্য সহায়ক ছিল না; একই সময়ে, এই অপারেশনটি সম্পূর্ণরূপে NO₃⁻-N কমাতে পারেনি, এবং সর্বনিম্ন বর্জ্য ঘনত্ব ছিল 7.30 mg/L। 185 তম দিনে, এইচআরটি 5.6 ঘন্টায় পরিবর্তন করে, এটি পাওয়া গেছে যে সিওডি অপসারণের প্রভাবটি সামান্য ওঠানামা করেছে, অপসারণের হার 86.05%; বর্জ্য PO₄³⁻-P ঘনত্ব 0.05 mg/L বৃদ্ধি পেয়েছে, যার সাথে PUAA বৃদ্ধি পেয়েছে (13.02 মিলিগ্রাম থেকে 18.90 মিলিগ্রাম), ইঙ্গিত করে যে স্লাজ এবং বায়োফিল্ম সিনারজিস্টিকভাবে একটি নির্দিষ্ট ফসফরাস পুনরুদ্ধার করেছে। এছাড়াও, বর্জ্য NH₄⁺-N, NO₃⁻-N, এবং TIN ঘনত্ব যথাক্রমে 10.23 mg/L, 6.52 mg/L, এবং 16.82 mg/L, ইঙ্গিত করে যে HRT-এর প্রভাব হ্রাসের ফলে সীসা হ্রাস পাবে। NH₄⁺-N এবং TIN। 195 তারিখে, এইচআরটি আবার 7 ঘন্টায় সামঞ্জস্য করা হয়েছিল, এবং এই সময়ে, বর্জ্যের দূষণকারী উপাদান হ্রাস পেয়েছে এবং সিস্টেমের নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ এবং জৈব পদার্থ অপসারণের কার্যকারিতা ধীরে ধীরে পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।

 

পর্যায় 5 (210~240 d), প্রভাবশালী NH₄⁺-N ঘনত্ব 84.06 mg/L (C/N=6.28) বৃদ্ধি করা হয়েছিল, এবং সক্রিয় স্লাজ এখনও জৈব পদার্থ অপসারণে প্রধান অবদান রেখেছে। NH₄⁺-N-এর বৃদ্ধি সিওডি অপসারণের উপর সামান্য প্রভাব ফেলেছে। অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে শোষিত সিওডির অনুপাত ছিল 68.02%, এবং বেশিরভাগ জৈব পদার্থ অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে PAOs দ্বারা শোষিত হয়েছিল এবং অভ্যন্তরীণ কার্বন উত্স (PHAs) এ সংশ্লেষিত হয়েছিল এবং অ্যানেরোবিক ফসফরাস মুক্তি সম্পূর্ণরূপে সম্পন্ন হয়েছিল [9]। সর্বাধিক PRA ছিল 72.75 mg, এবং PUAA এবং PUAO ছিল যথাক্রমে 35.82 mg/L এবং 48.20 mg/L, কিন্তু ফসফরাস গ্রহণের প্রধান অবদান এখনও বায়বীয় ট্যাঙ্ক থেকে এসেছে। 221 তম দিনে, ভরাট অনুপাত 30% বৃদ্ধি করা হয়েছিল, এবং বর্জ্য NH₄⁺-N এবং TIN এর ঘনত্ব যথাক্রমে 4.49 mg/L এবং 5.16 mg/L দ্বারা হ্রাস পেয়েছে; তাদের মধ্যে, NH₄⁺-N এবং NO₃⁻-N, যথাক্রমে 70.11% এবং 28.75% বর্জ্য TIN এর জন্য দায়ী। 231 তম দিনে, প্রভাবশালী NH₄⁺-N ঘনত্ব 66.34 mg/L-এ সামঞ্জস্য করা হয়েছিল এবং সিস্টেমের দূষণকারী অপসারণ কার্যকারিতা মূলত স্থিতিশীল ছিল।

 

পর্যায় 6 (241~263 d), দূষণকারী অপসারণের উপর এর প্রভাব অন্বেষণ করার জন্য চুল্লির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল। 241 তারিখে, তাপমাত্রা 18 ডিগ্রিতে হ্রাস করা হয়েছিল, সিওডি অপসারণের হার কমে 84.37% হয়েছে, কিন্তু তাপমাত্রা হ্রাসের কারণে সিওডি পরিবর্তনের নিয়ম পরিবর্তন হয়নি। অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে অপসারণের অনুপাত ছিল সর্বোচ্চ, 62.02%, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে ডিনাইট্রিফাইং ফসফরাস অপসারণ প্রক্রিয়া 26.72% COD গ্রাস করেছিল, অ্যারোবিকের বর্জ্যে NO₃⁻-N ঘনত্ব এবং ট্যাঙ্কের m4/L/108 মি.4. NH₄⁺-N বাকি আছে; উপরন্তু, PRA তাপমাত্রার দ্বারা কম প্রভাবিত হয়েছিল, কিন্তু অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কের ফসফরাস গ্রহণের কার্যকারিতা হ্রাস পেয়েছে, PUAA মাত্র 19.77 mg, এবং ফসফরাস 3.94 mg/L দ্বারা অ্যারোবিক ট্যাঙ্কে সরানো হয়েছিল। বেশিরভাগ সাইক্রোফিলিক PAO গুলি বায়বীয় ফসফরাস গ্রহণ প্রক্রিয়া চালিয়েছে [10]। যখন তাপমাত্রা আরও কমিয়ে 13 ডিগ্রী করা হয়, NH₄⁺-N এবং TIN এর অপসারণের হার যথাক্রমে 6.38% এবং 6.25% কমে যায়; একই সময়ে, PUAA এবং PUAO যথাক্রমে 7.77 মিলিগ্রাম এবং 15.00 মিলিগ্রাম হ্রাস পেয়েছে, যা তাপমাত্রা হ্রাসের কারণে মাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপ এবং বৃদ্ধি এবং বিপাক ক্ষমতা হ্রাসের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। জিন ইউ [১১] আবিষ্কার করেছেন যে তাপমাত্রা 14 ডিগ্রির কম হলে, সিস্টেমের বর্জ্য দূষণকারী ঘনত্বের গ্যারান্টি দেওয়া কঠিন।

 

(চিত্র 2 AAO এবং AM-দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশন চলাকালীন AAO প্রক্রিয়ায় দূষণকারী অপসারণ: সহ (c) NH₄⁺-N ঘনত্ব এবং অপসারণের হার অপারেশনের দিনগুলির সাথে পরিবর্তিত হয়, (d) NOₓ⁻N এর বক্ররেখা, ক্রিয়াকলাপের ঘনত্বের সাথে C{4}} দিন পরিবর্তন হয় অপসারণের হার অপারেশনের দিনগুলির সাথে পরিবর্তিত হয় (0~260 d), এবং উল্লম্ব অক্ষগুলি হল ρ (NH₄⁺{{8}N)/(mg·L⁻¹), ρ (NO₃⁻-N)/(mg·L⁻ এবং পর্যায়ক্রমে বক্ররেখা)

 

2.2 AAO এবং AM-AAO প্রক্রিয়াগুলির সাধারণ চক্রে দূষণকারী পরিবর্তনের নিয়ম

AAO এবং AM{0}}AAO প্রক্রিয়াগুলির দূষণকারী অপসারণের প্রক্রিয়া আরও অন্বেষণ করতে, বিভিন্ন অপারেশন পর্যায়ের সাধারণ চক্রের দূষণকারী ঘনত্বের পরিবর্তনগুলি বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, যেমন চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে।

 

দিন 42 (পর্যায় 1), AAO প্রক্রিয়ার ভাল ডিনাইট্রিফিকেশন এবং ফসফরাস অপসারণ কর্মক্ষমতা ছিল। যাইহোক, উচ্চ প্রভাবশালী সিওডি ফসফরাস রিলিজ কর্মক্ষমতা উন্নত করেনি, এবং এই সময়ে PRA ছিল 9.13 mg/L। এছাড়াও, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে প্রবেশ করার সময় NH₄⁺-N আগে থেকেই গ্রহণ করা হয়েছিল; তারপর, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক উৎপন্ন NO₃⁻-N কে N₂ এ কমিয়ে দেয়; যাইহোক, অ্যারোবিক ট্যাঙ্ক শুধুমাত্র NH₄⁺-N এর 3.52 mg/L অপসারণ করেছে, যা স্টেজ 1-এ দীর্ঘ HRT এর কারণে হতে পারে যার ফলে DO বৃদ্ধি অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে ফিরে আসে, এবং NH₄⁺-N-এর বেশিরভাগই নাইট্রিফিকেশন সম্পন্ন করেছিল, যার ফলে ট্যাঙ্কারে অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে প্রবেশ করানো হয়।

 

118 তম দিনে (পর্যায় 2), প্রভাবশালী সিওডি হ্রাসের সাথে, ফসফরাস নিঃসরণ এবং ডিনাইট্রিফিকেশন কর্মক্ষমতা খারাপ হয়ে যায়। অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে ফসফরাস নিঃসরণ ঘনত্ব ছিল 5.91 mg/L, এবং NO₃⁻- বায়বীয় ট্যাঙ্কের বর্জ্য পদার্থে N এর ঘনত্ব ছিল 8.20 mg/L। অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে PO₄³⁻-P ঘনত্ব কমে 2.78 mg/L, ইঙ্গিত করে যে PO₄³⁻-P অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে সরানো হয়েছিল৷ উপরন্তু, নাইট্রিফিকেশন তরল রিফ্লাক্স অনুপাত এই সময়ে 250% এ স্থির করা হয়েছিল। 300% এবং 400% এর রিফ্লাক্স অনুপাতের সাথে তুলনা করে, প্রক্রিয়াটির নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণ এবং জৈব পদার্থ অপসারণের কার্যকারিতা উন্নত করা হয়েছিল, যা নির্দেশ করে যে একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে নাইট্রিফিকেশন তরল রিফ্লাক্স বৃদ্ধি দূষণকারী অপসারণের প্রভাবকে বাড়িয়ে তুলতে পারে।

 

207 দিনে (পর্যায় 4), AM-AAO প্রক্রিয়াতে প্রভাবশালী NH₄⁺-N এবং HRT সামঞ্জস্য করার পরে, COD অপসারণের হার ছিল 86.15%; বায়বীয় ট্যাঙ্কটি NH₄⁺-N এর 13.34 mg/L অপসারণ করেছে, অবশিষ্ট TIN ঘনত্ব ছিল 7.51 mg/L, এবং 4.39 mg/L NO₃⁻-N উত্পাদিত হয়েছে, এবং NO₃⁻-এন ফ্লুটেন্ট হয়ে গেছে। অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক এবং অ্যারোবিক ট্যাঙ্কের মধ্যে ফসফরাস অপসারণের অবদানে কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না। এছাড়াও, প্রভাবশালী NH₄⁺-N বৃদ্ধি করা নাইট্রিফিকেশনকে প্রভাবিত করেনি, কিন্তু প্রভাবশালী TIN ঘনত্বের বৃদ্ধি AM-AAO প্রক্রিয়ার ডিনাইট্রিফিকেশন কর্মক্ষমতা হ্রাস করে, যার ফলে TIN অপসারণকে প্রভাবিত করে।

 

262 তম দিনে (পর্যায় 6), চুল্লির তাপমাত্রা ছিল 13 ডিগ্রি, এবং এই সময়ে সিওডি অপসারণের হার ছিল 83.67%। একই সময়ে, অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কে 6.95 mg/L ফসফরাস নির্গত হয়েছিল; NH₄⁺-N এর 20.22 mg/L অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক দ্বারা গ্রাস করা হয়েছিল এবং ডিনাইট্রিফিকেশন করা হয়েছিল, এবং অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কের বর্জ্যে NO₃⁻-N এর ঘনত্ব ছিল 5.07 mg/L; বায়বীয় ট্যাঙ্কের টিআইএন ক্ষতি ছিল 1.32 mg/L; TIN অপসারণের হার ছিল 77.00%, এবং বর্জ্য TIN-এ 11.24 mg/L NH₄⁺-N রয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে নিম্ন তাপমাত্রা নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া এবং ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়াগুলির কার্যকলাপকে কমিয়ে দেয়, যার ফলে পোলাউটের অসম্পূর্ণ অপসারণ হয়। উপরন্তু, PRA 6.95 mg/L-এ হ্রাস পেয়েছে, এবং অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক এবং বায়বীয় ট্যাঙ্কের ফসফরাস গ্রহণের কার্যক্ষমতা যথাক্রমে 2.41 mg/L এবং 3.61 mg/L-এ কমেছে, যা ইঙ্গিত করে যে চুল্লির তাপমাত্রা হ্রাস ফসফরাস অপসারণকে বাধা দেয়, ট্যাঙ্কের PRA-এর কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়। উচ্চ বর্জ্য ফসফরাস ঘনত্ব.

 

(চিত্র 3 সাধারণ চক্রের দূষক পরিবর্তনগুলি: সহ (a) AAO প্রক্রিয়ার 42 তম দিন, (b) AAO প্রক্রিয়ার 118 তম দিন, (c) AM-AAO প্রক্রিয়ার 207 দিন, (d) AMO-এর 262 তম দিনে দূষণকারী ঘনত্বের বক্ররেখার পরিবর্তন এবং AAO প্রক্রিয়াটি হল প্রতিক্রিয়া- উল্লম্ব অক্ষ হল প্রতিটি দূষণকারীর ঘনত্ব (mg/L) (COD, NH₄⁺-N, NO₃⁻-N, PO₄³⁻-P))

 

2.3 AAO এবং AM-AAO প্রসেসে এক্সট্রাসেলুলার পলিমেরিক সাবস্টেন্স (EPS) এর গঠন ও বিষয়বস্তুর পরিবর্তন

পরীক্ষার সময়, 101 দিন (AAO প্রক্রিয়া) এবং 255 দিনে (AM-AAO প্রক্রিয়া) ইপিএস-এর রচনা এবং বিষয়বস্তুর পরিবর্তনগুলি নির্ধারণ এবং বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, যেমন চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে। সামগ্রিকভাবে, 101 এবং 255 দিনে মোট EPS বিষয়বস্তু TB,{6}} এবং পিপিএস অংশের প্রধান অংশের জন্য অ্যাকাউন্টের বৃদ্ধির জন্য দায়ী করা যেতে পারে। টিবি-ইপিএস; 101 তম দিনে, অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক এবং অ্যারোবিক ট্যাঙ্কে মোট ইপিএস সামগ্রী একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা দেখায় (যথাক্রমে 0.12 মিলিগ্রাম/জিভিএসএস, 0.29 মিলিগ্রাম/জিভিএসএস এবং 0.37 মিলিগ্রাম/জিভিএসএস); তাদের মধ্যে, নাইট্রিফিকেশন পর্যায়ে EPS বিষয়বস্তু উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল, যা অভ্যন্তরীণ অণুজীবের সক্রিয় বিপাকের কারণে হতে পারে যখন সিস্টেমটি উচ্চ কার্বন-থেকে-নাইট্রোজেন অনুপাত (C/N=5.9) অবস্থার অধীনে পরিচালিত হয়েছিল [12]। যাইহোক, টিবি-ইপিএস স্লাজ ফ্লোক্স গঠনে ইতিবাচক ভূমিকা পালন করেছিল, যখন S-ইপিএস এবং এলবি-ইপিএস নেতিবাচক প্রভাব ফেলেছিল [৮]; এই পরীক্ষায়, S-EPS এবং LB-EPS-এর বিষয়বস্তু তুলনামূলকভাবে কম ছিল, যা স্লাজ বৃদ্ধির জন্য পরিস্থিতি তৈরি করেছিল; ক্রমাগত-ফ্লো স্লাজ-ফিল্ম হাইব্রিড সিস্টেমে, ফ্লোকুলেন্ট স্লাজের ভূমিকা অপরিবর্তনীয় [2]।

 

এছাড়াও, প্রতিটি প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্কে স্লাজের বিভিন্ন স্তরে PN/PS-এর পরিবর্তনের নিয়মগুলি আলাদা ছিল। প্রতিটি প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্কের PN সর্বদা PS এর চেয়ে বেশি ছিল। 101 তম দিনে, S-EPS, LB-EPS, এবং TB- স্লাজের ইপিএসে PN/PS অনুপাত ছিল যথাক্রমে 0.06, 1.62, এবং 2.67, যখন 255 তম দিনে, তারা ছিল 0.03, 1.30, এবং PS/এ ডিসিও, 1.30, এবং বাইরের স্তর থেকে স্লাজ কোষের ভেতরের স্তরে একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা। যাইহোক, যখন চুল্লির তাপমাত্রা 13 ডিগ্রীতে হ্রাস করা হয়েছিল, তখন তিনটি ট্যাঙ্কের মোট EPS সামগ্রী একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা দেখায় (যথাক্রমে 0.28 mg/gVSS, 0.41 mg/gVSS, এবং 0.63 mg/gVSS)। কারণ হতে পারে যে অণুজীবগুলি নিম্ন তাপমাত্রার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে অক্ষম হয়ে মারা যায় বা অটোলাইজড হয়ে যায় এবং এই মৃত অণুজীবগুলি EPS ছেড়ে দেয়, যার ফলে স্লাজের EPS উপাদান বৃদ্ধি পায়, বা নিম্ন তাপমাত্রা কিছু সাইক্রোফিলিক অণুজীবকে চুল্লিতে তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে আরও EPS ক্ষরণ করতে প্ররোচিত করে [13]।

 

(চিত্র 4 দিন 101 (AAO প্রক্রিয়া) এবং 255 দিনে EPS বিষয়বস্তু এবং রচনার পরিবর্তন (AM-AAO প্রক্রিয়া): বাম দিকে হল AAO প্রক্রিয়া, এবং ডান দিকে হল AM-AAO প্রক্রিয়া। অনুভূমিক অক্ষ হল প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্ক (অ্যানারোবিকের শেষ, এলএওপিএসের শেষ, এবং এলপিএসের শেষ)। TB) বাম উল্লম্ব অক্ষ হল EPS বিষয়বস্তু (mg·gVSS⁻¹), এবং ডান উল্লম্ব অক্ষ হল PN/PS অনুপাত এবং এতে PN/PS অনুপাতের একটি লাইন চার্ট রয়েছে।

 

2.4 মাইক্রোবিয়াল বৈচিত্র্য এবং জনসংখ্যা গতিশীল সম্প্রদায় উত্তরাধিকার নিয়ম

উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং ফলাফল দেখায় যে 14টি স্লাজ নমুনার সিকোয়েন্সের সংখ্যা ছিল 1,027,419, এবং প্রতিটি নমুনার ওটিইউ সিকোয়েন্সের সংখ্যা সারণি 2 এ দেখানো হয়েছে। নমুনার কভারেজ 0.995 এর উপরে ছিল, যা নির্দেশ করে যে উচ্চ সিকোয়েন্সিং ফলাফল ছিল। গ্রুপ D01 প্রাথমিক মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের গঠন বর্ণনা করেছে, উচ্চ Ace সূচক সহ, এটি নির্দেশ করে যে সিস্টেমের শুরুতে স্লাজের উচ্চ মাইক্রোবিয়াল প্রজাতির সমৃদ্ধি ছিল। AAO থেকে AM-AAO প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের রূপান্তরের সাথে, Ace সূচক হ্রাস পেয়েছে, এবং AM-AAO সিস্টেমে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের সমৃদ্ধি হ্রাস পেয়েছে৷ উপরন্তু, সিম্পসন সূচক হ্রাস পেয়েছে, যা নির্দেশ করে যে জীবাণু সম্প্রদায়ের বৈচিত্র্য হ্রাস পেয়েছে। Ace সূচকের পরিবর্তন অনুসারে, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক বায়োফিল্মের মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের মোট প্রজাতির সংখ্যা হ্রাসের প্রবণতা দেখায়; শ্যানন সূচকের হ্রাস প্রমাণ করে যে বায়োফিল্মে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের বৈচিত্র্য হ্রাস পেয়েছে।

 

সারণী 2 অণুজীব বৈচিত্র্য সূচকের পরিবর্তন

নমুনা

OTU সিকোয়েন্সের সংখ্যা

টেক্কা

চাও

শ্যানন

সিম্পসন

কভারেজ

D01_A1

75369

1544.767

1492.155

4.689

0.046

0.995

D01_A2

77445

1614.703

1555.856

4.770

0.035

0.996

D01_O

74749

1506.546

1461.004

4.597

0.057

0.995

D110_A1

67195

1494.095

1473.700

4.968

0.025

0.994

D110_A2

73010

1573.343

1529.792

5.068

0.023

0.994

D110_O

68167

1413.380

1381.000

5.022

0.022

0.995

D194_A1

63483

1295.337

1270.407

4.649

0.041

0.996

D194_A2

70785

1504.249

1475.363

4.912

0.029

0.995

D194_O

67792

1461.187

1440.091

4.983

0.025

0.995

D237_A1

63954

1558.443

1534.132

5.375

0.016

0.996

D237_A2

62356

1469.629

1449.284

5.354

0.016

0.996

D237_O

60245

1294.794

1311.481

4.931

0.032

0.996

M194

72463

1541.642

1514.135

5.037

0.024

0.994

M237

66265

1405.497

1395.781

4.906

0.027

0.995

 

The main phyla with relative abundance >14 টি নমুনার মধ্যে 10% বিশ্লেষণ করা হয়েছিল (চিত্র 5a)। D01 গ্রুপের প্রভাবশালী ফাইলা ছিল অ্যাক্টিনোব্যাক্টেরিওটা (25.76%)32.90%), প্রোটিওব্যাকটেরিয়া (21.98%)27.16%), ব্যাকটেরয়েডোটা (15.50%)18.36%, এবং Firmicutes (10.37%)13.77%); তবে অ্যাক্টিনোব্যাকটেরিওটার আপেক্ষিক প্রাচুর্য (16.89%19.16%) এবং Firmicutes (3.83%)D110 গ্রুপে 6.52%) হ্রাস পেয়েছে এবং প্রোটিওব্যাকটেরিয়ার আপেক্ষিক প্রাচুর্য বৃদ্ধি পেয়েছে (32.96%~40.75%)। এএম-এএও প্রক্রিয়া পদ্ধতিতে, অ্যাক্টিনোব্যাকটেরিওটা দ্রুত হ্রাস পেয়েছে, এমনকি D237 গ্রুপে 3% এরও কম, যখন প্রোটিওব্যাকটেরিয়া (33.72%43.54%), ব্যাকটেরয়েডোটা (17.40%)24.19%), and Chloroflexi (12.46%~12.77%) have become the phyla with relatively high abundances. In addition, in sample M194, the phyla with relative abundance >10% প্রোটিওব্যাকটেরিয়া (35.26%) এবং ব্যাকটেরয়েডোটা (30.61%) ছিল, যা নির্দেশ করে যে বায়োফিল্মটির মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের গঠন সক্রিয় স্লাজের মতো ছিল। নমুনা M237-এ, Firmicutes-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্য 2%-এর কম, এবং Acidobacteriota (5.33%) এর প্রাচুর্য বৃদ্ধি পেয়েছে।

 

By creating a heat map (Figure 5b), the 14 samples were compared at the genus level (relative abundance >3%)। এটি পাওয়া গেছে যে D01 গ্রুপের প্রভাবশালী প্রজন্ম ছিল Candidatus_Microthrix (11.32%)20.65%), norank_f__norank_o__norank_c__SJA-28 (3.97%)6.36%), ট্রাইকোকক্কাস (6.99%)9.95%), এবং অর্নিথিনিব্যাক্টর (3.99%)6.41%); সিস্টেমটি AM-AAO প্রক্রিয়ায় চালিত হওয়ার পর, Candidatus_Microthrix-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্য দ্রুত 0.02% (গ্রুপ D237) এ নেমে এসেছে; যখন norank_f__norank_o__norank_c__SJA-28 প্রথম বৃদ্ধি এবং তারপর হ্রাসের প্রবণতা দেখিয়েছে (গ্রুপ D237, 1.91%2.91%)। যখন প্রক্রিয়াটি স্থিরভাবে পরিচালিত হয়, তখন অ্যাজোস্পিরা তুলনামূলকভাবে প্রভাবশালী জেনারে পরিণত হয় (গ্রুপ D237, 7.37%18.41%)। উপরন্তু, বায়োফিল্ম জেনারা মূলত স্লাজের মতোই ছিল, এবং M194 এবং M237-এ norank_f__norank_o__Run-SP154-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল যথাক্রমে 6.61%~7.66% এবং 7.43%।

 

মোট 12টি বংশ এবং অ্যামোনিয়ার 1 পরিবার-অক্সিডাইজিং ব্যাকটেরিয়া (AOB), নাইট্রাইট-অক্সিডাইজিং ব্যাকটেরিয়া (NOB), গ্লাইকোজেন-সঞ্চয়কারী জীব (GAOs), এবং ফসফরাস-সঞ্চয়যোগ্য জীবের জন্য TPA (3PA) পদ্ধতিতে নির্বাচন করা হয়েছিল। এটি পাওয়া গেছে যে গ্রুপ D01, নাইট্রোসোমোনাস (0.02%)0.03%), Ellin6067 (0.01%)০.০২% এবং নাইট্রোস্পিরা (০.০৪%)0.07%) NH₄⁺-N এর অক্সিডেশন কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে পারে। D110 গ্রুপে নাইট্রোসোমোনাস এবং নাইট্রোস্পিরার হ্রাস উচ্চ অভ্যন্তরীণ রিফ্লাক্স অনুপাতের কারণে হতে পারে, তবে Ellin6067 (0.01%)0.02%) বিরক্ত হয়নি। গ্রুপ D194-এ, সিস্টেমটি AM-AAO প্রক্রিয়ায় পরিচালিত হয়েছিল, এবং HRT-এর হ্রাস NOB এবং কিছু AOB কে ধুয়ে দিয়েছে। প্রভাবশালী অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের বৃদ্ধি গ্রুপ D237 (চিত্র 5b) এ উপরের তিনটি জেনারের আপেক্ষিক প্রাচুর্য বৃদ্ধির কারণ হতে পারে। উপরন্তু, AOB (Nitrosomonas এবং Ellin6067, 0.03%0.07%) এবং NOB (Nitrospira, 0.01%)0.02%) নমুনা M237-এ একটি সামান্য বৃদ্ধি দেখায়, যা নির্দেশ করে যে বায়োফিল্মটি স্লাজ সিস্টেমকে ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া অর্জনে সহায়তা করেছে।

 

গ্রুপ D01-এ বিস্তৃত PAO ছিল, যার মধ্যে রয়েছে Acinetobacter, Candidatus_Accumulibacter, Candidatus_Microthrix, Defluviimonas, Pseudomonas এবং Tetrasphaera। ক্যান্ডিডেটাস_মাইক্রোথ্রিক্স (10.93%~11.88%) এবং PAO-এর পরিবর্তন আপেক্ষিক প্রাচুর্যের সাথে<5% in group D110 may be the reasons for the decrease of PRA in Stage 2. In group D194, the relative abundances of Candidatus_Microthrix and Tetrasphaera decreased to 0.711.14 এবং 0.31%0.39% [14]। D237 গ্রুপে, Candidatus_Microthrix প্রায় বাদ দেওয়া হয়েছিল (0.02%), এবং PAOগুলি যেগুলি ফসফরাস অপসারণ ফাংশন প্রয়োগ করার জন্য এটি প্রতিস্থাপন করেছিল তারা ছিল Defluviimonas (0.70%)1.07%) এবং ডেক্লোরোমোনাস (0.95%)1.06%); উপরন্তু, Comamonadaceae পরিবারে ফসফরাস অপসারণের কার্যকারিতা নিশ্চিত করা হয়েছে [৮], এবং অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক বা অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কে কোমামোনাডেসি-এর আপেক্ষিক প্রাচুর্য তুলনামূলকভাবে বেশি ছিল, অ্যারোবিক ট্যাঙ্কের প্রায় দ্বিগুণ। উপরন্তু, Candidatus_Competibacter এবং Defluviicoccus ছিল সমস্ত নমুনায় GAO-এর প্রভাবশালী প্রজন্ম, কিন্তু D01 গ্রুপে দুটি প্রজন্মের প্রাচুর্য ছিল<1%. In the remaining samples, the growth of Defluviicoccus lagged behind that of Candidatus_Competibacter. In group D237, the abundances of the two genera were 2.96%~3.89% and 0.54%~0.57%, respectively. GAOs are considered to compete with PAOs for organic matter, thereby causing the deterioration of biological phosphorus removal performance, but recent studies have found that GAOs can carry out endogenous denitrification to achieve denitrification (the average TIN removal rate was 83.08% when the system was stable) [7].

 

(চিত্র 5 মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের রচনা: (ক) ফাইলাম স্তরে আপেক্ষিক প্রাচুর্যের বার চার্ট। অনুভূমিক অক্ষ হল নমুনা, এবং উল্লম্ব অক্ষ হল আপেক্ষিক প্রাচুর্য/%। এতে অ্যাক্টিনোব্যাক্টেরিওটা এবং প্রোটিওব্যাক্টেরিয়ার মতো প্রধান ফাইলা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে; (খ) নমুনা স্তরে আপেক্ষিক প্রাচুর্যের তাপ, নমুনা প্রাচুর্যের নমুনা। এবং উল্লম্ব অক্ষ হল প্রভাবশালী প্রজন্মের রঙের গভীরতা আপেক্ষিক প্রাচুর্যের মাত্রা নির্দেশ করে)

 

সারণি 3 14টি জৈবিক নমুনায় কার্যকরী গোষ্ঠীর প্রাচুর্য

ফিলাম

পরিবার

জেনাস

নমুনার প্রাচুর্য (%)

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

নাইট্রোসোমোনাডেসি

নাইট্রোসোমোনাস

0.00~0.06

নাইট্রোস্পিরোটা

নাইট্রোস্পাইরাসি

নাইট্রোস্পিরা

0.00~0.07

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

কম্পিটিব্যাক্টেরেসিয়া

প্রার্থী_প্রতিযোগীতা

0.70~3.89

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

Defluviicoccaceae

ডিফ্লুভিকোকাস

0.23~0.57

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

Moraxellaceae

অ্যাসিনেটোব্যাক্টর

0.01~0.72

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

Rhodocyclaceae

Candidatus_Accumulibacter

0.01~0.05

অ্যাক্টিনোব্যাকটেরিওটা

Microtrichaceae

ক্যান্ডিডেটাস_মাইক্রোথ্রিক্স

0.02~20.64

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

রোডোব্যাক্টেরেসিয়া

ডিফ্লুভিইমোনাস

0.63~3.25

অ্যাক্টিনোব্যাকটেরিওটা

সিউডোমোনাডেসি

সিউডোমোনাস

0.00~0.05

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

Intrasporangiaceae

টেট্রাসফেরা

0.03~2.18

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

Rhodocyclaceae

ডেক্লোরোমোনাস

0.03~1.14

প্রোটিওব্যাকটেরিয়া

-

কমোন্যাডেসি পরিবার

1.70~8.28

 

3 উপসংহার

ট্রিটমেন্ট অবজেক্ট হিসাবে প্রকৃত পয়ঃনিষ্কাশন ব্যবহার করে, AM-AAO প্রক্রিয়ার অপারেটিং শর্তগুলি অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল। এটি পাওয়া গেছে যে যখন প্রক্রিয়াটি HRT=7 h, তাপমাত্রা প্রায় 25 ডিগ্রি, অভ্যন্তরীণ রিফ্লাক্স=250%, SRT=40 d, স্লাজ রিফ্লাক্স=50%, এবং অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক ফিলার ফিলিং রেট=30% এর অধীনে পরিচালিত হয়েছিল, তখন দূষণকারী অপসারণের প্রভাব ছিল সর্বোত্তম৷ সর্বাধিক NH₄⁺-N অপসারণের হার ছিল 98.57%; বর্জ্য NO₃⁻-N ঘনত্ব, PO₄³⁻-P ঘনত্ব, TIN অপসারণের হার, এবং COD অপসারণের হার ছিল 6.64 mg/L, 0.42 mg/L, 83.08%, এবং {{16}%, যথাক্রমে।

 

অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্কটি ভাল জৈব পদার্থ অপসারণ এবং ফসফরাস মুক্তির প্রক্রিয়া সম্পাদন করে, 64.51% সিওডি অপসারণ এবং একই সময়ে 9.77 মিলিগ্রাম/এল ফসফরাস নির্গত হয়; অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক ভাল ডিনাইট্রিফাইং ফসফরাস অপসারণ প্রতিক্রিয়া সঞ্চালিত; বায়বীয় ট্যাঙ্কটি সম্পূর্ণ নাইট্রিফিকেশন এবং ফসফরাস গ্রহণের প্রক্রিয়া সম্পাদন করে, যেখানে NH₄⁺-N অপসারণের হার এবং PUAO যথাক্রমে 97.85% এবং 59.12 মিগ্রা।

 

যখন AM-AAO প্রক্রিয়া স্থিরভাবে পরিচালিত হয়, তখন AOB বৃদ্ধি পায় (Ellin6067 এবং Nitrosomonas, 0.02%~0.04% → 0.04%0.12%) এবং NOB (Nitrospira, 00.01% → 0.02%0.04%) নাইট্রিফিকেশনের পর্যাপ্ত অগ্রগতি নিশ্চিত করেছে, এবং NH₄⁺-N অপসারণের হার 8.35% বৃদ্ধি পেয়েছে; GAOs (Candidatus_competibacter and Defluviicoccus, 1.31%1.61% → 3.49%4.46%) অন্তঃসত্ত্বা ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়ায় প্রাধান্য পেয়েছে; PAO-এর বৃদ্ধি (Defluviimonas, Dechloromonas, and Comamonadaceae family, 3.29%8.67% → 3.79% ~ 9.35%) ভাল ফসফরাস অপসারণ কর্মক্ষমতা বজায় রাখার কারণ ছিল; উপরন্তু, অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্ক বায়োফিল্মের মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায় গঠনটি মূলত সক্রিয় স্লাজের মতো ছিল, যা যৌথভাবে সিস্টেমের নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস অপসারণের কার্যকারিতা নিশ্চিত করে।