सीवेज ट्रीटमेंट प्लांटों में एरेशन टैंकों का संचालन एवं प्रबंधन, तथा सामान्य समस्याओं के समाधान उपाय

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इस पोस्ट को अंतिम बार yinkuilin6868 द्वारा 2016-2-25 08:52 पर संपादित किया गया। ऑक्सीकरण टैंक, अपशिष्ट जल शोधन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; यह सीधे अपशिष्ट जल शोधन संयंत्र से निकलने वाले पानी की गुणवत्ता, एवं उत्पादन लागत पर प्रभाव डालता है। यदि प्रबंधन ठीक से न किया जाए, तो अपशिष्ट जल शोधन प्रणाली विफल हो सकती है। आइए, एक्टिव स्लज विधि के तहत एरेशन टैंकों के संचालन एवं प्रबंधन संबंधी कुछ बातों पर चर्चा करें। पूर्ण मिश्रण वाले एरेशन टैंकों में, इनलेट वाल्वों को नियंत्रित करके समान रूप से पानी भेजा जा सकता है, ताकि सभी टैंकों पर समान भार पड़े। “चरणबद्ध एरेशन विधि” में, एरेज़ेशन टैंक की लंबाई के अनुसार विभिन्न बिंदुओं पर समान रूप से पानी डाला जाता है; ताकि सूक्ष्मजीवों को ऑर्गेनिक पदार्थों को विघटित करने हेतु उचित परिस्थितियाँ उपलब्ध हो सकें। एक्टिव स्लर्ज प्रणाली में, उपचार की दक्षता एवं निकलने वाले जल की गुणवत्ता के आधार पर, चाहे कोई भी संचालन विधि अपनाई जाए, प्रक्रिया नियंत्रण हेतु स्लर्ज लोड, स्लर्ज की आयु एवं स्लर्ज की सांद्रता जैसे कुछ महत्वपूर्ण मापदंडों पर विचार करना आवश्यक है। स्लर्ज लोड दर को समायोजित करते समय, स्लर्ज की संघनन/अवक्षेपण क्षमता को ध्यान में रखना आवश्यक है। 0.5–1.5 किग्राBOD5/(किग्रा·MLSS·दिन) वाले उस क्षेत्र से बचना आवश्यक है; क्योंकि इस क्षेत्र में स्लर्ज की अवक्षेपण क्षमता कम होती है, एवं स्लर्ज में सूजन होने की संभावना भी अधिक रहती है। चूँकि “स्लज एज” वह समय है जितने समय तक नया स्लज एरोबिक टैंक में रहता है; इससे एक्टिव स्लज में मौजूद सूक्ष्मजीवों की संरचना का पता चलता है। ऐसे सूक्ष्मजीव जिनकी पीढ़ी बनने में लगने वाला समय “स्लज एज” से अधिक होता है, वे सिस्टम में प्रजनन नहीं कर सकते। इसलिए, कार्बन एवं नाइट्रोजन हटाने की प्रक्रिया में, नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की वृद्धि दर को ध्यान में रखना आवश्यक है। “स्लज एज” का उपयोग करके ही अतिरिक्त स्लज के निकास को नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे बेहतर शोधन परिणाम प्राप्त होते हैं। कीचड़ की सांद्रता, किसी हद तक, एक्टिव स्लज प्रक्रिया के सुरक्षित संचालन को निर्धारित करती है। कीचड़ का सांद्रता स्तर उच्च है, एवं इसमें झटकों को सहन करने की क्षमता भी अध जब कार्बनिक भार निश्चित होता है, तो एरेशन का समय अपेक्षाकृत कम होता है। जब एरेशन का समय निश्चित होता है, तो लोड दर कम हो जाती है। इसके अलावा, सीवेज की सांद्रता ऑक्सीजन की आवश्यकता के समानुपात में होती है। यदि सीवेज की सांद्रता बहुत अधिक हो जाए, तो ऑक्सीजन का अवशोषण कम हो जाता है। इसके अलावा, रिफ्लक्स सीवेज की मात्रा में वृद्धि होने के कारण, तथा पानी की विशेषताओं के कारण सीवेज सूचकांक भी अधिक हो जाता है; ऐसी स्थिति में सीवेज में सूजन होने की संभावना बढ़ जाती है। इसलिए, सीवेज की सांद्रता को 2500–3000 मिलीग्राम/लीटर के बीच ही रखना उचित है। संक्षेप में, जब सीवेज की मात्रा, सीवेज की आयु एवं सीवेज का सांद्रता स्तर उचित सीमा में रहता है, एवं वास्तविक परिस्थितियों के अनुसार इनमें समायोजन किया जाता है, तो सूक्ष्मजीव नियमित एवं संतुलित तरीके से विकसित हो पाते हैं। ऐसी स्थिति में एक्टिव सीवेज में अच्छी गुणवत्ता वाली अवक्षेपण क्षमता होती है, एवं स्वच्छता हेतु वांछित परिणाम प्राप्त हो पाते हैं। एक्टिव स्लर्ज विधि में, ऑक्सीजन की सर्वाधिक आवश्यकता तब होती है, जब सीवेज एवं स्लर्ज को मिलाने वाले एरेज़र टैंक के शुरुआती भाग में। इसलिए, निकास जल में आवश्यक घुलनशील ऑक्सीजन स्तर को बनाए रखने से ही इनलेट जल में आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा पूरी हो जाती है। यह पूरी तरह से मिश्रण-आधारित एरेशन टैंक है; इसलिए, जल निकास स्थल पर आवश्यक घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा सुनिश्चित की जा सकती है, जिससे इनलेट पर आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा भी पूरी हो जाती है। पूर्ण मिश्रणीय एरेशन टैंक में, पूरे टैंक में विघटित ऑक्सीजन की मात्रा समान रहती है। बायोलॉजिकल नाइट्रोजन निष्कासन हेतु उपयोग में आने वाली A/O, A2/O आदि प्रक्रियाओं में भी अंतिम चरण में पानी ऑक्सीजनयुक्त ही होता है। इसलिए, एरेशन टैंक के निकास बिंदु पर घुलनशील ऑक्सीजन के स्तर को नियंत्रित करना आव आम तौर पर माना जाता है कि 0.5 मिलीग्राम/लीटर की मात्रा में विलयनीय ऑक्सीजन, सूक्ष्मजीवों की चयापचयी गतिविधियों को बनाए रखने हेतु पर्याप्त होती है। लेकिन, जब घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा 2 मिलीग्राम/लीटर से कम होती है, तो इससे फिलामेंटस जीवाणुओं की वृद्धि हो जाती है। ऐसी स्थिति में एक्टिव स्लज के कण छोटे हो जाते हैं, एवं उनकी अवक्षेपण क्षमता भी कम हो जाती है। सभी बातों को ध्यान में रखते हुए, एरेटर से निकलने वाले पानी में घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा 2 स्लज का अवक्षेपण अनुपात एवं एरिएशन टैंक में मौजूद स्लज की सांद्रता, एरिएशन टैंक के सामान्य संचालन हेतु आवश्यक स्लज की मात्रा को दर्शाते हैं। अवक्षेपण अनुपात को आमतौर पर 20% से 30% के बीच रखा जाता है; जबकि स्लज की सांद्रता, संचालन विधि के आधार पर भिन्न होती है। जब ये मान सीमा से कम होते हैं, तो कम मात्रा में स्लज निकाला जाता है, जबकि इन सीमाओं से अधिक होने पर अधिक मात्रा में स्लज निकाला जाता है। हालाँकि इस विधि से संचालन करना थोड़ा सरल है, लेकिन इसे समझना एवं प्रबंधित करना आसान है। एरोबिक टैंक सामान्य रूप से कार्य कर रहा है; एक्टिव स्लज फलकनुमा संरचना में है, इसका रंग भूरा-पीला है, इससे कोई अप्रिय गंध नहीं आती है। इसकी अवशोषण/अवक्षेपण क्षमता अच्छी है; अवक्षेपण के दौरान कीचड़ एवं पानी के बीच स्पष्ट सीमा दिखाई देती है। माइक्रोस्कोप से देखने पर पता चलता है कि बैक्टीरिया अच्छी तरह से विकसित हो रहे हैं। संकेतक जीवों में “फिक्सेटेड” एवं “ग्रेप-शेप्ड” प्रकार के कण्ड्रिया वाले जीव शामिल हैं; जैसे कि टाइमरिया, कैंड्रिया, गैप्टोरिया आदि। इसके अलावा, थोड़ी मात्रा में तंतुमय कवक एवं अन्य जीव भी मौज सेटलमेंट अनुपात एवं मिश्रित तरल पदार्थ में सीवेज की सांद्रता से संबंधित मापदंडों में सीवेज के आकार में वृद्धि जैसी असामान्य स्थ ऑक्सीजन की आवश्यकता, सूक्ष्मजीवों के चयापचय प्रक्रियाओं पर निर्भर ह घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा कम होने से सामान्य चयापचय प्रक्रियाओं में बाधा आती है; जबकि इसकी मात्रा अत्यधिक होने से कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण तेज हो जाता है, जिससे सीवेज सामग्री पुरानी हो जाती है। इससे न केवल संचालन लागत बढ़ जाती है, बल्कि सेकंडरी सेटलमेंट टैंकों में सीवेज सामग्री का रिडिनाइट्रिफिकेशन भी होने लगता है। स्लज इंडेक्स, सक्रिय स्लज की ढीलेपन की मात्रा एवं उसके संघनन गुणों को दर्शाता है। यदि स्लर्ज इंडेक्स बहुत कम हो, तो इसका मतलब है कि कीचड़ के कण बहुत छोटे हैं; इसमें अकार्बनिक पदार्थों की मात्रा अधिक है, एवं इसमें कोई गतिशी यदि स्लज इंडेक्स बहुत अधिक हो, तो इसका मतलब है कि स्लज को अलग करना कठिन है; अर्थात् स्लज फूल चुका है या फूलने वाला है। सामान्य संचालन की स्थिति में, अवक्षेपण अनुपात लगभग 30% होता है, जबकि घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा 0.5–2.0 मिलीग्राम/लीटर होती है। स्लज इंडेक्स 80–120 एल/ग्राम होता है; ऑपरेटर इस मान के आधार पर एरेशन टैंक में मौजूद स्लज की स्थिति का आकलन कर सकते हैं। वसंत एवं ग्रीष्म ऋतुओं के बीच की अवधि में, जब पानी का तापमान 15℃ से 30℃ के बीच होता है, तो रेशेदार कवकों के विकास हेतु उपयोगी सूक्ष्मजीवों में से ‘प्लवक बैलीस’ सबसे तेज़ गति से बढ़ता है। यदि इस समय तालाब में घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा कम हो, तो एरेशन टैंक में धागेदार जीवाणुओं की संख्या बढ़ जाती है; इसके परिणामस्वरूप सीवेज की मात्रा बढ़ जाती है। इसलिए इस अवधि में एरेशन की मात्रा बढ़ानी आवश्यक है, या फिर पानी की मात्रा कम करनी आवश्यक है, ताकि भार कम हो सके। या फिर सीवेज की सांद्रता को उचित स्तर पर रखना आवश्यक है, ताकि ऑक्सीजन की आवश्यकता कम हो सके। इसके अलावा, गर्मियों में द्वितीयक अवक्षेपण टैंकों में मौजूद कोनों में जमा हुआ कीचड़ भी अवायवीय किण्वन का कारण बन सकता है। इसलिए, कीचड़ को समय पर एवं पूरी तरह से निकालना आवश्यक है; ताकि कीचड़ पानी के साथ बाहर न जाए, और जल की गुणवत्ता प्रभावित न हो। शरद ऋतु, ग्रीष्म ऋतु एवं सर्द ऋतु में सीवेज में नाइट्रोजन हटने या सीवेज के विघटन की समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। ऐसी स्थितियों में, संचालन करने वाले व्यक्तियों को इन समस्याओं के कारणों के आधार पर उचित एवं प्रभावी उपाय करने आवश्यक हैं। सक्रिय सीवेज विधि से सीवेज का शोधन किया जाता है; 20–30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर इस विधि का प्रभाव सबसे अच्छा होता है। यदि तापमान 7–8 डिग्री सेल्सियस पर रखा जाए, तो सीवेज की सांद्रता बढ़ाने एवं सीवेज का भार कम करने जैसे उपायों से द्वितीयक जल की गुणवत्ता बनाए रखी जा सकती है। फॉस्फोरस एवं नाइट्रोजन हटाने संबंधी प्रक्रियाओं में, कम तापमान के कारण होने वाले प्रभावों को दूर करने हेतु एरेशन का समय बढ़ाने या जल का तापमान बढ़ाने जैसे उपाय अपनाए जा सकते हैं। संयुक्त प्रकार के एरेशन टैंकों के संचालन के दौरान कुछ बातों पर ध्यान देना आवश्यक है। परीक्षणात्मक चरण में, गेट वाल्वों की स्थिति एवं पंखों की गति के आधार पर ही रिटर्न फ्लो की मात्रा निर्धारित की जाती है। संचालन के दौरान इस मात्रा को नियंत्रित करने हेतु उपलब्ध आंकड़ों का उपयोग किया जा सकता है; या फिर अवक्षेपण क्षेत्र की स्थिरता का भी उपयोग किया जा सकता है। बस इतना ही आवश्यक है कि रिटर्न फ्लो की मात्रा अवक्षेपण क्षेत्र पर कोई प्रभाव न पड़े। जब पंपिंग के बाद संपीडित वायु का तापमान, बाहरी वायु के तापमान से काफी अधिक होता है (विशेष रूप से सर्दियों में), तो वायु पाइपों में घनीभूत जल बन जाता है। इसके कारण वायु का प्रवाह बाधित हो जाता है, जिससे सामान्य वायु-प्रवाह प्रभावित होता है। इसलिए, घनीभूत जल एवं नमी को नियमित रूप से निकालना आवश्यक है। निकासी के बाद तुरंत वाल्व बंद कर देना चाहिए, ताकि वायु बाहर न जा सके। जब एरेशन टैंक संचालन में होता है, तथा टैंक की सतह पर बड़ी संख्या में सफ़ेद बुलबुले दिखाई देते हैं, तो इसका अर्थ है कि टैंक में मिश्रित तरल पदार्थों में सीवेज की सांद्रता बहुत कम है। ऐसी स्थिति तब उत्पन्न हो सकती है, जब सक्रिय सीवेज का विकास शुरू हो रहा हो, या जब सीवेज की सांद्रता कम हो एवं इसका प्रवाह भी कम हो। इस समय, कीचड़ की सांद्रता को बढ़ाने की कोशिश करनी चाहिए, ताकि यह 2–3 ग्राम/लीटर तक पहुँच जाए। लेकिन, जब एरेशन टैंक में भूरे-पीले रंग के या अन्य रंगों के बुलबुले बड़ी संख्या में दिखाई देते हैं, तो इसका कारण पानी में कार्बन की मात्रा अधिक होना, फाइब्रिलर बैक्टीरिया का अत्यधिक प्रसार, या पानी में सरफैक्टेंटों की अधिक मात्रा होना हो सकता है। ऐसी स्थिति में, स्लज की सांद्रता को कम करने एवं एरेशन की प्रक्रिया को कम करने की आवश्यकता होती है, ताकि स्थिति धीरे-धीरे सुधर सके। जब एरेशन इंपेलर कार्यरत होता है, तो उसके डूबने की गहराई पर ध्यान देना आवश्यक है। जब इंपेलर सही तरीके से कार्य कर रहा होता है, तो आसपास की लहरें तालाब की दीवारों तक पहुँचती हैं, लेकिन पानी की बूँदें बाहर नहीं आतीं, एवं विद्युत धारा में इसके लिए, विभाजित-निर्माण वाले एरेशन टैंकों में आउटलेट वाल्व को नीचे धकेला जा सकता है; इससे टैंक का जलस्तर बढ़ जाता है, जिससे पंप के पंखे पानी की सतह से ऊपर नहीं उठते, एवं पंखों में कोई अवरोध भी संयुक्त निर्माण वाले एरेशन टैंक में, रिफ्लक्स विंडो के द्वारों को बहुत ऊपर तक नहीं उठाया जा सकता; अन्यथा रिफ्लक्स विंडो से निकलने वाला प्रवाह, घूर्णन प्रवाह को बाधित कर देगा, जिससे पंखे पानी की सतह से ऊपर उठ जाएंगे एवं पंखों में अवरोध भी हो ज विंडो की खुलने की मात्रा को हमेशा समायोजित रखने पर ध्यान देना आवश्यक है एरेशन टैंक को लंबे समय तक चलाने हेतु, उसके कुछ ऐसे कोनों में जमा हुई मिट्टी को हटाना आवश्यक है। इसके अलावा, विभिन्न प्रकार के एरेशन हेडों में सीलेज के कारण अवरोध एवं क्षति होने की समस्या होती है; इसलिए इन एरेशन हेडों की नियमित रूप से सफाई, मरम्मत एवं आवश्यकतानुसार बदलाव आवश्यक है। तालाब में मौजूद सामान्य इस्पाती घटकों पर रसायनों का उपयोग करके संरक्षणात्मक उपाचार किया जाना आवश्यक है। साथ ही, वायु प्रणाली की रिसाव-रोधी व्यवस्था एवं उसकी नियमित जाँच भी आवश्यक है; ताकि वायु का नुकसान एवं ऑक्सीजन की कमी जैसी समस्याओं से बचा जा सके, और ऊर्जा की बर्बादी रोकी जा सके।