संकेंद्रित अपशिष्ट जल शोधन तकनीक संबंधी प्रश्नोत्तरी (1)

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प्रश्न: CAST प्रक्रिया में, कचरे को सुखाने के बाद उत्पन्न होने वाला मिश्रण सीधे इनलेट पंपरूम में भेज दिया जाता है; इस कारण इनलेट जल में COD एवं SS का स्तर बढ़ जाता है। इसके अलावा, यह स्थिति रिवर्स नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया को भी प्रभावित करती है (क्योंकि पहले ही स्टेज में ब्लोटिंग टैंक में C-स्रोतों का कुछ हिस्सा नष्ट हो चुका होता है)। इस समस्या का समाधान कैसे किया जा सकता है?
उत्तर: यह ऐसी समस्या है जिसे वर्तमान में अधिकांश जल शोधन संयंत्रों में नजरअंदाज किया जा रहा है… यानी, कचरे को सुखाने के बाद उत्पन्न होने वाला तरल पदार्थ जब बायोकेमिकल टैंक में वापस भेजा जाता है, तो इससे बायोकेमिकल शोधन प्रक्रिया पर प्रभाव पड़ता है। चूँकि स्लर्ज को पानी से अलग करने से पहले PAC एवं PAM जैसे रसायन मिलाए जाते हैं, इसलिए इनमें से कुछ रसायनों में विषाक्तता होती है। स्लर्ज को पानी से अलग करने के दौरान ये रसायन फिल्ट्रेट के साथ ही जैव-रासायनिक अभिक्रिया तंत्र में वापस चले जाते हैं। इन फिल्ट्रेटों के निपटान में तकनीकी रूप से कोई समस्या नहीं है; समस्या केवल लागत से संबंधित है। यदि उचित प्रकार की दवाओं का उपयोग किया जाए, एवं दवाओं की मात्रा एवं डिहाइड्रेशन मशीन में डाले जाने वाले कचरे की मात्रा पर नियंत्रण रखा जाए, तो इससे पहले हुए जैव-रासायनिक उपचार पर कोई बड़ा प्रभाव नहीं पड़ेगा। फिर से यही कहा जा सकता है कि कचरे के जलनिकासन की प्रभावशीलता, कचरे के प्रसंस्करण प्रक्रिया के समग्र प्रबंधन पर निर्भर है; इसमें कचरे को संग्रहीत करने वाले टैंकों का प्रबंधन भी शामिल है। प्रश्न: “सीलेज एज” का निर्धारण कैसे किया जाता है? इसे कैसे नियंत्रित किया जाता है? क्या इसका निर्धारण सीलेज की मात्रा से किया जाता है, या फिर किसी अन्य मापदंड के आधार पर?
उत्तर: “सीलेज एज”, F/M आदि, वास्तव में संचालन संबंधी नियंत्रण मापदंड नहीं हैं; बल्कि ये डिज़ाइन संबंधी मापदंड हैं। प्रक्रिया नियंत्रण में ये केवल संदर्भ मापदंड ही हैं। वास्तविक संचालन में, कीचड़ निकालने की मात्रा आमतौर पर MLSS मान एवं अनुभव के आधार पर ही नियंत्रित की जाती है। जब SVI मान स्थिर रहता है, तो SV30 का उपयोग भी संदर्भ हेतु किया जा सकता है। प्रश्न: हमारे कारखाने में कैरोसेल ऑक्सीकरण प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। कभी-कभी, उपकरण से निकलने वाले पानी में अमोनिया एवं नाइट्रोजन की मात्रा, इनपुट पानी की तुलना में भी अधिक हो जाती है। इनपुट पानी में TP की मात्रा लगभग 2.5 मिलीग्राम/लीटर होती है, जबकि आउटपुट पानी में यह मात्रा केवल 0.2 मिलीग्राम/लीटर ही होती है। इसके लिए 3 एर कोई कारण नहीं मिल रहा है… यह कैसे संभव है? उत्तर: केवल आपके द्वारा दी गई जानकारी के आधार पर ही प्रारंभिक विश्लेषण किया जा सकता है। संभवतः सीवेज में नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थों की मात्रा अधिक है; प्रतिक्रिया हेतु पर्याप्त समय नहीं है। ऑर्गेनिक नाइट्रोजन का अमोनिया में रूपांतरण की दर, अमोनिया नाइट्रोजन के नाइट्रेट में रूपांतरण की दर से अधिक है। इसके अलावा, फॉस्फोरस की कमी भी अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की प्रक्रिया को प्रभावित कर सकती है। प्रश्न: संचालन के दौरान, ऑक्सीकरण टंकी की सतह पर मोटी परत में सीवेज जमा हो जाता है। लगभग 1 मिमी आकार के ये सीवेज कण पीले रंग के होते हैं। इस कारण डी-सेटलमेंट टंकी में बड़ी मात्रा में सीवेज जमा हो जाता है; सीवेज का रंग सफ़ेद हो जाता है, एवं कुछ कण पानी के साथ बाहर निकल जाते हैं। इस कारण SV30 मान में तेज़ी से गिरावट आ जाती है, जिससे शोधन प्रक्रिया प्रभावहीन हो जाती है। जमा हुआ सीवेज कम होकर गायब हो जाता है। यह बार-बार होता रहता है… क्या इसके कारण एवं नियंत्रण उपाय हैं? उत्तर: इसका अर्थ है कि सीवेज में मौजूद जीवाणु/बैक्टीरिया अब सक्रिय नहीं रहे, जिसके कारण ESS म दो संभावनाएँ हैं: पहली, कीचड़ का स्वयं में ऑक्सीकरण होना; दूसरी, कीचड़ में विष पहुँचना। आपके द्वारा वर्णित परिस्थितियों को देखते हुए, पहले विकल्प की संभावना अधिक है। इसका निर्धारण “ऑक्सीजन उपभोग दर” को मापकर किया जा सकता है; अर्थात् आंतरिक ऑक्सीजन उपभोग दर एवं मैट्रिक्स द्वारा होने वाले ऑक्सीजन उपभोग दर के अनुपात को देखकर ही उचित कदम उठाए जा सकते हैं। प्रश्न: AB विधि में, A खंड को कैसे नियंत्रित किया जाता है? क्या एक सेटलमेंट टैंक से समान मात्रा में प्रवाह द्वारा A खंड में लगातार प्रवाह होता रहता है? SV30 को कितने स्तर पर रखा जाना चाहिए? क्या यह 5%-10% होना चाहिए?
उत्तर: A खंड में प्रवाह की दर थोड़ी अधिक होनी चाहिए; लेकिन साथ ही, सीवेज के सेटलमेंट टैंक में रहने का समय भी बहुत कम नहीं होना चाहिए। हालाँकि A खंड में मुख्य रूप से अवशोषण ही होता है, लेकिन इसमें कुछ हद तक जैव-अपघटन भी होता है। जैव-अपघटन मुख्य रूप से सेटलमेंट टैंक में ही होता है। केवल तभी ही सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थ अपघटित हो पाते हैं, और तभी ही A खंड की अवशोषण क्षमता पुनः स्थापित हो पाती है। इसे MLSS का उपयोग करके ही नियंत्रित किया जाना चाहिए। जब स्लज का अवक्षेपण प्रभाव स्थिर रहता है, तो SV30 का भी उपयोग किया जा सकता है। निर्णय वास्तविक परिस्थितियों के आधार पर ही लेना चाहिए। 5%-10% का अवक्षेपण अनुपात बहुत कम है। प्रश्न: यदि किसी सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट में एक-दो साल तक संचालन करने के बाद भी उसका प्रदर्शन अच्छा न हो, तो क्या वहाँ फिर से बैक्टीरिया उत्पन्न करने की आवश्यकता है? बैक्टीरिया उत्पन्न करने की प्रक्रिया, शुरुआत में ऐसा करने की प्रक्रिया से कैसे अलग है?
उत्तर: ऐसा करने की कोई आवश्यकता नहीं है! यदि संचालन की परिस्थितियाँ वैसी ही रहें, तो फिर से बैक्टीरिया उत्पन्न करने से कोई फायदा नहीं होगा। यहाँ तक कि यदि आप बेहतर प्रकार के बैक्टीरिया भी इस्तेमाल करें, तो भी वे केवल कुछ समय तक ही कार्य कर पाएंगे। महत्वपूर्ण बात यह है कि संचालन की परिस्थितियों को ठीक रखा जाए। यदि डिज़ाइन संबंधी कोई समस्या है, तो उसे तुरंत दूर किया जाना चाहिए। 7. प्रश्न: मैं औद्योगिक अपशिष्ट जल का विश्लेषण कर रहा हूँ। प्रक्रिया: जलविघटन + अवायवीय चरण + ऑक्सीजनयुक्त चरण 1 + ऑक्सीजनयुक्त चरण 2 + अवक्षेपण। स्थापना संबंधी समस्याओं के कारण, एरेशन टैंक में वायु प्रवाह समान रूप से नहीं हो पा रहा है (गोलाकार एरेशन हेडों के कारण)। प्रत्येक एरेशन उपकरण पर, लगभग 1 मीटर व्यास वाले “फव्वारों” जैसी संरचनाएँ हैं; इस कारण वायु प्रवाह समान नहीं हो पा रहा है। इसका उपचार प्रक्रिया पर कितना प्रभाव पड़ेगा? इसके अलावा, एरेशन क्षेत्र में फिलरों पर जीवाणु-आवरण बहुत कम है; माइक्रोस्कोपी से देखने पर बड़े आकार के जीव पाए गए, लेकिन अन्य कोई जीव नहीं मिले। फिलरों की सतह पर जीवाणु-आवरण हल्के पीले रंग का है। एरेशन क्षेत्र के बाहर जीवाणु-आवरण की मोटाई 3 सेमी तक है। क्या आप इसका स्पष्टीकरण दे सकते हैं?
उत्तर: आपके द्वारा बताई गई स्थिति को “वायु प्रवाह में असमानता” नहीं कहा जा सकता; यह तो सामान्य ही है। आपने यह भी कहा कि जैविक झिल्लियाँ ज्यादा नहीं हैं… लेकिन वास्तव में उनकी मात्रा कितनी है? यदि जैविक झिल्लियाँ फिलरों को पूरी तरह से ढक दें, तो यह अच्छा ही है। लेकिन यदि एरेशन क्षेत्र के बाहर जैविक झिल्लियों की मोटाई 3 सेमी तक हो जाए, तो यह गंभीर समस्या है… ऐसी स्थिति में कुछ उपाय करने आवश्यक हैं… जैसे कि अधिक मात्रा में हवा का उपयोग करके उन झिल्लियों को हटाना, या एनारोबिक विधियों का उपयोग करके 8. प्रश्न: कृपया, संपर्क ऑक्सीकरण टैंक से संबंधित निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दें। (1) जब कॉन्टैक्ट ऑक्सीकरण टैंक को खाली किया जाता है, तो उसमें मौजूद स्लज कितने समय तक जीवित रह सकता है?
(2) जब कॉन्टैक्ट ऑक्सीकरण टैंक की प्रसंस्करण क्षमता कम हो जाती है, तो क्या पोषक तत्वों को डालना आवश्यक है?
(3) झाग को दूर करने हेतु केरोसीन का उपयोग करना प्रभावी है या नहीं? यदि प्रभावी है, तो आमतौर पर कितनी मात्रा में केरोसीन डालना आवश्यक है?

उत्तर: तीनों प्रश्नों के उत्तर निम्नलिखित हैं:
(1) कॉन्टैक्ट ऑक्सीकरण टैंक को खाली करने के बाद, स्लज के जीवित रहने की अवधि का सवाल ही नहीं है; बल्कि इस बात का ध्यान रखना आवश्यक है कि नरम फिलर सूखकर सख्त न हो जाएं। ऐसा होने पर उन्हें फिर से पानी में डालना मुश्किल हो जाता है।
(2) कॉन्टैक्ट ऑक्सीकरण टैंक की प्रसंस्करण क्षमता में कमी के कई कारण हो सकते हैं। इनमें से बायोफिल्म की मोटाई को नियंत्रित करना बहुत ही महत्वपूर्ण है। यदि बायोफिल्म बहुत मोटी हो जाए, तो इससे प्रसंस्करण क्षमता पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, टैंक को धीरे-धीरे ही खाली करना आवश्यक है; अन्यथा बायोफिल्म से ढके हुए नरम फिलर टूट सकते हैं या विकृत हो सकते हैं।
(3) रासायनिक झाग को दूर करने हेतु पानी से छिड़कना ही प्रभावी तरीका है (पानी से सीधे धोना उचित नहीं है)। मैं केरोसीन जैसे तरीकों का उपयोग करने का समर्थन नहीं करता। प्रश्न: पिछले सप्ताह में इस कारखाने में आने वाले पानी, निकलने वाले पानी एवं जैव-रासायनिक टैंकों से संबंधित आंकड़े निम्नलिखित हैं:
**आने वाला पानी:**
BOD: 253
COD: 810
pH: 7.9
SS: 286
रंगत: 32 गुना
अमोनियम नाइट्रोजन: 28
कुल नाइट्रोजन: 64
कुल फॉस्फोरस: 6.0

**निकलने वाला पानी:**
BOD: 4.8
COD: 74
pH: 8.1
SS: 12
रंगत: 8 गुना
अमोनियम नाइट्रोजन: 7.6
कुल नाइट्रोजन: 22.8
कुल फॉस्फोरस: 1.02

**जैव-रासायनिक टैंक:**
MLSS: 4200
MLVSS: 2340
SV%: 47.2
स्लज इंडेक्स: 118.9
कीचड़ की आयु: 35 दिन
यहाँ “सुधारित सक्रिय स्लज विधि” का उपयोग किया जा रहा है। वर्तमान में यहाँ प्रतिदिन लगभग 25,000 टन पानी ही आ रहा है (डिज़ाइन के अनुसार 50,000 टन)। इसमें से 80% से अधिक पानी औद्योगिक अपशिष्ट जल है; शेष में थोड़ा उच्च सांद्रता वाला कचरा भी है। प्रक्रिया-चक्र में एरेशन सैंड-सेटलमेंट टैंक, पोस्ट-बायोकेमिकल टैंक, एवं पोस्ट-सेकंड सेटलमेंट टैंक शामिल हैं; कॉन्टैक्ट टैंक एवं हाइड्रोलिसिस टैंक नहीं हैं। बायोकेमिकल टैंक में पंपों के द्वारा हवा आपूर्ति की जाती है, एवं गहरे पानी में डिस्कों के द्वारा ऑक्सीजन मिलाई जाती है। निरंतर पानी डालने पर घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा 1 मिलीग्राम/लीटर तक नहीं पहुँच पाती; लेकिन पानी डालना बंद करने के बाद घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा धीरे-धीरे 4-5 मिलीग्राम/लीटर त पानी की मात्रा में होने वाली अत्यधिक वृद्धि, साथ ही संरचनाओं में मौजूद कमियों के कारण बायोकेमिकल टैंक पर बहुत अधिक भार पड़ रहा है। इसके अलावा, स्लज कंसेंट्रेशन टैंक का आकार बहुत छोटा है (180 घन मीटर); इस कारण काफी मात्रा में अतिरिक्त स्लज फिर से इनलेट पंप हाउस में वापस जा रहा है। अभी जो समस्याएँ आ रही हैं, वे हैं:
(1) इनलेट के बाद दूसरे सेटलमेंट टैंक में अक्सर सक्रिय सीवेज कण पाए जाते हैं। क्या ऐसा इसलिए है कि सीवेज के नीचे जाने में समय कम लग रहा है, या फिर सीवेज का निष्कर्षण ही मुश्किल है?
(2) तीनों सेटलमेंट टैंकों में लाल रंग के कीड़े पाए गए। क्या यह पानी की गुणवत्ता अच्छी होने का संकेत है? या फिर उच्च सीवेज सांद्रता के कारण ही ऐसा हो रहा है?
(3) कभी-कभी सेटलमेंट टैंक में पतली परत में सीवेज तैरता हुआ पाया जाता है। क्या ऐसा इसलिए है कि सीवेज का निष्कर्षण ठीक से नहीं हो रहा है, या फिर बायोकेमिकल टैंक में ऑक्सीजन की कमी है? या फिर सीवेज का पुनर्प्रवाह समय पर नहीं हो रहा है?
(4) सेटलमेंट टैंक की त्रिकोणाकार सतह पर घास या शैवाल आसानी से उग जाते हैं। इस समस्या से निपटने का क्या उपाय है?
(5) मेरे विचार से सीवेज पहले से ही पुराना हो चुका है। इसलिए MLSS को 3000-3500 के बीच या उससे भी कम रखना आवश्यक है। ऐसा करने से अतिरिक्त सीवेज का निष्कासन होगा, और सीवेज की आयु कम हो जाएगी। लेकिन क्या इससे बायोकेमिकल टैंक की क्षमता कम हो जाएगी? और क्या पानी की गुणवत्ता में सुधार होगा?
उत्तर: सीवेज पहले से ही कुछ हद तक पुराना हो चुका है, लेकिन यह समस्या इतनी गंभीर नहीं है। सीवेज की आयु 35 दिन है। इस हिसाब से, सीवेज का भार 0.03 से कम है। वर्तमान में, कीचड़ की सांद्रता को 2/3 तक नियंत्रित रखना ही पर्याप्त है। कीचड़ की सांद्रता को धीरे-धीरे कम किया जाना चाहिए। वॉटरफ्लाय, निकलने वाले पानी पर कोई प्रभाव नहीं डालते; इसलिए विश्लेषण हेतु नमूने लेते समय वॉटरफ्लायों को नहीं चुनना चाहिए। सेडिमेंटेशन टैंक में मिट्टी की परतों पर भी नियंत्रण आवश्यक है; दूसरे सेडिमेंटेशन टैंक में स्थित त्रिकोणाकार ढलानों पर उगने वाली शैवाल एवं अन्य वनस्पतियों को केव 10. प्रश्न: हम तेल-रसायन उद्योग से उत्पन्न अपशिष्ट जल का द्विस्तरीय जैव-रासायनिक उपचार करते हैं। पहले चरण में गोलाकार, पूर्ण मिश्रण वाले एरेज़र टैंक का उपयोग किया जाता है; जबकि दूसरे चरण में “पुश-फ्लो एरेज़र टैंक” का उपयोग किया जाता है। पहले चरण में DO स्तर 0.2 मिलीग्राम/लीटर होता है, जबकि दूसरे चरण में यह 5.0 मिलीग्राम/लीटर होता है इस अवधि में, प्रथम स्तर की जैव-रासायनिक प्रक्रिया के बाद पानी का pH 8.0 रहा, जबकि आउटपुट पानी का pH 6.5 रहा। द्वितीय स्तर की जैव-रासायनिक प्रक्रिया के बाद pH 5.78 रहा, जो 6-9 की सीमा से अधिक है। ऐसा क्यों हो रहा है?
उत्तर: प्रथम स्तर पर DO का स्तर कम होना सामान्य है; क्योंकि स्लज लोड अधिक है। प्रथम स्तर पर pH कम होने का कारण अधिक लोड के कारण एसिडीकरण हो सकता है। द्वितीय स्तर पर आउटपुट पानी का pH कम होने का कारण नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया के कारण क्षारता का कम होना हो सकता है। चूँकि आपने बहुत ही सरल तरीके से जानकारी दी है, इसलिए मैं भी केवल सरल तरीके से ही विश्लेषण एवं निष्कर्ष निकाल सकता अभी जारी है…