नमक की मात्रा कितनी अधिक है जिसका जैव रासायनिक उपचार किया जा सकता है?

उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल का उपचार करना इतना कठिन क्यों है? हमें पहले यह समझना होगा कि उच्च नमक अपशिष्ट जल क्या है और उच्च नमक अपशिष्ट जल का जैव रासायनिक प्रणाली पर क्या प्रभाव पड़ता है! यह लेख केवल उच्च नमक अपशिष्ट जल के जैव रासायनिक उपचार पर चर्चा करता है!

1. उच्च नमक अपशिष्ट जल क्या है?
उच्च-नमक अपशिष्ट जल का तात्पर्य कम से कम 1% (10,000mg/L के बराबर) की कुल नमक सामग्री वाले अपशिष्ट जल से है। यह मुख्य रूप से रासायनिक संयंत्रों और तेल और प्राकृतिक गैस के संग्रह और प्रसंस्करण से आता है। इस अपशिष्ट जल में विभिन्न प्रकार के पदार्थ (लवण, तेल, कार्बनिक भारी धातु और रेडियोधर्मी सामग्री सहित) होते हैं। खारे अपशिष्ट जल का उत्पादन विभिन्न प्रकार के स्रोतों से होता है और पानी की मात्रा साल-दर-साल बढ़ती जा रही है। खारे अपशिष्ट जल से जैविक प्रदूषकों को हटाने से पर्यावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इलाज के लिए जैविक तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है. उच्च सांद्रता वाले नमक पदार्थ सूक्ष्मजीवों पर निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं। उपचार के लिए भौतिक और रासायनिक तरीकों का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए बड़े निवेश और उच्च परिचालन लागत की आवश्यकता होती है, और अपेक्षित शुद्धिकरण प्रभाव प्राप्त करना मुश्किल होता है। ऐसे अपशिष्ट जल के उपचार के लिए जैविक तरीकों का उपयोग अभी भी देश और विदेश में अनुसंधान का केंद्र बिंदु है।
उच्च नमक वाले कार्बनिक अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ के प्रकार और रासायनिक गुण उत्पादन प्रक्रिया के आधार पर बहुत भिन्न होते हैं, लेकिन इसमें मौजूद लवण ज्यादातर सीएल-, एसओ42-, ना+, सीए2+ जैसे लवण होते हैं। यद्यपि ये आयन सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व हैं, वे सूक्ष्मजीवों के विकास के दौरान एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने, झिल्ली संतुलन बनाए रखने और आसमाटिक दबाव को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालाँकि, यदि इन आयनों की सांद्रता बहुत अधिक है, तो इसका सूक्ष्मजीवों पर निरोधात्मक और विषाक्त प्रभाव पड़ेगा। मुख्य अभिव्यक्तियाँ हैं: उच्च नमक सांद्रता, उच्च आसमाटिक दबाव, माइक्रोबियल कोशिकाओं का निर्जलीकरण, जिससे कोशिका प्रोटोप्लाज्म अलग हो जाता है; नमकीन बनाने से डिहाइड्रोजनेज गतिविधि कम हो जाती है; उच्च क्लोराइड आयन वाले बैक्टीरिया विषैले होते हैं; नमक की सांद्रता अधिक होती है, अपशिष्ट जल का घनत्व बढ़ जाता है, और सक्रिय कीचड़ आसानी से तैरता है और नष्ट हो जाता है, इस प्रकार जैविक उपचार प्रणाली के शुद्धिकरण प्रभाव को गंभीर रूप से प्रभावित करता है।

2. जैव रासायनिक प्रणालियों पर लवणता का प्रभाव
1. निर्जलीकरण और सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनता है
उच्च नमक सांद्रता पर, आसमाटिक दबाव में परिवर्तन मुख्य कारण है। जीवाणु का आंतरिक भाग एक अर्ध-बंद वातावरण होता है। इसे अपनी जीवन शक्ति बनाए रखने के लिए बाहरी वातावरण के साथ लाभकारी सामग्रियों और ऊर्जा का आदान-प्रदान करना चाहिए। हालाँकि, आंतरिक जैव रसायन को नुकसान पहुँचाने से बचने के लिए इसे अधिकांश बाहरी पदार्थों को प्रवेश करने से भी रोकना चाहिए। प्रतिक्रिया में हस्तक्षेप और रुकावट.
नमक की सघनता में वृद्धि के कारण बैक्टीरिया के अंदर घोल की सांद्रता बाहरी दुनिया की तुलना में कम हो जाती है। इसके अलावा, पानी की कम सांद्रता से उच्च सांद्रता की ओर बढ़ने की विशेषता के कारण, बैक्टीरिया में बड़ी मात्रा में पानी खो जाता है, जिससे उनके आंतरिक जैव रासायनिक प्रतिक्रिया वातावरण में परिवर्तन होता है, अंततः उनकी जैव रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया बाधित होने तक नष्ट हो जाती है। , बैक्टीरिया मर जाते हैं।

2. सूक्ष्मजीवी पदार्थों के अवशोषण की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करना और उनकी मृत्यु को रोकना
कोशिका झिल्ली में जीवाणु जीवन गतिविधियों के लिए हानिकारक पदार्थों को फ़िल्टर करने और अपनी जीवन गतिविधियों के लिए फायदेमंद पदार्थों को अवशोषित करने के लिए चयनात्मक पारगम्यता की विशेषता होती है। यह अवशोषण प्रक्रिया बाहरी वातावरण के समाधान एकाग्रता, सामग्री शुद्धता आदि से सीधे प्रभावित होती है। नमक मिलाने से जीवाणु अवशोषण वातावरण बाधित या अवरुद्ध हो जाता है, जिससे अंततः जीवाणु जीवन गतिविधि बाधित हो जाती है या मर भी जाती है। यह स्थिति व्यक्तिगत जीवाणु स्थितियों, प्रजातियों की स्थितियों, नमक के प्रकार और नमक सांद्रता के कारण बहुत भिन्न होती है।
3. विषाक्तता और सूक्ष्मजीवों की मृत्यु
कुछ लवण बैक्टीरिया की जीवन गतिविधियों के साथ उनके आंतरिक भाग में प्रवेश करेंगे, उनकी आंतरिक जैव रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं को नष्ट कर देंगे, और कुछ बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली के साथ बातचीत करेंगे, जिससे उनके गुण बदल जाएंगे और अब उनकी रक्षा नहीं करेंगे या कुछ को अवशोषित करने में सक्षम नहीं होंगे। बैक्टीरिया के लिए हानिकारक पदार्थ. लाभकारी पदार्थ, जिससे बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि बाधित हो जाती है या बैक्टीरिया मर जाते हैं। उनमें से, भारी धातु लवण प्रतिनिधि हैं, और कुछ नसबंदी विधियां इस सिद्धांत का उपयोग करती हैं।
शोध से पता चलता है कि जैव रासायनिक उपचार पर उच्च लवणता का प्रभाव मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होता है:
1. जैसे-जैसे लवणता बढ़ती है, सक्रिय कीचड़ की वृद्धि प्रभावित होती है। इसके विकास वक्र में परिवर्तन इस प्रकार हैं: अनुकूलन अवधि लंबी हो जाती है; लघुगणकीय विकास अवधि में विकास दर धीमी हो जाती है; और मंदी की वृद्धि अवधि की अवधि लंबी हो जाती है।
2. लवणता माइक्रोबियल श्वसन और कोशिका लसीका को मजबूत करती है।
3. लवणता कार्बनिक पदार्थों की जैव निम्नीकरणीयता और निम्नीकरणीयता को कम करती है। कार्बनिक पदार्थों की निष्कासन दर और क्षरण दर को कम करें।

3. जैव रासायनिक प्रणाली कितनी उच्च नमक सांद्रता का सामना कर सकती है?
"शहरी सीवरों में छोड़े गए सीवेज के लिए जल गुणवत्ता मानक" (सीजे-343-2010) के अनुसार, माध्यमिक उपचार के लिए सीवेज उपचार संयंत्र में प्रवेश करते समय, शहरी सीवरों में छोड़े गए सीवेज की गुणवत्ता ग्रेड बी (तालिका) की आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए 1), जिनमें क्लोरीन रसायन 600 मिलीग्राम/लीटर, सल्फेट 600 मिलीग्राम/लीटर।
"आउटडोर ड्रेनेज के डिजाइन के लिए कोड" (जीबीजे 14-87) (जीबी50014-2006 और 2011 संस्करण नमक सामग्री निर्दिष्ट नहीं करते हैं) के परिशिष्ट 3 के अनुसार, "जैविक उपचार संरचनाओं के इनलेट पानी में हानिकारक पदार्थों की अनुमेय एकाग्रता", सोडियम क्लोराइड की स्वीकार्य सांद्रता 4000mg/L है।
इंजीनियरिंग अनुभव डेटा से पता चलता है कि जब अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयन की सांद्रता 2000mg/L से अधिक होती है, तो सूक्ष्मजीवों की गतिविधि बाधित हो जाएगी और COD हटाने की दर काफी कम हो जाएगी; जब अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयन की सांद्रता 8000mg/L से अधिक होगी, तो कीचड़ की मात्रा बढ़ जाएगी। विस्तार, पानी की सतह पर बड़ी मात्रा में झाग दिखाई देता है, और सूक्ष्मजीव एक के बाद एक मर जाएंगे।
सामान्य परिस्थितियों में, हमारा मानना ​​है कि 2000mg/L से अधिक क्लोराइड आयन सांद्रता और 2% से कम नमक सामग्री (20000mg/L के बराबर) को सक्रिय कीचड़ विधि द्वारा उपचारित किया जा सकता है। हालाँकि, नमक की मात्रा जितनी अधिक होगी, अनुकूलन का समय उतना ही अधिक होगा। लेकिन एक बात याद रखें, आने वाले पानी में नमक की मात्रा स्थिर होनी चाहिए और इसमें बहुत अधिक उतार-चढ़ाव नहीं होना चाहिए, अन्यथा जैव रासायनिक प्रणाली इसे झेलने में सक्षम नहीं होगी।

4. उच्च नमक अपशिष्ट जल के जैव रासायनिक प्रणाली उपचार के उपाय
1. सक्रिय कीचड़ का घरेलूकरण
जब लवणता 2 ग्राम/लीटर से कम हो, तो नमकीन सीवेज को घरेलू उपचार के माध्यम से उपचारित किया जा सकता है। जैव रासायनिक फ़ीड पानी में नमक की मात्रा को धीरे-धीरे बढ़ाकर, सूक्ष्मजीव कोशिकाओं के भीतर आसमाटिक दबाव को संतुलित करेंगे या अपने स्वयं के आसमाटिक दबाव विनियमन तंत्र के माध्यम से कोशिकाओं के भीतर प्रोटोप्लाज्म की रक्षा करेंगे। इन नियामक तंत्रों में एक नई बाह्यकोशिकीय सुरक्षात्मक परत बनाने और खुद को विनियमित करने के लिए कम आणविक भार वाले पदार्थों का संचय शामिल है। चयापचय पथ, आनुवंशिक संरचना में परिवर्तन, आदि।
इसलिए, सामान्य सक्रिय कीचड़ एक निश्चित अवधि के लिए पालतूकरण के माध्यम से एक निश्चित नमक एकाग्रता सीमा के भीतर उच्च नमक अपशिष्ट जल का उपचार कर सकता है। यद्यपि सक्रिय कीचड़ प्रणाली की नमक सहनशीलता सीमा को बढ़ा सकता है और पालतू बनाने के माध्यम से प्रणाली की उपचार दक्षता में सुधार कर सकता है, सक्रिय कीचड़ का पालतू बनाना सूक्ष्मजीवों में नमक के लिए सीमित सहनशीलता सीमा होती है और वे पर्यावरण में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब क्लोराइड आयन वातावरण अचानक बदलता है, तो सूक्ष्मजीवों की अनुकूलनशीलता तुरंत गायब हो जाएगी। पालतू बनाना पर्यावरण के अनुकूल होने के लिए सूक्ष्मजीवों का केवल एक अस्थायी शारीरिक समायोजन है और इसमें कोई आनुवंशिक विशेषता नहीं होती है। यह अनुकूली संवेदनशीलता सीवेज उपचार के लिए बहुत हानिकारक है।
सक्रिय कीचड़ का अनुकूलन समय आम तौर पर 7-10 दिन होता है। अनुकूलन से कीचड़ के सूक्ष्मजीवों की नमक सांद्रता के प्रति सहनशीलता में सुधार हो सकता है। अनुकूलन के प्रारंभिक चरण में सक्रिय कीचड़ एकाग्रता में कमी नमक समाधान विषाक्तता सूक्ष्मजीवों में वृद्धि और कुछ सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनती है। यह नकारात्मक वृद्धि दर्शाता है. पालतू बनाने के बाद के चरण में, सूक्ष्मजीव जो बदले हुए वातावरण के अनुकूल हो गए हैं, प्रजनन करना शुरू कर देते हैं, इसलिए सक्रिय कीचड़ की सांद्रता बढ़ जाती है। का निष्कासन ले रहा हैसीओडीउदाहरण के तौर पर 1.5% और 2.5% सोडियम क्लोराइड समाधानों में सक्रिय कीचड़ द्वारा, प्रारंभिक और देर से अनुकूलन चरणों में सीओडी हटाने की दरें क्रमशः 60%, 80% और 40%, 60% हैं।
2. पानी पतला करें
जैव रासायनिक प्रणाली में नमक की सांद्रता को कम करने के लिए, आने वाले पानी को पतला किया जा सकता है ताकि नमक की मात्रा विषाक्त सीमा मूल्य से कम हो, और जैविक उपचार बाधित नहीं होगा। इसका लाभ यह है कि विधि सरल और संचालित करने और प्रबंधित करने में आसान है; इसका नुकसान यह है कि यह प्रसंस्करण पैमाने, बुनियादी ढांचे के निवेश और परिचालन लागत को बढ़ाता है। ​
3. नमक-सहिष्णु बैक्टीरिया का चयन करें
हेलोटोलरेंट बैक्टीरिया उन बैक्टीरिया के लिए एक सामान्य शब्द है जो नमक की उच्च सांद्रता को सहन कर सकते हैं। उद्योग में, वे अधिकतर बाध्य उपभेद हैं जिनकी जांच की जाती है और उन्हें समृद्ध किया जाता है। वर्तमान में, उच्चतम नमक सामग्री लगभग 5% को सहन किया जा सकता है और स्थिर रूप से काम कर सकता है। इसे एक प्रकार का उच्च नमक वाला अपशिष्ट जल भी माना जाता है। उपचार की एक जैव रासायनिक विधि!
4. एक उचित प्रक्रिया प्रवाह चुनें
क्लोराइड आयन सामग्री की विभिन्न सांद्रता के लिए अलग-अलग उपचार प्रक्रियाओं का चयन किया जाता है, और बाद के एरोबिक अनुभाग में क्लोराइड आयन एकाग्रता की सहनशीलता सीमा को कम करने के लिए एनारोबिक प्रक्रिया को उचित रूप से चुना जाता है। ​
जब लवणता 5 ग्राम/लीटर से अधिक हो, तो अलवणीकरण के लिए वाष्पीकरण और सांद्रण सबसे किफायती और प्रभावी तरीका है। अन्य तरीकों, जैसे कि नमक युक्त बैक्टीरिया की खेती के तरीकों में ऐसी समस्याएं हैं जिन्हें औद्योगिक अभ्यास में संचालित करना मुश्किल है।

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