समुद्री जल का संग्रह एवं वितरण जलपालन अपशिष्ट जल उपचार!

1. प्रस्तावना

समुद्री जल एक्वाकल्चर प्रौद्योगिकी में सुधार और बाजार की मांग के विस्तार के साथ, चीन के समुद्री जल कारखाने एक्वाकल्चर पिछले 10 वर्षों में तेजी से विकसित हुआ है।रासायनिक अवशेष, और नाइट्रोजन, फास्फोरस, कार्बनिक पदार्थों में समृद्ध जैविक रिसाव,जलीय कृषि अपशिष्ट जल में मौजूद विषाक्त पदार्थ और विषाक्त पदार्थ आसन्न समुद्र के जल के यूट्रोफिकेशन और जल प्रदूषण को बढ़ाएंगे।, जो हानिकारक लाल ज्वार और अन्य समुद्री पारिस्थितिक पर्यावरण समस्याओं का कारण बनता है।जलीय कृषि अपशिष्ट जल के उपचार और पुनर्चक्रण पर धीरे-धीरे ध्यान दिया जा रहा है।हाल के वर्षों में, देश-विदेश के विद्वानों ने पारंपरिक भौतिक, रासायनिक,और समुद्री जल कारखाने के अपशिष्ट जल के लिए जैविक उपचार प्रौद्योगिकियोंभौतिक, रासायनिक और जैविक उपचार के बाद, रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी), निलंबित ठोस (एसएस) की सांद्रता,जलीय कृषि अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन (NH3-N) को कम किया जाता है और फिर पुनर्नवीनीकरण किया जाता है.

2जलीय कृषि अपशिष्ट जल के भौतिक उपचार की तकनीक

पारंपरिक भौतिक उपचार तकनीकों में मुख्य रूप से निस्पंदन, तटस्थता, अवशोषण, वर्षा, वायुकरण और अन्य उपचार विधियां शामिल हैं।जो अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं के महत्वपूर्ण घटक हैंऔद्योगिक जलीय कृषि अपशिष्ट जल के निर्वहन और पुनर्चक्रण के लिए यांत्रिक निस्पंदन, फोम पृथक्करण प्रौद्योगिकी और ओजोन शुद्धिकरण प्रभावी हैं।

2.1 यांत्रिक निस्पंदन

इस तथ्य के कारण कि जलीय कृषि अपशिष्ट जल से शेष अधिकांश फ़ीड और मल निलंबित बड़े कणों के रूप में मौजूद हैं,भौतिक निस्पंदन प्रौद्योगिकी हटाने के लिए सबसे तेज़ और सबसे किफायती विधि हैसामान्य फ़िल्टरिंग उपकरण में यांत्रिक फ़िल्टर, दबाव फ़िल्टर, रेत फ़िल्टर आदि शामिल हैं।मैकेनिकल फिल्टर (माइक्रोफिल्ट्रेशन मशीन) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और उनके पास अच्छा फिल्ट्रेशन प्रभाव होता हैजापान में एक प्रकार की फिल्टर मशीन है, जो एक पानी के पंप से पूल का पानी चूसने और एक स्प्रे पाइप के माध्यम से इसे फिल्टर टैंक में छिड़ककर काम करती है।फ़िल्टर टैंक में छोटे कण ज़ेओलाइट की एक परत और एक विशेष रूप से डिजाइन फ़िल्टर होता है, और फ़िल्टर्ड पानी मछली तालाब में वापस बहता है।

2.2 फोम अलग करने की तकनीक

औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में फोम पृथक्करण तकनीक का व्यापक रूप से प्रयोग किया गया है।यह न केवल प्रोटीन जैसे कार्बनिक पदार्थों को अमोनिया और अन्य विषाक्त पदार्थों में खनिज होने से पहले हटा सकता हैजल निकायों में विषाक्त पदार्थों के संचय से बचने के साथ ही जलपाय जल निकायों को आवश्यक विघटित ऑक्सीजन प्रदान करता है।जो जलीय कृषि जल निकायों के पारिस्थितिक वातावरण को बनाए रखने में अच्छी भूमिका निभाता है.

2ओजोन शुद्धिकरण

The intermediate substance hydroxyl radicals (· OH) decomposed by ozone in water have strong oxidizing properties and can decompose organic compounds that are difficult to decompose with general oxidantsइसलिए अपशिष्ट जल के उपचार के लिए ओजोन का उपयोग न केवल बैक्टीरिया, वायरस और अमोनिया जैसे हानिकारक पदार्थों को जल्दी से खत्म कर सकता है, बल्कि पानी में घुलती ऑक्सीजन को भी बढ़ा सकता है।इस प्रकार मछली पालन अपशिष्ट जल को शुद्ध करने के लक्ष्य को प्राप्त करनाजापान के इटो शिंगो के समुद्री जल के उपचार के लिए ओजोन का उपयोग करने पर किए गए शोध से पता चलता है कि 99.5% से अधिक लोगों के लिए ओजोन का उपयोग करने से समुद्री जल की गुणवत्ता में सुधार होता है।समुद्री जल में मौजूद विभिन्न बैक्टीरियाओं का 9% ओजोन द्वारा नष्ट किया जा सकता हैओजोन और बायोफिल्टर के संयोजन के परिणामस्वरूप अपशिष्ट में उच्च विघटित ऑक्सीजन सामग्री होती है, जिसका पुनः उपयोग जलीय कृषि घनत्व बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

3विद्युत रासायनिक उपचार

The research results on the removal of dissolved nitrite and ammonia nitrogen in water by electrochemical method show that the time and energy consumption for complete removal of nitrite decrease with the increase of conductivityजब अधिकतम इनपुट करंट 2A होता है, तो ऊर्जा की खपत सबसे कम होती है, और पीएच का इनपुट करंट और चालकता पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।यह नाइट्राइट हटाने के लिए फायदेमंद हैक्षारीय परिस्थितियों में यह अमोनिया को हटाने के लिए फायदेमंद होता है। अमोनिया की हटाने की दर नाइट्राइट की तुलना में कम होती है।

4जैविक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

जलीय कृषि अपशिष्ट जल का जैविक उपचार जैविक प्रदूषकों को स्थिर करने का एक विशिष्ट तरीका है, जिसमें सक्रिय दलदली प्रक्रिया और बायोफिलम प्रक्रिया शामिल है।

मुख्य रूप से जल निकायों में कार्बनिक पदार्थों और पोषक तत्वों को नष्ट करने के लिए सूक्ष्मजीवों के अवशोषण और चयापचय का उपयोग करना,यह वर्तमान में भंग प्रदूषकों के उपचार का सबसे किफायती और प्रभावी तरीका हैप्रजनन प्रक्रिया के दौरान जारी फ़ीड और मल में मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा और अन्य तत्व जैसे कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस होते हैं।जिसमें अच्छी जैवविघटनशीलता हैइसलिए जैविक उपचार प्रौद्योगिकी का उपयोग औद्योगिक जलपाय अपशिष्ट जल के उपचार के लिए प्रभावी ढंग से किया जा सकता है।जिनमें से जैविक उपभेदों की दक्षता और उनके स्थिर विकास मोड दो महत्वपूर्ण पहलू हैं जो उपचार प्रभाव को निर्धारित करते हैं.

4.1 सक्रिय स्लैग प्रक्रिया

सक्रिय दलदली उपचार प्रणाली अपशिष्ट जल जैविक उपचार प्रौद्योगिकी में मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक है।यह अच्छे सूक्ष्मजीवों और उनके द्वारा अवशोषित और चिपके हुए कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों से बना है, और पानी में कार्बनिक प्रदूषकों को अवशोषित और विघटित करने की क्षमता है, जो इसकी जैव रासायनिक ऑक्सीकरण गतिविधि को दर्शाता है।पारंपरिक सक्रिय दलदली प्रक्रिया को ऑक्सीकरण खाई विराम सक्रिय दलदली प्रक्रिया (SBR) और AB विधि उपचार प्रक्रियाओं में विकसित किया गया हैमेस्के एट अल ने सक्रिय दलदली प्रक्रिया का उपयोग करके एक्वाकल्चर पुनर्नवीनीकरण पानी के उपचार का अध्ययन किया और पाया कि NH4+- N सामग्री पुनः उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती।जलीय कृषि जल निकासी नहरों में एरोबिक एनाएरोबिक उपचार के लिए एसबीआर के करीब एक ऑपरेटिंग विधि का इस्तेमाल किया, और प्रभाव अच्छा था. Nugul et al. ने समुद्र के पानी के जलीय कृषि अपशिष्ट जल के उपचार के लिए SBR विधि का उपयोग किया और लवणता के प्रभाव का पता लगाया। परिणामों से पता चला कि कम लवणता की स्थिति में,denitrification प्रभाव अच्छा था.

4.2 बायोफिल्म विधि

बायोफिल्म विधि में मुख्य रूप से बायोफिल्टर, जैविक टर्नटेबल, जैविक संपर्क ऑक्सीकरण उपकरण और जैविक द्रवित बिस्तर शामिल हैं। सूक्ष्मजीवों की विविधता के कारण,इन प्रौद्योगिकियों का उपयोग मछली पालन अपशिष्ट जल के बंद चक्र उपयोग में किया गया हैऔद्योगिक जलीय कृषि अपशिष्ट जल के प्रभावी उपचार की कुंजी कुशल और तेजी से बढ़ते माइक्रोबियल समुदायों का चयन करना है जो समुद्री जल वातावरण में पनप सकते हैं और बढ़ सकते हैं।वर्तमान में, जलीय कृषि अपशिष्ट जल के उपचार में प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया, यूली बैक्टीरिया और नाइट्राइफायर बैक्टीरिया के उपयोग का मुख्य रूप से घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर अध्ययन किया गया है [9].इसके उच्च घनत्व के कारण, मजबूत गतिविधि, और तेजी से प्रतिक्रिया दर, immobilized microorganisms have significant removal effects on ammonia nitrogen and certain difficult to biodegrade organic compounds compared to conventional microbial biofilm biological treatment technologies [10]इसलिए, इस तकनीक से समुद्री जल, औद्योगिक जलपाय और अपशिष्ट जल उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण जैव रासायनिक उपचार प्रौद्योगिकी बनने की उम्मीद है।

4.2.1. जैविक फ़िल्टर

गहन मछली पालन सुविधाओं में उपयोग किए जाने वाले जैविक फिल्टर में क्षैतिज प्रवाह, ऊपर का प्रवाह और नीचे का प्रवाह शामिल हैं।यदि फ़िल्टर सामग्री की सतह पर बायोफिल्म नहीं बन सकता हैमाइक्रोबायोलॉजिकल परिप्रेक्ष्य से, बायोफिलम गठन का अर्थ है बैक्टीरियल कोशिकाओं का टीकाकरण,जो सूक्ष्मजीवों को फिल्टर सामग्री की सतह पर अवशोषित करने की अनुमति देता हैजैविक फिल्टर में पैकिंग सामग्री जीवों का वाहक है, जिसमें मुख्य रूप से कुचल पत्थर, चक्की, कोक, कोयले के स्लग, प्लास्टिक मधुमक्खी का घोंसला,और विभिन्न कृत्रिम रूप से संश्लेषित उत्पादजैविक फ़िल्टर का उपयोग फ़िल्टर सामग्री को बदलने की आवश्यकता के बिना निरंतर किया जा सकता है।और पैकिंग सामग्री की संरचना और सतह का क्षेत्रफल बायोफिल्म्स के विकास और कार्बनिक निलंबित कणों के कैप्चर के लिए अनुकूल होना चाहिए. चीन और अन्य देशों में तलछट टैंक → जैविक फिल्टर → द्वितीयक तलछट टैंक → जैविक फिल्टर प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिसमें भराव मिश्रित फाइबर होता है,जो कि मुहाने में बड़े पैमाने पर गहन जलपालन के पानी के उपचार के बाद पुनः उपयोग किया जा सकता हैसाउथियर एट अल. ने तालाब (एरेशन) → मैकेनिकल फिल्टर → पराबैंगनी कीटाणुशोधन → डूबे हुए जैविक फिल्टर (डेनिट्रिफिकेशन टैंक) → मछली तालाब का पुनः उपयोग किया, और उपचार प्रभाव बहुत अच्छा था।तियान वेनहुआ और अन्य लोगों ने पाया है कि अपशिष्ट जल के उपचार के लिए गैरेटेड बायोफिल्टर में फिल्टर सामग्री के रूप में ज़ेओलाइट का उपयोग प्रभावी है.

4.2.2जैविक घूर्णन डिस्क

जैविक टर्नटेबल में डिस्क की एक श्रृंखला होती है जो शाफ्ट पर तय होती है, डिस्क के बीच एक अंतराल होता है। डिस्क का एक आधा पानी में रखा जाता है,और दूसरा आधा पानी की सतह के ऊपर उजागर है. पानी और हवा में मौजूद सूक्ष्मजीव डिस्क की सतह पर चिपके रहते हैं, जिससे एक बायोफिल्म बनती है। घूर्णन के दौरान, पानी में डूबा डिस्क पानी की सतह के संपर्क में आता है।और डिस्क पर पानी अपने वजन के कारण बायोफिल्म की सतह के साथ नीचे बहता हैहवा में मौजूद ऑक्सीजन को घुमावदार टर्नटेबल के माध्यम से अवशोषित, मिश्रित, फैलाया जाता है और पानी में घुस जाता है।पानी में विघटित ऑक्सीजन को बढ़ाना और पानी की गुणवत्ता को शुद्ध करना.

4.2.3जैविक ड्रम

जैव घूर्णन ड्रम जैव घूर्णन डिस्क का एक संस्करण है, जिसे 1970 के दशक के मध्य में विकसित किया गया था और डेनमार्क और जर्मनी में तेजी से विस्तारित किया गया था।जबकि जर्मनी ने एक बहु ड्रम प्रकार विकसित किया हैड्रम के अंदर प्लास्टिक की गेंदों, प्लास्टिक के छल्ले और तरंगदार डिस्क शामिल हैं।कुछ जैविक रोटर भी पानी में घुल ऑक्सीजन बढ़ाने के लिए बाहर गैस संग्रह उपकरणों से लैस कर रहे हैंजैविक रोटरों के विशिष्ट तीन रूप हैंः (1) बाहरी खोल संरचना कठोर पॉलीइथिलीन प्लास्टिक से बनी होती है, जिसमें पॉलीविनाइल क्लोराइड घुमावदार डिस्क होते हैं,और रोटर में 16 छोटे रोटर होते हैं(2) सिलेंडर का बाहरी आवरण स्टील से बना है और सिलेंडर के अंदर की शाफ्ट पर फिक्स्ड हार्ड पॉलीएथिलीन रिपल की सतह बहुभुज है।(3) घुमावदार ड्रम के शरीर के चारों ओर छोटे कंटेनर हैंजब घुमावदार ड्रम ऊपर की ओर घूमता है, तो छोटे कंटेनर पानी से भरे जाते हैं। जब यह नीचे की ओर घूमता है, तो पानी प्लास्टिक की गेंद पर छिड़का जाता है।और खाली कंटेनर पानी में प्रवेश हवा के साथ भरा जाता हैशुद्ध जल की मात्रा जैविक घूर्णी ड्रम की 15-25 गुना है।

4.2.4जैविक द्रवयुक्त बिस्तर

जैविक द्रवित बिस्तर (बीएफबीएस) अपशिष्ट जल के द्वितीयक उपचार (कार्बनिक पदार्थ का ऑक्सीकरण,आंशिक नाइट्रिफिकेशन) कार्बनिक अपशिष्ट जल के उपचार और denitrification के लिएमाइकल एट अल. ने एक रिएक्टर का प्रयोग किया जो एरोबिक नाइट्रिफिकेशन ड्रिप फिल्टरेशन को एनेरोबिक डेनिट्रिफिकेशन फ्लुइडिज्ड बेड के साथ जोड़ती है।निलंबित नाइट्रेट समृद्ध और सतह पर भंग कार्बनिक पदार्थ सल्फाइड बिस्तर के लिए भेजा गया था, और उपचार प्रभाव अच्छा था. Jewell et al. ने BOD5, SS और नाइट्रोजन का उपचार करते हुए एक्वाकल्चर पानी के परिसंचरण में एक विस्तारित बिस्तर के नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन प्रभावों का उपयोग किया,जिसके परिणामस्वरूप अपशिष्ट में अमोनिया नाइट्रोजन का स्तर 0 से नीचे है.5 मिलीग्राम/एल. इस तकनीक का व्यापक रूप से पानी और अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण, नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन उपचार में उपयोग किया जाता है। जल उपचार विधियों में एक अभिनव प्रौद्योगिकी के रूप में,जैविक द्रवयुक्त बिस्तर प्रक्रिया जल उपचार इंजीनियरिंग में अधिक भूमिका निभाएगी।

4.3 मछली पालन प्रौद्योगिकी का प्राकृतिक जैविक उपचार

जलीय कृषि जल निकायों के उपचार के लिए प्राकृतिक जीवों का उपयोग मुख्य रूप से आर्द्रभूमि, स्थिरीकरण तालाबों और भूमि उपचार प्रणालियों को शामिल करता है।इसका लाभ यह है कि यह नाइट्रोजन और फास्फोरस युक्त जल निकायों के लिए अपेक्षाकृत गहन उपचार प्रभाव प्राप्त कर सकता है. गैर गहन जलपालन के प्राकृतिक जल क्षेत्र एक विशिष्ट आर्द्रभूमि प्रणाली है जिसमें अच्छी आत्म-शुद्धिकरण क्षमता है। जब तक इसकी आत्म-शुद्धिकरण क्षमता का उपयोग और उचित रूप से मजबूत किया जाता है,इसका पर्यावरण और आर्थिक प्रभाव अच्छा होगा। मछली तालाबों के जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में ही प्रदूषकों को शुद्ध करने की क्षमता है और जलीय कृषि जल निकायों के उपचार में,प्रदूषण के लिए मछली तालाबों की शुद्धिकरण क्षमता का पूरी तरह से उपयोग अपशिष्ट जल को शुद्ध करने के लिए किया जा सकता है।.

5- जलीय कृषि अपशिष्ट जल के पुनर्चक्रण की प्रक्रिया प्रवाह

विभिन्न प्रकार के जल उपचार उपकरण हैं जिनकी संरचनाएं और प्रक्रिया प्रवाह भिन्न हैं। नीचे कुछ विशिष्ट प्रक्रियाएं दी गई हैं।मछली तालाब जल निकासी → संग्रह तालाब → ऑक्सीकरण तालाब → तलछट तालाब → वार्मिंग और ऑक्सीजन तालाब → मछली तालाब पुनः उपयोग, इस प्रक्रिया में, ऑक्सीकरण तालाब एक जैविक घूर्णी ड्रम है;मछली तालाब जल निकासी → तलछट टैंक → अपफ्लो जैविक फ़िल्टर → पानी छिड़काव टॉवर ऑक्सीजन → हीटिंग और कीटाणुशोधन → मछली तालाब पुनः उपयोग, 99% अमोनिया नाइट्रोजन को हटा सकता है, मीठे पानी/पुनः उपयोग का पानी 1/9 है; मछली तालाब जल निकासी → ऑक्सीजन → अपफ्लो चूना पत्थर फिल्टर → तलछट टैंक → ऑक्सीजन → पुनः उपयोग,जिसमें मीठे पानी/सर्किलेशन पानी का 1/5 हिस्सा है; मछली तालाब जल निकासी → अपफ्लो बजरी फिल्टर → डाउनफ्लो बजरी फिल्टर → वार्मिंग टैंक → पुनः उपयोग;मछली तालाब जल निकासी → कैच बेसिन → अपफ्लो ज़ेओलाइट फ़िल्टर → डाउनफ्लो ज़ेओलाइट फ़िल्टर → मीठे पानी की भरपाई, तापमान विनियमन → मछली तालाब का पुनः उपयोग पारिस्थितिक डिजाइन और एक्वाकल्चर पर्यावरण इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी के बुनियादी सिद्धांतों के आधार पर, लियू चांगफा एट अल।[17] पाया गया कि जलीय कृषि प्रणालियों में शून्य अपशिष्ट जल निर्वहन के लक्ष्य के साथ, पारिस्थितिक अभियांत्रिकी और प्रक्रिया डिजाइन एक्वाकल्चर प्रणालियों के लिए किया जा सकता है, और एक विशिष्ट शून्य अपशिष्ट जल निकासी औद्योगिक मिश्रित एक्वाकल्चर प्रणाली विकसित की जा सकती है।

6. सारांश

विश्व स्तर पर जल की कमी और पर्यावरण प्रदूषण के बढ़ते गंभीरता के साथ, देश भविष्य में बंद सर्पिल एक्वाकल्चर विधियों को अपनाएंगे।जलीय कृषि अपशिष्ट जल का व्यापक उपयोग और हानिरहित अपशिष्ट प्रौद्योगिकी का अनुसंधान एवं विकास के लिए बहुत बड़ा मूल्य और व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।समुद्र के पानी में प्रदूषकों की विविधता कारखाने जलपाय अपशिष्ट जल इसकी उपचार प्रक्रिया की जटिलता निर्धारित करता है।समुद्री जल संयंत्रों के जलीय कृषि अपशिष्ट जल के उपचार की प्रक्रिया को डिजाइन करते समय, दक्षता और अर्थव्यवस्था के सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए।और जैविक उपचार प्रौद्योगिकियों का उपयोग उपचार के बाद पानी की गुणवत्ता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाना चाहिए, जो अच्छे उपचार प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं और परिपत्र मछली पालन के लक्ष्य को प्राप्त कर सकते हैं।