सूखी वस्तुएं/उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल के उपचार का व्यापक विश्लेषण

1उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल का उत्पादन करने के तरीके
1.1 समुद्री जल प्रतिस्थापन निर्वहन से अपशिष्ट जल
तथाकथित समुद्री जल प्रतिस्थापन का अर्थ है समुद्री जल के निर्जलीकरण उपचार के बिना कुछ स्थितियों में उपयोग किए जाने वाले मीठे जल संसाधनों की प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन।

उद्योग में, समुद्री जल का व्यापक रूप से बॉयलर शीतलन जल के रूप में उपयोग किया जा सकता है और थर्मल पावर, परमाणु ऊर्जा, पेट्रोकेमिकल्स, धातु विज्ञान और इस्पात संयंत्र जैसे उद्योगों में लागू किया जा सकता है।विकसित देशों में समुद्री जल शीतलन जल की वार्षिक खपत 100 अरब घन मीटर से अधिक हो गई हैवर्तमान में चीन में समुद्री जल का वार्षिक उपयोग 6 अरब घन मीटर से अधिक है।क़िंगदाओ विद्युत संयंत्र ने 1936 में समुद्री जल को औद्योगिक शीतलन जल के रूप में उपयोग करना शुरू किया और इसका इतिहास 60 से अधिक वर्षों का हैवर्तमान में, क़िंगदाओ में बिजली, रासायनिक, कपड़ा और अन्य उद्योगों में 12 तटीय उद्यम प्रतिवर्ष 837 मिलियन क्यूबिक मीटर समुद्री जल का उपयोग करते हैं।तियानजिन का समुद्री जल का वार्षिक उपयोग 1 तक पहुंच जाता हैइसके अलावा 70 से अधिक तटीय ताप ऊर्जा, परमाणु ऊर्जा, रासायनिक, पेट्रोकेमिकल और अन्य उद्यम जैसे कि क्विंहुआंगदाओ ताप विद्युत संयंत्र,हुआंगदाओ थर्मल पावर प्लांट और शंघाई पेट्रोकेमिकल जनरल प्लांट ने विभिन्न तरीकों से सीधे समुद्री जल का उपयोग किया हैछपाई और रंगाई, निर्माण सामग्री, क्षार उत्पादन, रबर और समुद्री भोजन प्रसंस्करण जैसे उद्योगों के लिए, समुद्री जल का उपयोग औद्योगिक उत्पादन जल के रूप में भी किया जा सकता है।

शहरी घरेलू जल आपूर्ति। शहरी जीवन में, समुद्री जल शौचालय फ्लशिंग पानी के रूप में मीठे पानी की जगह ले सकता है। वर्तमान में हांगकांग में समुद्री जल फ्लशिंग की प्रवेश दर 70% से अधिक है,और भविष्य की योजना 100% तक प्रवेश दर बढ़ाने के लिए है, जिससे यह दुनिया का एक ऐसा शहर बन गया है जो समुद्र के पानी का उपयोग जलशोधन के रूप में करता है।शौचालय के जल को फ्लश करने के लिए समुद्र के पानी का भी प्रयोग किया जाता है।, लेकिन पैमाने अपेक्षाकृत छोटा है।
1.2 औद्योगिक उत्पादन अपशिष्ट जल
कुछ उद्योगों, जैसे कि मुद्रण और रंगाई, कागज निर्माण, रासायनिक और दवा उद्योग, उत्पादन के दौरान उच्च नमक सामग्री वाले कार्बनिक अपशिष्ट जल का उत्पादन करते हैं।
1.3 अन्य उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल
जहाज के लिए बालास्ट जल
जल उत्पादन के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट जल को कम से कम करें
बड़े जहाजों पर उत्पन्न घरेलू अपशिष्ट जल

सूक्ष्मजीवों पर अकार्बनिक लवणों का अवरोधक सिद्धांत

2.1 रोकथाम का सिद्धांत

खारे अपशिष्ट जल में मुख्य विषाक्त पदार्थ अकार्बनिक विषाक्त पदार्थ हैं, अर्थात् अकार्बनिक नमक की उच्च सांद्रता।

अपशिष्ट जल के जैविक उपचार पर विषाक्त पदार्थों का प्रभाव विषाक्त पदार्थों के प्रकार और सांद्रता से संबंधित है, जिन्हें आम तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता हैःउत्तेजक प्रभाव, अवरोधक प्रभाव, और विषाक्त प्रभाव के रूप में एकाग्रता बढ़ जाती है।

अपशिष्ट जल के जैविक उपचार पर उच्च सांद्रता वाले अकार्बनिक लवणों का विषाक्त प्रभाव मुख्य रूप से पर्यावरणीय ऑस्मोटिक दबाव में वृद्धि के कारण होता है,जो सूक्ष्मजीवों के अंदर कोशिका झिल्ली और एंजाइमों को नष्ट करता है, जिससे उनकी शारीरिक गतिविधियों में गड़बड़ी होती है।

सूक्ष्मजीव ऑस्मोटिक दबाव के तहत अच्छी तरह से बढ़ते हैं।जबकि लाल रक्त कोशिकाओं में NaCl समाधान के साथ एक द्रव्यमान 9g/L उनकी आकृति और आकार बनाए रखने, और अच्छी तरह से बढ़ते हैं कम ऑस्मोटिक दबाव (ρ (NaCl) = 0.1g/L) पर, समाधान में बड़ी संख्या में पानी के अणु माइक्रोबियल शरीर में घुस जाते हैं, जिससे माइक्रोबियल कोशिकाओं का विस्तार होता है,और गंभीर मामलों में3 उच्च ऑस्मोटिक दबाव (ρ (NaCl) = 200g/L) के तहत, सूक्ष्मजीवों के पानी के अणुओं की एक बड़ी मात्रा कोशिका के बाहर की जगह में घुस जाती है,कोशिका की दीवार के पृथक्करण का कारण

2.2 विभिन्न लवणता पर मीठे पानी के सूक्ष्मजीवों की जीवित रहने की दर

मीठे पानी के वातावरण या मीठे पानी के उपचार संरचनाओं में रहने वाले सूक्ष्मजीवों को उच्च नमक वाले वातावरण में केवल आंशिक रूप से जीवित रखा जाता है। यह सूक्ष्मजीवों के लिए नमक का चयन है।मीठे पानी के सूक्ष्मजीवों की जीवित रहने की दर को 100% के रूप में परिभाषित किया गया है, और जब लवणता 20g/L से अधिक होती है, तो इसकी उत्तरजीविता दर 40% से कम होती है।यह आम तौर पर माना जाता है कि विभिन्न मीठे पानी के सूक्ष्मजीवों का उपयोग उपचार के लिए नहीं किया जा सकता है.

5.4 प्रतिद्वंद्वी जोड़ना

प्रतिद्वंद्वी प्रभाव उस स्थिति को संदर्भित करता है जब किसी अन्य पदार्थ की उपस्थिति या वृद्धि के कारण किसी विषाक्त पदार्थ का विषाक्त प्रभाव कम हो जाता है।

इस चित्र से यह देखा जा सकता है कि एक विषाक्त पदार्थ का विषाक्त प्रभाव दूसरे पदार्थ की कम सांद्रता में वृद्धि के साथ कम हो जाता है और एक अच्छी स्थिति तक पहुंचने के बाद,प्रतिद्वंद्वी की एकाग्रता में और वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया दर कम हो जाती है.

वर्तमान में अनुसंधान से पता चला है कि K का Na पर विरोधी प्रभाव पड़ता है, जो कि सूक्ष्मजीवों पर Na नमक के विषाक्त प्रभावों को कम करता है।

मुख्य सिद्धांत Na+/K+ रिवर्स ट्रांसपोर्ट फंक्शन हो सकता है। यद्यपि बैक्टीरियल विकास के लिए उच्च सोडियम वातावरण की आवश्यकता होती है, लेकिन कोशिका के अंदर Na की एकाग्रता अधिक नहीं होती है। उदाहरण के लिए,हेलोफिलिक बैक्टीरिया के माध्यम से H+प्रोटॉन पंप में Na+/K+ रिवर्स ट्रांसपोर्ट का कार्य होता है, जो एक संगत सॉल्यूट के रूप में K+ को अवशोषित करने और एकाग्र करने और Na+ को सेल K+ के बाहर छोड़ने की क्षमता रखता है,कोशिका के अंदर और बाहर संतुलन प्राप्त करने के लिए ऑस्मोटिक दबाव को विनियमित कर सकता है, 7mol/L तक की एकाग्रता के साथ, अंदर और बाहर एक ही पानी की गतिविधि बनाए रखने के लिए। उदाहरण के लिए, halophilic anaerobic बैक्टीरिया, halophilic सल्फर कम करने वाले बैक्टीरिया,और हेलोफिलिक आर्किया कोशिका के बाहर उच्च ऑस्मोटिक वातावरण का मुकाबला करने के लिए K+ की उच्च सांद्रता के इंट्रासेल्युलर संचय का उपयोग करते हैंउदाहरण के लिए, खमीर में Na+/K+ रिवर्स कैरियर शरीर से अतिरिक्त नमक को खत्म कर सकता है और नमक सहनशीलता में सुधार कर सकता है।

5.5 उपयुक्त प्रसंस्करण तकनीक चुनें

विभिन्न प्रसंस्करण तकनीक सूक्ष्मजीवों के नमक सहिष्णुता सीमा को प्रभावित करती है। निम्नलिखित में कई रिपोर्ट किए गए जैविक उपचार विधियों में NaCl सांद्रता की सीमाएं हैं

स्लैग उपचार

सक्रिय दलदली प्रक्रिया

जैविक फ़िल्टर

स्वयं शुद्धिकरण

दो-चरण संपर्क ऑक्सीकरण विधि

NaCI ((mg/L)

5000 से 10000

8000~9000

10000~40000

दस हज़ार

25000~35000

यह आम तौर पर माना जाता है कि बायोफिल्म प्रक्रिया की नमक सहिष्णुता निलंबित सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया की तुलना में अधिक है।एक नमक सहिष्णु खंड जोड़ने से बाद के एरोबिक खंडों के नमक सहिष्णुता सीमा में काफी सुधार हो सकता है.

उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल के जैविक उपचार के लिए डिजाइन आवश्यकताएं
6.1 एक लवणता नियंत्रण टैंक जोड़ें
लवणता में परिवर्तन का स्थिर प्रणालियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जो उपचार दक्षता में तेज कमी और कीचड़ के महत्वपूर्ण नुकसान के रूप में प्रकट होता है।एक विनियमन टैंक डिजाइन के दौरान स्थापित किया जाना चाहिए लवणता की सापेक्ष स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए- लवणता के ऑनलाइन नियंत्रण और प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए नियामक पूल के इनलेट और आउटलेट पर चालकता निगरानी उपकरण स्थापित किए जा सकते हैं।नमक के सदमे से प्रसंस्करण प्रणाली की विफलता को रोकने के लिए.
6.2 दलदली भार को कम करें
लवणता जैव अपघटन की दर को कम करती है, इसलिए डिजाइन भार अपेक्षाकृत कम होना चाहिए। कई अध्ययनों से पता चला है कि उच्च लवण वातावरण में कीचड़ सूचकांक कम होता है,तो वहाँ कम भार के कारण कीचड़ विस्तार के बारे में चिंता करने की जरूरत नहीं है.
6.3 कीचड़ की एकाग्रता बढ़ाएं
उच्च नमक उपचारित कीचड़ में खराब कोएग्यूलेशन और गंभीर कीचड़ हानि होती है। इसलिए डिजाइन में उच्च कीचड़ एकाग्रता सुनिश्चित की जानी चाहिए। यह प्रसंस्करण दक्षता में सुधार का एक साधन भी है।स्लैड एकाग्रता टैंकों के डिजाइन के दौरान, अतिरिक्त कीचड़ भंडारण सुनिश्चित किया जा सकता है ताकि कीचड़ खो जाने पर इसे जल्दी से फिर से भर दिया जा सके।
6.4 स्पष्टीकरण टैंक में प्रतिधारण समय बढ़ाएं
उच्च नमक सामग्री कोएग्यूलेशन गुणों को प्रभावित करती है, इसलिए लंबे समय तक रहने का समय कीचड़ के तलछट के लिए फायदेमंद होता है।
6.5 वायुकरण की दर बढ़ाएँ
सूक्ष्मजीव उच्च नमक वाले वातावरण में एरोबिक श्वसन दरों को बढ़ाकर अनुकूलित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप श्वसन के दौरान अतिरिक्त ऑक्सीजन की खपत होती है।पानी में घुल गई ऑक्सीजन की एकाग्रता को बढ़ाना सूक्ष्मजीवों के चयापचय के लिए लाभकारी हैउच्च नमक वाले वातावरण में अनुकूलन के लिए शारीरिक आवश्यकताएं प्रदान करें।