উন্নত বর্জ্য জল শোধন সেক্টরে, মেমব্রেন বায়োরিয়াক্টরস (এমবিআর) এবং মুভিং বেড বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টরস (এমবিবিআর) হল সবচেয়ে বিশিষ্ট দুটি প্রযুক্তি। যাইহোক, যখন প্রকৌশলী এবং ডিজাইনাররা তাদের মূল পরামিতিগুলি তুলনা করেন - বিশেষভাবে মিশ্র মদ সাসপেন্ডেড সলিডস (MLSS) -তারা প্রায়ই একটি পাল্টা স্বজ্ঞাত "প্যারাডক্স" এর সম্মুখীন হয়।
MBR সিস্টেমগুলি সাধারণত খুব উচ্চ MLSS ঘনত্বে কাজ করে (8,000–12,000 মিg/L), যখন এমবিবিআর সিস্টেমগুলি তরল পর্যায়ে অনেক কম ঘনত্বে কাজ করে বলে মনে হয়।
এই নিবন্ধটি ডিকোড করে কেন এই পার্থক্য বিদ্যমান, স্থগিত থেকে সংযুক্ত বৃদ্ধিতে মৌলিক পরিবর্তনের অন্বেষণ করে এবং একটি 500 ব্যবহার করে মি 3 /দিনের কেস স্টাডি দেখানোর জন্য যে এই জৈবিক পার্থক্যগুলি কীভাবে একটি ট্রিটমেন্ট প্ল্যান্টের শারীরিক পদচিহ্ন এবং বিন্যাসকে সরাসরি প্রভাবিত করে।
পার্ট 1: জৈবিক পার্থক্য ডিকোডিং ("MLSS প্যারাডক্স")
এমএলএসএস বৈষম্যের মূল কারণ এই দুটি প্রযুক্তি তাদের মাইক্রোবায়াল কর্মীবাহিনীর মৌলিক উপায়ে নিহিত।
1. এমবিআর: শারীরিক ধরে রাখার মাধ্যমে উচ্চ এমএলএসএস
মূল নীতি: "শুধু জল বেরিয়ে যায়, কাদা থাকে।"
MBR সিস্টেমগুলি অত্যন্ত ছোট ছিদ্র আকারের ঝিল্লি ব্যবহার করে (সাধারণত প্রায় 0.04 μ মি) কঠিন-তরল পৃথকীকরণের জন্য। ঝিল্লি একটি নিখুঁত বাধা হিসাবে কাজ করে; পরিষ্কার জল এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয়, কিন্তু ব্যাকটেরিয়া এবং স্লাজ ফ্লোকগুলি বায়োরিয়েক্টরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে বজায় থাকে।
যেহেতু স্লাজ পালাতে পারে না, অপারেটররা সক্রিয় স্লাজের অত্যন্ত উচ্চ ঘনত্ব "চাষ" করতে পারে।
- উপমা: একটি হিসাবে একটি MBR ট্যাংক চিন্তা করুন ভিড় প্লাজা . বেশি কাজের চাপ (দূষণকারী) সামলানোর জন্য, প্রকৌশলীরা একটি প্রচলিত সিস্টেমের চেয়ে 3 থেকে 4 গুণ বেশি কর্মী (ব্যাকটেরিয়া) জোর করে ক্র্যাম করে।
2. এমবিবিআর: সংযুক্ত বৃদ্ধির মাধ্যমে কম তরল এমএলএসএস
মূল নীতি: কর্মী বাহিনী "ঘর" (মিডিয়া) উপর, রাস্তায় (জল) নয়।
এমবিবিআর প্রযুক্তি নির্ভর করে সংযুক্ত বৃদ্ধি প্রক্রিয়া . প্রাথমিক চিকিত্সা এজেন্টগুলি হল অণুজীব যা স্থগিত প্লাস্টিকের বাহকের (মিডিয়া) সুরক্ষিত পৃষ্ঠের সাথে নিজেদেরকে সংযুক্ত করে, একটি শক্তিশালী গঠন করে বায়োফিল্ম .
যদি আপনি একটি এমবিবিআর ট্যাঙ্কের তরল পর্যায়ে স্থগিত কঠিন পদার্থগুলি পরিমাপ করেন, তাহলে MLSS সাধারণত কম (2,000–4,000 মিg/L), প্রচলিত সক্রিয় স্লাজের মতো। যাইহোক, এটি বিভ্রান্তিকর। সিস্টেমের সত্যিকারের চিকিত্সা শক্তি মিডিয়ার সাথে সংযুক্ত বায়োমাসের মধ্যে রয়েছে। যখন এই বায়োফিল্মটির জন্য হিসাব করা হয়, "সমতুল্য বায়োমাস" একটি এমবিবিআর খুব বেশি, প্রায়শই এমবিআরের সাথে তুলনীয়।
- উপমা: এমবিবিআর উচ্চ-ঘনত্ব নির্মাণের বিষয়ে হাউজিং ব্যাকটেরিয়ার জন্য। "রাস্তার" জল তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার কারণ বেশিরভাগ জনসংখ্যা তাদের "বাড়ির" ভিতরে কাজ করছে।
জৈবিক পার্থক্যের সারাংশ
এই স্বতন্ত্র পন্থাগুলি বিভিন্ন অপারেশনাল ফোকাস নির্দেশ করে:
| বৈশিষ্ট্য | MBR (উচ্চ MLSS - স্থগিত) | MBBR (নিম্ন MLSS - সংযুক্ত) |
| মাইক্রোবিয়াল অবস্থান | সমানভাবে পানিতে ঝুলে আছে ( মিশ্রিত মদ ) | মিডিয়ার সাথে সংযুক্ত ( বায়োফিল্ম ) |
| বিচ্ছেদ পদ্ধতি | ঝিল্লি পরিস্রাবণ (জোর করে) | মাধ্যাকর্ষণ অবক্ষেপণ (প্রাকৃতিক) |
| অপারেশনাল চ্যালেঞ্জ | ঝিল্লি ফাউলিং; উচ্চ স্লাজ সান্দ্রতার কারণে উচ্চ বায়ুচলাচল শক্তি খরচ। | পর্দা আটকানো; সঠিক মিডিয়া তরলকরণ নিশ্চিত করা। |
| বর্জ্য গুণমান | ট্যাঙ্ক থেকে সরাসরি অত্যন্ত পরিষ্কার (0 এর কাছাকাছি এসএস)। | বর্জ্য পরিষ্কার করার জন্য পরবর্তী নিষ্পত্তির পদক্ষেপের প্রয়োজন। |
পার্ট 2: জীববিজ্ঞান থেকে পদচিহ্ন পর্যন্ত (A 500 মি 3 কেস স্টাডি)
এই জৈবিক পার্থক্যগুলি কীভাবে শারীরিক বাস্তবতায় অনুবাদ করে? ফলাফল প্রায়ই আশ্চর্যজনক।
এটিকে বোঝানোর জন্য, আমরা একটি পৌরসভা নিকাশী শোধনাগারের জন্য একটি তুলনামূলক নকশা তৈরি করেছি যার ক্ষমতা 500 টন/দিন (500 মি 3 /ঘ) .
1. গণনা তুলনা ফলাফল
নীচের সারণীতে দেখানো হয়েছে, দুটি সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় মোট সিভিল ভলিউম উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক, প্রাথমিকভাবে স্পষ্টীকরণের প্রয়োজনীয়তার কারণে।
| তুলনা আইটেম | এমবিআর সিস্টেম | এমবিবিআর সিস্টেম | প্রযুক্তিগত নোট |
| বায়োরিয়াক্টর ভলিউম | 75 মি 3 | 60 মি মি 3 | এমবিবিআর মিডিয়া অত্যন্ত দক্ষ, কিছু ক্ষেত্রে এমবিআর-এর তুলনায় সামান্য ছোট প্রতিক্রিয়া জোনের অনুমতি দেয়। |
| সেটলিং ট্যাংক ভলিউম | 0 মি 3 | ≈ 73 মি 3 | নির্ধারক ফ্যাক্টর। MBR একটি গৌণ স্পষ্টীকরণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। |
| মোট সিভিল ভলিউম | ≈ 75 মি 3 | ≈ 133 মি 3 | এই পরিস্থিতিতে, MBR সিস্টেম প্রায় সংরক্ষণ করে 45% মোট নাগরিক পদচিহ্নে। |
| সিস্টেম দর্শন | "স্থানের জন্য ট্রেডিং সরঞ্জাম খরচ।" | "অপারেশনাল স্থিতিশীলতার জন্য ট্রেডিং স্পেস।" | |
2. বিন্যাসের পার্থক্য বিশ্লেষণ করা
MBR: একটি "বাক্সে" উদ্ভিদ রাখা
এমবিআর জৈবিক ট্যাঙ্কে বিচ্ছেদকে একীভূত করে চরম কম্প্যাক্টনেস অর্জন করে।
- কোনো সেকেন্ডারি ক্ল্যারিফায়ার নেই: ঐতিহ্যগত ক্ল্যারিফায়ার উল্লেখযোগ্য ভূমি এলাকা দখল করে। MBR মূলত মেমব্রেন ব্যবহার করে এই পুরো প্রক্রিয়ার ধাপটিকে "কাটা" করে।
- বাণিজ্য বন্ধ: যদিও সিভিল কাজগুলিকে ন্যূনতম করা হয়, এমবিআর-এর ইলেক্ট্রোমেকানিকাল সরঞ্জামগুলিতে উল্লেখযোগ্য বিনিয়োগের প্রয়োজন, যার মধ্যে রয়েছে মেমব্রেন স্কিড, জটিল ব্যাকওয়াশ পাম্প, রাসায়নিক পরিষ্কারের ব্যবস্থা (সিআইপি), এবং একটি বড় সরঞ্জাম ঘরে রাখা উচ্চ-শক্তির এয়ার কম্প্রেসার।
এমবিবিআর: প্রচলিত "অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ" সহ একটি শক্তিশালী "হৃদয়"
MBBR একটি অত্যন্ত দক্ষ জৈবিক চুল্লী ব্যবহার করে যার পর পরম্পরাগত বিচ্ছেদ হয়।
- দক্ষ চুল্লি: যেহেতু মিডিয়াতে বায়োফিল্মটিতে প্রচুর পরিমাণে সক্রিয় বায়োমাস রয়েছে, তাই বিওডি অপসারণের দক্ষতা খুব বেশি, যার ফলে একটি কমপ্যাক্ট বায়োরিয়াক্টর (মাত্র 60) মি 3 এই উদাহরণে)।
- নিষ্পত্তির প্রয়োজনীয়তা: এমবিবিআর একটি ক্রমাগত প্রক্রিয়া যেখানে বয়স্ক বায়োফিল্ম স্বাভাবিকভাবেই মিডিয়াকে জলে "স্লাফ" করে। অতএব, বর্জ্য মিust এই কঠিন পদার্থগুলিকে আলাদা করার জন্য একটি উচ্চ-দক্ষ ক্ল্যারিফায়ার (যেমন একটি টিউব সেটলার বা DAF) এর মধ্য দিয়ে যান; অন্যথায়, চূড়ান্ত বর্জ্য স্থগিত কঠিন পদার্থের স্রাবের মান পূরণ করবে না।
উপসংহার এবং নির্বাচন নির্দেশিকা
এমবিআর এবং এমবিবিআর-এর মধ্যে পছন্দ কোন প্রযুক্তিটি "ভাল" তা নিয়ে নয়, তবে নির্দিষ্ট প্রকল্পের সীমাবদ্ধতার সাথে কোন ট্রেড-অফের সেটটি সবচেয়ে বেশি উপযুক্ত।
এমবিআর চয়ন করুন যখন:
- স্থান প্রাথমিক সীমাবদ্ধতা: শহুরে ভূগর্ভস্থ গাছপালা, হোটেল বেসমেন্ট বা হাসপাতালের জন্য আদর্শ যেখানে জমির দাম অত্যধিক।
- উচ্চ-মানের পুনঃব্যবহার প্রয়োজন: বর্জ্য অতি-ফিল্টার করা হয়, যার SS শূন্যের কাছাকাছি থাকে, এটি সরাসরি অ-পানযোগ্য পুনঃব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
এমবিবিআর বেছে নিন যখন:
- অপারেশনাল সরলতা সর্বাগ্রে: ক্লায়েন্ট একটি শ্রমসাধ্য সিস্টেম পছন্দ করে যার জন্য ট্রান্সমেমব্রেন চাপ বা ঝিল্লি পরিষ্কারের নিয়মগুলির দৈনিক পর্যবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না।
- এটি একটি রেট্রোফিট প্রকল্প: বড় সিভিল কাজ ছাড়াই ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য মিডিয়াকে প্রায়ই বিদ্যমান এয়ারেশন ট্যাঙ্কে যোগ করা যেতে পারে।
- প্রভাবশালী গুণমান ওঠানামা করে: বায়োফিল্ম কাঠামো এমবিবিআরকে শক লোডের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী করে তোলে, শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সাধারণ।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন: এমবিআর বনাম এমবিবিআর নির্বাচন ও পরিচালনা
1. অর্থনীতি: কোন সিস্টেম বেশি সাশ্রয়ী?
এটা নির্ভর করে আপনি কিভাবে খরচ পরিমাপ করেন (মূলধন বনাম অপারেশনাল):
- CAPEX (প্রাথমিক খরচ): MBBR সাধারণত সস্তা। MBR ঝিল্লি ব্যয়বহুল নির্ভুল পণ্য। যাইহোক, যদি জমির দাম খুব বেশি হয়, তাহলে MBR এর সিভিল ওয়ার্ক সঞ্চয় সরঞ্জামের খরচ অফসেট করতে পারে।
- OPEX (চলমান খরচ): MBBR উল্লেখযোগ্যভাবে সস্তা। এমবিআর-এর এয়ার স্কুরিং (ঝিল্লি পরিষ্কার রাখতে) এবং নিয়মিত রাসায়নিক পরিষ্কারের এজেন্টের জন্য উচ্চ শক্তি খরচ প্রয়োজন। MBBR এর শক্তির চাহিদা কম এবং জৈবিক পর্যায়ের জন্য কোন রাসায়নিক খরচ নেই।
2. জীবনকাল: কত ঘন ঘন আমার মূল উপাদানগুলি প্রতিস্থাপন করতে হবে?
- এমবিআর ঝিল্লি: সাধারণত 5 থেকে 8 বছর ব্র্যান্ড এবং জল মানের উপর নির্ভর করে। ঝিল্লি প্রতিস্থাপন একটি প্রধান মূলধন ব্যয়।
- এমবিবিআর মিডিয়া: সাধারণত 15 থেকে 20 বছর . HDPE প্লাস্টিক মিডিয়া অত্যন্ত টেকসই এবং খুব কমই প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়, শুধুমাত্র মাঝে মাঝে "টপ-আপ" যদি কিছু হারিয়ে যায়।
3. রক্ষণাবেক্ষণ: কোনটি পরিচালনা করা কঠিন?
- MBR: প্রয়োজন দক্ষ অপারেশন . অপারেটরদের অবশ্যই ট্রান্স-মেমব্রেন প্রেসার (টিএমপি) নিরীক্ষণ করতে হবে, স্বয়ংক্রিয় ব্যাকওয়াশিং পরিচালনা করতে হবে এবং অ্যাসিড/ক্লোরিন দিয়ে কেমিক্যাল ইন-প্লেস (সিআইপি) পরিষ্কার করতে হবে। যদি ঝিল্লি আটকে যায়, গাছ বন্ধ হয়ে যায়।
- এমবিবিআর: প্রয়োজন কম রক্ষণাবেক্ষণ . এটি একটি স্ব-নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়া। মূল রক্ষণাবেক্ষণের মধ্যে রয়েছে ধারণ স্ক্রিনগুলি পরীক্ষা করা (মিডিয়া যাতে পালাতে না পারে তা নিশ্চিত করতে) এবং বায়ুচলাচল ব্যবস্থা। এটি অপারেটরের ত্রুটির জন্য অনেক বেশি ক্ষমাশীল।
4. প্রাক-চিকিৎসা: আমার কি সূক্ষ্ম পর্দা দরকার?
- MBR: হ্যাঁ, সমালোচনামূলক। চুল এবং ধ্বংসাবশেষ যাতে ঝিল্লির ক্ষতি বা আটকে না যায় তার জন্য আপনার খুব সূক্ষ্ম পর্দার (1 মিমি - 2 মিমি ড্রাম) প্রয়োজন। দরিদ্র প্রাক-চিকিৎসা MBRs হত্যা করে।
- এমবিবিআর: স্ট্যান্ডার্ড স্ট্যান্ডার্ড মোটা বা মাঝারি পর্দা (3 মিমি - 6 মিমি) সাধারণত যথেষ্ট, প্রাথমিকভাবে ধরে রাখার গ্রিডগুলি আটকানো রোধ করতে।
5. রেট্রোফিটিং: আমি কি আমার বিদ্যমান ট্যাঙ্ক আপগ্রেড করতে পারি?
- এমবিবিআর: চমৎকার প্রার্থী। নতুন ট্যাঙ্ক তৈরি না করেই এর চিকিত্সার ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য আপনি প্রায়শই মিডিয়াকে একটি বিদ্যমান এয়ারেশন ট্যাঙ্কে (60-70% ফিল অনুপাত পর্যন্ত) ডাম্প করতে পারেন।
- MBR: কঠিন। একটি স্ট্যান্ডার্ড ট্যাঙ্ককে এমবিআর-এ রূপান্তর করতে সাধারণত মেমব্রেন স্কিড ইনস্টল করতে এবং পাম্প এবং ব্লোয়ারগুলির জন্য একটি নতুন ঘর তৈরি করতে উল্লেখযোগ্য নাগরিক পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়।
6. নাইট্রোজেন অপসারণ: কোনটি ভাল?
উভয় উচ্চ নাইট্রোজেন অপসারণ অর্জন করতে পারেন, কিন্তু MBBR বিশেষায়িত ডিনাইট্রিফিকেশনের জন্য প্রায়ই সুবিধা হয়। বায়োফিল্ম কাঠামো বায়োফিল্মের গভীরে "অ্যানোক্সিক স্তর" এর জন্য অনুমতি দেয় এমনকি একটি বায়ুযুক্ত ট্যাঙ্কেও (একযোগে নাইট্রিফিকেশন এবং ডেনিট্রিফিকেশন - এসএনডি), যা খুব দক্ষ হতে পারে।
7. ঠান্ডা জলবায়ু: তারা শীতকালে কিভাবে কাজ করে?
- MBBR ঠান্ডা জলে আরো স্থিতিস্থাপক হতে থাকে। বায়োফিল্মটি ব্যাকটেরিয়াগুলির জন্য একটি "প্রতিরক্ষামূলক বাড়ি" প্রদান করে, যা তাদেরকে ঝুলন্ত স্লাজের তুলনায় তাপমাত্রা হ্রাসের জন্য কম সংবেদনশীল করে তোলে।