ગંદાપાણીની સારવારની બાયોકેમિકલ પદ્ધતિ. કોક ઉત્પાદન પ્લાન્ટમાંથી બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવારનો સાર

કોઈપણ ગંદાપાણીમાં કાર્બનિક અને અકાર્બનિક મૂળના ઘટકો હોય છે. જો યાંત્રિક ગાળણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અકાર્બનિક મોટા અને ગાઢ સમાવિષ્ટોથી છુટકારો મેળવવો સરળ છે, તો સસ્પેન્શનના સ્વરૂપમાં પાણીમાં હાજર જટિલ કાર્બનિક ઘટકોથી છુટકારો મેળવવો શક્ય બનશે નહીં. આને બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવારની જરૂર પડશે. આ તકનીક ઓછી અસરકારક નથી અને કૃત્રિમ સફાઈ પદ્ધતિઓ જેટલી ખર્ચાળ નથી. વધુમાં, આ સફાઈ પદ્ધતિને ઉપયોગમાં લેવાતા રીએજન્ટના રિસાયક્લિંગ માટે જટિલ પ્રક્રિયાની જરૂર નથી.

બાયોકેમિકલ સફાઈ પદ્ધતિ ખાસ બેક્ટેરિયાના ઉપયોગ પર આધારિત છે, જે તેમની જીવન પ્રવૃત્તિ દરમિયાન જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોને સરળ તત્વો - પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ખનિજ કાંપમાં તોડી નાખે છે.

આ બેક્ટેરિયા માટી અને પાણીમાં સતત હાજર હોય છે, જ્યાં તેઓ જમીન અને પાણીના કુદરતી શુદ્ધિકરણમાં ફાળો આપે છે. પરંતુ તેમની સાંદ્રતા ઓછી હોવાથી, કુદરતી શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓ ધીમે ધીમે આગળ વધે છે.

વેસ્ટ વોટર ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટમાં જ્યાં બાયોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યાં ગંદાપાણીની પ્રક્રિયામાં સામેલ બેક્ટેરિયાની વિશાળ વસાહતો છે. તે જ સમયે, સુક્ષ્મસજીવોના જીવન માટે આ રચનાઓમાં અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવે છે, જે પ્રકૃતિમાં કુદરતી શુદ્ધિકરણની તુલનામાં બંધારણમાં જળ શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપવાનું શક્ય બનાવે છે.

એક નિયમ તરીકે, બાયોકેમિકલ શુદ્ધિકરણ બે પ્રકારના બેક્ટેરિયામાંથી એક અથવા તેના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે:

• એરોબિક સુક્ષ્મસજીવો જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોની પ્રક્રિયા કરે છે. ઓક્સિડેશનના પરિણામે, તેઓ પાણી, ખનિજ કાંપ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં તૂટી જાય છે. આ બેક્ટેરિયાની મુખ્ય વિશેષતા એ છે કે તેમને ઓક્સિજનની જરૂર છે, તેથી તેનો ઉપયોગ કરતી રચનાઓ એરેટર્સ અને કોમ્પ્રેસરથી સજ્જ છે.
• એનારોબિક સુક્ષ્મસજીવો હંમેશા ગંદા પાણીમાં ઓછી માત્રામાં હાજર હોય છે. આ બેક્ટેરિયાને ઓક્સિજનની જરૂર હોતી નથી. જો કે, તેમને તેમની જીવન પ્રવૃત્તિઓ કરવા માટે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને નાઈટ્રેટ્સની જરૂર હોય છે. આ જીવો તેમના જીવન દરમિયાન મિથેનનું ઉત્સર્જન કરે છે, તેથી બિલ્ડિંગમાં વેન્ટિલેશન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.

બાયોકેમિકલ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ

આજે ગંદાપાણીની સારવાર માટેની નીચેની બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે:

1. જૈવિક તળાવો.
2. એરોબિક સફાઈ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ડિઝાઇન - વાયુયુક્ત ટાંકી અને બાયોફિલ્ટર.
3. એનારોબિક વિઘટન (સેપ્ટિક ટાંકીઓ, સેટલિંગ ટાંકીઓ અને ડાયજેસ્ટર્સ) સાથે સારવારના ઉપકરણો.

બાયોપોન્ડ્સ

આ નાની ઊંડાઈ (0.5-1 મીટર) ના કૃત્રિમ જળાશયો છે, જેમાં ગંદાપાણી પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે જે કુદરતી સ્વ-શુદ્ધિકરણની ખૂબ જ યાદ અપાવે છે. આ તળાવો સૂર્ય દ્વારા સારી રીતે ગરમ થાય છે, તેથી તેઓ બેક્ટેરિયાના જીવન માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે.

ગરમ મોસમમાં તળાવોની સૌથી વધુ સેનિટરી અસર પ્રાપ્ત થાય છે. આમ, E. coli ની વસાહતો 99% દ્વારા નાશ પામે છે, આંતરડાના જૂથના હાનિકારક સૂક્ષ્મજીવો સંપૂર્ણપણે નાશ પામે છે, પર્યાવરણનું ઓક્સિડેશન 90% ઘટે છે, અને એમોનિયમ અને કાર્બનિક નાઇટ્રોજનની સાંદ્રતા 97% ઓછી થાય છે.

મહત્વપૂર્ણ: આ સફાઈ પદ્ધતિનો શિયાળામાં પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. તળાવો બરફના પડ હેઠળ કામ કરી શકે છે. ફક્ત તેમાંથી બરફ સાફ કરવો જરૂરી છે જેથી સૂર્યપ્રકાશ બેક્ટેરિયા સુધી પહોંચે.

જૈવિક તળાવો ઘણા પ્રકારોમાં આવે છે:

• વહેતા જળાશયો, જેમાં ગંદુ પાણી નદીના પાણી સાથે ભળે છે. સેટલિંગ ટાંકી પછી, ગંદાપાણીને 1 થી 3-5 ના ગુણોત્તરમાં પાણી સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. અહીં પ્રવાહીને 14-21 દિવસ માટે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. તળાવ માછલી ઉછેર અને બતક ઉછેર માટે યોગ્ય છે. ગેરલાભ એ સેટલિંગ ટાંકી બનાવવાની જરૂરિયાત અને નદીના પાણીની જરૂરિયાત છે.
• વહેતા તળાવ કે જેમાં નદીના પાણી સાથે વહેતું પાણી ભળતું નથી. આ સારવાર પદ્ધતિમાં 4-5 જળાશયોના કાસ્કેડમાંથી ગંદુ પાણી પસાર થાય છે. પ્રથમ તળાવમાં નક્કર કાંપ સમાવવા માટે અવરોધ હોવો જોઈએ, જ્યારે છેલ્લો તળાવ માછલી ઉછેર માટે યોગ્ય છે.
• ગંદા પાણીની સારવાર માટેના જળાશયોજૈવિક શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં ઉપયોગ થાય છે જ્યાં ગંદા પાણીના મોટા જથ્થા પર પ્રક્રિયા કરવી શક્ય નથી અથવા જ્યાં ઉચ્ચ સ્તરનું શુદ્ધિકરણ જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે આખી સિસ્ટમમાં 2-3 તળાવો હોય છે, જેમાં માછલીઓ પણ ઉછેરી શકાય છે.
• એનારોબિક તળાવોઊંડાઈમાં કેટલાક મીટર સુધી પહોંચો. એનારોબિક સફાઈ પદ્ધતિઓનો અહીં ઉપયોગ થાય છે. આવા તળાવોના મુખ્ય ગેરફાયદા એ છે કે મિથેન સતત પર્યાવરણમાં છોડવામાં આવે છે, અને પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા ભૂગર્ભજળમાં પ્રવેશી શકે છે.
• જળાશયોનો સંપર્ક કરો. અહીં શુદ્ધિકરણનો સિદ્ધાંત એ હકીકત પર આધારિત છે કે સ્થિર પાણીમાં બાયોકેમિકલ ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓ ખૂબ ઝડપથી આગળ વધે છે. સિસ્ટમમાં સમાંતર કાર્ડ્સની શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે. પાણી દરરોજ પાણીના એક શરીરમાંથી બીજા શરીરમાં જાય છે. સંપૂર્ણ સફાઈ પ્રક્રિયા 5-10 દિવસમાં પૂર્ણ થાય છે.

એરોબિક વિઘટન સારવાર સ્ટેશનો

આવી રચનાઓમાં બાયોફિલ્ટર અને વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓનો સમાવેશ થાય છે. બાયોફિલ્ટરની કામગીરીનો સિદ્ધાંત એ હકીકત પર આધારિત છે કે દૂષિત પાણી પ્રથમ યાંત્રિક શુદ્ધિકરણ તબક્કામાંથી પસાર થાય છે. થોડા સમય પછી, લોડિંગ (બાયોફિલ્ટરનો ભાગ) જૈવિક ફિલ્મ સાથે ફાઉલ થવાનું શરૂ કરે છે. આ પ્રક્રિયા ગંદા પાણીમાંથી સુક્ષ્મસજીવોના શોષણને કારણે થાય છે. આ પછી જ કાર્બનિક પદાર્થોના બાયોકેમિકલ ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓ શરૂ થાય છે.

મહત્વપૂર્ણ: અસરકારક સફાઈ માટેની મુખ્ય સ્થિતિ એ સારી વાયુમિશ્રણની હાજરી છે.

બાયોફિલ્ટર એ બરછટ-દાણાવાળી સામગ્રીથી ભરેલું માળખું છે જે ફૂલી શકતું નથી (સ્લેગ, કાંકરા, કચડી પથ્થર). આ સામગ્રીની સપાટીને દર 10-15 મિનિટે કચરાથી સિંચાઈ કરવામાં આવે છે. ફિલ્ટરમાંથી પસાર થયેલ પ્રવાહી ડ્રેનેજ છિદ્રોમાંથી પસાર થાય છે અને ટ્રેમાં વહે છે. જૈવિક ફિલ્ટરનું વાયુમિશ્રણ કૃત્રિમ અથવા કુદરતી હોઈ શકે છે. કૃત્રિમ વાયુમિશ્રણ પદ્ધતિઓ જૈવિક ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપી શકે છે.

વાયુમિશ્રણ ટાંકી એ સારવારની સુવિધા છે જે કુદરતી જૈવિક ગંદાપાણીની સારવારના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરે છે. જો કે, આ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા ઘણી વધારે છે. અહીં ગંદા પાણીનું વાયુમિશ્રણ એરેટર્સ અને કોમ્પ્રેસરનો ઉપયોગ કરીને હવાને પમ્પ કરીને કરવામાં આવે છે. અહીં, જૈવિક ફિલ્મના કાર્યો સક્રિય કાદવ દ્વારા કરવામાં આવે છે - આ ખાસ ફ્લેક્સ છે જેમાં સુક્ષ્મસજીવોના સસ્પેન્શનનો સમાવેશ થાય છે.

આવી સુવિધામાં સફાઈના સિદ્ધાંતો નીચે મુજબ છે:

1. ગંદુ પાણી, સક્રિય કાદવ સાથે મિશ્રિત, લાંબી ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે અને તેમાંથી પસાર થાય છે.
2. સસ્પેન્શનમાં કાદવ જાળવવા અને ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓને વેગ આપવા માટે, દબાણ હેઠળ હવાને સિસ્ટમમાં સતત પમ્પ કરવામાં આવે છે.
3. ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, કાદવ અને ગંદાપાણીનું મિશ્રણ ગૌણ સ્થાયી ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં સક્રિય કાદવને શુદ્ધ પાણીથી અલગ કરવામાં આવે છે. સક્રિય કાદવને એરલિફ્ટનો ઉપયોગ કરીને વાયુયુક્ત ટાંકીમાં પાછું પમ્પ કરવામાં આવે છે.
4. જીવાણુ નાશકક્રિયા પછી, પાણીને જળાશયોમાં છોડી શકાય છે.

મહત્વપૂર્ણ: આ સફાઈ પદ્ધતિ સક્રિય કાદવની મોટી માત્રાની રચના તરફ દોરી જાય છે, તેથી તેને સમયાંતરે દૂર કરવી આવશ્યક છે. પરિણામી સક્રિય કાદવનો ઉપયોગ ખેતરોને ફળદ્રુપ કરવા માટે કરી શકાય છે.

સક્રિય કાદવ એ એક બાયોમાસ છે જેમાં બેક્ટેરિયા, પ્રોટોઝોઆ, નાઇટ્રિફાઇંગ અને ડિનાઇટ્રિફાઇંગ સુક્ષ્મસજીવો તેમજ ફૂગનો સમાવેશ થાય છે. રચનામાં શેવાળ જૂથના કોઈ પ્રતિનિધિઓ નથી. સક્રિય કાદવ કોલિફોર્મ બેક્ટેરિયાને સંપૂર્ણ રીતે શોષી લે છે.

એનારોબિક પાચન સારવાર સ્ટેશનો

ગટરના કાદવમાં 95 ટકા પાણી, 5 ટકા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી અને પ્રોટીન હોય છે. બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં કાદવને જંતુમુક્ત કરવા માટે પણ થાય છે. તેઓ તમને કાદવની રચનાને બદલવાની મંજૂરી આપે છે, જેના પરિણામે તે ઝડપથી સૂકવવા, સરળતાથી રિસાયકલ કરી શકાય તેવું પદાર્થ બની જાય છે.

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં એનારોબિક આથોની પ્રક્રિયાઓ મિથેન, પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પ્રકાશન સાથે થાય છે. નીચેની પ્રકારની સારવાર સુવિધાઓ છે જે એનારોબિક વિઘટન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે:

• સેપ્ટિક ટાંકીઓ એવી રચનાઓ છે જે આથો અને કાંપની રચનાની પ્રક્રિયાઓને જોડે છે. આ ડિઝાઇન નાની વસ્તુઓ - દેશના ઘરો અને ડાચાની સેવા માટે યોગ્ય છે. સેપ્ટિક ટાંકીની સફાઈ જાતે કરી શકાય છે, કારણ કે રચનાના પરિમાણો નાના છે. સામાન્ય રીતે આ પ્રક્રિયા વર્ષમાં 1-2 વખત કરવામાં આવે છે. પાચન થયેલ સેપ્ટિક ટાંકી કાદવનો ખાતર તરીકે ઉપયોગ કરી શકાતો નથી કારણ કે તે પર્યાવરણ માટે ખતરો છે. કાદવનો નિકાલ કરતા પહેલા, તેને 60 ડિગ્રી સુધી ગરમ કરીને જંતુમુક્ત કરવું આવશ્યક છે. સેપ્ટિક ટાંકીમાં 1, 2 અથવા 3 ચેમ્બર હોઈ શકે છે. આ ડિઝાઈન ગંદાપાણીની પ્રાથમિક સારવાર માટે યોગ્ય છે, ત્યારબાદ તેને ગાળણક્ષેત્રોમાં, ગાળણના કુવાઓ અથવા ખાડાઓમાં વધારાની સારવારની જરૂર પડે છે.
• ડાયજેસ્ટર્સ. અહીં, કાદવને કૃત્રિમ ગરમીનો ઉપયોગ કરીને આથો લાવવામાં આવે છે. પ્રાથમિક સેટલિંગ ટાંકી પછી ગંદુ પાણી અહીં આવે છે. ડાયજેસ્ટર એ બંધ ટાંકી છે જેમાં કાદવનું એનારોબિક પાચન હાથ ધરવામાં આવે છે. આવી રચનાઓમાં, નવી કાંપ સતત પરિપક્વ કાંપ સાથે મિશ્રિત થાય છે. સમગ્ર રચનાની કાર્યક્ષમતા પરિપક્વ કાંપની માત્રા પર આધારિત છે. તે વધુ, વધુ સારું.
• બે-સ્તરની પતાવટ ટાંકીઓસેપ્ટિક ટાંકીઓથી અલગ છે કે તેમના ઘણા ગેરફાયદા દૂર થાય છે. આમ, કાદવના વિઘટન દરમિયાન છોડવામાં આવતા વાયુઓ પ્રવાહી ગંદા પાણીમાં પ્રવેશી શકતા નથી. આ ડિઝાઇનમાં, આથો લાવવાની પ્રક્રિયા 1 થી 6 મહિના સુધી ચાલી શકે છે. તે જ સમયે, બે-સ્તરની સેટલિંગ ટાંકીની ઉપર એક ગેસ ટ્રેપ છે. પચેલા કાદવને સૂકવવા માટે કાદવના વાવેતરને આપવામાં આવે છે. સમ્પમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન સેપ્ટિક ટાંકી કરતાં વધુ ઝડપી અને વધુ કાર્યક્ષમ છે. મધ્ય-અક્ષાંશોમાં આવી રચનાઓનો ઉપયોગ થતો નથી, કારણ કે શિયાળામાં કાદવનું પાચન થઈ શકતું નથી.

અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે સુક્ષ્મસજીવો (બેક્ટેરિયા, શેવાળ) નો ઉપયોગ બાયોકેમિકલ સફાઈ પદ્ધતિનો આધાર છે.

તેમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિના પરિણામે, સુક્ષ્મસજીવો પોષક માધ્યમ તરીકે કાર્બનિક પદાર્થોનો ઉપયોગ કરે છે, અને કાર્બનિક પદાર્થોનું અધોગતિ થાય છે.

બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવાર અસરકારક રીતે કરવા માટે, નીચેની શરતોનું પાલન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે:

તાપમાન શ્રેણી - +20 થી +30оС સુધી;
. પર્યાવરણની શ્રેષ્ઠ એસિડિટી - પીએચ 6.5 થી 7.5 સુધી;
. પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજનનો પુરવઠો, જે સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટનની પ્રક્રિયામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે;
. સુક્ષ્મસજીવો પર હાનિકારક અસર ધરાવતા ઝેરી પદાર્થોનું પ્રારંભિક નિરાકરણ (એકાગ્રતામાં ઘટાડો).

બાયોકેમિકલ જળ શુદ્ધિકરણ નીચેની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે:

ફિલ્ટરિંગ ક્ષેત્રો. જમીનના વાડવાળા વિસ્તારો સમયાંતરે ગંદા પાણીથી શક્ય તેટલું ભરવામાં આવે છે. આગળ, પાણીને માટીના છિદ્રોમાંથી પસાર કરીને કુદરતી રીતે ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે. કાર્બનિક પદાર્થોની અશુદ્ધિઓ જમીન દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે અને બેક્ટેરિયા દ્વારા વિઘટિત થાય છે, જ્યારે શુદ્ધ પાણી ડ્રેનેજ સિસ્ટમ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે.
. સિંચાઈ ક્ષેત્રો એ જમીનના ખાસ નિયુક્ત વિસ્તારો છે કે જેના પર ઔદ્યોગિક પાક ઉગાડવામાં આવે છે, અને તે જ સમયે, સિંચાઈ માટે વપરાતા ગંદા પાણીને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. દૂષિત પદાર્થોની સફાઈ જમીનમાં થતી કુદરતી પ્રક્રિયાઓને કારણે થાય છે. સુક્ષ્મસજીવોના જીવન દરમિયાન કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટનના પરિણામે, જમીનની ફળદ્રુપતા વધે છે. 1 હેક્ટર સિંચાઈ ક્ષેત્રો દરરોજ 50 ક્યુબિક મીટર ગંદુ પાણી મેળવી શકે છે.
. એરો ટાંકી એ કૃત્રિમ જળાશયો છે જેમાં ગંદુ પાણી અને સક્રિય કાદવ લોડ થાય છે અને ઓક્સિજનનો વપરાશ પૂરો પાડે છે. શુદ્ધિકરણ રિસાયકલ કરેલ સક્રિય કાદવ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જે બેક્ટેરિયા અને પ્રોટોઝોઆનો વિશિષ્ટ સમૂહ છે જે સૌથી અસરકારક શુદ્ધિકરણમાં ફાળો આપે છે.
. બાયોફિલ્ટર સફાઈ સુવિધાઓ છે જેમાં ખાસ લોડિંગ સામગ્રી (કચડી પથ્થર, કાંકરા, વિસ્તૃત માટી, પ્લાસ્ટિક) હોય છે. સફાઈ પ્રક્રિયા શરૂ થાય તે પહેલાં, લોડિંગ સામગ્રીની સપાટી પર સુક્ષ્મસજીવો ઉગાડવામાં આવે છે, જે જૈવિક ફિલ્મ બનાવે છે. બાયોફિલ્ટરમાંથી પસાર થતાં, ગંદાપાણીની અશુદ્ધિઓ લોડિંગ સામગ્રી પર રહે છે, જ્યાં તે જૈવિક ફિલ્મ સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વિઘટિત થાય છે. બાયોફિલ્ટરમાં પાણી વધારાના વાયુમિશ્રણને આધિન હોઈ શકે છે.

બાયોકેમિકલ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે આઉટપુટ શક્ય સૌથી શુદ્ધ પાણી છે. વધુમાં, સફાઈ પ્રક્રિયા કોઈ પણ કચરો પેદા કરતી નથી જેને અલગ નિકાલની જરૂર હોય.
ગંદાપાણીની સારવારની રીએજન્ટ પદ્ધતિ

રીએજન્ટ સફાઈ પદ્ધતિનો સાર એ ઝેરી પદાર્થોને નિષ્ક્રિય કરવા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ છે, ઉદાહરણ તરીકે, બાદમાંના અદ્રાવ્ય અવક્ષેપમાં વરસાદને કારણે, જે પછીથી યાંત્રિક રીતે દૂર કરવામાં આવે છે.

આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે:

નિષ્ક્રિયકરણ, જે અસરકારક રીતે એસિડ અને આલ્કલીમાંથી દૂષણ દૂર કરે છે;
. રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ;
. જટિલતા

ઘણા ઓગળેલા કાર્બનિક અને કેટલાક અકાર્બનિક (હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, સલ્ફાઇડ્સ, એમોનિયા, નાઇટ્રાઇટ્સ વગેરે) પદાર્થોમાંથી ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીને શુદ્ધ કરવા માટે બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

હાનિકારક પદાર્થોમાંથી ગંદાપાણીને શુદ્ધ કરવાની પ્રક્રિયા સુક્ષ્મસજીવોની જીવનની પ્રક્રિયામાં પોષણ માટે આ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે - સુક્ષ્મસજીવો માટે કાર્બનિક પદાર્થો કાર્બનનો સ્ત્રોત છે.

બાયોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટ માટે મોકલવામાં આવેલ ગંદુ પાણી તેના BOD અને COD મૂલ્યો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

BOD એ ચોક્કસ સમયગાળા (2, 5, 8,10, 20 દિવસ) માં ઓક્સિજનની જૈવરાસાયણિક માંગ અથવા સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા ઓક્સિજનનો જથ્થો ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે ઓક્સિજનનો જથ્થો છે (નાઇટ્રિફિકેશન પ્રક્રિયાઓ સહિત) . ઉદાહરણ તરીકે: BOD5 - 5 દિવસ માટે બાયોકેમિકલ ઓક્સિજનની માંગ, BPKP0Ln - નાઈટ્રિફિકેશન પ્રક્રિયાઓની શરૂઆત પહેલાં કુલ બાયોકેમિકલ ઓક્સિજનની માંગ.

સીઓડી એ રાસાયણિક ઓક્સિજનની માંગ છે, એટલે કે, પાણીમાં રહેલા તમામ કાર્બનિક પદાર્થોને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે જરૂરી ઓક્સિજનની માત્રા. સીઓડી પ્રતિ લિટર એમજી O2 માં પણ વ્યક્ત થાય છે.

બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવારની જાણીતી એરોબિક અને એનારોબિક પદ્ધતિઓ

એરોબિક પદ્ધતિ સજીવોના એરોબિક જૂથોના ઉપયોગ પર આધારિત છે જેમના જીવન માટે ઓક્સિજનના સતત પ્રવાહ અને 20-40 ° સે તાપમાનની જરૂર હોય છે. જ્યારે ઓક્સિજન અને તાપમાનની સ્થિતિ બદલાય છે, ત્યારે સુક્ષ્મસજીવોની રચના અને સંખ્યા બદલાય છે. એરોબિક સારવારમાં, સૂક્ષ્મજીવોને સક્રિય કાદવ અથવા બાયોફિલ્મમાં ઉગાડવામાં આવે છે.

એનારોબિક પદ્ધતિઓ સફાઈ ઓક્સિજનની ઍક્સેસ વિના થાય છે; તેઓ મુખ્યત્વે કાંપને તટસ્થ કરવા માટે વપરાય છે.

સક્રિય કાદવમાં જીવંત જીવો અને ઘન સબસ્ટ્રેટનો સમાવેશ થાય છે. જીવંત સજીવોને બેક્ટેરિયા અને સિંગલ બેક્ટેરિયા, પ્રોટોઝોઅન વોર્મ્સ, મોલ્ડ, યીસ્ટ્સ, એક્ટિનોમીસેટ્સ અને ભાગ્યે જ - જંતુઓના લાર્વા, ક્રસ્ટેશિયન્સ, તેમજ શેવાળ વગેરે દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે. કાદવમાં વસતા તમામ જીવંત જીવોના સમુદાયને બાયોસેનોસિસ કહેવામાં આવે છે. સક્રિય કાદવ બાયોસેનોસિસ મુખ્યત્વે સૂક્ષ્મજીવો અને પ્રોટોઝોઆની બાર પ્રજાતિઓ દ્વારા રજૂ થાય છે.

સક્રિય કાદવના સૂકા પદાર્થમાં 70-90% કાર્બનિક અને 30-10% અકાર્બનિક પદાર્થો હોય છે. સબસ્ટ્રેટ, જે સક્રિય કાદવમાં 40% સુધી હોઈ શકે છે, તે શેવાળના અવશેષો અને વિવિધ નક્કર અવશેષોનો નક્કર મૃત ભાગ છે. સક્રિય કાદવ સજીવો તેની સાથે જોડાય છે.

કાદવની ગુણવત્તા તેના કાંપના દર અને પ્રવાહીના શુદ્ધિકરણની ડિગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. મોટા ફ્લેક્સ નાના કરતા વધુ ઝડપથી સ્થાયી થાય છે. કાદવની સ્થિતિ કાદવ અનુક્રમણિકા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે 30 મિનિટ સુધી સ્થિર થયા પછી સૂકા કાદવ (ગ્રામમાં) ના સમૂહ સાથે સક્રિય કાદવના કાંપવાળા ભાગના જથ્થાનો ગુણોત્તર છે. cm3/g માં માપન જેટલો ખરાબ કાદવ સ્થિર થાય છે, કાદવ ઇન્ડેક્સ તેટલો વધારે હોય છે

બાયોફિલ્મ બાયોફિલ્ટર ફિલર પર ઉગે છે, 1 તે 1-3 મીમી અથવા વધુની જાડાઈ સાથે મ્યુકોસ ફાઉલિંગનો દેખાવ ધરાવે છે. તેનો રંગ ભૂખરા-પીળાથી ઘેરા બદામી સુધીના ગંદાપાણીની રચનામાં ફેરફાર સાથે બદલાય છે. બાયોફિલ્મમાં બેક્ટેરિયા, ફૂગ, યીસ્ટ અને અન્ય જીવોનો સમાવેશ થાય છે.

ગંદા પાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોના બાયોકેમિકલ ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા થાય તે માટે, તેઓએ સુક્ષ્મસજીવોના કોષોમાં પ્રવેશ કરવો આવશ્યક છે. કોષની અંદર અને બહારના પદાર્થોની સાંદ્રતામાં તફાવતના પરિણામે ઉદ્ભવતા અર્ધ-પારગમ્ય સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન દ્વારા પ્રસરણ દ્વારા પદાર્થો કોશિકાઓમાં સંવહન અને પરમાણુ પ્રસરણ દ્વારા કોષોની સપાટી પર પહોંચે છે." જો કે, મોટાભાગના પદાર્થ કોષોમાં પ્રવેશ કરે છે. ચોક્કસ વાહક પ્રોટીનની મદદથી. એક દ્રાવ્ય સંકુલ રચાય છે. વાહક પદાર્થ પટલ દ્વારા કોષમાં ફેલાય છે, જ્યાં તે તૂટી જાય છે, અને વાહક પ્રોટીન નવા ટ્રાન્સફર ચક્રમાં સમાવિષ્ટ થાય છે.

ગંદાપાણીની સારવારની પ્રક્રિયામાં મુખ્ય ભૂમિકા સુક્ષ્મસજીવોના કોષોની અંદર બનતી પદાર્થોની પરિવર્તન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાઓ ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે પદાર્થના ઓક્સિડેશન અને ઊર્જાના ખર્ચ સાથે નવા પદાર્થોના સંશ્લેષણ સાથે સમાપ્ત થાય છે.

રાસાયણિક પરિવર્તનની સતત અને ખૂબ જ જટિલ પ્રક્રિયા સુક્ષ્મસજીવોના કોષોની અંદર થાય છે. ઉચ્ચ ઝડપે સખત ક્રમમાં મોટી સંખ્યામાં પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. પ્રતિક્રિયાઓનો દર અને તેમનો ક્રમ ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરતા ઉત્સેચકોના પ્રકાર અને સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. ઉત્સેચકો ફક્ત તે પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે જે સ્વયંભૂ થાય છે, પરંતુ ખૂબ જ ઓછી ઝડપે.

ઉત્સેચકો(અથવા ઉત્સેચકો) એ એકમ દીઠ સેંકડો હજારો અને લાખો સુધી પહોંચતા પરમાણુ વજનવાળા જટિલ પ્રોટીન સંયોજનો છે.

નાઇટ્રિફિકેશન અને ડેનિટ્રિફિકેશન . ગંદાપાણીની સારવાર દરમિયાન, નાઇટ્રિફિકેશન અને ડિનાઇટ્રિફિકેશન પ્રક્રિયાઓ નાઇટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયાના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે. નાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા એમોનિયમ સંયોજનોના નાઈટ્રોજનને પ્રથમ નાઈટ્રાઈટમાં અને પછી નાઈટ્રેટ્સમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. આ પ્રક્રિયાને નાઈટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે અને તે બે તબક્કામાં થાય છે. તે નાઇટ્રોજન ધરાવતા કાર્બનિક પદાર્થોના ખનિજીકરણનો અંતિમ તબક્કો છે. શુદ્ધ ગંદા પાણીમાં નાઈટ્રેટ આયનોની હાજરી શુદ્ધિકરણની સંપૂર્ણતાના સૂચકોમાંનું એક છે. એફ-લા

બેક્ટેરિયાને ડિનાઈટ્રીફાઈંગ કરવાની ક્રિયા હેઠળ, બંધાયેલ ઓક્સિજન નાઈટ્રાઈટ્સ અને નાઈટ્રેટ્સમાંથી વિભાજિત થાય છે અને ફરીથી કાર્બનિક પદાર્થોના ઓક્સિડેશન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ પ્રક્રિયાને ડેનિટ્રિફિકેશન કહેવામાં આવે છે. ડેનિટ્રિફિકેશન પ્રક્રિયા માટેની શરતો છે: કાર્બનિક પદાર્થોની હાજરી, ઓક્સિજનની ઓછી ઍક્સેસ, તટસ્થ અથવા સહેજ આલ્કલાઇન પ્રતિક્રિયા.

ડેનિટ્રિફિકેશન એ બહુ-સ્તરીય પ્રક્રિયા છે અને તે એમોનિયા, મોલેક્યુલર નાઇટ્રોજન અથવા નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડની રચના સાથે થઈ શકે છે. ગંદાપાણીની સારવાર દરમિયાન, ડિનાઇટ્રિફિકેશન મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજનની રચના સાથે થાય છે (ભાગ્યે જ NH3-એમોનિયા રચાય છે) F-ly

કાર્બનિક નાઇટ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો એમોનિયા બનાવવા માટે વિઘટિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બામાઇડ (યુરિયા) CO(NH2)2 + 2Н2О→ (NH4)2СО3=2NH3 + СО2 + Н2О સમીકરણ અનુસાર વિઘટિત થાય છે

કાર્બનિક સંયોજનોનું વિઘટન એમિનો એસિડની રચના દ્વારા થઈ શકે છે, જે વિવિધ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન એમોનિયાને વધુ મુક્ત કરે છે.

બાયોકેમિકલ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ

બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવારની એરોબિક પ્રક્રિયાઓ કુદરતી પરિસ્થિતિઓ અને કૃત્રિમ રચનાઓમાં થઈ શકે છે. બાયોકેમિકલ શુદ્ધિકરણને પૂર્ણ કહેવામાં આવે છે જો શુદ્ધ પાણીનો BOD 20 mg/l કરતાં ઓછો હોય, અને જો BOD 20 mg/l કરતાં વધુ હોય તો અપૂર્ણ કહેવાય.

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, શુદ્ધિકરણ સિંચાઈ ક્ષેત્રો, ગાળણ ક્ષેત્રો અને જૈવિક તળાવોમાં થાય છે. કૃત્રિમ રચનાઓ - વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ અને વિવિધ ડિઝાઇનના બાયોફિલ્ટર. કૃત્રિમ રચનાઓમાં, કુદરતી પરિસ્થિતિઓ કરતાં સફાઈ પ્રક્રિયાઓ ઝડપી દરે થાય છે.

8.3.1 કુદરતી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ બાયોકેમિકલ સારવાર

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, શુદ્ધિકરણ સિંચાઈ ક્ષેત્રો, ગાળણ ક્ષેત્રો અને જૈવિક તળાવોમાં થાય છે.

કુદરતી સારવાર સુવિધાઓનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઘરેલું ગંદાપાણીની સારવાર માટે થાય છે. ક્ષમતા 1 m3/દિવસથી. 100 હજાર m3/દિવસ સુધી.

જો ખેતરોમાં કૃષિ પાક ઉગાડવામાં આવે છે, તો બાયોલ પછીના આવા કૃષિ ક્ષેત્રો ખૂબ સારી રીતે લણણી અને ફળદ્રુપ છે. સિંચાઈ ક્ષેત્રો.ગંદાપાણીની સારવાર માટીના માઇક્રોફલોરા (બેક્ટેરિયા, એક્ટિનોમીસેટ્સ, યીસ્ટ, ફૂગ, શેવાળ, પ્રોટોઝોઆ, અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ), સૂર્ય, હવા અને છોડની પ્રવૃત્તિના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે.

જો ખેતરોમાં પાક ઉગાડવામાં આવતો નથી અને તેનો હેતુ માત્ર જૈવિક ગંદાપાણીની સારવાર માટે છે, તો તેને કહેવામાં આવે છે. ફિલ્ટર ક્ષેત્રો. જૈવિક સારવાર પછી, કૃષિ સિંચાઈના ક્ષેત્રોને ભેજયુક્ત કરવામાં આવે છે અને પાક ઉગાડવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ખેતરોમાં બાયોકેમિકલ સારવારની પ્રક્રિયા દરમિયાન, ગંદાપાણીને માટીના સ્તર દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે. તેમાં સસ્પેન્ડેડ અને કોલોઇડલ પદાર્થો જળવાઈ રહે છે, જે સમય જતાં જમીનના છિદ્રોમાં માઇક્રોબાયોલોજીકલ ફિલ્મ બનાવે છે. પરિણામી ફિલ્મ કોલોઇડલ કણો અને પદાર્થોને શોષી લે છે. ગંદા પાણીમાં ઓગળી જાય છે. ઓક્સિજન હવામાંથી છિદ્રોમાં ઘૂસીને જાળવી રાખેલા કાર્બનિક પદાર્થોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, તેમને ખનિજ સંયોજનોમાં ફેરવે છે. જમીનના ઊંડા સ્તરોમાં ઓક્સિજનનો પ્રવેશ મુશ્કેલ છે, તેથી સૌથી વધુ તીવ્ર ઓક્સિડેશન જમીનના ઉપરના સ્તરોમાં થાય છે (0.2-0.4 મીટર). તળાવોમાં ઓક્સિજનની અછત સાથે, એનારોબિક પ્રક્રિયાઓ પ્રબળ થવા લાગે છે.

જ્યારે સિંચાઈના ક્ષેત્રો અને તેના પુરવઠાના મોસમી નિયમન સાથે ગંદા પાણીના વર્ષભર વપરાશ સાથે સારવાર સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરતી વખતે, સિંચાઈ માત્ર વધતી મોસમ દરમિયાન કરવામાં આવે છે, અને બાકીનું વર્ષ, ગંદુ પાણી છ મહિના જેટલી ક્ષમતાવાળા સંગ્રહ તળાવમાં વહે છે. ગંદા પાણીનો પ્રવાહ.

જૈવિક તળાવો.બાયોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટ માટે અને અન્ય સારવાર સુવિધાઓ સાથે સંયોજનમાં ગંદાપાણીની સારવાર પછીની રચના માટે રચાયેલ છે. તે 3-5 તબક્કાઓ ધરાવતાં તળાવોનો કાસ્કેડ છે જેમાં સ્પષ્ટતા અથવા જૈવિક રીતે સારવાર કરાયેલ ગંદુ પાણી ઓછી ઝડપે વહે છે.

કુદરતી અને કૃત્રિમ વાયુમિશ્રણ ધરાવતા તળાવો છે. કુદરતી વાયુમિશ્રણ ધરાવતા તળાવો છીછરી ઊંડાઈ (0.5-1 મીટર) ધરાવે છે, તે સૂર્ય દ્વારા સારી રીતે ગરમ થાય છે અને જળચર જીવો દ્વારા વસવાટ કરે છે.

બેક્ટેરિયા પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન શેવાળ દ્વારા છોડવામાં આવતા ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે, તેમજ હવામાંથી ઓક્સિજન, દૂષકોને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે. શેવાળ, બદલામાં, કાર્બનિક પદાર્થોના બાયોકેમિકલ વિઘટન દરમિયાન છોડવામાં આવતા CO2, ફોસ્ફેટ્સ અને એમોનિયા નાઇટ્રોજનનો વપરાશ કરે છે.

પાનખરમાં તળાવો ખાલી થઈ જાય છે. દર બે થી ત્રણ વર્ષમાં એકવાર, તળિયે ખેડાણ કરવામાં આવે છે અને વનસ્પતિ રોપવામાં આવે છે.

એરો ટાંકીઓ. એરો ટાંકીઓ પ્રબલિત કોંક્રિટ ટાંકી છે, યોજનામાં લંબચોરસ, પાર્ટીશનો દ્વારા અલગ કોરિડોર (બે-, ત્રણ- અને ચાર-કોરિડોર) માં અલગ પડે છે. પ્રક્રિયા આગળ વધે છે કારણ કે પાણી અને સક્રિય કાદવનું વાયુયુક્ત મિશ્રણ વાયુયુક્ત ટાંકીમાંથી વહે છે. O2 સાથે પાણીના સ્તંભને સંતૃપ્ત કરવા અને સ્થગિત સ્થિતિમાં કાદવ ઉમેરવા માટે નિયો-મા વાયુમિશ્રણ. ગંદાપાણી અને રીટર્ન એક્ટિવેટેડ કાદવના પ્રવાહની રચનાના આધારે, વાયુયુક્ત ટાંકીઓ ત્રણ પ્રકારની હોય છે:

1) વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ - વિસ્થાપકો;

2) વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ - મિક્સર્સ;

3) મધ્યવર્તી પ્રકારની વાયુયુક્ત ટાંકીઓ (ફિગ. 8.2).

વાયુયુક્ત ટાંકીઓ-વિસ્થાપકોમાં, પાણી અને કાદવને રચનાની શરૂઆતમાં પૂરા પાડવામાં આવે છે, અને તેના અંતમાં મિશ્રણ દૂર કરવામાં આવે છે. વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાં 1-4 કોરિડોર છે. આવા વાયુયુક્ત ટાંકીઓનો ઉપયોગ ઓછી સાંદ્રતાવાળા પાણીના ઓક્સિડેશન માટે થાય છે (કુલ BOD 300 mg/l સુધી).

વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ-મિક્સરમાં, પાણી અને કાદવ વાયુયુક્ત ટાંકી કોરિડોરની લાંબી બાજુઓ સાથે સમાનરૂપે રજૂ કરવામાં આવે છે. તેઓ કેન્દ્રિત ઔદ્યોગિક ગંદાપાણી (BOD કુલ 1000 mg/l સુધી) ના શુદ્ધિકરણ માટે બનાવાયેલ છે.

ચોખા. 8.2. વિવિધ ફ્લો સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે વાયુયુક્ત ટાંકીઓની યોજનાઓ

વેસ્ટ વોટર અને રીટર્ન એક્ટિવેટેડ સ્લજ: a - વાયુમિશ્રણ ટાંકી-વિસ્થાપન; b - વાયુમિશ્રણ ટાંકી મિક્સર; c - ગંદા પાણીના વિખરાયેલા પુરવઠા સાથે મધ્યવર્તી પ્રકારની વાયુયુક્ત ટાંકી

ગંદા પાણીના વિખરાયેલા પુરવઠા સાથે વાયુયુક્ત ટાંકીમાં, તે વાયુયુક્ત ટાંકીની લંબાઈ સાથે કેટલાક બિંદુઓ પર પૂરા પાડવામાં આવે છે અને અંતિમ ભાગમાંથી છોડવામાં આવે છે. વળતરનો કાદવ વાયુમિશ્રણ ટાંકીની શરૂઆતમાં સંપૂર્ણપણે ખવડાવવામાં આવે છે. આ ઉપકરણો વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ-વિસ્થાપકો અને વાયુયુક્ત ટાંકીઓ-મિક્સર વચ્ચે મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે.

વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાં સારવાર કરેલ ગંદાપાણીનો રહેવાનો સમય 6-12 (24) કલાક છે. આ સમય દરમિયાન, કાર્બનિક પ્રદૂષકોના સમૂહને સક્રિય કાદવ બાયોસેનોસિસ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાંથી, ટ્રીટેડ ગંદાપાણી અને સક્રિય કાદવનું મિશ્રણ ગૌણ સેટલિંગ ટાંકીમાં પ્રવેશે છે, જ્યાં સક્રિય કાદવ સેટલિંગ ટાંકીના તળિયે સ્થિર થાય છે, પછી તેને પમ્પિંગ સ્ટેશનના જળાશયમાં છોડવામાં આવે છે, અને શુદ્ધ ગંદુ પાણી ક્યાં તો સપ્લાય કરવામાં આવે છે. વધુ શુદ્ધિકરણ માટે અથવા નિષ્ક્રિયકરણ માટે. જૈવિક ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયામાં, સક્રિય કાદવનું બાયોમાસ વધે છે. કાદવ ટ્રીટમેન્ટ સુવિધાઓ માટે સિસ્ટમમાંથી વધારાનો કાદવ દૂર કરવામાં આવે છે. ફરતા સક્રિય કાદવના સ્વરૂપમાં મુખ્ય ભાગ વાયુયુક્ત ટાંકીમાં પાછો આવે છે. સારવાર સુવિધાઓના સંકુલો, જેમાં વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓનો સમાવેશ થાય છે, તેની ક્ષમતા દરરોજ દસ ક્યુબિક મીટર ગંદાપાણીથી 2-3 મિલિયન m3/દિવસ સુધીની હોય છે.

બાયોફિલ્ટર્સ.તેનો ઉપયોગ ઘરગથ્થુ અને ઔદ્યોગિક ગંદાપાણી માટે 20-30 હજાર મે/દિવસ સુધી થાય છે. બાયોફિલ્ટર એ એક ટાંકી છે, ગોળાકાર અથવા યોજનામાં લંબચોરસ છે, જે લોડિંગ સામગ્રીથી ભરેલી છે. BF st માં પાણીને લોડિંગ લેયર દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે. કિનારીઓ સુક્ષ્મસજીવોની ફિલ્મ સાથે આવરી લેવામાં આવે છે. ઉચ્ચ છિદ્રાળુતા, ઓછી ઘનતા અને વિશાળ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર ધરાવતી વિવિધ સામગ્રીનો ઉપયોગ લોડિંગ તરીકે થાય છે. લોડિંગ સામગ્રી જાળીના તળિયા દ્વારા સપોર્ટેડ છે. લોડિંગ સામગ્રીના પ્રકારને આધારે, બાયોફિલ્ટરને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

બાયોકેમિકલ વેસ્ટવોટર ટ્રીટમેન્ટ (જૈવિક સારવાર) એ કાર્બનિક મૂળના દૂષકો ધરાવતા ગંદાપાણીની સારવાર કરવાની મુખ્ય પદ્ધતિ છે, જેમાં સૂક્ષ્મજીવોની પ્રવૃત્તિને કારણે આ દૂષકોના ખનિજીકરણનો સમાવેશ થાય છે.

જૈવિક ગંદાપાણીની સારવાર એ કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટન અને ખનિજીકરણની માઇક્રોબાયલ (સૂક્ષ્મજીવાણુઓના પ્રભાવ હેઠળ) પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત, ગંદાપાણીને પાણીના શરીરમાં વિસર્જન માટે તૈયાર કરતી વખતે તેને નિષ્ક્રિય કરવાની સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિઓમાંની એક છે. હાલના ધોરણો અનુસાર, શુદ્ધ પાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રી 10 mg/l થી વધુ ન હોવી જોઈએ.

બેક્ટેરિયા ગંદા પાણીમાં કાર્બનિક સંયોજનોના ખનિજીકરણમાં ભાગ લે છે, જે, ઓક્સિજન સાથેના તેમના સંબંધમાં, 2 જૂથોમાં વહેંચાયેલા છે:

એરોબિક (શ્વસન દરમિયાન પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરીને);

એનારોબિક (મુક્ત ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં વિકાસશીલ).

એરોબિક પ્રક્રિયા

C 6 H 12 O 6 +6O 2 --> 6CO 2 +6H 2 O + માઇક્રોબાયલ બાયોમાસ + ગરમી

એનારોબિક પ્રક્રિયા

C 6 H 12 O 6 --> 3CH 4 + 3CO 2 + માઇક્રોબાયલ બાયોમાસ + ગરમી

એરોબિક માઇક્રોબાયલ સમુદાય વિવિધ પ્રકારના સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા રજૂ થાય છે, મુખ્યત્વે બેક્ટેરિયા, જે મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, જોકે કેટલાક પદાર્થોનું ઓક્સિડેશન કો-ઓક્સિડેશન (કોમેટાબોલિઝમ) દ્વારા કરવામાં આવે છે. એરોબિક વોટર ટ્રીટમેન્ટ સિસ્ટમ્સમાંથી સક્રિય કાદવનો એરોબિક માઇક્રોબાયલ સમુદાય અસાધારણ જૈવવિવિધતા દ્વારા રજૂ થાય છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓના કચરાના ઉત્પાદનો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન, કાર્બનિક એસિડ અને આલ્કોહોલ છે.

ચોખા. 2.48. એરોબિક અને એનારોબિક ગંદાપાણીની સારવાર પદ્ધતિઓના સામગ્રી અને ઊર્જા સંતુલનની તુલના.

એરોબિક સફાઈનો ફાયદો ઊંચી ઝડપ અને ઓછી સાંદ્રતામાં પદાર્થોનો ઉપયોગ છે. નોંધપાત્ર ગેરફાયદા, ખાસ કરીને જ્યારે કેન્દ્રિત ગંદાપાણીની સારવાર કરતી વખતે, વાયુમિશ્રણ માટે ઉર્જાનો ઊંચો ખર્ચ અને વધુ પડતા કાદવની સારવાર અને નિકાલ સાથે સંકળાયેલી સમસ્યાઓ છે. એરોબિક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ઘરેલું, કેટલાક ઔદ્યોગિક અને ડુક્કરના ગંદાપાણીની સારવાર માટે થાય છે જેની સીઓડી 2000 થી વધુ ન હોય. એનારોબિક પ્રક્રિયાનો ફાયદો એ માઇક્રોબાયલ બાયોમાસની પ્રમાણમાં નજીવી રચના પણ છે. ગેરફાયદામાં ઓછી સાંદ્રતામાં કાર્બનિક દૂષકોને દૂર કરવામાં અસમર્થતા શામેલ છે. ( ચોખા 2.48).

એરોબિક અને એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા કાર્બનિક પદાર્થોનું અધોગતિ કુલ પ્રતિક્રિયાઓના વિવિધ ઊર્જા સંતુલન સાથે થાય છે. ગ્લુકોઝના એરોબિક બાયોઓક્સિડેશન દરમિયાન, તેમાં રહેલી 59% ઉર્જા બાયોમાસ વૃદ્ધિ પર ખર્ચવામાં આવે છે અને 41% ગરમીનું નુકસાન થાય છે. આ એરોબિક સુક્ષ્મસજીવોની સક્રિય વૃદ્ધિને કારણે છે. સારવાર કરેલ ગંદાપાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની સાંદ્રતા જેટલી વધારે છે, તેટલું મજબૂત ગરમ થાય છે, માઇક્રોબાયલ બાયોમાસનો વિકાસ દર અને વધુ સક્રિય કાદવનું સંચય. મિથેનની રચના સાથે ગ્લુકોઝના એનારોબિક અધોગતિ દરમિયાન, માત્ર 8% ઊર્જા જૈવવૃદ્ધિ પર ખર્ચવામાં આવે છે, 3% ગરમીનું નુકસાન થાય છે અને 89% મિથેનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. એનારોબિક સુક્ષ્મસજીવો ધીમે ધીમે વધે છે અને તેમને સબસ્ટ્રેટની ઉચ્ચ સાંદ્રતાની જરૂર પડે છે.

સજીવોના જીવન માટે જરૂરી શરતો કે જે સારવારમાં ફાળો આપે છે અને એરોબિક સારવાર સુવિધાઓના અસરકારક ઉપયોગ છે:

જૈવિક રાસાયણિક રીતે ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય તેવા કાર્બનિક પદાર્થોના ગંદા પાણીમાં હાજરી;

પૂરતી માત્રામાં ઓક્સિજન સાથે રચનાઓનો સતત પુરવઠો;

શુદ્ધ પાણીની સક્રિય પ્રતિક્રિયા (7-8.5 pH ની અંદર);

પાણીનું તાપમાન 10°C કરતા ઓછું નથી અને 30°C કરતા વધારે નથી;

પોષક તત્વોની હાજરી - નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, પોટેશિયમ જરૂરી માત્રામાં;

સાંદ્રતામાં ઝેરી પદાર્થોની ગેરહાજરી જે સુક્ષ્મસજીવો માટે ઝેરી છે.

બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવાર એક સાથે બે તબક્કામાં થાય છે:

બેક્ટેરિયલ બોડીની સપાટી દ્વારા ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો અને કોલોઇડ્સનું વિસર્જન;

સૂક્ષ્મજીવાણુઓ દ્વારા ઓગળેલા અને શોષાયેલા કાર્બનિક પદાર્થોનું ઓક્સિડેશન અને ખનિજકરણ.

ઘરેલું ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીની બાયોકેમિકલ સારવાર માટે નીચેની સારવાર સુવિધાઓનો ઉપયોગ થાય છે:

એરોબિક - એરોફિલ્ટર્સ અને વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓ, બાયોફિલ્ટર્સ, જૈવિક તળાવો, સિંચાઈ ક્ષેત્રો, ગાળણ ક્ષેત્રો;

એનારોબિક - સેપ્ટિક ટાંકીઓ, દ્વિ-સ્તરીય સ્થાયી ટાંકીઓ, ડાયજેસ્ટર્સ. ગંદાપાણીની પ્રકૃતિ અને જથ્થા, સ્થાનિક પરિસ્થિતિઓ, સારવાર કરેલ પાણીની ગુણવત્તા માટેની જરૂરિયાતો, મફત જમીનની ઉપલબ્ધતા વગેરેના આધારે માળખાના પ્રકારોની પસંદગી નક્કી કરવામાં આવે છે.

બાયોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટ પહેલાં, સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થો, રેઝિન અને તેલને ગંદા પાણીમાંથી દૂર કરવું આવશ્યક છે. શુદ્ધિકરણના પરિણામે, ગંદાપાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રીમાં 90-95% ઘટાડો થાય છે; તેઓ તેમની સડવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે, પારદર્શક બની જાય છે, અને તેમનામાં બેક્ટેરિયાની સંખ્યા મોટા પ્રમાણમાં ઘટી જાય છે.

એરોબિક સફાઈ

એરોટેન્ક્સ એ પૂર્વ-સ્પષ્ટ કચરાના પ્રવાહીની જૈવિક સારવાર માટેની રચના છે. સફાઈ પ્રક્રિયા ચાલતા પ્રવાહી પ્રવાહમાં કહેવાતા સક્રિય કાદવના કૃત્રિમ પરિચય સાથે તેમજ બેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિના સ્ત્રોત તરીકે હવાના ઓક્સિજન સાથે થાય છે.

એરોટેન્ક્સ એ લંબચોરસ ક્રોસ-સેક્શનની લાંબી પ્રબલિત કોંક્રિટ અથવા કોંક્રિટ ટાંકી છે. સક્રિય કાદવ એ ફ્લેક્સ - મિનરલાઇઝર્સના સ્વરૂપમાં એરોબિક સુક્ષ્મસજીવોનો સંગ્રહ છે, જેમાં શોષક ગુણધર્મો પણ હોય છે અને સારવાર કરવામાં આવતા કચરાના પ્રવાહીમાં જોવા મળતા કાર્બનિક પદાર્થોને ખનિજ બનાવવાની ક્ષમતા હોય છે.

એનારોબિક સારવાર

ગંદાપાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની ઊંચી સાંદ્રતાના કિસ્સામાં (BOD 1000 mg/l કરતાં વધુ), તેમજ ઘરેલું ગંદાપાણી (BOD 30 થી 50 mg/l)ની સારવાર કરતી વખતે, એનારોબિક સારવાર પદ્ધતિને એક ગણી શકાય. સૌથી આશાસ્પદ. એરોબિક રાશિઓ પર તેનો ફાયદો એ ઓપરેટિંગ ખર્ચમાં તીવ્ર ઘટાડો (એનારોબિક એમપીને પાણીના વધારાના વાયુમિશ્રણની જરૂર નથી) અને વધારાના બાયોમાસના નિકાલ સાથે સંકળાયેલ સમસ્યાઓની ગેરહાજરી છે.

આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ ઘણા ઓગળેલા કાર્બનિક અને કેટલાક અકાર્બનિક (હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, એમોનિયા, સલ્ફાઇડ્સ, નાઇટ્રાઇટ્સ, વગેરે) પદાર્થોમાંથી ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીને શુદ્ધ કરવા માટે થાય છે. શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા પોષણ માટે ચોક્કસ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવાની ચોક્કસ સુક્ષ્મસજીવોની ક્ષમતા પર આધારિત છે: સુક્ષ્મસજીવો માટે કાર્બનિક પદાર્થો કાર્બનનો સ્ત્રોત છે. સૂક્ષ્મજીવો તેમને આંશિક રીતે નાશ કરે છે, તેમને CO 2, H 2 O, નાઈટ્રેટ અને સલ્ફેટ આયનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને આંશિક રીતે તેનો ઉપયોગ તેમના પોતાના બાયોમાસ બનાવવા માટે કરે છે. બાયોકેમિકલ સારવારની પ્રક્રિયા સ્વાભાવિક રીતે જ કુદરતી છે; કુદરતી જળાશયો અને ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટ બંનેમાં થતી પ્રક્રિયાઓ માટે તેની પ્રકૃતિ સમાન છે.

જૈવિક ઓક્સિડેશન સુક્ષ્મસજીવોના સમુદાય (બાયોસેનોસિસ) દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમાં ઘણા વિવિધ બેક્ટેરિયા, પ્રોટોઝોઆ અને વધુ ઉચ્ચ સંગઠિત સજીવો (શેવાળ, ફૂગ), જટિલ સંબંધો દ્વારા એક જ સંકુલમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ સમુદાયને સક્રિય કાદવ કહેવામાં આવે છે, તેમાં સૂકા બાયોમાસના 1 ગ્રામ દીઠ 106 થી 1014 કોષો હોય છે (ગંદા પાણીના 1 લિટર દીઠ આશરે 3 ગ્રામ સુક્ષ્મસજીવો).

બાયોકેમિકલ ગંદાપાણીની સારવાર માટે એરોબિક અને એનારોબિક પદ્ધતિઓ જાણીતી છે.

એરોબિક પ્રક્રિયા.તેને હાથ ધરવા માટે, સુક્ષ્મસજીવોના જૂથોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેના જીવન માટે ઓક્સિજનનો સતત પ્રવાહ (2 mg O 2 /l), તાપમાન 20 - 30 ° C, pH 6.5 - 7.5, પોષક તત્વોનું પ્રમાણ BOD: N: P. વધુ નહીં 100: 5: 1. પદ્ધતિની મર્યાદા એ છે કે ઝેરી પદાર્થોની સામગ્રી કરતાં વધુ નથી: ટેટ્રાઇથિલ લીડ 0.001 mg/l, બેરિલિયમ, ટાઇટેનિયમ, Cr 6+ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ સંયોજનો 0.01 mg/l, બિસ્મથ, વેનેડિયમ , કેડમિયમ અને નિકલ સંયોજનો 0.1 mg/l, કોપર સલ્ફેટ 0.2 mg/l, પોટેશિયમ સાયનાઇડ 2 mg/l.

એરોબિક ગંદાપાણીની સારવાર ખાસ રચનાઓમાં કરવામાં આવે છે: જૈવિક તળાવો, વાયુયુક્ત ટાંકીઓ, ઓક્સીટેન્ક, બાયોફિલ્ટર.

જૈવિક તળાવોજૈવિક સારવાર માટે અને અન્ય સારવાર સુવિધાઓ સાથે સંયોજનમાં ગંદાપાણીની પોસ્ટ-ટ્રીટમેન્ટ માટે રચાયેલ છે. તેઓ 3-5 તબક્કાઓ ધરાવતા તળાવોના કાસ્કેડના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. ગંદાપાણીની સારવારની પ્રક્રિયા નીચેની યોજના અનુસાર અમલમાં મૂકવામાં આવે છે: બેક્ટેરિયા પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન શેવાળ દ્વારા છોડવામાં આવતા ઓક્સિજન તેમજ હવામાંથી ઓક્સિજનનો ઉપયોગ પ્રદૂષકોને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે કરે છે. શેવાળ, બદલામાં, કાર્બનિક પદાર્થોના બાયોકેમિકલ વિઘટન દરમિયાન પ્રકાશિત કાર્બન મોનોક્સાઇડ, ફોસ્ફેટ્સ અને એમોનિયા નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરે છે. તેથી, તળાવોની સામાન્ય કામગીરી માટે, શ્રેષ્ઠ પીએચ મૂલ્યો અને ગંદા પાણીનું તાપમાન જાળવવું જરૂરી છે. તાપમાન ઓછામાં ઓછું 6 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હોવું જોઈએ, અને તેથી શિયાળામાં તળાવનો ઉપયોગ થતો નથી.

કુદરતી અને કૃત્રિમ વાયુમિશ્રણ ધરાવતા તળાવો છે. કુદરતી સપાટીના વાયુમિશ્રણવાળા તળાવની ઊંડાઈ, નિયમ પ્રમાણે, 1 મીટરથી વધુ હોતી નથી. જ્યારે યાંત્રિક વાયુમિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને તળાવને કૃત્રિમ રીતે વાયુયુક્ત કરવામાં આવે છે અથવા પાણીના સ્તંભમાંથી હવા ફૂંકવામાં આવે છે, ત્યારે તેની ઊંડાઈ વધીને 3 મીટર થઈ જાય છે. કૃત્રિમ વાયુમિશ્રણનો ઉપયોગ પાણી શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓને વેગ આપે છે. . તળાવોના ગેરફાયદાની પણ નોંધ લેવી જોઈએ: ઓછી ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્ષમતા, કામગીરીની મોસમ અને મોટા વિસ્તારોની જરૂરિયાત.

કૃત્રિમ જૈવિક સારવાર માટેની સુવિધાઓતેમાં સક્રિય બાયોમાસના સ્થાનના આધારે, તેમને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

- સક્રિય બાયોમાસ સારવાર કરેલ ગંદાપાણીમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે (એરોટેન્ક્સ, ઓક્સીટેન્ક્સ);

- સક્રિય બાયોમાસ સ્થિર સામગ્રી પર નિશ્ચિત છે, અને કચરો પાણી તેની આસપાસ પાતળા ફિલ્મ સ્તર (બાયોફિલ્ટર્સ) માં વહે છે.

એરો ટાંકીઓતેઓ પ્રબલિત કોંક્રિટ ટાંકી છે, યોજનામાં લંબચોરસ છે, પાર્ટીશનો દ્વારા અલગ કોરિડોરમાં વિભાજિત છે.

સસ્પેન્શનમાં સક્રિય કાદવને જાળવવા માટે, તેને સઘન રીતે મિશ્રિત કરો અને સારવાર કરેલ મિશ્રણને હવાના ઓક્સિજન સાથે સંતૃપ્ત કરો, વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાં વિવિધ વાયુમિશ્રણ પ્રણાલીઓ (સામાન્ય રીતે યાંત્રિક અથવા વાયુયુક્ત) સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓમાંથી, ટ્રીટેડ ગંદાપાણી અને સક્રિય કાદવનું મિશ્રણ ગૌણ સ્થાયી ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાંથી સક્રિય કાદવ જે તળિયે સ્થાયી થાય છે તેને ખાસ ઉપકરણો (કાદવ પંપ) નો ઉપયોગ કરીને પમ્પિંગ સ્ટેશનના જળાશયમાં છોડવામાં આવે છે અને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. ગંદુ પાણી કાં તો વધુ શુદ્ધિકરણ માટે પૂરું પાડવામાં આવે છે અથવા જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે. જૈવિક ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયામાં, સક્રિય કાદવનું બાયોમાસ વધે છે. તેના જીવન માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ બનાવવા માટે, સિસ્ટમમાંથી વધારાનો કાદવ દૂર કરવામાં આવે છે અને કાદવ સારવાર સુવિધાઓમાં મોકલવામાં આવે છે, અને રીટર્ન એક્ટિવેટેડ કાદવના સ્વરૂપમાં મુખ્ય ભાગ વાયુયુક્ત ટાંકીમાં પાછો આવે છે. વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાં કાદવના જથ્થાની સાંદ્રતા (ડ્રાય મેટર પર આધારિત કાદવની માત્રા) 2 - 5 g/l છે; હવાનો પ્રવાહ 5 - 15 m3 પ્રતિ 1 m3 ગંદા પાણી; કાર્બનિક પ્રદૂષકોનો ભાર 400 - 800 mg BOD પ્રતિ 1 ગ્રામ રાખ-મુક્ત સક્રિય કાદવ પ્રતિ દિવસ. આ શરતો હેઠળ, સંપૂર્ણ જૈવિક સારવાર સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. ગંદા પાણીનો રહેઠાણનો સમય, તેની રચનાના આધારે, 6 થી 12 કલાકનો હોય છે. સારવાર સુવિધાઓના સંકુલ, જેમાં વાયુમિશ્રણ ટાંકીઓનો સમાવેશ થાય છે, તેની ક્ષમતા દરરોજ 2 - 3 મિલિયન m3 ગંદા પાણીની હોય છે.

ગંદા પાણીના વાયુયુક્ત વાયુમિશ્રણ માટે, હવાને બદલે શુદ્ધ ઓક્સિજન પૂરો પાડી શકાય છે. આવી પ્રક્રિયા માટે તેઓ ઉપયોગ કરે છે oksitenki, વાયુયુક્ત ટાંકીઓથી ડિઝાઇનમાં કંઈક અંશે અલગ. ઓક્સિટેન્ક્સની ઓક્સિડેટીવ ક્ષમતા બાદમાં કરતા 3 ગણી વધારે છે.

બાયોફિલ્ટર્સદરરોજ 20 - 30 હજાર એમ 3 સુધીના ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીના દૈનિક વપરાશ સાથે વપરાય છે. બાયોફિલ્ટર યોજનામાં ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ આકારની ટાંકીઓ છે, જે લોડિંગ સામગ્રીથી ભરેલી હોય છે. લોડિંગની પ્રકૃતિના આધારે, બાયોફિલ્ટર્સને બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: વોલ્યુમેટ્રિક અને ફ્લેટ લોડિંગ સાથે. વોલ્યુમેટ્રિક સામગ્રી જેમાં કાંકરી, વિસ્તૃત માટી, 15 - 80 મીમીના અપૂર્ણાંક કદ સાથે સ્લેગનો સમાવેશ થાય છે તે 2 - 4 મીટર ઊંચા સ્તરથી ભરવામાં આવે છે. પ્લાનર સામગ્રી સખત સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે (પ્લાસ્ટિક, સિરામિક્સમાંથી બનેલી રીંગ, ટ્યુબ્યુલર તત્વો, મેટલ) અને સોફ્ટ (રોલ્ડ ફેબ્રિક) બ્લોક્સ કે જે બાયોફિલ્ટરના શરીરમાં 8 મીટર જાડા સ્તરમાં સ્થાપિત થાય છે.

એનારોબિક પ્રક્રિયા. અહીં, SO 4 2─, SO 3 2─, CO 3 2─ જેવા સંયોજનોમાં રાસાયણિક રીતે બંધાયેલા ઓક્સિજનને કારણે પરમાણુ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું જૈવિક ઓક્સિડેશન થાય છે. પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે: પ્રથમ તબક્કામાં, કાર્બનિક એસિડ રચાય છે, બીજા તબક્કામાં, પરિણામી એસિડ્સ મિથેન અને CO 2 માં રૂપાંતરિત થાય છે: કાર્બનિક સંયોજનો + O 2 + એસિડ બનાવતા બેક્ટેરિયા → અસ્થિર એસિડ્સ + CH 4 + CO 2 + H 2 + નવા કોષો + અન્ય ઉત્પાદનો → અસ્થિર એસિડ્સ + O 2 + મિથેન ઉત્પન્ન કરતા બેક્ટેરિયા → CH 4 + CO 2 + નવા કોષો.

મુખ્ય પ્રક્રિયા ડાયજેસ્ટર્સમાં હાથ ધરવામાં આવે છે. તેઓ સક્રિય કાદવ અને કેન્દ્રિત ગંદાપાણી (સામાન્ય રીતે BOD > 5000) પર પ્રક્રિયા કરે છે જેમાં કાર્બનિક પદાર્થો હોય છે જે મિથેન આથો દરમિયાન એનારોબિક બેક્ટેરિયા દ્વારા નાશ પામે છે. આ આથો સ્વેમ્પ્સમાં કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે.

એનારોબિક ટ્રીટમેન્ટનો મુખ્ય ધ્યેય સક્રિય કાદવના જથ્થાને અથવા ગંદાપાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોના જથ્થાને ઘટાડવાનો છે, જે મિથેનનું ઉત્પાદન કરે છે (સીઓડીના 1 કિલો દીઠ સામાન્ય સ્થિતિમાં 0.35 મીટર 3 સુધી) અને સારી રીતે ફિલ્ટરિંગ અને ગંધહીન કાદવ. ગાળણ પછીના કાંપનો પાક ઉત્પાદનમાં ખાતર તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે (જો તેમાં ભારે ધાતુઓની સામગ્રી મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા કરતા ઓછી હોય તો). ડાયજેસ્ટરમાં ઉત્પાદિત ગેસમાં 75% (વોલ્યુમ.) મિથેન (બાકીનો CO 2 અને હવા છે) હોય છે અને તેનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે થાય છે. તે જ સમયે, એનારોબિક પ્રક્રિયા વોલી ઉત્સર્જન માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે, જે માઇક્રોફ્લોરાની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. તેના પુનઃસંગ્રહમાં 1 થી 6 મહિનાનો સમય લાગી શકે છે. મિથેનની રચનાને કારણે, આ પ્રક્રિયા વિસ્ફોટક અને આગ માટે જોખમી છે.

દૂષિત પાણીનું જૈવિક શુદ્ધિકરણ, જૈવિક તળાવો ઉપરાંત, કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં હાથ ધરવામાં આવી શકે છે, જેના માટે જમીનના ખાસ તૈયાર પ્લોટ્સ (સિંચાઈ અને ગાળણ ક્ષેત્રો) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સાઓમાં, માટીની શુદ્ધિકરણ શક્તિનો ઉપયોગ ગંદા પાણીને દૂષકોથી મુક્ત કરવા માટે થાય છે. માટીના સ્તર દ્વારા ફિલ્ટરિંગ, પાણીના પાંદડા સસ્પેન્ડ, કોલોઇડલ અને તેમાં ઓગળેલી અશુદ્ધિઓ. માટીના સુક્ષ્મસજીવો કાર્બનિક પ્રદૂષકોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે, તેમને સરળ ખનિજ સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે - કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી, ક્ષાર.

સિંચાઈના ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ અને અનાજ અને સાઈલેજ પાકો, જડીબુટ્ટીઓ, શાકભાજી, તેમજ ઝાડીઓ અને વૃક્ષો રોપવા માટે એક સાથે થાય છે. ફિલ્ટરેશન ફીલ્ડનો ઉપયોગ માત્ર ગંદાપાણીની સારવાર માટે થાય છે.

કૃષિ સિંચાઈ ક્ષેત્રો (AIF) ઢાળવાળી ભૂપ્રદેશ પર પગલાંઓમાં સ્થિત છે જેથી પાણી ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા એક વિસ્તારમાંથી બીજા વિસ્તારમાં વહે છે. ZPO નું નિર્માણ પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, શહેર સુધારણા અને ઉપનગરીય કૃષિના વિકાસની સમસ્યાઓને વ્યાપકપણે હલ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

કૃત્રિમ રચનાઓમાં ગંદા પાણીની જૈવિક પ્રક્રિયા પછી, તેમાં બેક્ટેરિયાની કુલ સામગ્રી 90 - 95% અને જ્યારે વેસ્ટ વોટર ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટમાં સારવાર કરવામાં આવે ત્યારે - 99% જેટલો ઘટાડો થાય છે. ગંદા પાણીને સંપૂર્ણપણે જંતુમુક્ત કરવા માટે, તે રાસાયણિક જીવાણુ નાશકક્રિયા (કલોરિન, ઓઝોન, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ) ને આધિન હોવું આવશ્યક છે.

જૈવિક સારવાર સુવિધાઓનું સંચાલન કરતી વખતે, તેમના ઓપરેશનના તકનીકી નિયમોનું પાલન કરવું જરૂરી છે, ઓવરલોડ અને ખાસ કરીને ઝેરી ઘટકોના વોલીને ટાળવા માટે, કારણ કે આવા ઉલ્લંઘનો સુક્ષ્મસજીવોની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ પર હાનિકારક અસર કરી શકે છે. તેથી, જૈવિક સારવાર માટે મોકલવામાં આવેલા ગંદા પાણીમાં, તેલ અને પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનોની સામગ્રી 25 mg/l કરતાં વધુ ન હોવી જોઈએ, સર્ફેક્ટન્ટ્સ - 50 mg/l કરતાં વધુ નહીં, ઓગળેલા ક્ષાર - 10 g/l કરતાં વધુ નહીં. બાયોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટમાં પ્રવેશતા ગંદાપાણીની એસિડિટી 9 થી વધુ ન હોવી જોઈએ, અન્યથા ખનિજ બનાવતા સુક્ષ્મસજીવો મરી જશે.