झिल्ली प्रवाह MBR झिल्ली का मूल्यांकन करते समय इंजीनियरों द्वारा देखे जाने वाले पहले नंबरों में से एक है।
उच्च प्रवाह आकर्षक लग सकता है क्योंकि यह एक दी गई उपचार क्षमता के लिए आवश्यक झिल्ली क्षेत्र को कम कर सकता है।एक वास्तविक अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र के लिए झिल्ली चयन केवल एक अल्पकालिक परीक्षण के दौरान प्राप्त उच्चतम प्रवाह पर आधारित नहीं किया जा सकता है.
एमबीआर प्रणाली के लिए, अधिक महत्वपूर्ण प्रश्न यह हैः
वास्तविक अपशिष्ट जल और परिचालन स्थितियों में किस झिल्ली प्रवाह को दीर्घकालिक रूप से विश्वसनीय रूप से बनाए रखा जा सकता है?
यह अवधारणा एकयथार्थवादी डिजाइन प्रवाह.
झिल्ली प्रवाह आम तौर पर इस प्रकार व्यक्त किया जाता हैः
यह प्रति इकाई झिल्ली क्षेत्रफल प्रति घंटे उत्पादित पारगम्यता की मात्रा को दर्शाता है।
उदाहरण के लिए, यदि एक झिल्ली प्रणाली20 एलएमएच, प्रभावी झिल्ली क्षेत्र का प्रत्येक वर्ग मीटर निर्धारित परिचालन परिस्थितियों में प्रति घंटे लगभग 20 लीटर प्रवेश का उत्पादन करता है।
प्रवाह एक महत्वपूर्ण डिजाइन पैरामीटर है क्योंकि यह सीधे आवश्यक झिल्ली क्षेत्र को प्रभावित करता है।
हालांकि, प्रवाह को झिल्ली के मलबे और संचालन स्थिरता से स्वतंत्र रूप से कभी नहीं माना जाना चाहिए।
प्रवाह और झिल्ली क्षेत्र के बीच संबंध के लिए, देखेंः
→एमबीआर प्रणाली के लिए आवश्यक झिल्ली क्षेत्र की गणना कैसे करें
झिल्ली चयन में सबसे आम गलतफहमियों में से एक अधिकतम या अल्पकालिक परीक्षण प्रवाह को उचित डिजाइन मूल्य के रूप में मान रहा है।
एक झिल्ली एक नियंत्रित परीक्षण के दौरान एक अपेक्षाकृत उच्च प्रवाह प्राप्त कर सकती है जिसमें अनुकूलः
- जल की गुणवत्ता
- तापमान
- झिल्ली कंडीशनिंग
- परिचालन की शर्तें
पूर्ण पैमाने पर एमबीआर संयंत्र अलग है।
वास्तविक अपशिष्ट जल में अस्थायी ठोस पदार्थों, कार्बनिक पदार्थों, सूक्ष्मजीवों और अन्य संभावित फोलनेंट्स की भिन्न-भिन्न सांद्रता होती है।
वर्ष भर में तापमान भी बदलता रहता है, जबकि परिचालन की स्थिति और सफाई चक्र भिन्न हो सकते हैं।
अतः:
एक यथार्थवादी डिजाइन प्रवाह उस प्रदर्शन को प्रतिबिंबित करना चाहिए जो दीर्घकालिक संचालन के दौरान यथोचित रूप से बनाए रखा जा सकता है।
झिल्ली को सक्रिय कीचड़ के लगातार संपर्क में रखा जाता है।
जैसे-जैसे फ़िल्ट्रेशन चलता है, फोइलेंट्स झिल्ली की सतह पर या उसके पास जमा हो सकते हैं। इससे फ़िल्ट्रेशन प्रतिरोध बढ़ता है और धीरे-धीरे पारगम्यता कम हो सकती है।
इसलिए एमबीआर प्रणालीएं मलिनता को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न संचालन रणनीतियों का उपयोग करती हैं, जैसेः
- झिल्ली वायुकरण
- आराम करना
- यदि लागू हो तो बैकवॉशिंग
- रासायनिक रखरखाव सफाई
- आवधिक वसूली सफाई
- जैविक प्रक्रिया नियंत्रण
इन उपायों के साथ भी झिल्ली की गंदगी एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार बनी हुई है।
यदि किसी प्रणाली को अपने अधिकतम व्यावहारिक प्रवाह के बहुत करीब डिजाइन किया गया है, तो झिल्ली में तेजी से गंदगी आ सकती है और अधिक बार सफाई की आवश्यकता हो सकती है।
कुछ अधिक रूढ़िवादी डिजाइन प्रवाह अधिक परिचालन स्थिरता और लचीलापन प्रदान कर सकता है।
यह नगरपालिका अपशिष्ट जल संयंत्रों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो कई वर्षों तक निरंतर काम करने की उम्मीद करते हैं।
कोई सार्वभौमिक डिजाइन प्रवाह नहीं है जो हर एमबीआर परियोजना पर लागू होता है।
उचित मूल्य कई कारकों पर निर्भर करता है।
अलग-अलग अपशिष्ट जल स्रोतों में बहुत अलग-अलग अपशिष्ट होने की संभावना होती है।
नगरपालिका अपशिष्ट जल, औद्योगिक अपशिष्ट जल, खाद्य प्रसंस्करण अपशिष्ट जल और अत्यधिक केंद्रित प्रक्रिया अपशिष्ट जल स्वचालित रूप से एक ही झिल्ली डिजाइन आधार का उपयोग नहीं करना चाहिए।
महत्वपूर्ण मापदंडों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः
- सीओडी
- बीओडी
- टीएसएस
- निलंबित ठोस पदार्थों की विशेषताएं
- तेल और वसा
- जैविक विशेषताएं
- पूर्व उपचार की शर्तें
जितना अधिक मांग भरा भोजन जल, उतना ही अधिक सावधानीपूर्वक डिजाइन प्रवाह का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
एमएलएसएस डुबकी एमबीआर प्रणालियों में एक और महत्वपूर्ण कारक है।
उच्च बायोमास सांद्रता निम्न को प्रभावित कर सकती हैः
- गंदगी की चिपचिपाहट
- केक का गठन
- द्रव्यमान हस्तांतरण
- फॉल्टिंग व्यवहार
इस कारण से झिल्ली प्रवाह का मूल्यांकन जैविक प्रक्रिया और चयनित एमएलएसएस ऑपरेटिंग रेंज के साथ किया जाना चाहिए।
अपशिष्ट जल का तापमान मौसम के अनुसार काफी भिन्न हो सकता है।
कम तापमान में आमतौर पर पानी की चिपचिपाहट बढ़ जाती है, जो झिल्ली निस्पंदन प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है।
इसलिए केवल गर्म मौसम के संचालन डेटा का उपयोग करके डिज़ाइन की गई झिल्ली प्रणाली सर्दियों के दौरान समान संचालन मार्जिन प्रदान नहीं कर सकती है।
झिल्ली के आकार के दौरान न्यूनतम अपेक्षित अपशिष्ट जल तापमान पर विचार किया जाना चाहिए।
गहन चर्चा के लिए:
→एमबीआर प्रणालियों में तापमान का झिल्ली प्रदर्शन पर कैसे प्रभाव पड़ता है
झिल्ली एरेशन डुबकी एमबीआर प्रणालियों में फफूंदी को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इसलिए झिल्ली प्रवाह, वायुकरण, फोल्डिंग नियंत्रण और ऊर्जा खपत के बीच संबंध को पूर्ण प्रणाली डिजाइन के हिस्से के रूप में माना जाना चाहिए।
उच्च झिल्ली प्रवाह आवश्यक झिल्ली क्षेत्र को कम कर सकता है, लेकिन यदि इसके लिए काफी अधिक फोलिंग नियंत्रण की आवश्यकता होती है, तो समग्र प्रणाली अर्थव्यवस्था में सुधार नहीं हो सकता है।
झिल्ली के प्रदर्शन का आकलन करते समय इंजीनियरों को सावधानीपूर्वक जांच करनी चाहिए कि उद्धृत प्रवाह को कैसे परिभाषित किया गया है।
परीक्षण और परिचालन विधि के आधार पर, एक सूचना प्रवाह वास्तविक 24 घंटे के उत्पादन औसत के बजाय एक विशेष परिचालन अवधि का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
उदाहरण के लिए, एक एमबीआर में रिलेक्स या अन्य गैर-उत्पादन अवधि के साथ फिल्टरेशन अवधि शामिल हो सकती है।
इसलिए निम्नलिखित में अंतर करना उपयोगी हैः
- क्षणिक या परिचालन प्रवाह
- औसत निस्पंदन प्रवाह
- शुद्ध उत्पादन प्रवाह
- दीर्घकालिक सतत डिजाइन प्रवाह
ये मान समान नहीं हो सकते।
विभिन्न झिल्ली आपूर्तिकर्ताओं की तुलना करते समय, इंजीनियरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि एक ही आधार का उपयोग किया जा रहा है।
विस्तृत विवरण के लिए:
→एमबीआर में सकल प्रवाह बनाम शुद्ध प्रवाहः अंतर क्यों मायने रखता है
यह अंतर आपूर्तिकर्ताओं के बीच स्पष्ट रूप से बड़े मतभेदों को गलत समझा जाने से रोक सकता है।
आदर्श रूप से झिल्ली के प्रदर्शन का मूल्यांकन उचित परिचालन अवधि में किया जाना चाहिए।
एक संक्षिप्त परीक्षण यह प्रदर्शित कर सकता है कि एक झिल्ली एक निश्चित प्रवाह प्राप्त करने में सक्षम है।
हालांकि, दीर्घकालिक मूल्यांकन निम्नलिखित के बारे में अधिक जानकारी प्रदान कर सकता हैः
- फोलिंग विकास
- प्रवाह स्थिरता
- सफाई प्रतिक्रिया
- पारगम्यता वसूली
- परिचालन स्थिरता
- झिल्ली की स्थिति
परियोजना डिजाइन के लिए, लक्ष्य केवल उच्चतम संभव प्रारंभिक प्रवाह प्राप्त करना नहीं है।
उद्देश्य एक विश्वसनीय परिचालन खिड़की स्थापित करना है जो झिल्ली प्रणाली के अपेक्षित सेवा जीवन के दौरान स्थिर उपचार प्रदर्शन प्रदान करता है।
ज़रूरी नहीं.
एक उच्च प्रवाह एक दी गई प्रवाह दर के लिए आवश्यक झिल्ली क्षेत्र को कम कर सकता है।
हालांकि, झिल्ली क्षेत्र एमबीआर प्रणाली की कुल लागत का केवल एक हिस्सा है।
अन्य कारकों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः
- वायुकरण ऊर्जा
- पंपिंग आवश्यकताएं
- सफाई की आवृत्ति
- रसायनों की खपत
- झिल्ली प्रतिस्थापन
- रखरखाव
- डाउनटाइम
- उपकरण का पदचिह्न
इसलिए इष्टतम डिजाइन निम्न के बीच संतुलन का प्रतिनिधित्व करता हैः
झिल्ली क्षेत्रफल + प्रवाह + फोलिंग नियंत्रण + ऊर्जा + सफाई + जीवन चक्र लागत
कुछ परियोजनाओं में, एक मध्यम रूप से रूढ़िवादी प्रवाह बहुत अधिक प्रवाह पर निरंतर काम करने की तुलना में एक बेहतर समग्र समाधान प्रदान कर सकता है।
एक व्यावहारिक दृष्टिकोण पहले प्रवाह मूल्य का चयन करने के बजाय वास्तविक परियोजना स्थितियों से शुरू करना है।
स्रोत और पानी की गुणवत्ता की प्रमुख विशेषताओं को समझें।
उपचार विन्यास और अपेक्षित एमएलएसएस ऑपरेटिंग रेंज निर्धारित करें।
सामान्य और न्यूनतम अपेक्षित परिचालन तापमान दोनों पर विचार करें।
फ़िल्टरिंग, रिलेक्समेंट, एरिएशन, क्लीनिंग और अन्य परिचालन मापदंडों पर विचार करें।
जब भी संभव हो, प्रतिनिधि परीक्षण या सत्यापित परिचालन अनुभव का प्रयोग करें।
अंतिम डिजाइन मूल्य उचित परिचालन मार्जिन बनाए रखते हुए पर्याप्त झिल्ली क्षमता प्रदान करना चाहिए।
यह दृष्टिकोण आम तौर पर केवल उच्चतम विज्ञापित प्रवाह के आधार पर झिल्ली का चयन करने की तुलना में अधिक विश्वसनीय है।
सिरेमिक फ्लैट शीट झिल्ली एमबीआर अनुप्रयोगों में बढ़ती रुचि को आकर्षित कर रही हैं क्योंकि उनके संयोजन के कारणः
- यांत्रिक शक्ति
- रासायनिक प्रतिरोध
- सफाई सहिष्णुता
- दीर्घकालिक सामग्री स्थायित्व
ये विशेषताएं झिल्ली सफाई और संचालन रणनीतियों को डिजाइन करते समय अधिक लचीलापन प्रदान कर सकती हैं।
हालांकि, सिरेमिक झिल्ली को अशुद्ध होने के प्रति प्रतिरक्षित नहीं माना जाना चाहिए।
वही बुनियादी इंजीनियरिंग सिद्धांत अभी भी लागू होते हैंः
इसलिए, डुबकी के एमबीआर अनुप्रयोगों के लिए, सिरेमिक फ्लैट शीट झिल्ली का मूल्यांकन किया जा सकता है जब दीर्घकालिक स्थायित्व और स्थिर संचालन महत्वपूर्ण परियोजना विचार हैं।
उचित डिजाइन प्रवाह अभी भी वास्तविक अपशिष्ट जल, एमएलएसएस, तापमान, संचालन चक्र और उपचार आवश्यकताओं से निर्धारित किया जाना चाहिए।
नगरपालिका और औद्योगिक एमबीआर परियोजनाओं के लिए, कोई एकल "सही" प्रवाह संख्या नहीं है।
एक उचित डिजाइन प्रवाह पूरी प्रणाली पर निर्भर करता है।
एक सामान्य अभियांत्रिकी सिद्धांत के रूप में, डिजाइनरों को निम्नलिखित में अंतर करना चाहिएः
झिल्ली क्या कर सकती है
और
एक झिल्ली को लगातार क्या हासिल करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
दूसरा प्रश्न एक पूर्ण पैमाने पर अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र के लिए बहुत अधिक महत्वपूर्ण है।
एक सतत डिजाइन दृष्टिकोण निम्नलिखित के जोखिम को कम करने में मदद कर सकता हैः
- अतिसंवेदनशीलता
- अस्थिर संचालन
- लगातार सफाई
- अपर्याप्त परिचालन मार्जिन
- समय से पहले झिल्ली की प्रतिस्थापन
सिरेमिक फ्लैट शीट एमबीआर झिल्ली के लिए एक यथार्थवादी डिजाइन प्रवाह को केवल एक अल्पकालिक परीक्षण के दौरान प्राप्त उच्चतम प्रवाह द्वारा परिभाषित नहीं किया जाना चाहिए।
इसके बजाय, इसे वास्तविक अपशिष्ट जल उपचार परियोजना की अपेक्षित दीर्घकालिक परिचालन स्थितियों पर आधारित होना चाहिए।
महत्वपूर्ण कारकों में निम्नलिखित शामिल हैंः
अपशिष्ट जल विशेषताएं + एमएलएसएस + तापमान + वायुकरण + फोलिंग व्यवहार + सफाई रणनीति + जीवनचक्र अर्थव्यवस्था
इंजीनियरों और परियोजना डेवलपर्स के लिए सबसे उपयोगी झिल्ली विनिर्देश इसलिए जरूरी नहीं हैः
अधिकतम प्रवाह क्या है?
बल्कि:
हमारी वास्तविक परिचालन स्थितियों में यह झिल्ली किस प्रकार का सतत शुद्ध प्रवाह बनाए रख सकती है?
यह अंतर अधिक विश्वसनीय एमबीआर डिजाइन और झिल्ली प्रौद्योगिकियों के बीच अधिक सार्थक तुलनाओं का कारण बन सकता है।
शांक्सी केगु न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड पानी और अपशिष्ट जल उपचार के लिए सिरेमिक झिल्ली समाधान प्रदान करता है, जिसमें डुबोए गए एमबीआर अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए सिरेमिक फ्लैट शीट झिल्ली शामिल हैं।
प्रारंभिक परियोजना मूल्यांकन के लिए उपयोगी जानकारी में निम्नलिखित शामिल हैंः
- अपशिष्ट जल का प्रकार
- उपचार क्षमता
- प्रवाह दर
- सीओडी/बीओडी/टीएसएस
- एमएलएसएस
- न्यूनतम और औसत तापमान
- उपचार प्रक्रिया
- लक्ष्य परिचालन प्रवाह
