بذریعہ: کیٹ
Email:kate@aquasust.com
تاریخ: 4 دسمبر 2024
1. MBR عمل کا جائزہ
MBR (میمبرین بائیو ری ایکٹر)ایک جھلی حیاتیاتی علاج کی ٹیکنالوجی ہے جو پانی کے علاج میں استعمال ہوتی ہے۔ یہ ایک ایسا نظام ہے جو جھلیوں کو الگ کرنے والی ٹیکنالوجی اور گندے پانی کی حیاتیاتی علاج کی ٹیکنالوجی کو یکجا کرتا ہے۔ اسے آج دنیا میں گندے پانی کے علاج اور وسائل کی بحالی کی جدید ترین اور موثر ٹیکنالوجیز میں سے ایک کے طور پر پہچانا جاتا ہے۔
MBR ٹیکنالوجی جھلیوں کی علیحدگی کے کام کو استعمال کرتی ہے، روایتی چالو کیچڑ کے عمل کے ثانوی تلچھٹ کے ٹینک، ریت کے فلٹرز، ڈس انفیکشن یونٹس، اور دیگر اجزاء کو جھلیوں کو الگ کرنے والے آلات سے بدلتی ہے۔ یہ ایریشن ٹینک سے براہ راست اخراج کو فلٹر کرنے کے لیے مائیکرو فلٹریشن/الٹرا فلٹریشن (MF/UF) جھلیوں کا استعمال کرتا ہے۔ چالو کیچڑ کے مرکب میں معطل ٹھوس مواد کو مکمل طور پر برقرار رکھا جاتا ہے اور ری ایکٹر میں دوبارہ گردش کیا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، کیچڑ کی عمر کو بڑھایا جا سکتا ہے، کیچڑ کا ارتکاز بڑھ جاتا ہے، اور کیچڑ کا بوجھ کم ہوتا ہے۔ یہ آلودگی کے مائکروبیل انحطاط کو تیز کرتا ہے، گندے پانی کی صفائی کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے، اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ فضلہ کا معیار نہ صرف مستحکم اور قابل بھروسہ ہے بلکہ اعلیٰ معیار کے دوبارہ دعوی کردہ پانی کے معیار پر بھی پورا اترتا ہے۔ یہ خاص طور پر چین میں گندے پانی کو صاف کرنے والے پلانٹس کو اپ گریڈ کرنے کے لیے 2011 میں طے کیے گئے نئے خارج ہونے والے معیارات کو پورا کرنے کے ساتھ ساتھ صنعتی گندے پانی کے دوبارہ استعمال کے لیے موزوں ہے۔
مائیکرو فلٹریشن/الٹرا فلٹریشن (MF/UF)جھلیوں میں تاکنا سائز اور مالیکیولر وزن کٹ آف رینجز ہوتے ہیں۔ عام طور پر، الٹرا فلٹریشن جھلیوں کا تاکنا سائز 0 کے درمیان ہوتا ہے۔ 9} ڈالٹن۔ عام طور پر گندے پانی کے علاج میں استعمال ہونے والی مائیکرو فلٹریشن جھلیوں کا برائے نام MWCO 30,000 سے 800,000 ڈالٹن تک ہوتا ہے۔
2. MBR جھلیوں کے فوائد
MBR اہم فوائد پیش کرتا ہے جو دوسرے اسٹینڈ اکیلی حیاتیاتی عمل سے میل نہیں کھا سکتے:
1.بہترین اور مستحکم اخراج کا معیار
یہ ٹھوس مائع علیحدگی کی اعلی کارکردگی میں ظاہر ہوتا ہے۔ فضلے کے معلق ٹھوس کو تقریباً ہمیشہ صفر کے قریب برقرار رکھا جا سکتا ہے، اور یہ قلیل مدت میں کیچڑ کے گلنے یا کیچڑ کے بلکنگ جیسے عوامل سے آسانی سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔
2.کومپیکٹ ری ایکٹر ڈیزائن
ری ایکٹر زیادہ کمپیکٹ ہے کیونکہ یہ عام طور پر زیادہ کیچڑ کے ارتکاز پر کام کر سکتا ہے، جس کے نتیجے میں جگہ کی بچت کرتے ہوئے نامیاتی ہٹانے کی اعلی کارکردگی ہوتی ہے۔ ثانوی تلچھٹ ٹینک کے نظام کی ضرورت نہیں ہے۔
3.ایروبک نائٹریفائنگ بیکٹیریا کی کاشت کے لیے سازگار
یہ نظام ایروبک زون کی نائٹریفیکیشن کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔ یہ امونیا نائٹروجن ہٹانے کی اعلی کارکردگی سے ظاہر ہوتا ہے، جو طویل عرصے تک مستحکم رہتا ہے۔
4.ہائیڈرولک ریٹینشن ٹائم اور سلج ریٹینشن ٹائم کی مکمل علیحدگی
ری ایکٹر کے ہائیڈرولک ریٹینشن ٹائم (HRT) اور سلج ریٹینشن ٹائم (SRT) کی مکمل علیحدگی زیادہ لچکدار آپریشن کنٹرول کی اجازت دیتی ہے۔
5.ہائی مائکروبیل ارتکاز اور مضبوط شاک بوجھ مزاحمت
ری ایکٹر میں مائکروبیل ارتکاز زیادہ ہے، اور اس میں جھٹکے کے بوجھ کے خلاف سخت مزاحمت ہے۔ کیچڑ کی لمبی عمر کے ساتھ، جھلی کی علیحدگی اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ گندے پانی میں بڑے، مشکل سے کم کرنے والے مالیکیولز کو حیاتیاتی طور پر محدود ری ایکٹر والیوم کے اندر برقرار رکھنے کا کافی وقت ہوتا ہے۔ اس سے نامیاتی مادے کی تنزلی کی کارکردگی بہت بہتر ہوتی ہے۔ ری ایکٹر زیادہ حجم کے بوجھ، کم کیچڑ کے بوجھ اور طویل کیچڑ کی عمر کے تحت کام کرتا ہے، جو کیچڑ کے اخراج کو مؤثر طریقے سے کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔
3. MBR جھلیوں کے مستقبل کی ترقی کے رجحانات
1.گندے پانی کے علاج میں MBR ٹیکنالوجی کا اہم کردار
حالیہ برسوں میں، تجربے سے پتہ چلتا ہے کہ MBR ٹیکنالوجی بالغ ہے، اور کامیاب ڈیزائن اور آپریشن قابل حصول ہے۔ اسے میونسپل گندے پانی اور صنعتی گندے پانی دونوں کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، جیسا کہ MBR ٹیکنالوجی ترقی پذیر اور پختہ ہوتی جا رہی ہے، توقع کی جاتی ہے کہ اسے معاشی طور پر موثر اور عملی ٹیکنالوجی کے طور پر عالمی سطح پر وسیع پیمانے پر لاگو کیا جائے گا۔
2.MBR درخواست کے امکانات
MBR کے لیے بنیادی درخواست میونسپل گندے پانی کی صفائی ہونی چاہیے، خاص طور پر کیونکہ شہروں کو گندے پانی کے علاج کے لیے چھوٹے زمینی علاقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی معیار کے فضلے کو دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے یا نینو فلٹریشن اور ریورس اوسموسس کے لیے پیشگی علاج کے طور پر کام کیا جا سکتا ہے، اور اخراج کے سخت معیارات کو پورا کرنا ضروری ہے۔
MBR ٹیکنالوجی صنعتی گندے پانی کے علاج میں بھی موثر ہے، جیسے کہ فوڈ پروسیسنگ کا گندا پانی، سلاٹر ہاؤس کا گندا پانی، اور لینڈ فل لیچیٹ۔ اس نے لینڈ فل لیچیٹ میں اینڈوکرائن میں خلل ڈالنے والے مادوں (EDS) کو ہٹانے کی عمدہ کارکردگی کا مظاہرہ کیا ہے اور پینے کے پانی میں نائٹریٹ کو ہٹا سکتا ہے (98.5٪ تک ہٹانے کی شرح کے ساتھ)۔
3.جھلی کی خرابی کا کنٹرول
جھلیوں کی خرابی کے طریقہ کار پر مزید تحقیق کی ضرورت ہے، خاص طور پر حیاتیاتی فاؤلنگ کا مطالعہ۔ زیادہ موثر، قابل کنٹرول، اور کم سے کم جھلی گندگی کا حل تیار کیا جانا چاہئے. آن لائن میمبرین فولنگ کنٹرول کے لیے کمپیوٹر اور سینسر ٹیکنالوجی کے استعمال کو مکمل طور پر دریافت کیا جانا چاہیے۔ صفائی کے طریقوں کو بہتر بنانے میں، محفوظ کیمیکلز کے استعمال پر خاص توجہ دی جانی چاہیے۔
4.گندے پانی کی قسم کی بنیاد پر جھلی کی ساخت اور مواد کا انتخاب
جھلی کی ساخت اور مواد کو گندے پانی کی قسم کی بنیاد پر درست طریقے سے منتخب کیا جانا چاہیے۔ نئی توانائی کی بچت، اعلی کارکردگی والے جھلی کے مواد اور ماڈیول اسمبلیوں کو اپنایا جانا چاہیے۔ ایروبک اور اینیروبک ایم بی آر سسٹمز کے انضمام کو فروغ دیا جانا چاہئے۔ مزید برآں، ریاضیاتی ماڈلز اور کمپیوٹر ٹکنالوجی کو آپریٹنگ پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کے لیے مکمل طور پر استعمال کیا جانا چاہیے تاکہ اخراج کے بہتر معیار کو حاصل کیا جا سکے، اس عمل کو زیادہ اقتصادی اور موثر بنایا جائے۔
4. MBR جھلیوں کے آپریٹنگ اصول
عملی انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں، ڈوبی ہوئی MBR (میمبرین بائیو ری ایکٹر) کا عمل زیادہ عام استعمال کیا جاتا ہے، اور اس قسم کے نظام کے ساتھ صنعت کا تجربہ نسبتاً پختہ ہے۔ لہذا، ہم تجزیہ کے لیے اس قسم کے MBR کو بطور مثال استعمال کریں گے۔ عام اصول مندرجہ ذیل ہے:
کچا پانی بائیو ری ایکٹر میں داخل ہوتا ہے، جہاں نامیاتی مادے کو زیادہ ارتکاز والے مخلوط چالو کیچڑ سے آکسائڈائز اور گل جاتا ہے۔ جھلی کے ماڈیول کے نیچے ہوا کا ایک نظام ہے، جو نہ صرف مخلوط شراب میں مائکروجنزموں کے لیے کافی تحلیل شدہ آکسیجن (DO) فراہم کرتا ہے بلکہ مکمل اختلاط کو بھی فروغ دیتا ہے۔ بلبلوں کی وجہ سے ہونے والی تحریک، جھلی کی سطح پر گردش کے بہاؤ کے ساتھ، جھلی کی سطح پر سکورنگ اور شیئر اثر رکھتی ہے، جو غیر مصنوعی حالات میں جھلی کی سطح پر آلودگی کے ناقابل واپسی جمع ہونے کو مؤثر طریقے سے روکتی ہے۔ اس کے بعد علاج شدہ پانی کو سیلف پرائمنگ پمپ کے ذریعے کھینچا جاتا ہے اور جھلی کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے، مائع مرحلہ جھلی سے گزرتا ہے اور سسٹم سے خارج ہوتا ہے۔
عام طور پر، MBR کے عمل میں کئی کلیدی آپریشنل پیرامیٹرز ہوتے ہیں، بشمول جھلی کا بہاؤ، پارگمیتا گتانک، برقرار رکھنے کی شرح، اور ارتکاز پولرائزیشن۔
1.جھلی کا بہاؤ
جھلی کا بہاؤ (J) فی یونٹ وقت میں جھلی کے ایک یونٹ علاقے سے گزرنے والے مواد کی مقدار کو کہتے ہیں۔ اسے عام طور پر SI اکائیوں میں [m³/(m²·s)] کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے یا m/s میں آسان کیا جاتا ہے۔ انجینئرنگ کے عملی حسابات میں، غیر SI اکائیوں کو اکثر بہاؤ کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جیسے LMH (لیٹر فی مربع میٹر فی گھنٹہ)، [L/(m²·h)] کی اکائیوں کے ساتھ۔ ایک عام MBR جھلی جو گندے پانی کے علاج کی عمومی ضروریات کو پورا کرتی ہے اس کا LMH کم از کم 10 L/(m²·h) ہوتا ہے۔
جھلی کے بہاؤ کو متاثر کرنے والے عوامل میں بڑے پیمانے پر منتقلی کے لیے محرک قوت، جھلی کی مزاحمت، جھلی کی طرف فیڈ سلوشن کی بہاؤ کی حالت (باؤنڈری لیئر ریزسٹنس کے برابر)، اور جھلی کی خرابی کی حد شامل ہیں۔
2.پارگمیتا گتانک
ایک جھلی کا پارگمیتا گتانک (Lp) ایک یونٹ کے دباؤ کے تحت فی یونٹ وقت اور یونٹ کے علاقے میں جھلی سے گزرنے والے مواد کی مقدار کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ صرف یونٹ کے دباؤ کے حالات میں جھلی کے بہاؤ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ پارگمیتا گتانک جھلی کی موجودہ کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے۔
3. برقرار رکھنے کی شرح
جھلی کی علیحدگی کے عمل میں، جھلی سے گزرنے والے مائع کو پرمیٹ کہا جاتا ہے، اور جھلی کے ذریعہ برقرار رکھنے والے مائع کو ریٹینٹیٹ کہا جاتا ہے۔ برقرار رکھنے کی شرح کا استعمال جھلی کی علیحدگی کی کارکردگی کو نمایاں کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، بشمول مشاہدہ/رپورٹ شدہ برقرار رکھنے کی شرح (Robs) اور اصل/اندرونی برقرار رکھنے کی شرح (Ract)۔ اس کی تعریف اس طرح ہے:
جہاں Cp اور Cb بالترتیب پرمییٹ اور فیڈ محلول میں محلول کی تعداد کی نمائندگی کرتے ہیں، جس کی براہ راست پیمائش کی جا سکتی ہے۔ تاہم، محلول کے برقرار رہنے اور جھلی کی سطح پر قائم رہنے کی وجہ سے، جھلی کی سطح پر محلول کا ارتکاز (Cm) فیڈ محلول کی اوسط حراستی سے زیادہ ہے۔ لہذا، اصل برقرار رکھنے کی شرح ہے:
سینٹی میٹر کی قدر عام طور پر براہ راست قابل پیمائش نہیں ہوتی ہے اور اسے کمپیوٹیشنل ماڈل کے ذریعے اندازہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے۔
4.ارتکاز پولرائزیشن
دباؤ سے چلنے والے اصل عمل کے دوران، جھلی کا بہاؤ اکثر وقت کے ساتھ کم ہو جاتا ہے، اور محلول برقرار رکھنے کی شرح بھی بدل جاتی ہے۔ اس رجحان کی بنیادی وجہ ارتکاز پولرائزیشن اور جھلیوں کی خرابی ہے۔
ارتکاز پولرائزیشن سے مراد وہ رجحان ہے جس میں دباؤ سے چلنے والے حالات میں، فیڈ محلول میں سالوینٹ جھلی کے ذریعے آزادانہ طور پر گزرتا ہے، جبکہ محلول جھلی کے ذریعے برقرار رہتے ہیں۔ سالوینٹ کا بہاؤ مسلسل محلول کو جھلی کی سطح پر لے جاتا ہے، جس کی وجہ سے جھلی پر محلول جمع ہوتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، جھلی کی سطح پر محلول کا ارتکاز (سینٹی میٹر) بتدریج بڑھتا ہے، جس کے نتیجے میں ارتکاز کا میلان پیدا ہوتا ہے جو جھلی کی سطح سے فیڈ محلول کی طرف الٹا پھیلاؤ کا سبب بنتا ہے۔ استحکام کی مدت کے بعد، جب جھلی کی سطح پر فیڈ سلوشن کا بہاؤ ریورس ڈفیوژن کے برابر ہوتا ہے، تو ایک مستحکم ارتکاز پولرائزیشن باؤنڈری پرت بنتی ہے۔ مکمل برقرار رکھنے کی حالت درج ذیل مساوات سے ظاہر ہوتی ہے:
تناسب Cm/Cb کو ارتکاز پولرائزیشن تناسب کہا جاتا ہے۔ تناسب جتنا زیادہ ہوگا، یہ جھلی کی علیحدگی کے لیے اتنا ہی زیادہ ناگوار ہے۔
جھلی کے بہاؤ (J) کی پیمائش کرنا آسان ہے، لیکن k پھیلاؤ گتانک کا باؤنڈری پرت کی موٹائی کا تناسب ہے۔ k کی قدر کا تعلق جھلی کی سطح پر بہاؤ کے حالات سے ہے اور اسے بڑے پیمانے پر منتقلی کے طول و عرض کے بغیر نمبر کے ارتباط کا استعمال کرتے ہوئے یا تجرباتی طور پر تعین کیا جا سکتا ہے۔ k اقدار کے تعین کے طریقے زیمن اور زیڈنی (1996) کے مقالے میں مل سکتے ہیں۔
