AAO سسٹمز میں بہت زیادہ کل فاسفورس کا اخراج سب سے زیادہ پریشان کن مسائل میں سے ایک ہے۔ خرابیوں کا ازالہ کرتے وقت، لوگ عام طور پر غور کرتے ہیں: کیا کاربن کا ذریعہ کافی ہے؟ کیا کیچڑ اچھی حالت میں ہے؟ کیا فاسفورس ہٹانے والے کیمیکلز کو شامل کرنا چاہیے؟
یہ تمام سمتیں درست ہیں، لیکن ایک آسانی سے نظر انداز کیا جانے والا سبب ہے-طویل-مدت سے زیادہ ہوا بازی۔
صنعت میں ایک عام خیال ہے: ہوا بازی جتنی زیادہ ہوگی اور تحلیل شدہ آکسیجن (DO) جتنی زیادہ ہوگی، ایروبک فاسفورس کی مقدار اتنی ہی زیادہ مضبوط ہوگی، اور فاسفورس کو ہٹانے کا نظام اتنا ہی مستحکم ہوگا۔ حقیقت میں ایسا نہیں ہے-زیادہ ہوا بازی سے حیاتیاتی فاسفورس کے اخراج کی تاثیر کو خاموشی سے کمزور کیا جا سکتا ہے، جس سے یہ ایک "غیر مرئی قاتل" بن سکتا ہے۔ یہ نظام کے فوری طور پر گرنے کا سبب نہیں بنے گا، لیکن یہ پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا کی "جانورتا" کو بتدریج کمزور کر دے گا، جو بالآخر ایک خاص طور پر مبہم رجحان کی طرف لے جائے گا: انیروبک سیکشن نارمل ہے، لیکن اخراج میں کل فاسفورس معیار سے تجاوز کر رہا ہے۔
I. حیاتیاتی فاسفورس کو ہٹانا دراصل کیا ہے؟
AAO عمل بیکٹیریا کی ایک قسم پر انحصار کرتا ہے جسے پولی فاسفیٹ کہتے ہیں{0}} فاسفورس کو ہٹانے کے لیے بیکٹیریا جمع کرتے ہیں۔ وہ انیروبک اور ایروبک ماحول کے تحت دو متبادل عمل انجام دیتے ہیں:
اینیروبک اسٹیج: پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا (PABs) پہلے اپنے خلیوں کے اندر پولی فاسفیٹ کو گلتے ہیں، فاسفیٹس کو پانی میں چھوڑتے ہیں اور توانائی حاصل کرتے ہیں۔ اس کے بعد وہ اس توانائی کو گندے پانی سے شارٹ-چین فیٹی ایسڈز (جیسے ایسٹک ایسڈ) کو جذب کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، انہیں ذخیرہ کرنے کے لیے پی ایچ بی میں تبدیل کرتے ہیں۔
ایروبک اسٹیج: پی پی بیز توانائی حاصل کرنے کے لیے پی ایچ بی کو اپنے خلیات کے اندر گلتے ہیں۔ اس کے بعد وہ اس توانائی کو پانی سے فاسفیٹس کی بڑی مقدار جذب کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، پولی فاسفیٹس کی ترکیب کرتے ہیں اور انہیں دوبارہ اپنے خلیوں میں ذخیرہ کرتے ہیں۔
آخر میں، فاسفورس کو ہٹانا کیچڑ کو ہٹانے کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے: فاسفورس- سے بھرپور پی پی بیز کو اضافی کیچڑ کے اخراج کے ذریعے نظام سے باہر کیا جاتا ہے، اس طرح پانی سے فاسفورس کو ہٹایا جاتا ہے۔
اس پورے عمل کا کلیدی نکتہ واضح ہے: انیروبک مرحلے میں ترکیب شدہ PHB کی مقدار براہ راست فاسفورس کی مقدار کا تعین کرتی ہے جو ایروبک مرحلے میں جذب ہو سکتی ہے۔ کافی پی ایچ بی کے ذخائر کے نتیجے میں کافی فاسفورس جذب ہوتا ہے۔ پی ایچ بی کے ناکافی ذخائر فاسفورس جذب کرنے کی صلاحیت کو کم کرتے ہیں۔
II ضرورت سے زیادہ ہوا بازی سے کیا تباہ ہوتا ہے؟
عام ہوا کے حالات میں، ایروبک ٹینک میں تحلیل شدہ آکسیجن کو ایک مناسب حد کے اندر برقرار رکھا جاتا ہے۔ پی پی بیز ضرورت کے مطابق پی ایچ بی استعمال کریں گے، فاسفورس جذب کرنے کے لیے اس کے استعمال کو ترجیح دیں گے، جس کے نتیجے میں فاسفورس کا مستحکم خاتمہ ہوگا۔
تاہم، مسائل اس وقت پیدا ہوتے ہیں جب ہوا بہت زیادہ ہوتی ہے اور ایروبک زون میں تحلیل شدہ آکسیجن زیادہ رہتی ہے: جب تحلیل شدہ آکسیجن بہت زیادہ ہوتی ہے، تو پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا (PABs) نہ صرف فاسفورس جذب کرنے کے لیے PHB کا استعمال کرتے ہیں بلکہ اپنی بنیادی میٹنگ کے لیے PHB کی ایک بڑی مقدار کا استعمال بھی کرتے ہیں۔ یہ سائٹ پر دیکھا جانے والا سب سے زیادہ پریشان کن واقعہ ہے: انیروبک زون میں فاسفورس کا اخراج مکمل طور پر معمول ہے، لیکن اخراج میں کل فاسفورس کم نہیں ہوگا۔
وجہ درحقیقت پیچیدہ نہیں ہے: انیروبک زون میں "فوڈ اسٹوریج" کا عمل متاثر نہیں ہوتا ہے، لیکن ایروبک زون میں، پی پی اے کی پی ایچ بی ضرورت سے زیادہ استعمال ہوتی ہے، جس سے فاسفورس کے بڑے پیمانے پر جذب کرنے کے لیے ناکافی توانائی رہ جاتی ہے۔ پانی سے فاسفورس جذب کرنے سے قاصر، کچھ PPAs الٹ عمل میں فاسفورس کو بھی چھوڑ دیتے ہیں، جو بالآخر اخراج میں فاسفیٹ کی ضرورت سے زیادہ سطح کا باعث بنتے ہیں۔
III اصلی کیس: بے قابو ہوا بازی، فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کو کم کرنا
سائٹ پر- پیمائش کے اعداد و شمار کا ایک سیٹ مسئلہ کو واضح طور پر واضح کرتا ہے: گندے پانی کی صفائی کرنے والے پلانٹ میں، ایروبک ٹینک کے سامنے والے سرے پر DO تقریباً 2 mg/L (ایک معقول حد کے اندر) پر کنٹرول کیا گیا تھا، لیکن آخر میں کوئی خاص کنٹرول نہیں تھا، اور ضرورت سے زیادہ ہوا بازی کے نتیجے میں DO آخر میں 5/L سے زیادہ بڑھ گیا۔
نتیجے کے طور پر، نظام کی فاسفورس کو ہٹانے کی صلاحیت تیزی سے بگڑ گئی: فاسفیٹ کی سطح عام 0.37 mg/L سے بڑھ کر 5.7 mg/L ہو گئی۔ حیاتیاتی فاسفورس کے اخراج کی شرح کم ہو گئی، تقریباً مکمل طور پر ناکام ہو رہی ہے۔
بعد میں، دیکھ بھال کرنے والے اہلکاروں نے پورے ایروبک ٹینک میں تحلیل شدہ آکسیجن (DO) کو 2-3 mg/L پر مستحکم کیا، اور نظام آہستہ آہستہ بحال ہوا۔ تقریباً دو ہفتوں کے مستحکم آپریشن کے بعد، فاسفورس کی سطح کم ہو کر 0.89 ملی گرام/ایل ہو گئی، اور فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی ڈیزائن کی قدر پر واپس آ گئی۔
فاسفورس کو ہٹانے میں کمی کی ضرورت سے زیادہ ہوا بازی کی وجہ سے پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرنے کے بعد فوری طور پر ٹھیک نہیں کیا جاسکتا۔
جب PHB ضرورت سے زیادہ استعمال ہوتا ہے تو، پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا ایک "انڈوجینس سانس لینے" کی حالت میں داخل ہو جاتے ہیں-وہ زندہ رہنے کے لیے اپنے سیلولر مواد کو گلنا شروع کر دیتے ہیں، جس سے بیکٹیریل کمیونٹی کی مجموعی سرگرمی کو نقصان پہنچتا ہے۔ مستحکم فاسفورس ہٹانے کی صلاحیت کو دوبارہ-قائم کرنے کے لیے، نظام کو پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا کو دوبارہ پیدا کرنے اور دوبارہ-پی ایچ بی کو جمع کرنے کے لیے کافی وقت درکار ہے۔ اس عمل میں عام طور پر کئی دن سے کئی ہفتے لگتے ہیں، نقصان کی حد پر منحصر ہے۔ یہ بھی ایک اہم وجہ ہے کہ بہت سے پودوں کو ہوا بازی کو ایڈجسٹ کرنے کے بعد نتائج نظر نہیں آتے ہیں-ایسا نہیں ہے کہ ایڈجسٹمنٹ غلط ہیں، لیکن یہ کہ وقت صحیح نہیں ہے۔
چہارم یہ 3 حالات سب سے زیادہ ممکنہ طور پر کسی کا دھیان نہیں-ہوا کا باعث بنتے ہیں۔
1. بارش کے دن یا کم-لوڈ انفلوئنٹ: جب بارش ہوتی ہے یا صنعتی گندے پانی کی مقدار معمول سے کم ہوتی ہے تو اثر میں نامیاتی مادے کا ارتکاز نمایاں طور پر گر جاتا ہے۔ کیچڑ کم آکسیجن استعمال کرتا ہے، اس لیے ضروری آکسیجن کی سطح بھی کم ہوتی ہے۔ اگر ہوا بازی کی شرح یکساں رہتی ہے، تو آکسیجن غیر استعمال شدہ رہے گی، جس کی وجہ سے تحلیل شدہ آکسیجن (DO) مسلسل بڑھے گی اور پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا کے پی ایچ بی کو ختم کرے گی۔ اگر اثر انگیز بوجھ کم ہونے کے بعد ہوا بازی کی شرح کو فوری طور پر ایڈجسٹ نہیں کیا جاتا ہے، اور زیادہ ہوا بازی کو ایک طویل مدت تک برقرار رکھا جاتا ہے، تو زیادہ ہوا بازی کا یہ "ابلتا مینڈک" سب سے زیادہ خطرناک ہوتا ہے۔ فاسفورس کو ہٹانے کی کارکردگی کئی مہینوں میں آہستہ آہستہ کم ہو سکتی ہے جب تک کہ یہ اچانک معیار سے تجاوز نہ کر جائے۔
2. صرف سامنے والے سرے پر فوکس کرنا، پچھلے سرے کو نظر انداز کرنا: بہت سے پودے صرف ایروبک ٹینک کے سامنے والے سرے پر ڈی او پروبس لگاتے ہیں۔ جب سامنے والے سرے پر DO نارمل دکھائی دیتا ہے تو وہ اطمینان محسوس کرتے ہیں، لیکن پچھلی طرف والے حصوں میں زیادہ ہوا کا عمل اکثر ہوتا ہے۔ حقیقت میں، جب مجموعی ہوا بازی کی شرح بہت زیادہ ہوتی ہے، ایروبک ٹینک کا پچھلا حصہ وہ جگہ ہوتا ہے جہاں DO کے زیادہ ہونے کا امکان ہوتا ہے، اور یہ وہ جگہ بھی ہے جہاں PHB "آخر میں ختم ہو جاتا ہے۔"
V. عملی تجاویز
1. "جتنا زیادہ ہوا اتنی ہی بہتر" کی عادت کو بدلیں
ایروبک ٹینک میں تجویز کردہ تحلیل شدہ آکسیجن (DO) کی سطح 2-3 mg/L کے درمیان ہے، اور طویل مدت کے لیے 4 mg/L سے تجاوز کرنے سے گریز کریں۔ ایروبک ٹینک کے آخر میں تحلیل شدہ آکسیجن پر خاص توجہ دیں، نہ صرف اوپر کی سطح پر۔
2. کم -لوڈ پیریڈ کے دوران ہوا کو فعال طور پر کم کریں۔
بارش یا کم اثر انگیز ارتکاز کی صورت میں، پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا کے پی ایچ بی ریزرو کو برقرار رکھنے کے لیے ہوا کی شرح کو فوری طور پر کم کریں۔
3. ضرورت سے زیادہ کل فاسفورس کی تحقیقات کرتے وقت ایک متبادل طریقہ اختیار کریں۔
اگر انیروبک مرحلے میں فاسفورس کا اخراج معمول کی بات ہے، لیکن فاسفورس کا اخراج اب بھی زیادہ ہے، تو ضرورت سے زیادہ ہوا کی جانچ کریں۔ ثانوی تلچھٹ ٹینک کو برقرار رکھنے کا وقت، ریفلوکس کے ذریعے DO، ضرورت سے زیادہ نائٹریٹ نائٹروجن، اور کافی کیچڑ کے اخراج کو بھی چیک کریں۔ فوری طور پر فاسفورس ہٹانے والے کیمیکلز کی بڑی مقدار شامل نہ کریں-اس سے لاگت بڑھ جاتی ہے اور یہ اصل مسئلہ کو چھپا سکتا ہے۔
4. DO کو ایڈجسٹ کرنے کے بعد صبر کریں۔
اس بات کی تصدیق کرنے کے بعد کہ ضرورت سے زیادہ ہوا کا اخراج فاسفورس کے اخراج میں خرابی کا باعث بن رہا ہے، ڈی او لیول کو کم کریں اور سسٹم کو کچھ وقت دیں۔ بار بار پیرامیٹر ایڈجسٹمنٹ دراصل بیکٹیریل کمیونٹی کو بار بار جھٹکا دے سکتی ہے، اس کی بحالی کو سست کر دیتی ہے۔
5. "آکسیجن بیک فلو" کو روکیں اگر زیادہ-ایروبک ٹینک سے پانی انیروبک یا اینوکسک ٹینک میں کیچڑ کی ری سرکولیشن یا مخلوط شراب کی ری سرکولیشن کے ذریعے داخل ہوتا ہے، تو یہ انیروبک ماحول میں خلل ڈالے گا اور پولی فاسفیٹ کے ذریعے پی ایچ بی کی ترکیب کو براہ راست متاثر کرے گا-۔ ری سرکولیشن سسٹم میں مثالی طور پر ایک اینوکسک بفر زون ہونا چاہیے یا آکسیجن کے داخلے کو کم کرنے کے لیے ری سرکولیشن ریشو کو کنٹرول کرنا چاہیے۔
بالآخر، AAO حیاتیاتی فاسفورس کو ہٹانے کی کلید ہوا کے اخراج میں تیزی سے اضافہ یا محض کاربن کے ذرائع کو شامل کرنا نہیں ہے، بلکہ پولی فاسفیٹ-جمع کرنے والے بیکٹیریا کے لیے PHB "انرجی اکاؤنٹ" کے توازن کو برقرار رکھنا ہے۔
ناکافی ہوا بازی فاسفورس کی ناکافی مقدار کا باعث بنتی ہے۔ ضرورت سے زیادہ ہوا بازی پولی فاسفیٹ کو ختم کرتی ہے-بیکٹیریا کے "ذخائر" کو وقت سے پہلے جمع کرتا ہے، حیاتیاتی فاسفورس کے اخراج کی تاثیر کو نمایاں طور پر کم یا ختم کرتا ہے۔ آپریشن اور دیکھ بھال کے لیے، ایروبک ٹینک میں تحلیل شدہ آکسیجن کو کنٹرول کرنا سب سے اہم ہے۔ جب فاسفورس کی کل سطح معیار سے تجاوز کر جاتی ہے، تو متعدد تہوں پر غور کرنا اور اضافی پیمائش کرنا اکثر پیرامیٹر کو آنکھ بند کر کے ایڈجسٹ کرنے یا کیمیکلز شامل کرنے سے زیادہ موثر ہوتا ہے۔
نوٹ: PHB پولی- -hydroxybutyric acid کا مخفف ہے، جو کہ پولی فاسفیٹ بیکٹیریا میں توانائی ذخیرہ کرنے والا مادہ ہے۔