نامیاتی مادے کے بیکٹیریل ہٹانے کا اصول

ہیٹروٹروفک بیکٹیریا گندے پانی میں COD/BOD نامیاتی آلودگیوں کو کاربن اور توانائی کے ذرائع کے طور پر استعمال کرتے ہیں، انہیں ایروبک/اینروبک حالات میں گلتے ہیں۔ اس عمل میں بڑے مالیکیولز → چھوٹے مالیکیولز → CO₂، پانی، میتھین، اور بیکٹیریل کیچڑ شامل ہوتے ہیں، اس طرح پانی سے آلودگی کو ہٹاتے ہیں۔

1. ایکسٹرا سیلولر ہائیڈولائسز (میکرومولیکول پریٹریٹمنٹ)

گندے پانی میں موجود نشاستہ، تیل، پروٹین اور سیلولوز جیسے بڑے مالیکیول سیل کی جھلی میں داخل نہیں ہو سکتے۔ بیکٹیریا ایکسٹرا سیلولر انزائمز (امیلیس، پروٹیز، لیپیس) کو خارج کرتے ہیں:

• پروٹینز → امینو ایسڈ

• پولی سیکرائیڈز → گلوکوز

• تیل → گلیسرول + فیٹی ایسڈ صرف اس صورت میں جب بڑے مالیکیولز کو حل کرنے والے چھوٹے نامیاتی مالیکیولز میں تبدیل کیا جائے تو وہ بیکٹیریا کے ذریعے جذب ہو سکتے ہیں۔

2. ٹرانس میمبرن ایکٹو ٹرانسپورٹ (خلیہ میں داخلہ)

چھوٹے نامیاتی مالیکیولز کیریئر پروٹین پر انحصار کرتے ہیں اور خلیے کی جھلی کو عبور کرنے اور سائٹوپلازم میں داخل ہونے کے لیے فعال طور پر توانائی استعمال کرتے ہیں۔

3. انٹرا سیلولر بائیو کیمیکل میٹابولزم (بنیادی انحطاط، ایروبک/اینیروبک میں تقسیم)

(1) ایروبک بیکٹیریا (چالو کیچڑ، ایروبک ٹینک، ایم بی آر)

ایروبک سانس: O₂ الیکٹران قبول کرنے والے کے طور پر کام کرتا ہے۔

1. Glycolysis: نامیاتی مادہ → پائروویٹ، ATP کی تھوڑی مقدار

2. Tricarboxylic acid سائیکل (TCA): مکمل آکسیڈیٹیو سڑن

3. الیکٹران ٹرانسپورٹ چین: O₂ H کے ساتھ مل کر H₂O پیدا کرتا ہے
حتمی مصنوعات: CO₂ + H₂O + نئے بیکٹیریا (پھیلاؤ، اضافی کیچڑ بنانا)
زیادہ تر میونسپل کا گندا پانی BOD کو ہٹانے کے لیے ایروبک بیکٹیریا پر انحصار کرتا ہے۔

(2) اینیروبک بیکٹیریا (اینیروبک ٹینک، ہائیڈرولیسس ایسڈیفیکیشن، UASB)

کوئی سالماتی آکسیجن نہیں؛ CO₃²⁻/نامیاتی مادہ الیکٹران قبول کرنے والا ہے، اور یہ عمل تین مراحل میں آگے بڑھتا ہے:

1. ہائیڈرولائٹک ایسڈ-بیکٹیریا پیدا کرنے والے: چھوٹے مالیکیولز → وولیٹائل فیٹی ایسڈ (VFA) (ایسٹک ایسڈ، پروپیونک ایسڈ)

2. ہائیڈروجن-ایسٹک ایسڈ پیدا کرنے والا-بیکٹیریا پیدا کرنے والا: لمبی-چین VFA → ایسیٹک ایسڈ + H₂/CO₂

3. میتھانوجینک بیکٹیریا: ایسیٹک ایسڈ/H₂ + CO₂ → CH₄ + CO₂ حتمی مصنوعات: میتھین + کاربن ڈائی آکسائیڈ + بیکٹیریل خلیات کی تھوڑی مقدار۔ اعلی-کنسٹریشن گندے پانی اور کیچڑ کا ہاضمہ انیروبک انحطاط پر انحصار کرتا ہے۔

(3) اینیروبک ڈینیٹریفائنگ بیکٹیریا (A/O انوکسک سیکشن)

الیکٹران قبول کرنے والے کے طور پر O₂ کے بجائے NO3 کا استعمال کرتے ہوئے، وہ بیک وقت نائٹریٹ نائٹروجن → N₂ کو ہٹاتے ہوئے نامیاتی مادے کو کم کرتے ہیں۔
نامیاتی مادہ + NO3- → CO2 + N2↑ + H2O
درخواست: گندے پانی کی ڈینیٹریفیکیشن کا عمل

1. معدنیات (تقریباً 70%): CO₂، H₂O، اور CH₄ میں مکمل طور پر گل جاتی ہے، ایسی گیسیں بن جاتی ہیں جو آبی جسم کو چھوڑ دیتی ہیں۔

2. انضمام اور ترکیب (20%~30%): نامیاتی مادہ نئے بیکٹیریل خلیوں کی ترکیب کرتا ہے، جو فعال کیچڑ/اضافی کیچڑ بن جاتا ہے، جو پانی سے کیچڑ کے ذریعے نکالا جاتا ہے-ثانوی تلچھٹ ٹینک میں پانی کی علیحدگی؛

3. چھوٹی مقدار: بقایا انٹرمیڈیٹ مصنوعات۔

• Aerobic: DO=2~3 mg/L, pH 6.5~8.5, suitable temperature 20~35℃;

انیروبک: سختی سے انیروبک، پی ایچ 6.8~7.5، میتھانوجینز 30~38 ڈگری پر پروان چڑھتے ہیں۔

• Nutrient ratio: BOD:N:P ≈ 100:5:1, nitrogen and phosphorus deficient bacteria cannot grow and degradation is impaired.