درجہ حرارت
درجہ حرارت حیاتیاتی کاشت کے عمل میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ فی الحال، اگرچہ اس گندے پانی کے علاج کے منصوبے نے ابھی تک حیاتیاتی نظام کے درجہ حرارت کا درست کنٹرول حاصل نہیں کیا ہے، لیکن ہر حیاتیاتی رد عمل کے نظام اور ہر آپریشنل مرحلے میں درجہ حرارت کی پیمائش اور تجزیہ اب بھی حیاتیاتی کیچڑ کے موافقت اور کاشت کے عمل کے لیے رہنمائی فراہم کرتا ہے۔ یہ حیاتیاتی کاشت کے عمل کے دوران مختلف مظاہر کی وضاحت کے لیے ایک بنیاد فراہم کرتا ہے اور نظم و نسق اور آپریٹرز کو نظام کے آپریشن اور انتظام کے حوالے سے درست اور بروقت فیصلے کرنے میں مدد کرتا ہے۔
درجہ حرارت فعال کیچڑ میں مائکروجنزموں کی سرگرمی کی سطح کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے (بشمول انیروبک، فیکلٹیٹو، اور ایروبک عمل)، اور تحلیل شدہ آکسیجن اور ہوا کی شرح کے ساتھ ساتھ حیاتیاتی رد عمل کی شرح جیسے عوامل کو بھی متاثر کرتا ہے۔
مختلف قسم کے مائکروجنزم مختلف درجہ حرارت کی حدود میں بڑھتے ہیں، تقریباً 5 ڈگری سے 80 ڈگری۔ درجہ حرارت کی اس حد کے اندر، انہیں کم از کم ترقی کے درجہ حرارت، زیادہ سے زیادہ ترقی کے درجہ حرارت، اور زیادہ سے زیادہ ترقی کے درجہ حرارت میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ درجہ حرارت کی حد کی بنیاد پر جس کے مطابق مائکروجنزم اپناتے ہیں، انہیں تین زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: میسوفیلک، تھرموفیلک اور چرفیلک۔
میسوفیلک مائکروجنزم 20 ڈگری سے 45 ڈگری کے درجہ حرارت میں بڑھتے ہیں، سائیکروفیلک مائکروجنزم 20 ڈگری سے نیچے بڑھتے ہیں، اور تھرموفیلک مائکروجنزم 45 ڈگری سے اوپر بڑھتے ہیں۔ ایروبک بائیولوجیکل ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ میں، میسوفیلک بیکٹیریا غالب ہیں، جن کی بہترین نشوونما اور تولیدی درجہ حرارت 20 ڈگری سے 37 ڈگری ہے۔ جب درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ نمو کے درجہ حرارت سے تجاوز کر جاتا ہے، تو مائکروجنزموں کے پروٹین تیزی سے ناکارہ ہو جاتے ہیں، اور ان کے انزائم سسٹم تباہ ہو جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں سرگرمی ختم ہو جاتی ہے۔ سنگین صورتوں میں، مائکروجنزم مر سکتے ہیں. کم درجہ حرارت مائکروجنزموں کی میٹابولک سرگرمی کو کم کرتا ہے، جس کی وجہ سے نشوونما اور پنروتپادن کا عمل رک جاتا ہے، حالانکہ وہ اب بھی اپنی زندگی کو برقرار رکھتے ہیں۔
انیروبک حیاتیاتی علاج میں، میسوفیلک میتھانوجینز کے لیے بہترین درجہ حرارت کی حد 20 ڈگری اور 40 ڈگری کے درمیان ہے، جب کہ تھرموفیلک بیکٹیریا کے لیے یہ 50 ڈگری سے 60 ڈگری ہے۔ اینیروبک حیاتیاتی علاج عام طور پر 33 ڈگری سے 38 ڈگری اور 50 ڈگری سے 57 ڈگری کے درجہ حرارت کا استعمال کرتا ہے۔
پی ایچ ویلیو
مختلف مائکروجنزموں میں مختلف پی ایچ رواداری کی حدود ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، بیکٹیریا، ایکٹینومیسیٹس، الجی، اور پروٹوزوا کی پی ایچ رواداری کی حد 4 سے 10 ہوتی ہے۔ زیادہ تر بیکٹیریا غیر جانبدار سے قدرے الکلین ماحول میں پروان چڑھتے ہیں (pH 6.5–7.5)؛ سلفر-آکسیڈائزنگ بیکٹیریا تیزابی ماحول کو ترجیح دیتے ہیں، جس کا زیادہ سے زیادہ پی ایچ 3 ہے، لیکن وہ 1.5 کے پی ایچ والے ماحول میں بھی رہ سکتے ہیں۔ خمیر اور سانچوں کو تیزابی یا قدرے تیزابیت والے ماحول کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا زیادہ سے زیادہ پی ایچ 3.0–6.0 ہوتا ہے، اور یہ 1.5–10 کی پی ایچ رینج میں ڈھل سکتے ہیں۔ حیاتیاتی گندے پانی کے علاج کے عمل میں پی ایچ کی بہترین حد کو برقرار رکھنا بہت ضروری ہے۔
مثال کے طور پر، گندے پانی کو ٹریٹ کرنے کے لیے چالو کیچڑ کے عمل کو استعمال کرتے وقت، اگر ایریشن ٹینک میں مخلوط شراب کا pH 9.0 تک پہنچ جاتا ہے، تو پروٹوزوا فعال سے سست ہو جائے گا، بیکٹیریل فلوکس میں موجود چپچپا مادے ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہو جائیں گے، چالو کیچڑ کے ڈھانچے کو نمایاں طور پر نقصان پہنچے گا اور ٹریٹمنٹ کو نقصان پہنچے گا۔ اگر بااثر pH اچانک گر جاتا ہے تو ہوا بازی کے ٹینک میں ملی جلی شراب تیزابی ہو جاتی ہے، چالو کیچڑ کا ڈھانچہ بھی بدل جائے گا، اور ثانوی تلچھٹ ٹینک میں تیرتی کیچڑ کی ایک بڑی مقدار ظاہر ہو گی۔ اچھی طرح سے-کاشت شدہ اور بالغ حیاتیاتی نظام صدمے کے بوجھ کے خلاف مضبوط مزاحمت کے مالک ہیں۔ تاہم، اہم پی ایچ اتار چڑھاؤ ری ایکٹر کی کارکردگی کو متاثر کر سکتا ہے اور یہاں تک کہ مائکروبیل زہریلا ہونے کا سبب بھی بن سکتا ہے، جو ری ایکٹر کی ناکامی کا باعث بنتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ pH تبدیلیاں سیل چارج کو تبدیل کر سکتی ہیں، جو مائکروبیل میٹابولزم میں غذائی اجزاء کے جذب اور انزائم کی سرگرمی کو متاثر کرتی ہے۔
لہذا، حیاتیاتی نظاموں کا استعمال کرتے ہوئے گندے پانی کے علاج میں، یہ انتہائی ضروری ہے کہ مائکروجنزموں کو ایک بہترین پی ایچ رینج کے ساتھ فراہم کیا جائے تاکہ زیادہ سے زیادہ آپریشن کو یقینی بنایا جا سکے۔
کیمیکل آکسیجن ڈیمانڈ (COD)
COD ٹیسٹنگ گندے پانی کے معیار کے تجزیہ کے لیے قومی معیارات پر سختی سے عمل پیرا ہے۔ COD استعمال کی جانے والی آکسیجن کی مقدار ہے جب کیمیائی آکسیڈنٹس پانی میں نامیاتی آلودگیوں کو آکسائڈائز کرتے ہیں، جس کا اظہار mg/L میں ہوتا ہے۔ اعلی COD پانی میں نامیاتی آلودگی کی اعلی سطح کی نشاندہی کرتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے آکسیڈنٹس میں پوٹاشیم ڈائکرومیٹ اور پوٹاشیم پرمینگیٹ شامل ہیں۔ جب پوٹاشیم پرمینگیٹ کو آکسیڈینٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو پیمائش شدہ قدر کو CODMn یا صرف OC کہا جاتا ہے۔ جب پوٹاشیم ڈائکرومیٹ کو آکسیڈینٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو پیمائش شدہ قدر کو CODCr یا صرف COD کہا جاتا ہے۔ اگر گندے پانی میں نامیاتی مادے کی ساخت نسبتاً مستحکم ہے، تو کیمیائی آکسیجن کی طلب (COD) اور بائیو کیمیکل آکسیجن کی طلب (BOD) کے درمیان ایک خاص متناسب تعلق ہے۔ عام طور پر، پوٹاشیم ڈائکرومیٹ کے سی او ڈی اور پہلے-مرحلے کے بی او ڈی کے درمیان فرق کو تقریباً نامیاتی مادے کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے جسے ایروبک مائکروجنزموں کے ذریعے گل نہیں کیا جا سکتا۔
COD ٹیسٹنگ اور تجزیہ گندے پانی کی صفائی کے کمیشن اور آپریشن کا ایک اہم حصہ ہے۔ ایک طرف، یہ عمل کے بہاؤ میں ہر ٹریٹمنٹ یونٹ کے اثر و رسوخ کی صورتحال کو سمجھنے میں مدد کرتا ہے، مستحکم اثر کو یقینی بناتا ہے اور بڑے اتار چڑھاؤ اور نظام کے اثرات کو روکتا ہے۔ دوسری طرف، ہر ٹریٹمنٹ یونٹ سے پہلے اور بعد میں اثر و رسوخ میں COD میں ہونے والی تبدیلیوں کو دیکھ کر، یہ یونٹ کے علاج کے اثر اور کارکردگی کو سمجھنے میں مدد کرتا ہے۔ اس کے اہم افعال کا خلاصہ درج ذیل تین نکات میں کیا جا سکتا ہے۔
1. تفصیلی اثر و رسوخ اور اخراج کی مقدار فراہم کرنا، انتظامی اہلکاروں کو ارتکاز کی تبدیلیوں کی بنیاد پر آپریٹنگ حالات کو ایڈجسٹ کرنے کے قابل بنانا، گندے پانی کی صفائی کے نظام کے نارمل اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنانا؛
2. ایک اہم تکنیکی اشارے کے طور پر، ہر علاج یونٹ کی آپریٹنگ حیثیت اور علاج کی کارکردگی کی عکاسی کرتا ہے۔
3. پورے نظام میں پائے جانے والے مختلف مظاہر اور اسامانیتاوں کے تجزیہ، فیصلے، اور معقول وضاحت کے لیے ایک بنیاد فراہم کرنا۔