Trickling filter
ट्रिकलिंग फिल्टर एक प्रकार की अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली है। इसमें चट्टानों, कोक, बजरी, स्लैग, पॉलीयूरेथेन फोम, स्फैगनम पीट मॉस, सिरेमिक या प्लास्टिक मीडिया का एक निश्चित तल होता है, जिसके ऊपर सीवेज या अन्य अपशिष्ट जल नीचे की ओर बहता है और माइक्रोबियल स्लाइम (बायोफिल्म) की एक परत का कारण बनता है, जो मीडिया के तल को ढक देता है। एरोबिक स्थितियों को छिड़काव, प्रसार, और या तो बिस्तर के माध्यम से बहने वाली हवा या हवा के प्राकृतिक संवहन द्वारा बनाए रखा जाता है यदि फ़िल्टर माध्यम छिद्रपूर्ण है। ट्रिकलिंग फिल्टर के साथ सीवेज या अन्य अपशिष्ट जल का उपचार सबसे पुरानी और सबसे अच्छी विशेषता वाली उपचार तकनीकों में से एक है। एक पूर्ण ट्रिकलिंग फिल्टर प्रणाली के मौलिक घटक हैंः फिल्टर माध्यम का एक बिस्तर जिस पर माइक्रोबियल मैल की एक परत को बढ़ावा दिया जाता है और विकसित किया जाता है; एक घेरा या एक कंटेनर जिसमें फिल्टर माध्यम का बिस्तर होता है; फिल्टर माध्यम पर अपशिष्ट जल के प्रवाह को वितरित करने के लिए एक प्रणाली; और उपचारित प्रवाह से किसी भी कीचड़ को हटाने और निपटाने के लिए एक प्रणाली। ट्रिकल फिल्टर, ट्रिकल बायोफिल्टर, बायोफिल्टर, बायोलॉजिकल फिल्टर और बायोलॉजिकल ट्रिकल फिल्टर शब्दों का उपयोग अक्सर ट्रिकल फिल्टर को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। इन प्रणालियों को रफिंग फिल्टर, इंटरमिटेंट फिल्टर, पैक किए गए मीडिया बेड फिल्टर, वैकल्पिक सेप्टिक सिस्टम, परकोलेटिंग फिल्टर, संलग्न विकास प्रक्रियाएं और फिक्स्ड फिल्म प्रक्रियाओं के रूप में भी वर्णित किया गया है। प्रक्रिया विवरण आमतौर पर, व्यवस्थित मलजल प्रवाह उच्च स्तर पर प्रवेश करता है और प्राथमिक निपटान टंकी के माध्यम से बहता है। टैंक से सुपरनेटेंट एक खुराक उपकरण में बहता है, अक्सर एक टिपिंग बाल्टी जो फिल्टर की बाहों में प्रवाह प्रदान करती है। पानी का प्रवाह भुजाओं के माध्यम से बहता है और नीचे की ओर एक कोण पर इंगित छेद की एक श्रृंखला के माध्यम से बाहर निकलता है। यह फिल्टर मीडिया की सतह पर तरल को समान रूप से वितरित करने के लिए बाहों को आगे बढ़ाता है। अधिकांश अनावृत हैं (साथ के आरेख के विपरीत) और वायुमंडल में स्वतंत्र रूप से हवादार हैं। अपशिष्ट जल धारा से प्रदूषकों को हटाने में सूक्ष्मजीव बायोफिल्म की परत द्वारा कार्बनिक यौगिकों और कुछ अकार्बनिक प्रजातियों (जैसे नाइट्राइट और नाइट्रेट आयन) का अवशोषण और अवशोषण दोनों शामिल हैं। फ़िल्टर मीडिया को आम तौर पर बहुत उच्च सतह-से-मात्रा अनुपात प्रदान करने के लिए चुना जाता है। विशिष्ट सामग्री अक्सर छिद्रपूर्ण होती है और माध्यम की बाहरी सतह के अलावा काफी आंतरिक सतह क्षेत्र होता है। मीडिया के ऊपर अपशिष्ट जल का प्रवाह विघटित ऑक्सीजन प्रदान करता है, जिसकी बायोफिल्म परत को कार्बनिक यौगिकों के जैव रासायनिक ऑक्सीकरण के लिए आवश्यकता होती है और कार्बन डाइऑक्साइड गैस, पानी और अन्य ऑक्सीकृत अंतिम उत्पादों को छोड़ता है। जैसे-जैसे बायोफिल्म परत मोटी होती जाती है, यह अंततः तरल प्रवाह में ढल जाती है और बाद में द्वितीयक कीचड़ का हिस्सा बन जाती है। आम तौर पर, एक ट्रिकलिंग फिल्टर के बाद एक क्लैरिफायर या अवसादन टैंक होता है जो स्लॉग्ड फिल्म को अलग करने और हटाने के लिए होता है। रेत, फोम और पीट मॉस जैसे उच्च घनत्व वाले मीडिया का उपयोग करने वाले फ़िल्टर एक कीचड़ का उत्पादन नहीं करते हैं जिसे हटाया जाना चाहिए, लेकिन इसके लिए मजबूर हवा उड़ाने वाले, बैकवॉशिंग और/या एक संलग्न अवायवीय वातावरण की आवश्यकता हो सकती है। बायोफिल्म एक ट्रिकलिंग फिल्टर में विकसित होने वाली बायोफिल्म कई मिलीमीटर मोटी हो सकती है और आमतौर पर एक जिलेटिनस मैट्रिक्स होती है जिसमें बैक्टीरिया, सिलियेट्स और अमीबोइड प्रोटोजोआ, एनेलिड्स, गोल कीड़े, कीट लार्वा, अन्य सूक्ष्म जीवों की कई प्रजातियां हो सकती हैं। (यदि एनीलिड्स प्रचुर मात्रा में हैं, तो फिल्टर को वर्मीफिल्टर माना जा सकता है।) यह कई अन्य बायोफिल्मों से बहुत अलग है, जो 1 मिमी से कम मोटी हो सकती हैं। बायोफिल्म के भीतर, ऑक्सीडेटिव और रिडक्टिव दोनों जैविक प्रक्रियाओं का समर्थन करने वाले एरोबिक और एनारोबिक दोनों क्षेत्र मौजूद हो सकते हैं। वर्ष के कुछ समय में, विशेष रूप से वसंत में, फिल्म में जीवों की तेजी से वृद्धि के कारण फिल्म बहुत मोटी हो सकती है और यह "स्प्रिंग स्लॉ" की ओर ले जाने वाले पैच में धीमी हो सकती है। डिजाइन पर विचार एक विशिष्ट ट्रिकलिंग फिल्टर गोलाकार होता है और 10 मीटर और 20 मीटर के बीच और 2 मीटर से 3 मीटर के बीच गहरा होता है। एक गोलाकार दीवार, जो अक्सर ईंट की होती है, में फिल्टर मीडिया का एक बिस्तर होता है जो बदले में अंडर-ड्रेन्स के आधार पर रहता है। ये अंडर-ड्रेन्स फ़िल्टर मीडिया से गुजरने वाले तरल को हटाने के लिए काम करते हैं, लेकिन फ़िल्टर मीडिया के माध्यम से हवा के मुक्त मार्ग की अनुमति देने के लिए भी काम करते हैं। फ़िल्टर मीडिया के शीर्ष पर केंद्र में दो या दो से अधिक क्षैतिज छिद्रित पाइपों का समर्थन करने वाला एक तकला होता है जो मीडिया के किनारे तक फैला होता है। पाइपों पर छिद्रों को मीडिया के पूरे क्षेत्र में तरल के समान प्रवाह की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इन्हें कोण भी बनाया गया है ताकि जब पाइपों से तरल प्रवाहित हो तो पूरी असेंबली केंद्रीय स्पिंडल के चारों ओर घूम सके। व्यवस्थित मलजल को किसी प्रकार के खुराक तंत्र के माध्यम से स्पिंडल के केंद्र में एक जलाशय तक पहुँचाया जाता है, जो अक्सर छोटे फिल्टर पर एक टिपिंग बाल्टी उपकरण होता है। बड़े फिल्टर आयताकार हो सकते हैं और वितरण बाहों को हाइड्रोलिक या विद्युत प्रणालियों द्वारा संचालित किया जा सकता है। प्रकार एकल ट्रिकलिंग फिल्टर का उपयोग छोटे आवासीय सेप्टिक टैंक निर्वहन और बहुत छोटे ग्रामीण सीवेज उपचार प्रणालियों के उपचार के लिए किया जा सकता है। बड़े केंद्रीकृत सीवेज उपचार संयंत्र आमतौर पर समानांतर में कई ट्रिकलिंग फिल्टर का उपयोग करते हैं। सिस्टम को सिंगल-पास उपयोग के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है जहां उपचारित पानी को निपटाने से पहले एक बार ट्रिकलिंग फिल्टर पर लगाया जाता है, या मल्टी-पास उपयोग के लिए जहां उपचारित पानी के एक हिस्से को वापस साइकिल किया जाता है और एक बंद लूप के माध्यम से फिर से उपचार किया जाता है। मल्टी-पास सिस्टम के परिणामस्वरूप उच्च उपचार गुणवत्ता होती है और एरोबिक मीडिया बेड में नाइट्रिफिकेशन और अवायवीय सेप्टिक टैंक में डिनाइट्रिफिकेशन को बढ़ावा देकर कुल नाइट्रोजन (टी. एन.) के स्तर को हटाने में सहायता करती है। कुछ प्रणालियाँ श्रृंखला में संचालित दो किनारों में फिल्टर का उपयोग करती हैं ताकि अपशिष्ट जल दो दर्रों के बीच एक अवसादन चरण के साथ एक फिल्टर से होकर गुजर सके। हर कुछ दिनों में फिल्टर को लोड को संतुलित करने के लिए बदल दिया जाता है। उपचार की यह विधि नाइट्रिफिकेशन और डी-नाइट्रिफिकेशन में सुधार कर सकती है क्योंकि फिल्टर के माध्यम से पहले पास पर अधिकांश कार्बोनेसियस ऑक्सीडेटिव सामग्री को हटा दिया जाता है। मीडिया प्रकार ट्रिकलिंग में बायोफिल्म का समर्थन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के फ़िल्टर मीडिया हो सकते हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले मीडिया के प्रकारों में कोक, प्युमिस, प्लास्टिक मैट्रिक्स सामग्री, ओपन-सेल पॉलीयुरेथेन फोम, क्लिंकर, बजरी, रेत और जियोटेक्सटाइल शामिल हैं। आदर्श फिल्टर माध्यम माइक्रोबियल अटैचमेंट, अपशिष्ट जल प्रतिधारण समय के लिए सतह क्षेत्र को अनुकूलित करता है, हवा के प्रवाह की अनुमति देता है, प्लग करने का विरोध करता है, सभी मौसमों में यांत्रिक रूप से मजबूत होता है जो फिल्टर के पार चलने की अनुमति देता है, और खराब नहीं होता है। कुछ आवासीय प्रणालियों के लिए जबरन वातन इकाइयों की आवश्यकता होती है जिससे रखरखाव और परिचालन लागत में वृद्धि होगी। सिंथेटिक फिल्टर मीडिया ज्वलनशीलता का एक महत्वपूर्ण जोखिम पैदा कर सकता है जैसा कि मई 2022 में क्राइस्टचर्च, न्यूजीलैंड में प्रदर्शित किया गया था जब प्लास्टिक फिल्टर गांठों से भरे दो बड़े ट्रिकलिंग फिल्टर में आग लग गई थी। परिणामी गंध का शहर के कई निवासियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा और इस घटना ने सीवेज उपचार क्षमता के एक महत्वपूर्ण अनुपात को निष्क्रिय कर दिया। औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार में विशेष ट्रिकलिंग फिल्टर शामिल हो सकते हैं जो प्लास्टिक मीडिया और उच्च प्रवाह दर का उपयोग करते हैं। विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं के अपशिष्ट जल को ट्रिकलिंग फिल्टर में उपचारित किया गया है। इस तरह के औद्योगिक अपशिष्ट जल प्रवाहित करने वाले फिल्टर में दो प्रकार होते हैंः बड़े टैंक या प्लास्टिक पैकिंग या अन्य माध्यमों से भरे कंक्रीट के बाड़े। प्लास्टिक पैकिंग या अन्य माध्यमों से भरे ऊर्ध्वाधर टावर। सस्ते प्लास्टिक टावर पैकेजिंग की उपलब्धता ने लंबे टावरों में ट्रिकलिंग फिल्टर बेड के रूप में उनका उपयोग किया है, जिनमें से कुछ 20 मीटर तक ऊंचे हैं। 1960 के दशक की शुरुआत में, इस तरह के टावरों का उपयोग किया जाता थाः मिनेसोटा में ग्रेट नॉर्दर्न ऑयल की पाइन बेंड रिफाइनरी; ओकविले, ओंटारियो में सिटीज सर्विस ऑयल कंपनी ट्राफलगर रिफाइनरी और एक क्राफ्ट पेपर मिल में। औद्योगिक अपशिष्ट जल ट्रिकलिंग फिल्टर से उपचारित जल प्रवाह को आम तौर पर एक क्लैरिफायर में संसाधित किया जाता है ताकि कीचड़ को हटाया जा सके जो ट्रिकलिंग फिल्टर मीडिया से जुड़ी माइक्रोबियल स्लाइम परत को अन्य ट्रिकलिंग फिल्टर अनुप्रयोगों के लिए धीमा कर देता है। कुछ नवीनतम ट्रिकल फ़िल्टर तकनीक में जहाजों में प्लास्टिक मीडिया के वातित जैव फ़िल्टर शामिल हैं जो जहाजों के नीचे हवा को इंजेक्ट करने के लिए ब्लोअर का उपयोग करते हैं, जिसमें या तो अपशिष्ट जल का बहाव या ऊपर की ओर प्रवाह होता है। यह भी देखें अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकियों की सूची जैविक संपर्कों को घुमाना ट्रिकल-बेड रिएक्टर वर्मीफिल्टर संदर्भ पर्यावरण इंजीनियरिंग जैव अपघटनीय अपशिष्ट प्रबंधन पर्यावरण विज्ञान मलजल प्रदूषण नियंत्रण प्रौद्योगिकियां औद्योगिक उपकरण