Proses AO Peralatan Pengolahan Air Limbah Terpadu, Zhongqiao Enlightenment

Proses AO yang akan saya perkenalkan kepada Anda hari ini adalah proses pengolahan aktual yang digunakan dalam proyek kami. Proses ini terutama digunakan untuk mengolah air limbah produksi makanan dengan kapasitas pengolahan harian sebesar200 meter kubik.

Proses AO (Anoksik-Oksik) adalah teknologi pengolahan air limbah biologis yang matang dan efisien yang banyak diterapkan dalam peralatan pengolahan air limbah terpadu. Proses ini mengintegrasikan proses denitrifikasi anoksik dan degradasi aerobik ke dalam satu perangkat terpadu, yang dicirikan oleh struktur yang ringkas, operasi yang stabil, efisiensi pengolahan yang tinggi, dan kemampuan adaptasi yang kuat. Proses ini terutama digunakan untuk mengolah air limbah domestik, air limbah industri skala kecil, dan air limbah konsentrasi rendah hingga menengah lainnya, secara efektif menghilangkan polutan organik, nitrogen, fosfor, dan zat berbahaya lainnya dalam air limbah, sehingga memenuhi standar pembuangan nasional yang relevan dan mewujudkan daur ulang serta pengolahan air limbah yang tidak berbahaya. Berikut adalah pengenalan rinci tentang aliran proses AO dari peralatan pengolahan air limbah terpadu, termasuk fungsi setiap unit, prinsip proses, dan karakteristik operasi.

Alur proses keseluruhan dari proses AO peralatan pengolahan air limbah terpadu adalah sebagai berikut:Tangki Pengatur → Mesin Flotasi Udara → (Tangki Hidrolisis Asidifikasi 1 → Tangki Hidrolisis Asidifikasi 2 → Tangki Sedimentasi Primer) → (Tangki Anoksik → Tangki Aerobik 1 → Tangki Aerobik 2) → (Tangki Aerobik 3 → Tangki Aerobik 4) → Tangki Sedimentasi Sekunder → Tangki Air Bersih → Pembuangan Air Limbah. Perlu ditekankan bahwa bagian yang dilingkari dalam tanda kurung dalam alur proses adalah komponen inti dari peralatan terpadu, yang terintegrasi dan dipasang dalam satu badan peralatan, mengurangi ruang lantai dan memfasilitasi transportasi, pemasangan, dan manajemen operasi.

Tautan pertama dari proses adalah Tangki Pengatur, yang merupakan unit pra-pengolahan penting dari peralatan pengolahan air limbah terpadu. Air limbah yang dihasilkan dalam kehidupan sehari-hari atau produksi industri seringkali memiliki kualitas dan kuantitas air yang tidak stabil, dengan fluktuasi besar dalam nilai pH, suhu, konsentrasi polutan, dan indikator lainnya. Fungsi utama Tangki Pengatur adalah untuk mengumpulkan air limbah yang masuk, menyesuaikan kuantitas air, dan menyeimbangkan kualitas air, sehingga memastikan bahwa unit pengolahan selanjutnya dapat beroperasi dalam kondisi kerja yang stabil. Di Tangki Pengatur, air limbah dicampur sepenuhnya oleh perangkat pengaduk, yang mengurangi dampak perubahan mendadak dalam kualitas dan kuantitas air pada proses selanjutnya, menghindari operasi beban berlebih pada peralatan pengolahan, dan meletakkan dasar yang kuat untuk operasi yang efisien dari seluruh proses AO. Selain itu, Tangki Pengatur juga dapat mengendapkan beberapa kotoran berbutir besar dalam air limbah, mengurangi beban pada tautan pengolahan selanjutnya.

Setelah air limbah disesuaikan di Tangki Pengatur, air limbah masuk ke Mesin Flotasi Udara, yang merupakan peralatan pra-pengolahan utama dalam perangkat terpadu. Mesin Flotasi Udara menggunakan prinsip flotasi udara terlarut untuk menghasilkan sejumlah besar gelembung udara halus melalui sistem udara terlarut. Gelembung udara ini menempel pada padatan tersuspensi, zat minyak, dan polutan ringan lainnya dalam air limbah, membuat polutan mengapung ke permukaan air dan membentuk buih. Kemudian, buih tersebut dikerok oleh perangkat pengikis buih untuk mencapai tujuan pemisahan polutan dari air. Pengolahan flotasi udara dapat secara efektif menghilangkan padatan tersuspensi (SS) dan polutan minyak dalam air limbah, dan juga mengurangi permintaan oksigen kimia (COD) dan permintaan oksigen biologis (BOD) dalam air limbah sampai batas tertentu. Tautan ini sangat penting untuk pengolahan air limbah yang mengandung minyak dan lebih banyak padatan tersuspensi, yang dapat mencegah unit pengolahan biologis selanjutnya tersumbat atau efisiensi pengolahan berkurang karena polutan yang berlebihan.

Setelah pra-pengolahan Mesin Flotasi Udara, air limbah masuk ke unit inti terpadu yang terdiri dari Tangki Hidrolisis Asidifikasi 1, Tangki Hidrolisis Asidifikasi 2, dan Tangki Sedimentasi Primer. Unit ini terutama digunakan untuk meningkatkan biodegradabilitas air limbah dan menghilangkan sebagian polutan organik, menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pengolahan anoksik dan aerobik selanjutnya. Proses hidrolisis asidifikasi adalah proses reaksi biologis anaerobik dalam kondisi ringan, yang tidak memerlukan lingkungan anaerobik yang ketat dan konsumsi energi yang tinggi. Di Tangki Hidrolisis Asidifikasi 1 dan Tangki Hidrolisis Asidifikasi 2, sejumlah besar bakteri hidrolitik pengasaman menempel pada pengisi. Bakteri ini menguraikan zat organik makromolekuler (seperti pati, selulosa, protein, dll.) dalam air limbah menjadi zat organik molekul kecil (seperti asam asetat, asam propionat, asam butirat, dll.) yang mudah terurai oleh mikroorganisme aerobik. Pada saat yang sama, proses hidrolisis asidifikasi juga dapat menurunkan nilai pH air limbah, menyesuaikan keseimbangan asam-basa kualitas air, dan meningkatkan kemampuan adaptasi mikroorganisme aerobik selanjutnya terhadap kualitas air. Selain itu, proses hidrolisis asidifikasi juga dapat menghilangkan sebagian COD dan BOD dalam air limbah, mengurangi beban pengolahan tangki aerobik selanjutnya.

Setelah pengolahan dua tahap Tangki Hidrolisis Asidifikasi, air limbah mengalir ke Tangki Sedimentasi Primer. Fungsi utama Tangki Sedimentasi Primer adalah untuk mengendapkan zat flokulen dan sisa padatan tersuspensi yang dihasilkan dalam proses hidrolisis asidifikasi. Di bawah aksi gravitasi, partikel padat dalam air limbah mengendap di dasar tangki membentuk lumpur, yang dibuang secara teratur melalui perangkat pembuangan lumpur. Supernatan setelah sedimentasi masuk ke tangki anoksik selanjutnya untuk pengolahan lebih lanjut. Pemasangan Tangki Sedimentasi Primer dapat secara efektif menghilangkan polutan padat dalam air limbah, menghindari akumulasi lumpur di tangki anoksik dan aerobik selanjutnya, dan memastikan kelancaran operasi proses pengolahan biologis. Lumpur yang dibuang dari Tangki Sedimentasi Primer dapat diolah secara seragam setelah dikumpulkan, sehingga menghindari polusi sekunder.

Air limbah yang diolah oleh Tangki Sedimentasi Primer masuk ke zona anoksik dari proses AO, yaitu, Tangki Anoksik, yang merupakan unit inti untuk denitrifikasi dalam peralatan terpadu. Tangki Anoksik berada dalam lingkungan anoksik (kandungan oksigen terlarut kurang dari 0,5 mg/L), dan sejumlah besar bakteri denitrifikasi dibudidayakan di dalam tangki. Bakteri denitrifikasi menggunakan zat organik dalam air limbah sebagai sumber karbon dan nitrogen nitrat (NO3-N) dan nitrogen nitrit (NO2-N) yang dihasilkan di tangki aerobik selanjutnya (yang dikembalikan ke Tangki Anoksik melalui sistem refluks internal) sebagai akseptor elektron untuk melakukan reaksi denitrifikasi. Dalam proses ini, nitrogen nitrat dan nitrogen nitrit direduksi menjadi gas nitrogen (N2), yang dibuang ke atmosfer, sehingga mewujudkan penghilangan total nitrogen (TN) dalam air limbah. Tangki Anoksik dilengkapi dengan perangkat pengaduk untuk memastikan bahwa air limbah, lumpur kembali, dan cairan refluks tercampur sepenuhnya, menyediakan lingkungan reaksi yang baik untuk bakteri denitrifikasi. Sumber karbon yang dibutuhkan untuk reaksi denitrifikasi terutama berasal dari zat organik molekul kecil yang dihasilkan dalam proses hidrolisis asidifikasi, yang tidak hanya meningkatkan efek denitrifikasi, tetapi juga mengurangi kebutuhan akan sumber karbon tambahan, menghemat biaya operasi.

Setelah pengolahan denitrifikasi di Tangki Anoksik, air limbah mengalir ke zona aerobik, yang terdiri dari empat tahap tangki aerobik (Tangki Aerobik 1, Tangki Aerobik 2, Tangki Aerobik 3, dan Tangki Aerobik 4). Zona aerobik adalah unit inti untuk menguraikan polutan organik dan nitrifikasi dalam proses AO, dan juga merupakan bagian penting dari peralatan terpadu. Keempat tahap tangki aerobik dipasang secara seri, dan setiap tangki aerobik dilengkapi dengan perangkat aerasi, yang terus-menerus memasok udara ke tangki untuk menjaga kandungan oksigen terlarut yang tinggi (biasanya 2-4 mg/L) di dalam tangki, menciptakan lingkungan aerobik yang baik untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme aerobik.

Di keempat tahap tangki aerobik, sejumlah besar mikroorganisme aerobik (termasuk bakteri heterotrofik, bakteri nitrifikasi, dll.) menempel pada pengisi biologis. Bakteri heterotrofik menggunakan zat organik dalam air limbah sebagai nutrisi untuk melakukan respirasi aerobik, menguraikan polutan organik menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O), sehingga mewujudkan penghilangan COD dan BOD dalam air limbah. Tingkat penghilangan COD dari zona aerobik dapat mencapai lebih dari 85%, dan tingkat penghilangan BOD dapat mencapai lebih dari 90%, yang dapat secara efektif menguraikan polutan organik dalam air limbah sesuai standar. Pada saat yang sama, bakteri nitrifikasi di tangki aerobik melakukan reaksi nitrifikasi, mengoksidasi amonia nitrogen (NH3-N) dalam air limbah menjadi nitrogen nitrat (NO3-N) dan nitrogen nitrit (NO2-N). Nitrat dan nitrit ini dikembalikan ke Tangki Anoksik melalui sistem refluks internal untuk berpartisipasi dalam reaksi denitrifikasi, membentuk siklus penghilangan nitrogen yang lengkap.

Desain seri empat tahap dari tangki aerobik mengadopsi mode pengolahan berlapis, yang dapat mewujudkan degradasi bertingkat polutan organik dan penyelesaian bertahap reaksi nitrifikasi. Konsentrasi polutan organik dalam air limbah secara bertahap menurun saat mengalir melalui keempat tangki aerobik, dan reaksi nitrifikasi lebih memadai. Desain ini tidak hanya meningkatkan efisiensi pengolahan, tetapi juga meningkatkan stabilitas proses. Bahkan jika kualitas dan kuantitas air limbah yang masuk berfluktuasi, keempat tahap tangki aerobik masih dapat memastikan efek pengolahan yang stabil. Selain itu, perangkat aerasi di setiap tangki aerobik mengadopsi desain aerasi seragam, yang memastikan bahwa oksigen terlarut di dalam tangki terdistribusi merata, menghindari terjadinya zona mati, dan membuat mikroorganisme aerobik sepenuhnya bersentuhan dengan air limbah dan polutan, meningkatkan efisiensi degradasi.

Setelah pengolahan keempat tahap tangki aerobik, air limbah masuk ke Tangki Sedimentasi Sekunder, yang merupakan unit pemisahan padat-cair dari peralatan terpadu. Fungsi utama Tangki Sedimentasi Sekunder adalah untuk memisahkan lumpur aktif (yang mengandung sejumlah besar mikroorganisme aerobik) dalam air limbah dari air yang diolah. Di bawah aksi gravitasi, lumpur aktif mengendap di dasar tangki membentuk lumpur berlebih, yang dibuang secara teratur melalui perangkat pembuangan lumpur. Sebagian lumpur aktif yang mengendap dikembalikan ke Tangki Anoksik dan Tangki Aerobik melalui sistem lumpur kembali untuk menjaga konsentrasi mikroorganisme di dalam tangki dan memastikan operasi normal proses pengolahan biologis. Supernatan setelah pemisahan padat-cair adalah air bersih yang diolah, yang mengalir ke Tangki Air Bersih.

Tangki Air Bersih adalah unit penyimpanan dan stabilisasi akhir dari peralatan pengolahan air limbah terpadu. Air bersih yang diolah disimpan di Tangki Air Bersih, dan kualitas air lebih distabilkan melalui pengendapan fisik dan aerasi. Tangki Air Bersih dilengkapi dengan perangkat deteksi kualitas air, yang dapat memantau indikator kualitas air (seperti COD, BOD, SS, NH3-N, TN, dll.) dari air yang diolah secara real-time. Hanya ketika kualitas air memenuhi standar pembuangan, air tersebut dapat dibuang melalui pipa pembuangan. Selain itu, air bersih di Tangki Air Bersih juga dapat digunakan kembali untuk irigasi hijau, pembersihan jalan, penyiraman toilet, dan tujuan lainnya, mewujudkan daur ulang sumber daya air dan menghemat sumber daya air.

Peralatan pengolahan air limbah terpadu yang mengadopsi proses AO mengintegrasikan semua unit pengolahan di atas ke dalam satu badan peralatan, yang memiliki banyak keunggulan. Pertama-tama, peralatan ini memiliki tata letak yang ringkas, ruang lantai yang kecil, yang cocok untuk acara dengan ruang terbatas, seperti komunitas perumahan, pabrik kecil, daerah pedesaan, dan tempat-tempat lain. Kedua, peralatan ini mudah dipasang dan di-debug, dan dapat segera dioperasikan setelah transportasi ke lokasi, mengurangi siklus konstruksi dan biaya konstruksi. Ketiga, operasi proses stabil, efek pengolahan andal, dan memiliki kemampuan adaptasi yang kuat terhadap fluktuasi kualitas dan kuantitas air masuk. Keempat, peralatan ini memiliki konsumsi energi dan biaya operasi yang rendah, dan operasi harian hanya membutuhkan sedikit listrik dan bahan kimia, yang cocok untuk operasi jangka panjang. Akhirnya, produksi lumpur peralatan ini kecil, dan lumpur dapat diolah secara tidak berbahaya melalui dehidrasi sederhana, mengurangi polusi lingkungan yang disebabkan oleh lumpur.

Kesimpulannya, proses AO dari peralatan pengolahan air limbah terpadu adalah teknologi pengolahan air limbah yang efisien, stabil, dan ekonomis. Melalui kombinasi yang masuk akal antara pra-pengolahan, hidrolisis asidifikasi, denitrifikasi anoksik, degradasi aerobik, dan pemisahan padat-cair, proses ini dapat secara efektif menghilangkan berbagai polutan dalam air limbah, mewujudkan pembuangan dan daur ulang air limbah sesuai standar. Proses ini tidak hanya memecahkan masalah polusi air limbah, tetapi juga menghemat sumber daya air, yang memiliki arti praktis penting untuk melindungi lingkungan ekologis dan mempromosikan pembangunan berkelanjutan. Proses ini banyak digunakan di berbagai bidang pengolahan air limbah dan memiliki prospek aplikasi yang luas.