Dalam sistem pengolahan air limbah yang kompleks, tangki anoksik memainkan peran penting dalam pembuangan nitrogen, yang berfungsi sebagai komponen kunci dalam proses pengolahan biologis. Namun, banyak instalasi pengolahan air limbah menghadapi masalah lumpur terapung di tangki anoksik selama pengoperasian. Lumpur yang terapung ini tidak hanya mengganggu efisiensi pengolahan tetapi juga dapat memicu serangkaian reaksi berantai, yang menyebabkan kesulitan besar bagi operator. Hari ini, kita akan menyelidiki penyebab dan bahaya lumpur tangki anoksik yang mengambang, serta solusi yang ditargetkan untuk membantu menjaga stabilitas operasi pengolahan air limbah. **SAYA. Misi Inti dan Keadaan Normal Tangki Anoxic** Untuk memahami masalah lumpur yang mengapung, pertama-tama penting untuk memahami peran tangki anoxic dalam proses pengolahan air limbah. Tangki anoksik adalah unit inti dari proses pembuangan nitrogen biologis. Dalam kondisi anoksik, bakteri denitrifikasi memanfaatkan bahan organik dalam air limbah sebagai sumber karbon untuk mengubah nitrogen nitrat menjadi gas nitrogen, sehingga mencapai penghilangan nitrogen dan mengurangi konsentrasi nitrogen total dalam limbah untuk mencegah eutrofikasi air. Dalam keadaan normal, lumpur dalam tangki anoksik harus tetap tersuspensi atau mengendap, tercampur rata dengan air limbah, sehingga memungkinkan mikroorganisme melakukan aktivitas metabolisme yang efisien. Pada titik ini, permukaan tangki tetap jernih, tidak ada akumulasi lumpur yang terlihat, dan kualitas limbah cair secara konsisten memenuhi standar. Namun bila terjadi lumpur mengambang menandakan adanya gangguan pada keseimbangan sistem. **II. Lumpur yang Sering Terapung: Delapan Penyebab Utama** (1) Lumpur Denitrifikasi yang Mengambang: "Masalah" Gas Nitrogen
Lumpur denitrifikasi adalah salah satu penyebab paling umum dari lumpur mengambang di tangki anoksik.
Selama proses denitrifikasi, bakteri denitrifikasi menghasilkan gas nitrogen dalam jumlah besar. Jika gas nitrogen tidak dapat segera dilepaskan dari lumpur, maka gas tersebut akan menempel pada permukaan partikel lumpur, membentuk gelembung-gelembung kecil yang mengurangi kepadatan lumpur, yang pada akhirnya menyebabkan lumpur mengapung ke permukaan air. Situasi ini biasanya terjadi ketika reaksi denitrifikasi terlalu intens. Misalnya, jika influen memiliki sumber karbon yang banyak dan konsentrasi nitrogen nitrat yang tinggi, bakteri denitrifikasi akan berkembang biak dengan cepat, menghasilkan gas nitrogen dalam jumlah besar dalam waktu singkat. Selain itu, kinerja pengendapan lumpur yang buruk membuat gas nitrogen lebih mudah membawa lumpur ke permukaan.
(2) Penggemburan lumpur: "Pertumbuhan yang merajalela" dari bakteri berserabut Penggemburan lumpur merupakan faktor penting lainnya yang menyebabkan lumpur terapung. Ketika kondisi lingkungan dalam tangki anoksik berubah—seperti pH tidak normal, ketidakseimbangan nutrisi, oksigen terlarut yang terlalu rendah atau tinggi—bakteri berfilamen berkembang biak dan menjadi dominan. Pertumbuhan bakteri ini melonggarkan struktur lumpur, mengganggu kinerja pengendapannya dan pada akhirnya menyebabkan pengapungan lumpur. Penggembur lumpur dikategorikan menjadi penggembur berfilamen dan penggembur non-filamen. Penggemburan filamen lebih umum terjadi, melibatkan pertumbuhan berlebihan bakteri berfilamen seperti Zoogloea ramigera dan Thiothrix. Hal ini menyebabkan peningkatan volume lumpur, penurunan kepadatan, dan pengendapan yang buruk. Sebaliknya, penggemburan non-filamen sering kali disebabkan oleh peningkatan abnormal pada air terikat di dalam lumpur, yang mengakibatkan peningkatan viskositas dan kesulitan dalam pengendapan.
(3) Kegagalan operasional mixer: "Konsekuensi" dari pencampuran yang tidak merata Mixer memainkan peran penting dalam tangki anoksik dengan memastikan pencampuran lumpur dan air limbah secara menyeluruh, memfasilitasi kontak mikroba dengan bahan organik dan nitrogen nitrat, dan mendorong reaksi denitrifikasi. Jika mixer tidak berfungsi—seperti intensitas pencampuran yang tidak memadai, pencampuran yang tidak merata, atau kerusakan peralatan—hal ini dapat menyebabkan pengendapan lumpur di dasar tangki, kekurangan oksigen setempat, dan reaksi anaerobik yang menghasilkan gas seperti metana, yang membawa lumpur ke permukaan. Selain itu, kegagalan mixer mencegah lumpur tetap tersuspensi secara seragam, menyebabkan sebagian lumpur dalam keadaan stagnan untuk waktu yang lama. Hal ini mengurangi aktivitas mikroba, yang pada akhirnya menyebabkan kematian dan disintegrasi lumpur, sehingga menghasilkan lumpur yang mengambang.
(4) Penuaan Lumpur: Sebuah "Sinyal" Penurunan Aktivitas Penuaan lumpur mengacu pada berkurangnya aktivitas mikroba dan kapasitas metabolisme dalam lumpur, yang menyebabkan penurunan kinerja pengendapan dan pengeringan. Ketika lumpur tetap berada di tangki anoxic dalam jangka waktu yang sangat lama atau mengalami pemuatan lumpur yang sangat rendah, mikroorganisme dapat memasuki fase penurunan karena kekurangan nutrisi, yang mengakibatkan penuaan lumpur. Lumpur yang sudah tua memiliki struktur yang longgar, flokulan yang pecah, dan partikel lumpur yang halus sehingga mudah terbawa aliran air atau menempel pada gelembung dan mengapung ke permukaan. Selain itu, ketika mikroorganisme dalam lumpur tua mati, mereka melepaskan zat intraseluler, sehingga meningkatkan viskositas lumpur dan semakin memperburuk masalah lumpur mengambang.
(5) Pra-pengolahan yang tidak memadai: Serbuan "kotoran" adalah rintangan pertama dalam pengolahan limbah. Jika pra-perawatan tidak dilakukan dengan baik, sejumlah besar padatan tersuspensi, minyak, bahan organik yang sulit terurai, dan kotoran lainnya akan masuk ke tangki anoksik. Pengotor ini akan menempel pada permukaan lumpur, mengubah sifat-sifatnya dan mengurangi kinerja pengendapannya. Misalnya, minyak dan lemak dalam aliran masuk akan membungkus permukaan partikel lumpur, membentuk lapisan minyak yang menghalangi kontak antara lumpur dan limbah, serta mempengaruhi aktivitas metabolisme mikroorganisme. Pada saat yang sama, minyak dan lemak juga dapat mengurangi kepadatan lumpur dan membuatnya mudah terapung. Selain itu, banyaknya padatan tersuspensi dapat meningkatkan konsentrasi lumpur, sehingga menyebabkan beban lumpur yang berlebihan dan menyebabkan lumpur membengkak dan mengambang.
(6) Sulitnya mengolah air limbah: "mimpi buruk" mikroorganisme. Ketika tangki anaerobik mengolah air limbah yang sulit diolah, seperti air limbah kimia, air limbah farmasi, air limbah percetakan dan pewarnaan, karena banyaknya zat beracun dan berbahaya serta sulitnya mendegradasi bahan organik dalam air limbah, maka akan mempunyai efek penghambatan pada mikroorganisme, menyebabkan penurunan aktivitas mikroba, penurunan kinerja pengendapan lumpur, dan akhirnya membentuk lumpur mengambang. Kualitas air dari air limbah yang sulit diolah sangatlah kompleks, dengan komponen yang bervariasi dan fluktuasi parameter yang signifikan seperti pH, suhu, dan salinitas, yang dapat mengganggu kestabilan lingkungan tangki anoksik dan mempengaruhi pertumbuhan normal dan metabolisme mikroorganisme. Selain itu, keberadaan bahan organik bandel dapat mengurangi efisiensi degradasi mikroorganisme, sehingga menyebabkan penumpukan bahan organik dalam lumpur dan mengakibatkan lumpur membengkak dan mengambang.
(7) SS aliran masuk yang berlebihan: Lumpur yang kelebihan beban dengan padatan tersuspensi (SS) yang berlebihan dapat memberikan beban berat pada tangki anoksik. Padatan tersuspensi dalam jumlah besar akan bercampur dengan lumpur, menghasilkan konsentrasi lumpur yang tinggi dan beban lumpur yang meningkat. Bila beban lumpur melebihi kapasitas pengolahan mikroba maka aktivitas metabolisme mikroorganisme akan terhambat, kinerja pengendapan lumpur akan menurun, dan mudah terbentuk lumpur terapung. Sementara itu, padatan tersuspensi yang berlebihan akan teradsorpsi ke permukaan lumpur, mengubah struktur dan sifat lumpur, meningkatkan viskositasnya, dan mengurangi kemungkinan pengendapan. Selain itu, bahan organik dalam padatan tersuspensi dapat diurai oleh mikroorganisme, mengonsumsi oksigen dan nutrisi terlarut dalam jumlah besar, menyebabkan penurunan kondisi lingkungan di tangki anoksik dan semakin memperburuk masalah lumpur terapung.
3, Lumpur yang mengapung menimbulkan bahaya yang signifikan, dan tidak dapat diabaikan bahwa lumpur yang mengapung di tangki anoksik tidak hanya mempengaruhi tampilan pengolahan limbah, tetapi juga sangat membahayakan efek pengolahan dan stabilitas pengoperasian sistem.
(1) Mengurangi efisiensi pengolahan lumpur terapung akan mengurangi area kontak antara lumpur dan limbah, dan mikroorganisme tidak akan dapat sepenuhnya memanfaatkan bahan organik dan nitrogen nitrat dalam limbah, yang mengakibatkan penurunan efisiensi reaksi denitrifikasi dan peningkatan total konsentrasi nitrogen dalam limbah. Sementara itu, aktivitas mikroba dan kapasitas metabolisme pada lumpur terapung mengalami penurunan yang juga dapat mempengaruhi efisiensi penyisihan polutan seperti COD dan BOD.
(2) Jika lumpur yang mengapung pada peralatan dan pipa yang tersumbat tidak dapat dibersihkan tepat waktu, lumpur tersebut akan masuk ke unit pengolahan berikutnya seperti tangki sedimentasi, tangki filtrasi, dll. bersama aliran air, menghalangi peralatan dan pipa dan mempengaruhi operasi normal sistem pengolahan. Misalnya, jika lumpur menyumbat pipa pembuangan tangki sedimentasi, hal ini akan mengakibatkan ketidakmampuan membuang lumpur secara tepat waktu, mengurangi volume efektif tangki sedimentasi, dan mengurangi efek sedimentasi.
(3) Untuk mengatasi masalah lumpur terapung, perlu dilakukan peningkatan dosis bahan kimia, peningkatan intensitas pencampuran, dan peningkatan frekuensi pembuangan lumpur, yang semuanya akan meningkatkan biaya operasional pengolahan limbah. Selain itu, lumpur yang mengapung juga dapat menyebabkan peningkatan keausan peralatan, memperpendek masa pakai peralatan, dan meningkatkan biaya pemeliharaan dan penggantian peralatan. (
4) Bahan organik dan mikroorganisme dalam lumpur terapung yang mempengaruhi kualitas limbah akan dibuang ke badan air alami bersama limbah, sehingga menyebabkan pencemaran sekunder pada badan air. Jika kualitas limbah tidak memenuhi standar, tidak hanya akan dikenakan sanksi oleh departemen perlindungan lingkungan, tetapi juga menimbulkan ancaman terhadap lingkungan ekologi sekitar dan kesehatan warga. 4, Menargetkan akar penyebab lumpur terapung di kolam anoksik, kita dapat mengambil tindakan yang sesuai untuk memulihkan operasi sistem yang stabil.
(1) Mengontrol reaksi denitrifikasi, mengurangi lumpur mengambang nitrogen, menyesuaikan dosis sumber karbon: Berdasarkan konsentrasi nitrogen nitrat influen dan persyaratan reaksi denitrifikasi, kendalikan dosis sumber karbon secara wajar untuk menghindari sumber karbon berlebihan yang menyebabkan reaksi denitrifikasi berlebihan. Dosis sumber karbon dapat disesuaikan secara real-time dengan memantau kualitas air masuk dan keluar secara online.
Optimalkan parameter pengoperasian: kurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam tangki anoksik dengan tepat, kendalikan antara 0,2-0,5mg/L, untuk menyediakan lingkungan anoksik yang sesuai untuk bakteri denitrifikasi. Pada saat yang sama, sesuaikan rasio refluks lumpur dan rasio refluks cairan campuran untuk memastikan pencampuran lumpur dan nitrogen nitrat yang cukup. Meningkatkan frekuensi pembuangan lumpur: pembuangan lumpur tua dan lumpur terapung secara tepat waktu, mengurangi waktu tinggal lumpur di tangki anoksik, dan menurunkan risiko nitrogen membawa lumpur ke atas.
(2) Menghambat perkembangbiakan bakteri berfilamen, mengatasi pembengkakan lumpur, dan menyesuaikan rasio nutrisi: pastikan proporsi nutrisi seperti karbon, nitrogen, dan fosfor dalam influen sesuai, umumnya C:N:P=100:5:1. Ketika terjadi ketidakseimbangan nutrisi, suplementasi nutrisi yang sesuai secara tepat waktu diperlukan untuk menghindari perkembangbiakan bakteri berfilamen karena nutrisi tunggal. Mengontrol konsentrasi oksigen terlarut: Jaga konsentrasi oksigen terlarut dalam tangki anoksik tetap stabil dalam kisaran yang sesuai, hindari oksigen terlarut yang berlebihan atau tidak mencukupi. Oksigen terlarut yang berlebihan dapat menyebabkan perkembangbiakan bakteri aerob, bersaing dengan bakteri berfilamen untuk mendapatkan nutrisi; Oksigen terlarut yang rendah dapat mendorong pertumbuhan bakteri berfilamen. Menambahkan bahan kimia: Pada tahap awal pemuaian lumpur, bahan kimia dalam jumlah yang sesuai seperti tembaga sulfat, besi klorida, dll. dapat ditambahkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri berfilamen. Namun perhatian harus diberikan pada dosis obat untuk menghindari penghambatan mikroorganisme yang berlebihan. Mengganti lumpur: Jika lumpur membengkak parah dan tidak dapat diatasi dengan metode konvensional, maka ada kemungkinan untuk mempertimbangkan penggantian sebagian atau seluruh lumpur, memasukkan lumpur aktif, dan mengembalikan operasi normal sistem.
(3) Perbaiki mixer untuk memastikan pencampuran merata. Periksa dan rawat mixer secara teratur: Tetapkan sistem inspeksi dan pemeliharaan rutin agar mixer dapat segera mendeteksi dan mengatasi malfungsi apa pun. Misalnya membersihkan kotoran pada bilah-bilah mixer secara rutin, memeriksa pengoperasian motor, peredam, dan komponen mixer lainnya untuk memastikan pengoperasian normal. Sesuaikan intensitas pencampuran: Sesuaikan intensitas pencampuran mixer sesuai dengan situasi aktual tangki anoksik untuk memastikan bahwa lumpur dan limbah tercampur sepenuhnya. Intensitas pencampuran dapat diatur dengan mengubah kecepatan dan sudut bilah pengaduk. Optimalkan tata letak mixer: Jika tata letak mixer tidak masuk akal dan mengakibatkan pencampuran tidak merata, posisi dan kuantitas mixer dapat disesuaikan kembali untuk meningkatkan efek pencampuran.
(4) Memperbarui lumpur dan meningkatkan aktivitas untuk mengontrol waktu retensi lumpur: Dengan menyesuaikan rasio refluks lumpur dan pembuangan sisa lumpur, waktu retensi lumpur dalam tangki anoksik dapat dikontrol, biasanya 10-20 hari. Hindari waktu retensi lumpur yang berkepanjangan, yang dapat menyebabkan penuaan lumpur. Meningkatkan beban lumpur: Meningkatkan konsentrasi bahan organik dalam influen atau mengurangi konsentrasi lumpur dalam tangki anoksik secara tepat dapat meningkatkan beban lumpur, menyediakan nutrisi yang cukup bagi mikroorganisme, dan mendorong pertumbuhan dan metabolismenya. Menambahkan nutrisi: Ketika nutrisi di dalam air tidak mencukupi, tambahkan nitrogen, fosfor, dan nutrisi lain dalam jumlah yang sesuai ke tangki aerobik dan anoksik tepat waktu untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan mikroorganisme.
(5) Memperkuat pra-perlakuan, mencegat kotoran, mengoptimalkan proses pra-perlakuan: Berdasarkan karakteristik kualitas air yang masuk, pilih proses pra-perlakuan yang sesuai seperti jaringan, tangki sedimentasi, tangki pengendapan, tangki flotasi udara, dll., yang secara efektif menghilangkan padatan tersuspensi, minyak, bahan organik yang sulit terurai, dan kotoran lainnya di dalam air yang masuk. Memperkuat manajemen operasi pra-perawatan: Bersihkan peralatan pra-perawatan seperti kisi-kisi dan tangki sedimentasi secara teratur untuk memastikan pengoperasian peralatan secara normal. Pada saat yang sama, pantau kualitas limbah yang telah diolah dan sesuaikan parameter proses pra-pengolahan secara tepat waktu untuk memastikan efektivitas pra-pengolahan.
(6) Pra-pengolahan air limbah yang sulit diolah: pra-pengolahan air limbah yang sulit diolah, seperti pengasaman hidrolisis, oksidasi lanjutan, adsorpsi, dll., mengurangi toksisitas air limbah dan meningkatkan kemampuan biodegradasinya. Misalnya, penggunaan metode oksidasi Fenton untuk mengolah air limbah kimia dapat secara efektif menguraikan senyawa organik bandel dan meningkatkan kemampuan biodegradasi air limbah. Domestikasi Mikroorganisme: Secara bertahap meningkatkan proporsi aliran masuk air limbah yang sulit diolah, memungkinkan mikroorganisme beradaptasi secara bertahap terhadap karakteristik kualitas air dari air limbah, dan mendomestikasi komunitas mikroba dengan kemampuan degradasi tertentu. Selama proses domestikasi, aktivitas mikroorganisme dan efek pengobatan perlu dipantau secara ketat, dan parameter operasi disesuaikan secara tepat waktu. Mengoptimalkan kombinasi proses: Mengadopsi aerobik anoksik anaerobik (A ²/O), reaktor batch sekuensing (SBR), dan kombinasi proses lainnya untuk meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah yang sulit diolah. Proses-proses ini dapat sepenuhnya memanfaatkan karakteristik metabolisme mikroorganisme yang berbeda untuk mencapai degradasi senyawa organik bandel yang efektif.
(7) Mengurangi SS yang masuk, meringankan beban lumpur, dan memperkuat pengendalian sumber: Mulai dari sumber timbulnya air limbah, kurangi pembuangan padatan tersuspensi. Misalnya, perusahaan diharuskan memperkuat pengolahan awal air limbah selama proses produksi untuk mengurangi pembentukan padatan tersuspensi. Optimalkan proses pra-perlakuan: tingkatkan kapasitas pengolahan pada proses pra-perlakuan, seperti menggunakan tangki sedimentasi yang efisien, tangki filtrasi, dll., untuk selanjutnya menghilangkan padatan tersuspensi dalam influen. Sesuaikan parameter pengoperasian: tingkatkan konsentrasi lumpur dalam tangki anoksik dengan tepat, tingkatkan kapasitas adsorpsi lumpur, dan kurangi dampak padatan tersuspensi pada lumpur. Pada saat yang sama, tingkatkan frekuensi pembuangan lumpur dan segera buang lumpur yang mengandung padatan tersuspensi dalam jumlah besar.
5, Pencegahan yang pertama, membangun mekanisme stabil jangka panjang tidak hanya untuk mengatasi permasalahan lumpur terapung, namun yang lebih penting adalah membangun mekanisme pencegahan untuk mengurangi terjadinya permasalahan lumpur terapung dari sumbernya.
(1) Memperkuat pemantauan kualitas air dan membangun sistem pemantauan kualitas air yang komprehensif untuk memantau parameter kualitas air masuk, aliran keluar, dan berbagai unit pengolahan secara real-time, seperti COD, BOD, total nitrogen, total fosfor, nilai pH, terlarut oksigen, konsentrasi lumpur, dll. Melalui analisis data, deteksi tren kualitas air secara tepat waktu, mengambil tindakan terlebih dahulu, dan menghindari terjadinya masalah lumpur terapung.
(2) Mengoptimalkan manajemen operasional, menetapkan sistem manajemen operasional yang ilmiah dan wajar, serta melakukan standarisasi proses operasional. Operator harus mengikuti prosedur pengoperasian dengan ketat, memeriksa status pengoperasian peralatan secara teratur, dan menyesuaikan parameter pengoperasian secara tepat waktu. Pada saat yang sama, perkuat pelatihan operator untuk meningkatkan keterampilan profesional dan kemampuan tanggap darurat.
(3) Membangun sistem pemeliharaan rutin untuk peralatan, dan secara teratur memeriksa, memelihara, dan memperbaiki peralatan utama seperti mixer, peralatan aerasi, dan pompa air. Ganti suku cadang yang aus tepat waktu untuk memastikan pengoperasian peralatan secara normal dan menghindari masalah lumpur mengambang yang disebabkan oleh kegagalan peralatan.
(4) Mengembangkan rencana darurat untuk masalah lumpur mengambang, memperjelas prosedur tanggap darurat dan pembagian tanggung jawab. Ketika masalah lumpur terapung terjadi, tindakan efektif dapat diambil dengan cepat untuk mengurangi dampak pada sistem pengolahan. Pada saat yang sama, latihan darurat rutin harus diselenggarakan untuk meningkatkan kemampuan tanggap darurat operator. 6, Kesimpulan: Masalah lumpur terapung di tangki anoxic merupakan masalah umum dalam proses pengolahan limbah, dengan penyebab yang kompleks dan kerugian yang serius. Namun selama kita memiliki pemahaman mendalam tentang penyebab lumpur terapung, mengambil solusi yang tepat sasaran, dan menetapkan mekanisme pencegahan jangka panjang, kita dapat secara efektif mengendalikan masalah lumpur terapung dan memastikan pengoperasian sistem pengolahan limbah yang stabil. Dalam praktiknya, kita perlu terus mengeksplorasi dan mengoptimalkan metode pengelolaan operasional berdasarkan situasi spesifik instalasi pengolahan limbah, meningkatkan efisiensi pengolahan limbah, mengurangi biaya pengoperasian, dan berkontribusi dalam melindungi lingkungan air dan mendorong pembangunan berkelanjutan. Saya harap analisa dan saran dalam artikel ini dapat memberikan referensi yang bermanfaat bagi para praktisi lingkungan hidup, dan mari kita bekerja sama untuk melindungi sumber air jernih! Pencarian yang Direkomendasikan untuk Catatan Lingkungan Xiao Wang
