Ketika berbicara tentang flotasi udara terlarut, beberapa teman mungkin terdengar sedikit asing, tetapi pada kenyataannya, hal ini banyak digunakan di bidang-bidang seperti pengolahan limbah dan pemurnian industri. Sederhananya, ia melarutkan sejumlah besar gas dalam air dan tiba-tiba melepaskannya, menghasilkan tumpukan gelembung kecil yang menempel pada kotoran dan mengapung ke permukaan bersamanya, sehingga memisahkan kotoran dari air. Namun, tidak hanya ada satu jenis flotasi udara terlarut. Menurut prinsip kerja dan struktur yang berbeda, ia dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Hari ini, mari kita uraikan dan bicarakan untuk memastikan bahwa itu membumi dan mudah Anda pahami.
Flotasi udara terlarut penuh
Mari kita bicara tentang flotasi udara terlarut penuh terlebih dahulu. Namanya terdengar cukup "realistis", yang berarti bahwa semua air yang akan diolah harus terlebih dahulu melalui langkah "udara terlarut". Bagaimana cara mengoperasikannya secara spesifik? Yaitu dengan mengekstraksi sebagian air yang akan diolah, memberi tekanan padanya, dan kemudian memasukkan gas, seperti udara, ke dalamnya untuk sepenuhnya melarutkan gas dalam air, membentuk air gas terlarut. Kemudian campurkan sebagian air udara terlarut ini dengan sisa air yang akan diolah, dan kirimkan ke tangki flotasi udara. Segera setelah udara memasuki kolam apung, tekanan tiba-tiba turun, dan gas yang larut dalam air akan "meledak" keluar, berubah menjadi gelembung-gelembung kecil yang tak terhitung jumlahnya. Gelembung-gelembung ini seperti balon kecil yang akan "menangkap" padatan tersuspensi dan tetesan minyak dalam air, mengapung bersama ke permukaan, membentuk puing-puing yang mengapung, dan akhirnya mengikisnya.
Apa saja keunggulan dari jenis ini? Karena semua air telah dilarutkan atau dicampur dengan air terlarut, sejumlah besar gelembung dihasilkan dan didistribusikan secara merata, dan efek pengolahannya umumnya baik. Baik itu mengolah air limbah berminyak atau air limbah dengan padatan tersuspensi, ia dapat mengatasinya. Namun, ia juga memiliki sedikit kekurangan, yaitu sebagian air perlu diberi tekanan dan dilarutkan, yang membutuhkan pompa tekanan khusus dan tangki gas terlarut. Konsumsi energi mungkin sedikit lebih tinggi, dan peralatannya relatif kompleks, memakan area yang lebih besar.
Flotasi udara terlarut sebagian
Seperti namanya, perbedaan antara itu dan flotasi udara terlarut penuh adalah bahwa tidak semua air melarutkan udara. Secara umum, hanya sebagian kecil (sekitar 10% hingga 30%) dari air yang akan diolah yang diekstraksi untuk membuat air udara terlarut, dan sebagian besar air yang tersisa langsung dimasukkan ke dalam kolam apung. Kemudian semprotkan air terlarut yang telah disiapkan ke dalam kolam apung dan campurkan dengan air di dalam kolam untuk melepaskan gelembung.
Manfaat dari metode ini jelas, karena hanya sebagian air yang diolah, sehingga daya peralatan tekanan yang dibutuhkan tidak perlu terlalu tinggi, konsumsi energi dapat dikurangi secara signifikan, dan peralatannya relatif sederhana, membuat pengoperasian lebih nyaman. Namun, karena jumlah air udara terlarut sedikit, gelembung yang dihasilkan mungkin sedikit lebih sedikit daripada flotasi udara terlarut penuh, sehingga efek pengolahan air dengan konsentrasi polutan yang sangat tinggi mungkin tidak sehebat flotasi udara terlarut penuh. Tetapi untuk pengolahan limbah umum, seperti pra-pengolahan beberapa air limbah industri atau limbah kota, flotasi udara terlarut sebagian masih cukup umum digunakan, dengan efektivitas biaya yang tinggi.
Flotasi udara terlarut bertekanan refluks
Nama ini sedikit lebih panjang, mari kita bicara perlahan. Idenya adalah untuk mengekstraksi air bersih yang telah diolah (juga dikenal sebagai cairan refluks) dari tangki flotasi udara, memberi tekanan padanya dan melarutkannya menjadi udara untuk membuat air terlarut. Kemudian, air terlarut dikirim kembali ke tangki flotasi udara dan dicampur dengan air mentah yang akan diolah, melepaskan gelembung.
Mengapa kita harus melakukan ini? Karena air yang telah diolah memiliki lebih sedikit kotoran, lebih mudah bagi gas untuk larut ketika digunakan untuk pelarutan gas, dan tidak akan terganggu oleh polutan dalam air. Oleh karena itu, efek pelarutan gas lebih baik, dan lebih banyak gelembung yang lebih halus dapat dihasilkan. Selain itu, refluks adalah air bersih, jadi tidak perlu khawatir tentang polutan dalam air mentah yang memengaruhi proses pelarutan gas. Dengan cara ini, bahkan jika kualitas air mentah sangat berfluktuasi, seperti memiliki lebih banyak polutan pada satu waktu dan lebih sedikit polutan pada waktu lain, ia masih dapat beroperasi secara stabil.
Namun, ia juga memiliki karakteristiknya sendiri, yaitu air yang telah diolah perlu dipompa kembali dan diberi tekanan, yang setara dengan langkah refluks tambahan. Oleh karena itu, selain pompa tekanan dan tangki gas terlarut, harus ada juga pompa refluks dalam peralatan. Tetapi untungnya, refluks adalah air bersih dengan lebih sedikit kotoran, yang menyebabkan lebih sedikit keausan pada pompa dan saluran pipa, dan dapat memperpanjang umur peralatan. Jenis ini memiliki keunggulan yang jelas ketika berurusan dengan air limbah yang mengandung banyak bahan organik dan rentan menyumbat peralatan, seperti air limbah pengolahan makanan dan air limbah percetakan dan pewarnaan. Menggunakannya untuk pengolahan menghasilkan hasil yang stabil dan baik.
Flotasi udara terlarut elektrolitik
Jenis ini sedikit 'canggih', karena tidak memerlukan injeksi gas khusus ke dalam air, tetapi mengandalkan listrik untuk 'menghasilkan' gas. Apa yang terjadi secara spesifik? Yaitu dengan memasukkan dua elektroda ke dalam air yang akan diolah dan menerapkan arus searah. Pada titik ini, elektroda akan mengalami reaksi kimia, seperti anoda yang menghasilkan oksigen dan katoda yang menghasilkan hidrogen. Ketika gas-gas ini pertama kali dihasilkan, mereka adalah gelembung yang sangat kecil yang dapat mengapung langsung di dalam air, memainkan peran dalam flotasi udara.
Di mana letak kehebatannya dengan cara ini? Pertama, ia tidak memerlukan kompresor udara tambahan untuk memasok gas, menghemat banyak peralatan. Selain itu, gelembung yang dihasilkan sangat kecil, bahkan lebih halus daripada yang dihasilkan oleh metode sebelumnya, sehingga area kontak dengan polutan lebih besar, dan kemampuan untuk menangkap polutan lebih kuat. Ini sangat efektif dalam mengolah padatan tersuspensi yang sangat halus. Selain itu, selama elektrolisis, selain menghasilkan gelembung, reaksi elektroda juga dapat mengoksidasi beberapa bahan organik dalam air, memainkan peran tertentu dalam dekomposisi oksidatif, yang setara dengan flotasi udara dan "desinfeksi" pada saat yang sama, membunuh dua burung dengan satu batu.
Flotasi udara terlarut elektrolitik
Jenis ini sedikit 'canggih', karena tidak memerlukan injeksi gas khusus ke dalam air, tetapi mengandalkan listrik untuk 'menghasilkan' gas. Apa yang terjadi secara spesifik? Yaitu dengan memasukkan dua elektroda ke dalam air yang akan diolah dan menerapkan arus searah. Pada titik ini, elektroda akan mengalami reaksi kimia, seperti anoda yang menghasilkan oksigen dan katoda yang menghasilkan hidrogen. Ketika gas-gas ini pertama kali dihasilkan, mereka adalah gelembung yang sangat kecil yang dapat mengapung langsung di dalam air, memainkan peran dalam flotasi udara.
Di mana letak kehebatannya dengan cara ini? Pertama, ia tidak memerlukan kompresor udara tambahan untuk memasok gas, menghemat banyak peralatan. Selain itu, gelembung yang dihasilkan sangat kecil, bahkan lebih halus daripada yang dihasilkan oleh metode sebelumnya, sehingga area kontak dengan polutan lebih besar, dan kemampuan untuk menangkap polutan lebih kuat. Ini sangat efektif dalam mengolah padatan tersuspensi yang sangat halus. Selain itu, selama elektrolisis, selain menghasilkan gelembung, reaksi elektroda juga dapat mengoksidasi beberapa bahan organik dalam air, memainkan peran tertentu dalam dekomposisi oksidatif, yang setara dengan flotasi udara dan "desinfeksi" pada saat yang sama, membunuh dua burung dengan satu batu.
Namun, ia juga memiliki kekurangan, yaitu ia mengkonsumsi banyak listrik karena elektroda perlu terus-menerus dihidupkan untuk bereaksi. Ketika kapasitas pengolahan besar, tagihan listrik mungkin menjadi pengeluaran yang signifikan. Selain itu, elektroda akan aus seiring waktu dan memerlukan penggantian secara teratur, yang mengakibatkan biaya perawatan yang sedikit lebih tinggi. Jadi flotasi udara terlarut elektrolitik umumnya digunakan dalam beberapa skenario pengolahan skala kecil, atau untuk mengolah polutan halus yang sulit, seperti air limbah laboratorium, pemurnian beberapa bahan berharga, dan sebagainya.
Untuk meringkas
Pada pandangan pertama, jenis flotasi udara terlarut ini sebenarnya dirancang di sekitar inti "bagaimana cara melarutkan gas dalam air dan melepaskan gelembung untuk membawa kotoran dengan lebih baik". Gas terlarut penuh memiliki efek yang baik tetapi konsumsi energi yang tinggi, gas terlarut sebagian ekonomis dan praktis, tahan stabil terhadap tekanan refluks, dan elektrolisis yang tepat dan efisien tetapi biaya tinggi. Dalam penggunaan praktis, perlu mempertimbangkan jenis air apa yang sedang diolah, berapa banyak polutan yang ada dalam air, jumlah pengolahan, dan anggaran untuk memilih jenis yang paling sesuai.
Faktanya, terlepas dari jenisnya, tujuannya adalah untuk membersihkan air, mengubah limbah menjadi air bersih, dan mendaur ulang hal-hal yang berguna. Saat ini, perlindungan lingkungan menerima perhatian yang semakin besar, dan teknologi flotasi udara terlarut terus meningkat. Di masa depan, ia pasti akan lebih efisien dan hemat energi, dan memainkan peran penting di lebih banyak bidang. Saya memperkirakan bahwa ketika kita mendengar kata ini lagi di masa depan, kita tidak akan merasa asing.
