Upload
rika-mandasari-oktiviani
View
209
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
SISTEM AERASI
Ada beberapa tipe system aerasi yang digunakan untuk pengolahan air limbah.
Penggunaan system berdasarkan pada fungsi yang dapat diterapkan, tipe dan geometri reaktor,
dan biaya untuk pemasangan dan pemeliharaan.
Tabel Tipe Sistem Aerasi
Classification Description Use or applicationSubmergedDiffused Air :Fine-bubble (fine-pore) system
Bubbles generated with ceramic, plastic, or flexible membranes (domes, tubes, disks, plates, or panel configurations)
All types of activated-sludge processes
Coarse-bubble (nonporous) system
Bubbles generated with orifices, injections, and nozzles, or shear plates)
All types of activated-sludge processes, channel and grit chamber aeration, and aerobic digestion
Sparger Turbine Low-speed turbine and compressed-air injection
All types of activated-sludge processes and aerobic digestion
Static Tube Mixer Short tubes with internal baffles designed to retain air injected at bottom of tube in contact with liquid
Aerated lagoons and activated-sludge processes
Jet Compressed air injected into mixed liquor as it is pumped under pressure through jet device
All types of activated-sludge processes, equalization tank mixing and aeration, and deep tank aeration
Surface :Low-speed turbine aerator Large-diameter turbine used to
expose liquid droplets to the atmosphere
Conventional activated sludge processes, aerated lagoons, and aerobic digestion
High-speed floating aerator Small-diameter propeller used to expose liquid droplets to the atmosphere
Aerated lagoons and aerobic digestion
Aspirating Inclined propeller assembly Aerated lagoonsRotor-blush or rotating-disk assembly
Blades or disks mounted on a horizontal central shaft are
Oxidation ditch, channel aeration, and aerated lagoons
Classification Description Use or applicationrotated through the liquid. Oxygen is induced into the liquid by the splashing action of the rotor and by exposure of liquid droplets to the atmosphere
Cascode Wastewater flaws over a series of steps in sheet flow
Postaeration
Diffused-Air Aeration
Ada 2 metode dasar pada pengolahan aerasi yaitu :
1. Untuk memperkenalkan udara atau oksigen murni ke dalam air limbah dengan diffuser
yang tenggelam atau perangkat aerasi lainnya
2. Untuk agitasi air limbah secara mekanis sehingga meningkatkan kelarutan udara dari
atmosfer.
Diffusers
Variasi perangkat difusi telat diklsifikasikan sebagai fine bubble dan coarse bubble, dengan
anggapan bahwa fine bubbles lebih efisien untuk transfer oksigen. Untuk mengkategorikan
diffused aeration system dengan karakteristik fisik peralatan. Tiga kategori terdiri dari :
1. Porous or fine pore diffusers
2. Nonporous diffusers
3. Perangkat difusi lain seperti jet aerator, aspirating aerators, and U-tube aerators.
Berikut adalah beberapa variasi perangkat tipe diffused-air.
Porous Diffusers
Porous diffusers dibuat dalam banyak bentuk, umumnya berbentuk kubah, disks, pipa, dan
membran. Bentuk piringan juga paling sering digunakan, namun biayanya sangat mahal dan
pemeliharaannya rumit. Bentuk kubah, disks, dan membrane sudah banyak digantikan dengan
peralatan baru.
banyak bahan telah digunakan dalam pembuatan diffusers porus. bahan-bahan ini umumnya
jatuh ke dalam kategori bahan keramik dan plastik kaku dan plastik fleksibel, karet, atau
selubung kain. bahan keramik terdiri dari partikel mineral berbentuk bulat atau tidak teratur
terikat bersama untuk menghasilkan jaringan lorong-lorong interkoneksi melalui aliran udara
terkompresi. Plastik berisi sejumlah saluran interkoneksi atau pori-pori melalui dimana udara
terkompresi bisa melewati.
dengan semua diffusers, adalah penting bahwa pasokan udara menjadi bersih dan bebas dari
partikel debu yang mungkin menyumbat diffusers. Air filter, sering terdiri dari filter
viscoustrostatic juga telah digunakan.
Non Porous Diffusers
diffusers keropos menghasilkan gelembung besar dari diffusers berpori dan akibatnya memiliki
efisiensi aerasi rendah, tetapi keuntungan dari biaya yang lebih rendah, kurang pemeliharaan,
dan tidak adanya persyaratan kemurnian udara ketat dapat mengimbangi rendah transfer efisiensi
oksigen dan biaya energi. Sistem layout khas untuk diffusers orifice erat paralel dengan layout
untuk kubah berpori dan diffusers disk; Namun, pola spiral tunggal dan dual-roll menggunakan
pita penempatan diffuser sempit atau lebar adalah yang paling umum.
Aerator Mekanik
Aaerator mekanik umumnya dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan desain besar dan fitur
operasi: aerator dengan sumbu vertikal dan aerator dengan sumbu horisontal. Kedua kelompok
kemudian dibagi lagi menjadi permukaan dan aerator terendam. di aerator permukaan, oksigen
terikut dari atmosfer, dalam aerator terendam, oksigen terikut dari atmosfer dan dan untuk
beberapa jenis, dari udara atau oksigen murni diperkenalkan di bawah tangki. Dalam kedua
kasus, memompa atau mengagitasi aksi aerator membantu untuk menjaga isi dari tangki aerasi
atau basin campuran.
Surface Mechanical Aerators with Vertical Axis
Submerged Mechanical Aerators with Vertical Axis
Mechanical Aeration with Horizontal Axis
Kinerja aerator
Aerator mekanis yang dinilai dalam hal kecepatan transfer oksigen mereka dinyatakan sebagai
kilogram oksigen per kilowatt jam (pon oksigen per jam tenaga kuda) pada kondisi standar.
Untuk keperluan perencanaan, data kinerja standad harus disesuaikan untuk mencerminkan
kondisi lapangan diantisipasi dengan menggunakan persamaan berikut.
Kebutuhan energi untuk pencampuran dalam sistem aerasi
Seperti dengan sistem udara tersebar, ukuran dan bentuk dari tangki aerasi sangat penting jika
pencampuran yang baik yang harus dicapai. Tangki aerasi mungkin persegi atau persegi panjang
dan mungkin berisi satu atau lebih aerator. Kedalaman dan lebar tangki aerasi untuk aerator
permukaan mekanik tergantung pada ukuran aerator, dan nilai-nilai yang khas diberikan dalam
tabel. Dalam desain laguna aerasi untuk pengolahan air limbah domestik, adalah sangat penting
bahwa kebutuhan daya pencampuran diperiksa karena, dalam banyak kasus, itu akan menjadi
faktor pengendali.
Generatori dan pembangkit oksigen tingkat tinggi
Setelah jumlah oksigen yang dibutuhkan ditentukan, maka perlu jenis pembangkit oksigen yang
terbaik akan melayani kebutuhan IPAL. Ada dua desain pembangkit oxygen dasar:
1. tekanan adsorpsi (PSA) sistem Maller dan ukuran tanaman lebih umum.
2. proses pemisahan udara kriogenik tradisional untuk aplikasi besar. Oksigen cair juga dapat
diangkut dengan truk dan disimpan di tempat dalam bentuk cair.
Tekanan Adsorpsi
Tekanan ayunan sistem adsorpsi menggunakan proses adsorpsi multibed untuk memberikan
aliran kontinu gas oksigen. Prinsip pengoperasian tekanan adsorpsi pada tekanan tinggi, dan
adsorben diregenerasi oleh "blowdown" untuk tekanan rendah. proses beroperasi pada siklus
berulang memiliki dua langkah dasar, adsorpsi dan regenaration. Selama tahap adsorpsi, udara
umpan mengalir melalui salah satu adsorber dibuat berulang. Selama regenerasi, kotoran
dibersihkan dari adsorben sehingga bed akan tersedia lagi untuk tahap adsorpsi. Regenetion
dilakukan dengan depressurizing tekanan atmosfer, membersihkan dengan beberapa oksigen, dan
repressurizing kembali ke tekanan udara.
Kriogenik Pemisahan Air
Proses pemisahan udara kriogenik melibatkan pencairan udara, diikuti oleh distilasi fraksional
untuk memisahkan menjadi komponen-komponennya (terutama nitrogen dan oksigen).
Pertama, udara yang masuk disaring dan dikompresi, dan kemudian diumpankan ke penukar
panas berbalik, yang menjalankan fungsi ganda pendinginan dan mengeluarkan uap air dan
karbon dioksida dengan membekukan campuran ini keluar ke permukaan penukar. Berkala
beralih atau berbalik udara umpan dan aliran limbah nitrogen melalui melewati identik dari
penukar untuk menumbuhkan uap air dan kapasitas penghapusan doixide karbon menyelesaikan
proses ini.
Waktu pelarutan
Kunci yang harus dimasukkan ke dalam sistem pelarutan oksigen komersial waktu tinggal
oksigen. Untuk mengoptimalkan penyerapan oksigen murni siperlukan waktu tinggal sekitar 100
detik. Selanjutnya, dua aliran fase harus dijaga untuk menghindari dari penggabungan
gelembung oksigen untuk mempertahankan efisiensi penyerapan. Sayangnya, beberapa sistem
pelarutan oksigen murni mengkonsumsi banyak energi untuk melepaskan satu ton oksigen
murni.
U-tube kontraktor
Sistem transfer oksigen lain yang menggabungkan fitur desirables untuk pelarutan oksigen
komersial yang efisien dengan unit yang rendah konsumsi enery adalah U-tube dan melalui
kecepatan 2,5 m / s, waktu tinggal 25 detik. kebutuhan energi yang rendah karena gelembung /
campuran air dipompa melalui pipa diisi U-tube yang hidrostatik bertekanan dengan konfigurasi
vertikal.
Aerasi Tersebar Konvensional
Aerasi atau aeratoer permukaan yang konvensional harus beroperasi dalam headspace tertutup
untuk menyerap oksigen komersial secara efisien. Sebuah penutup beton biasanya ditempatkan
di atas tangki aerasi untuk menyertakan headspace.
Postaeration
kebutuhan untuk sistem postaeration telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir dengan
pengenalan standar limbah dan izin yang meliputi kadar oksigen dissoled tinggi (5 sampai 8 mg /
L). untuk memenuhi persyaratan postaeration, tiga metode yang paling umum digunakan:
1. kaskade aerasi
2. aerasi mekanis
3. udara menyebar
Cascade aerasi
jika kendala dan hidrolik kondisi izin aliran gravitasi, metode paling mahal untuk meningkatkan
kadar oksigen terlarut adalah dengan menggunakan kaskade aerasi. Kaskade aerasi terdiri dari
menggunakan kepala debit yang tersedia untuk menciptakan turbulensi sebagai air limbah jatuh
dalam film tipis melalui serangkaian langkah-langkah konkret. metode yang paling umum
digunakan untuk menentukan tinggi cascade yang diperlukan didasarkan pada persamaan
berikut.
10-6
Proses pengolahan anaerobik lainnya
ditutupi anaerobik lagoon proses lagun anaerobik telah digunakan untuk kekuatan tinggi limbah
air limbah industri air, seperti air limbah pengolahan daging. Penahanan kali berkisar dari 20
sampai 50 hari dengan kedalaman laguna dari 5 sampai 10 m. salah satu keuntungan utama untuk
proses laguna tertutup adalah kemampuan mereka untuk menangani berbagai sifa limbah
termasuk padatan dan minyak dan gemuk. Keuntungan lainnya termasuk konstruksi sederhana
dan relatif ekonomis, volume besar yang dapat memberikan pemerataan beban, penggunaan
beban rendah, dan kualitas efluen tinggi. Kerugian meliputi area yang luas lahan yang
dibutuhkan, potensi pakan inefisiensi distribusi aliran, dan pemeliharaan penutup geomembrane.
proses pemisahan membran pengolahan anaerobik
pemisahan membran telah dipertimbangkan untuk reaktor anaerob, namun teknologi ini masih
dalam tahap perkembangan. Keuntungan potensial untuk menggunakan teknologi pemisahan
membran adalah:
1. menggunakan konsentrasi biomassa tinggi dalam reaktor anaerob untuk mengurangi ukuran
dan meningkatkan beban COD volumetrik,
2. memungkinkan jauh lebih tinggi SRT dalam reaktor anaerobik dengan menangkap hampir
lengkap Solida yang bisa mengakibatkan penghapusan maksimum zat COD terlarut VFA dan
terdegradasi untuk memberikan berkualitas tinggi limbah.
3. memaksimalkan penangkapan padatan tersuspensi limbah untuk lebih meningkatkan kualitas
limbah dari pengobatan anerobic. dua terakhir potensi keuntungan dari SRT lama dan rendah
limbah padatan tersuspensi konsentrasi harus memungkinkan reaktor anaerobik untuk
menghasilkan kualitas limbah sama dengan proses pengolahan sekunder aerobik.