Dalam komunikasi sehari-hari ilmu pengolahan limbah, kita sering mendengar kalimat:
Berapa lama masa tinggal ini
Namun jika Anda bertanya hati-hati, ternyata konsep stay time banyak orang tidak sama.
Kadang-kadang disebut sebagai waktu retensi hidrolik (HRT)
Kadang-kadang disebut sebagai SRT (waktu retensi lumpur, juga dikenal sebagai umur lumpur)
Namanya terlihat sangat mirip, dan banyak pendatang baru yang sering bingung membedakannya. Namun dalam pengendalian proses pengolahan limbah, kedua parameter ini berfokus pada objek yang sama sekali berbeda, satu pipa "air" dan pipa lainnya "lumpur".
Analisis waktu terminologi limbah hari ini, mari kita bicara tentang HRT dan SRT
1, HRT: Berapa lama air bertahan di dalam sistem
Nama lengkap HRT adalah Waktu Retensi Hidraulik, juga dikenal sebagai Waktu Retensi Hidraulik dalam bahasa Cina.
Sederhananya, artinya:
Berapa lama waktu yang dibutuhkan setetes air untuk masuk ke sistem pemrosesan dan keluar dari sistem.
Jelaskan dengan cara yang lebih mudah dimengerti: Anda dapat membayangkan tangki pengolahan limbah sebagai tangki air.
Jika volume sebuah kolam 200m³,
Kecepatan aliran masuk adalah 200m ³/jam.
Rata-rata waktu yang dibutuhkan setetes air untuk tetap berada di dalam kolam adalah 1 jam
Rumus penghitungannya juga sangat sederhana: HRT=kapasitas kumpulan/laju aliran masuk
Artinya: HRT (h)=V/Q
di antaranya
V - Kapasitas kolam (m ³)
Q - Laju aliran masuk (m ³/h)
Parameter ini sangat penting dalam tahap proses desain, karena ukuran kolam pada dasarnya dihitung berdasarkan waktu tinggal.
Misalnya:
Jika desain mengharuskan tangki anaerobik bertahan selama 1 jam,
Laju aliran desain 200m ³/jam,
Jadi kapasitas tangki anaerobik perlu: 200m³
Ini juga merupakan metode dasar yang digunakan oleh banyak lembaga desain untuk menentukan kapasitas kolam.
2, Rentang HRT umum untuk proses yang berbeda
Dalam rekayasa praktis, persyaratan waktu tinggal sangat bervariasi antar unit proses yang berbeda.
Beberapa nilai referensi umum adalah sebagai berikut:
7b5339bccf1c5ab201cb1341f74d5a0a.png
Jika air limbah sulit terdegradasi biasanya membutuhkan waktu tinggal yang lebih lama.
Alasannya sederhana: degradasi polutan memerlukan waktu.
Waktu tinggalnya terlalu singkat, dan mikroorganisme tidak sempat bereaksi sebelum air habis.
Namun semakin lama waktu menginapnya, semakin baik.
Semakin besar kolamnya:
Semakin tinggi investasinya
Semakin besar penguasaan lahan
Ketika beban operasi rendah, efisiensi justru menurun
Jadi dalam tahap desain, biasanya perlu menemukan keseimbangan antara efektivitas pemrosesan dan biaya rekayasa.
3, SRT: Berapa lama lumpur berada di dalam sistem
Jika HRT berfokus pada air, maka SRT berfokus pada lumpur.
Nama lengkap SRT adalah Sludge Retention Time, juga dikenal sebagai Sludge Retention Time dalam bahasa Cina
Juga dikenal sebagai: usia lumpur
Artinya adalah: berapa hari rata-rata sebagian lumpur aktif bertahan dalam sistem.
Dengan kata lain, berapa lama waktu yang diperlukan agar segumpal lumpur “lahir” di dalam sistem dan kemudian dibuang dari sistem. Kali ini adalah SRT.
Dalam sistem lumpur aktif, lumpur tidak langsung dibuang, melainkan terus menerus:
proliferasi
penuaan
redaman
Jadi lumpur dalam sistem sebenarnya terus diperbarui.
SRT pada dasarnya mencerminkan struktur umur komunitas mikroba dalam sistem.
4, Bagaimana cara menghitung SRT?
Logika perhitungan SRT sebenarnya sangat intuitif:
Berapa banyak lumpur yang ada di sistem/berapa banyak lumpur yang dibuang setiap hari
Artinya: SRT=total volume lumpur sistem/volume pembuangan lumpur harian
Sebagai contoh sederhana:
Dengan asumsi terdapat total 100 ton lumpur dalam suatu sistem, dengan 10 ton dibuang setiap hari. Rata-rata, setiap lumpur berada di dalam sistem selama 10 hari.
Ini adalah: SRT=10 hari
Hal ini pula yang menyebabkan umur lumpur dapat diatur dengan mengontrol jumlah lumpur yang dibuang.
Pembuangan lumpur yang berlebihan:
Umur lumpur menjadi lebih pendek
Pembuangan lumpur yang lebih sedikit:
Usia lumpur meningkat
Dalam pengendalian operasi di banyak instalasi pengolahan limbah, operator sebenarnya menyesuaikan umur lumpur melalui volume pembuangan.
5, Mengapa SRT begitu penting?
Dalam sistem biokimia, laju pertumbuhan banyak mikroorganisme utama sebenarnya sangat lambat.
Misalnya bakteri nitrifikasi
Siklus pertumbuhannya jauh lebih lambat dibandingkan dengan bakteri heterotrofik biasa.
Jika umur lumpur terlalu pendek dan bakteri nitrifikasi belum sempat berkembang biak, maka lumpur tersebut sudah dibuang.
Hasilnya adalah penghilangan nitrogen amonia gagal.
Itu juga mengapa banyak sistem denitrifikasi memerlukan SRT lebih dari atau sama dengan 10 hari
Bahkan lebih tinggi.
Dan untuk beberapa sistem yang fokus utamanya menghilangkan COD, SRT biasanya jauh lebih singkat.
Dari segi operasional, SRT sebenarnya menentukan isu yang sangat penting:
Apakah mikroorganisme dalam sistem merupakan “populasi muda” atau “populasi tua”.
6, Perbedaan terbesar antara HRT dan SRT
Banyak orang yang baru mengenal pengolahan limbah cenderung menggabungkan kedua konsep ini. Faktanya, fokus mereka sangat berbeda. Dapat diringkas dalam satu kalimat:
Air pipa HRT, lumpur pipa SRT.
Untuk lebih spesifik:
Cara pemahaman yang lebih jelas:
HRT menentukan berapa lama air akan bertahan di pabrik
SRT menentukan berapa lama mikroorganisme hidup di pabrik
7, Hubungan antara HRT dan SRT
Meskipun kedua parameter tersebut fokus pada objek yang berbeda, keduanya tidak sepenuhnya independen dalam sistem lumpur aktif.
Karena air mengalir dan lumpur bersirkulasi.
Dalam sistem sedimentasi yang teratur, seiring dengan mengalirnya air, zat-zat yang ada di dalamnya juga akan mengikuti.
Namun berbeda pada sistem lumpur aktif. Dengan mengembalikan lumpur melalui tangki sedimentasi sekunder, sebagian besar lumpur akan dikirim kembali ke tangki biokimia.
Hal ini menghadirkan fenomena menarik:
Waktu tinggal air dalam sistem mungkin hanya 6 jam,
Namun lumpur mungkin tetap berada di dalam sistem selama 15 hari.
Hal ini juga yang menyebabkan sistem biokimia dapat mempertahankan kemampuan pemrosesan yang kuat dalam kapasitas kumpulan yang relatif kecil.
Sederhananya:
HRT menentukan ukuran reaktor
SRT menentukan ekologi mikroba
Yang satu condong ke arah desain teknik, dan yang lainnya condong ke arah pengendalian operasional.
8, Kesalahpahaman umum selama pengoperasian
Dalam praktiknya, kita sering menjumpai situasi dimana:
Beberapa orang mungkin berpikir bahwa selama waktu tunggunya cukup lama, efek pemrosesannya pasti akan baik.
Sebenarnya kalimat ini hanya setengah benar.
Jika kita berbicara tentang HRT, memang dapat memberikan waktu reaksi yang lebih lama.
Namun jika SRT terlalu pendek, banyak mikroorganisme utama yang tidak dapat bertahan hidup sama sekali.
Hasilnya adalah:
Tangki aerobiknya sangat besar
Tinggal untuk waktu yang lama
Nitrogen amonia tidak pernah bisa berkurang
Alasannya sering kali bukan karena kolamnya tidak cukup besar, tetapi karena umur lumpurnya yang kurang.
Jadi dalam menjalankan analisis, sering kali perlu melihat dua indikator secara bersamaan:
Apakah HRT masuk akal
Apakah SRT stabil
Jika kedua parameter ini terkoordinasi dengan baik, sistem biasanya relatif stabil.
Kesimpulannya
Dalam industri pengolahan limbah, terdapat banyak istilah profesional dengan nama yang sangat mirip.
HRT dan SRT adalah pasangan yang sangat khas di antara keduanya.
Salah satu penjelasannya adalah: waktu air tetap berada di dalam sistem
Salah satu penjelasannya adalah: durasi lumpur dalam sistem
Memahami kedua konsep ini sebenarnya adalah memahami logika inti dari sistem lumpur aktif:
Aliran air dan mikroorganisme bersirkulasi.
Kolam tersebut memberikan ruang bagi mikroorganisme untuk menyelesaikan reaksi, dan kunci pengendalian operasional adalah menemukan keseimbangan yang sesuai di antara keduanya. Ketika Anda mendengar kata 'dwell time' lagi, mengapa tidak menanyakan satu pertanyaan lagi:
Apakah Anda berbicara tentang air atau lumpur.
Banyak pertanyaan, jawabannya sudah setengah jelas.