1. Persyaratan Teknis Komisioning
Tujuan commissioning adalah untuk menentukan kondisi operasi proses yang optimal dan menumbuhkan mikroorganisme agar beradaptasi dengan kualitas air limbah.
Selama commissioning, prosedur pengoperasian harus dipatuhi dengan ketat. Inspeksi rutin terhadap operasi peralatan dan parameter titik kendali proses harus dilakukan. Perubahan dalam pengolahan air harus segera dipantau melalui analisis data laboratorium, pemeriksaan mikroskopis sampel biologis, observasi visual, dan pengujian bau.
Persyaratan teknis berikut harus dipenuhi selama commissioning:
Proses lumpur aktif memerlukan pemeliharaan rasio nutrisi-terhadap{-mikroorganisme yang sesuai dalam tangki SBR, memasok nutrisi yang diperlukan, dan memastikan kontak yang baik antara mikroorganisme dan bahan organik. Ini adalah isu-isu yang harus dipertimbangkan selama tahap operasi.
1. Nilai MLSS merupakan parameter penting untuk proses lumpur aktif. Selain itu, SV, SVI, dll., harus sering diukur. Menganalisis data yang relevan ini menentukan umur lumpur untuk memandu pembuangan lumpur.
2. Sebelum proses commissioning, operator harus menjalani pelatihan menyeluruh, mempelajari rencana dan dokumen teknis yang relevan, dan mengembangkan prosedur proses, prosedur operasi, dan tindakan pencegahan yang relevan untuk memastikan kelancaran proses commissioning dan keselamatan peralatan dan personel selama proses commissioning.
3. Selain menyesuaikan parameter proses, catatan rinci tentang pengoperasian peralatan selama commissioning harus disimpan.
4. Selama fase commissioning, pengendalian dan penyesuaian proses harus fokus pada budidaya dan aklimatisasi lumpur. Status pengoperasian setiap bagian peralatan harus diperiksa, dan pengendalian, observasi, pencatatan, dan analisis yang efektif terhadap pengoperasian instalasi pengolahan air limbah harus dilakukan. Data analitis yang memadai harus tersedia untuk kualitas air influen dan limbah serta lumpur aktif.
5. Selama fase komisioning, kualitas air limbah dan laju penghilangan polutan mungkin lebih rendah dari persyaratan untuk pengoperasian normal, terutama untuk penghilangan fosfor dan nitrogen, yang mungkin tidak diperlukan pada tahap komisioning awal.
2. Rencana Komisioning yang Berpengaruh
1. Pekerjaan Persiapan Sebelum Commissioning
1) Penyiapan Instrumen dan Peralatan:
Satu mikroskop dengan perbesaran 400x atau lebih tinggi; instrumen eksperimen dan reagen yang relevan untuk mengukur pH, konduktivitas, CODcr, nitrogen amonia, dan Tp; satu termometer; peralatan eksperimental yang relevan untuk mengukur MLSS.
2) Personil: X orang. Personel laboratorium yang berdedikasi atau paruh waktu harus ditugaskan.
3) Pengujian tekanan dan pengujian kebocoran pada unit pengolahan; sirkulasi air dan udara pada sistem perpipaan.
4) Pengukuran kualitas dan kuantitas air baku (CODcr, N, P, pH, suhu air) dan kuantitas, serta pengembangan rencana komisioning yang tepat.
2. Budidaya dan Aklimasi Lumpur
Kunci pengolahan air limbah proses SBR terletak pada ketersediaan lumpur aktif-berperforma tinggi dalam jumlah yang cukup. Oleh karena itu, budidaya lumpur aktif merupakan langkah pertama dalam produksi dan pengoperasian SBR. Aklimatisasi melibatkan menghilangkan dan menginduksi komunitas mikroba campuran menjadi sistem mikroba yang mampu mengolah air limbah.
1) Budidaya Lumpur Aktif di Tangki SBR
Budidaya lumpur aktif melibatkan penyediaan mikroorganisme lumpur aktif dengan zat tertentu yang-mendorong pertumbuhan, oksigen terlarut, suhu dan pH yang sesuai. Dalam kondisi ini, setelah periode budidaya, lumpur aktif terbentuk dan secara bertahap meningkat, hingga akhirnya mencapai konsentrasi lumpur yang diperlukan untuk pengolahan air limbah.
Budidaya lumpur dan aklimasi selama proses commissioning bengkel pengolahan air limbah (pabrik) berkaitan erat dengan iklim regional. Untuk mencapai jadwal commissioning, metode budidaya langsung,-peningkatan skala, atau metode budidaya berselang dapat digunakan.
A. Metode Budidaya Langsung (Air Limbah Domestik)
Budidaya langsung banyak digunakan dalam pengolahan air limbah domestik. Pada musim panas, tangki aerasi terlebih dahulu diisi dengan air limbah domestik dan diaerasi (yaitu, aerasi tanpa pemasukan air limbah) selama beberapa jam sebelum aliran masuk dan keluar terus menerus. Laju aliran masuk ditingkatkan secara bertahap, dan lumpur tidak dibuang melainkan tetap seluruhnya berada di tangki aerasi. Setelah beberapa hari beroperasi terus menerus, lumpur aktif akan mulai muncul dan meningkat secara bertahap. Sebagai alternatif, lumpur dewatering yang diekstraksi dari instalasi pengolahan air limbah serupa dapat ditambahkan ke tangki reaksi secara proporsional dan diolah menggunakan metode yang sama hingga MLSS dan SV mencapai nilai yang sesuai.
Karena air limbah domestik memiliki nutrisi yang sesuai, lumpur akan cepat tumbuh hingga mencapai tingkat yang dibutuhkan. Selama periode budidaya (terutama pada tahap awal), karena konsentrasi lumpur yang rendah, penting untuk mengontrol laju aerasi untuk mencegah-aerasi berlebih dan disintegrasi lumpur.
B. Meningkatkan-Budidaya (Industri)
Untuk area yang tidak memiliki sistem pengolahan biologis di dekatnya, atau untuk-sistem pengolahan air limbah industri skala besar di mana inokulasi lumpur sulit dilakukan,-pengolahan skala besar juga dapat digunakan.
Berdasarkan pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme yang cepat, metode ini meniru proses kultur multi-tahap dalam industri fermentasi, yang mana inokulum dimasukkan ke dalam tangki benih dan kemudian ke dalam fermentor. Wadah yang sesuai dipilih berdasarkan kondisi setempat untuk memperluas budidaya secara bertahap. Misalnya, dalam tangki reaksi, feses dengan konsentrasi tinggi ditambahkan untuk meningkatkan konsentrasi dan nutrisi dalam air limbah. Kemudian, saluran-saluran tersebut diisi dengan air limbah, dan budidayanya diperluas menggunakan metode yang dijelaskan di atas. Proses ini kemudian ditingkatkan, dan akhirnya, lumpur diperluas hingga menutupi seluruh tangki aerasi.
C. Metode Kultur Intermiten (Proporsi Limbah Domestik Kecil, Proporsi Limbah Industri Besar)
Metode ini cocok untuk instalasi pengolahan air limbah perkotaan dimana proporsi limbah domestiknya relatif kecil. Air limbah dimasukkan ke dalam tangki aerasi, dengan volume kurang lebih 1/4 hingga 1/3 volume tangki. Aerasi dilakukan dalam jangka waktu tertentu (kurang lebih 4-6 jam), dilanjutkan dengan pengendapan selama 1-1,5 jam. Supernatannya dibuang, dengan volume pembuangan sekitar 50% dari total volume. Air limbah kemudian ditambahkan secara bertahap, dan pengoperasian di atas diulangi 1-3 kali sehari hingga kandungan lumpur dalam larutan campuran mencapai 15%-20%. Untuk mempersingkat waktu budidaya, sisa lumpur dari instalasi pengolahan air limbah serupa juga dapat digunakan untuk inokulasi.
2) Aklimatisasi Lumpur Aktif pada Tangki SBR
Selain budidaya, lumpur aktif di tangki SBR harus disesuaikan dengan air limbah yang diolah. Metode aklimatisasi dibagi menjadi aklimatisasi asinkron dan aklimatisasi sinkron.
Aklimatisasi asinkron pertama-tama melibatkan pengolahan lumpur dengan limbah rumah tangga atau air tinja yang diencerkan, kemudian secara bertahap meningkatkan proporsi air limbah industri dalam media budidaya untuk mengaklimatisasi lumpur.
Aklimatisasi sinkron melibatkan penambahan sejumlah kecil air limbah industri ketika awalnya mengolah lumpur aktif dengan limbah rumah tangga, kemudian secara bertahap meningkatkan proporsi air limbah industri dalam media pencampuran untuk memungkinkan lumpur aktif beradaptasi dengan karakteristik air limbah industri.
Setelah jumlah lumpur aktif dalam tangki SBR mencapai tingkat yang diperlukan, influen harus ditingkatkan secara bertahap untuk lebih menyesuaikan lumpur aktif dengan persyaratan penghilangan fosfor dan nitrogen. Ketika semua indikator efluen sistem SBR memenuhi persyaratan desain dan telah berjalan stabil selama 2-3 hari, proses SBR dianggap berhasil dijalankan.
3. Langkah-Langkah Khusus untuk Komisioning Sistem SBR
1) Influen: Pada tahap komisioning awal, karena lumpur aktif belum sepenuhnya beradaptasi dengan kualitas air yang diolah, laju aliran influen pada awalnya harus kecil dan ditingkatkan secara bertahap. Setelah efluen memenuhi standar, laju aliran influen dapat ditingkatkan secara bertahap untuk menghindari guncangan beban dan penonaktifan lumpur yang berlebihan. Proses influen berlangsung kurang lebih 1 jam. Sebelum pemasukan influen, sampel harus diambil untuk mengukur pH, COD, nitrogen amonia, dan fosfor total.
2) Reaksi: Setelah pemasukan influen, nyalakan blower dan sesuaikan volume udara untuk mengontrol nilai DO antara 2-4 mg/L. Operasikan dengan urutan sebagai berikut: "Aerasi selama 2 jam - Aerasi dihentikan selama 1 jam - Aerasi selama 2 jam - Aerasi dihentikan selama 1 jam - Aerasi selama 2 jam". Selama aerasi, SV30 perlu diukur dan dipertahankan pada 20%-30%. Jika perlu, sampel harus diambil untuk mengukur nilai MLSS. Proses ini dapat diatur secara fleksibel sesuai dengan waktu kerja. Ketika COD tidak lagi berkurang, tahap sedimentasi dimulai. Jika pengukuran COD tersedia, pengukuran cepat online dapat digunakan; jika tidak, pengoperasian harus didasarkan pada pengalaman atau waktu yang tetap.
3) Sedimentasi: Setelah aerasi akhir selama periode reaksi, periode sedimentasi dimulai. Umumnya, setelah aerasi dihentikan dan tangki dibiarkan tidak terganggu, sedimentasi selesai dalam waktu sekitar 2 jam, dan supernatan dapat dibuang. Sampel harus diambil dan diuji pada akhir tahap sedimentasi.
4) Drainase: Setelah sedimentasi, supernatan menjadi jernih. Buka katup pembuangan pada ketinggian tertinggi untuk mengalirkan air di atas ketinggian katup.
5) Pengendapan: Selama periode pengendapan, lumpur harus dibuang dengan tepat berdasarkan nilai SV yang diukur selama periode reaksi untuk menjaga nilai SV dalam kisaran yang wajar.
3. Kontrol Parameter Sistem SBR
Selama commissioning dan operasi uji coba, berdasarkan data laboratorium, pengamatan mikroba, dan kelainan apa pun, penyesuaian yang tepat harus dilakukan pada parameter pengoperasian agar tetap dalam kisaran yang sesuai.
1. Mengontrol kualitas dan kuantitas air limbah mentah untuk memastikan memenuhi persyaratan sistem pengolahan lumpur aktif.
Dalam pelaksanaannya, kualitas air limbah mentah sulit dikendalikan; praktik yang biasa dilakukan adalah mengontrol laju aliran. Untuk menjaga stabilitas relatif sistem selama tahap commissioning, beban polutan harus ditingkatkan secara merata, yaitu:
Kualitas air (kg-CODcr/m3) × Volume air (m3/hari)=Total polutan (kg-CODcr/hari)
Selama commissioning, beban lumpur harus dijaga relatif stabil sesuai dengan kemajuan dan kebutuhan tahap commissioning untuk mencegah beban kejut. Beban kejut sering kali menyebabkan kematian sejumlah besar mikroorganisme atau perubahan komunitas mikroba, dan pemulihan sistem dapat memakan waktu beberapa hari.
2. Mempertahankan populasi mikroba yang relatif stabil dalam sistem
Hal ini penting dalam proses commissioning sistem pengolahan SBR. Proses commissioning juga bertujuan untuk menemukan parameter operasi yang optimal (seperti konsentrasi lumpur). Untuk sistem yang beroperasi secara normal, kualitas dan kuantitas air limbah mentah tidak dapat dikendalikan; artinya, terlepas dari kualitas dan kuantitas air limbah mentah, sistem harus mengumpulkan dan mengolah semua air yang masuk untuk memenuhi standar. Oleh karena itu, penting untuk menjaga nilai konsentrasi lumpur yang sesuai, memastikan bahwa variasi dalam rentang kesalahan yang dapat diterima tidak mempengaruhi stabilitas operasional sistem dan efisiensi pengolahan.
Untuk menjaga stabilitas relatif sistem selama pengoperasian, jumlah lumpur dalam sistem harus dijaga relatif stabil, yaitu:
Konsentrasi lumpur (kg-MLSS/d•m3) × Volume tangki (m3)=Total lumpur dalam tangki (kg-MLSS/d)
Mempertahankan jumlah lumpur yang stabil dalam sistem dicapai dengan menentukan jumlah harian kelebihan lumpur yang dibuang. Indeks lumpur berlebih meliputi: beban lumpur, indeks lumpur, dan umur lumpur.
3. Mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut dalam cairan campuran yang cukup untuk memenuhi kebutuhan mikroorganisme
Untuk proses SBR, nilai DO pada reaktor tidak tetap. Pada tahap awal reaksi, karena aerasi awal dan masuknya bahan organik dalam jumlah besar, nilai DO rendah. Seiring berjalannya reaksi, nilai DO secara bertahap meningkat. Oleh karena itu, pada tahap reaksi selanjutnya, cukup untuk mempertahankan oksigen terlarut dalam tangki pada kisaran 2-3 mg/L. Untuk skema ini, perlu diringkas pola perubahan DO pada reaktor selama masa commissioning untuk menyesuaikan pengoperasian blower dan laju aerasi agar benar-benar mencapai penghematan energi dan pengurangan konsumsi.
4. Di dalam tangki reaksi, lumpur aktif, polutan organik, dan oksigen terlarut dapat saling bersentuhan sepenuhnya untuk meningkatkan proses perpindahan massa.
5. Tindakan Pencegahan dan Penanganan Tidak Normal
A. Untuk memastikan keberhasilan commissioning, sangat penting untuk menjaga kondisi pengoperasian sistem SBR yang stabil selama fase ini. Hindari fluktuasi besar dalam beban influen, salinitas, dan pH, yang dapat menimbulkan beban kejut yang signifikan pada sistem SBR dan menyebabkan kerusakan lumpur.
B. Selama pengoperasian, indikator kualitas air DO, pH, dan SV harus diukur setidaknya sekali dalam setiap siklus pengoperasian. Sebelum dan sesudah perubahan konsentrasi polutan, pantau semua indikator kualitas air dalam sistem dan air yang masuk ke sistem, berikan perhatian khusus pada CODcr dan pH, untuk memastikan rasionalitas beban lumpur sistem.
C. Awalnya, amati dengan cermat karakteristik lumpur dan catat waktu adaptasinya setelah setiap perubahan penambahan air limbah untuk memberikan referensi untuk perubahan penambahan air limbah di masa mendatang.
D. Ketika lumpur SV30 Lebih besar dari atau sama dengan 30%, sejumlah kecil lumpur harus dibuang, idealnya dikontrol pada 20%-30%.
Selama pengoperasian sistem pengolahan lumpur aktif, situasi abnormal dapat mengurangi efisiensi pengolahan dan menyebabkan hilangnya lumpur. Terutama pada saat commissioning, karena seringnya terjadi perubahan kualitas dan kuantitas air, kemungkinan besar akan terjadi situasi yang tidak normal. Jika penyebabnya tidak teridentifikasi dan tindakan yang tepat tidak diambil pada waktu yang tepat, semua upaya sebelumnya akan sia-sia, sehingga mengakibatkan kegagalan proses commissioning. Untuk situasi yang tidak normal, sangat penting untuk membuat penilaian yang tepat waktu dan akurat serta memilih tindakan yang paling sederhana dan ekonomis untuk mencegah situasi menjadi lebih buruk.