Pengoperasian dan Pengelolaan Tangki Pengendapan Sekunder di Instalasi Pengolahan Air Limbah

Tangki pengendapan sekunder adalah struktur kunci dalam sistem pengolahan air limbah lumpur aktif. Tugas utamanya adalah memisahkan padatan dan cairan dari cairan campuran dalam tangki reaksi, memastikan kualitas limbah yang stabil dan konsentrasi lumpur sistem. Tingkat pengoperasian dan pengelolaan tangki pengendapan sekunder secara langsung mempengaruhi efisiensi pengolahan secara keseluruhan dan biaya pengoperasian instalasi pengolahan air limbah. Artikel ini, berdasarkan pengalaman operasional dan metode perhitungan, merinci poin-poin pengelolaan utama tangki pengendapan sekunder, standar pembuangan lumpur, dan tindakan penanggulangan untuk masalah operasional umum.

Dalam sistem pengolahan air limbah, frekuensi dan jumlah pembuangan lumpur berlebih secara langsung mempengaruhi stabilitas MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) sistem dan kinerja pengolahan tangki reaksi.

1. Frekuensi Pembuangan Lumpur

Hindari keputihan harian yang terkonsentrasi. Pembuangan harus dilakukan dengan interval yang sedapat mungkin, setiap 2-3 jam, untuk mengurangi dampak terhadap kualitas air sistem dan komunitas mikroba.

2. Metode Perhitungan Debit

Konsentrasi target MLSS yang harus dipertahankan dalam reaktor digunakan sebagai dasar perhitungan, ditentukan oleh konsentrasi SS (padatan tersuspensi) dan konsentrasi bahan organik terlarut (terutama BOD terlarut) dari influen. Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut:

Dimana: a adalah total beban SS yang mengalir ke dalam reaktor dalam satu hari, kg/hari; b adalah laju penghilangan BOD5 (kg/hari) × laju konversi lumpur untuk penghilangan BOD − volume lumpur aktif dalam cairan campuran (kg) × laju oksidasi otomatis-respirasi endogen (d⁻¹). Laju konversi lumpur untuk penghilangan BOD5 dapat diambil sebesar 0,7, dan laju oksidasi otomatis respirasi endogen dapat diambil sebesar 0,07.

Metode ini akurat, namun rumit dalam penggunaan sehari-hari. Untuk memudahkan pengelolaan, perhitungan yang disederhanakan dapat digunakan berdasarkan hubungan keseimbangan antara SV (indeks volume lumpur) dan MLSS, seperti yang ditunjukkan pada rumus berikut.

Dimana: Qg adalah volume pembuangan lumpur pada kondisi normal, dihitung dari catatan operasi, m³/d; V adalah volume tangki reaksi, m³; Xr adalah konsentrasi lumpur yang dikembalikan (mg/L, yang dapat diganti dengan MLSS×2 jika tidak dapat diukur).

Selama pengoperasian tangki pengendapan sekunder, masalah seperti limbah flokulan dan lumpur yang mengambang dapat terjadi, yang tidak hanya mempengaruhi kualitas limbah tetapi juga berdampak pada proses selanjutnya. Penyebab dan penanggulangannya dianalisis di bawah ini.

1. Konsentrasi Padatan Tersuspensi yang Tinggi dalam Limbah

(1) Penyebab

1) Aliran influen yang berlebihan, waktu retensi yang tidak mencukupi di tangki pengendapan sekunder, dan peningkatan beban permukaan;

2) Kinerja pengendapan lumpur aktif yang buruk (SVI tinggi).

(2) Penanggulangan

1) Mengontrol laju aliran influen dan menyeimbangkan aliran di tangki pemerataan ujung depan;

2) Saat hujan, matikan pompa balik untuk mengurangi volume sirkulasi air dan menurunkan beban permukaan tangki sedimentasi sekunder;

3) Dalam desain proyek, pilih tangki sedimentasi sekunder berbentuk lingkaran dibandingkan tangki persegi untuk menghindari masalah hembusan lumpur turbulen di ujung rantai pengikis.

2. Lumpur Mengambang
Lumpur yang mengapung menyebabkan peningkatan tajam pada padatan tersuspensi dalam limbah, sehingga menimbulkan bau busuk. Penyebabnya perlu segera diidentifikasi dan diatasi. Penyebab umum terbagi dalam tiga kategori:

(1) Dekomposisi anaerobik menghasilkan gas (CO₂, CH₄)

Manifestasi: Lumpur yang mengambang berwarna hitam dan cepat mengendap setelah disemprotkan.

Penyebab: Dekomposisi anaerobik dari lumpur yang diendapkan di sudut mati tangki sedimentasi sekunder, terutama umum terjadi di musim panas.

Penanggulangan: Perkuat pengoperasian pengikis, hilangkan sudut mati dari endapan lumpur, dan bersihkan secara manual bila perlu.

(2) Produksi nitrogen selama denitrifikasi (N₂)

Perwujudan: Lumpur yang mengapung berwarna-kuning kecoklatan, namun mengendap setelah disemprotkan.

Penyebab: Nitrifikasi di tangki reaksi terlalu cepat sehingga menyebabkan sejumlah besar nitrat masuk ke zona anaerobik di dasar tangki pengendapan sekunder, memicu denitrifikasi dan produksi gas.

Penanggulangan: 1) Memasang bagian anaerobik di ujung tangki reaksi; 2) Jika perlu, sesuaikan proses untuk menghambat nitrifikasi (dengan mempertimbangkan persyaratan lingkungan dari limbah untuk menghindari nitrogen amonia melebihi standar); 3) Untuk kasus-kasus khusus yang melibatkan pembuangan dekat-pantai dan kebutuhan untuk menyediakan nitrogen amonia sebagai nutrisi untuk budidaya perikanan, pengendalian nitrogen amonia dapat dilonggarkan dengan tepat.

(3) Proliferasi Actinomycete dan produksi gas

Perwujudannya: Sejumlah besar lumpur tipis mengapung di permukaan, dengan gelembung gas menempel pada lumpur dalam bentuk berserabut atau-seperti millet, sehingga tidak mengendap setelah disemprotkan.

Penanggulangan: 1) Periksa lumpur di bawah mikroskop untuk memastikan adanya actinomycetes; 2) Mengambil tindakan tepat waktu untuk menghambat actinomycetes (seperti menyesuaikan umur lumpur, mengontrol kandungan minyak dan asam organik dalam influen).

1. Pengujian dan Pemantauan Reguler

(1) Pantau konsentrasi MLSS, SVI, dan pengembalian lumpur setiap hari;

(2) Lengkapi operator dengan strip uji nitrat dan nitrit. Gunakan strip tes untuk memeriksa nitrogen nitrat dan nitrogen nitrit secara teratur. Jika kadarnya melebihi rentang pengukuran strip uji, encerkan sampel sebelum pengujian.

2. Mencegah Endapan Lumpur

(1) Pastikan pengikis lumpur beroperasi secara normal untuk mencegah sedimentasi di sudut mati tangki sedimentasi sekunder;

(2) Bersihkan lumpur dasar tangki sedimentasi sekunder secara teratur, terutama selama-musim bersuhu tinggi (pembersihan manual memerlukan pengujian gas beracun dan berbahaya, gas yang mudah terbakar dan meledak, serta kandungan oksigen di ruang terbatas; saat ini, terdapat robot pembersih lumpur di pasaran yang dapat menggantikan pekerjaan manual dan lebih aman).

3. Menyesuaikan Pembuangan Lumpur Secara Ilmiah

(1) Berdasarkan nilai perhitungan dan pengalaman operasional, hindari fluktuasi yang sering dan besar;

(2) Segera sesuaikan frekuensi pembuangan lumpur dan volume pembuangan tunggal selama hari hujan atau ketika kualitas air influen berubah.

4. Mempertimbangkan persyaratan lingkungan efluen:

(1) Memahami sepenuhnya karakteristik ekologi daerah pembuangan (misalnya budidaya perairan, lanskap badan air);

(2) Mengembangkan rencana operasi yang memenuhi standar kualitas air setempat dan kebutuhan ekologis.

Ringkasan: Tangki sedimentasi sekunder mungkin tampak seperti tangki sedimentasi saja, namun merupakan "pos pemeriksaan terakhir" yang menghubungkan tangki reaksi dan saluran keluar limbah. Hal ini tidak hanya harus menstabilkan kualitas limbah tetapi juga menyediakan pasokan lumpur kembali yang stabil ke tangki reaksi. Pengoperasian dan manajemen harus mematuhi prinsip perhitungan ilmiah + penilaian berdasarkan pengalaman + penyesuaian dinamis, dikombinasikan dengan data pemantauan waktu nyata dan kondisi lingkungan pembuangan, untuk mencegah masalah sebelum terjadi. Hanya dengan cara inilah pengoperasian instalasi pengolahan air limbah yang efisien, stabil, dan ramah lingkungan dapat benar-benar tercapai.