Tidak Ada Lagi Ketakutan dalam Mengoperasikan Sistem Pengolahan Biologis Air Limbah!
Proses lumpur aktif memainkan peran penting dalam pengolahan air limbah dan telah dipelajari secara luas baik di dalam negeri maupun internasional. Mengamati fase biologis lumpur aktif selama pengolahan air limbah dan menganalisis perubahan dalam komunitas biologis merupakan panduan penting untuk pengoperasian normal sistem pengolahan air limbah dalam jangka panjang.
Artikel ini memperkenalkan metode pengamatan fase biologis dalam proses lumpur aktif dan membahas peran indikatifnya dalam pengolahan air limbah, memberikan panduan untuk pengoperasian dan pengelolaan sistem pengolahan air limbah yang efektif.
Mengapa fase biologis mencerminkan keadaan sistem air limbah?
Prinsipnya adalah mikroorganisme, protozoa, dan metazoa dalam lumpur aktif mengoksidasi dan menguraikan bahan organik dalam air limbah menjadi CO2 dan H2O dalam kondisi aerasi. Beberapa zat anorganik, seperti PO43-, NH3, dan H2S, terurai, dan energi yang dihasilkan selama proses ini digunakan untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme itu sendiri.
Dengan masuknya air limbah secara terus menerus, fase biologis terus tumbuh dan berkembang biak di dalam air limbah, sehingga akhirnya membentuk ekosistem yang relatif stabil dengan fungsi degradasi tertentu.
Pembentukan ekosistem yang stabil ini mendapat manfaat dari lingkungan pertumbuhan yang menguntungkan bagi fase biologis, termasuk suhu, pH, muatan organik, konsentrasi antibiotik, dan pasokan oksigen. Ketika faktor pengontrol dalam sistem pengolahan air limbah berubah, jenis, jumlah, dan fungsi aktif berbagai fase biologis dalam lumpur aktif juga berubah.
Sampai batas tertentu, perubahan fase biologis lumpur aktif dalam sistem pengolahan mencerminkan kualitas dan status operasi sistem pengolahan air limbah.
Oleh karena itu, dengan mengamati perubahan kuantitas fase biologis dan lumpur aktif dalam sistem pengolahan air limbah, kita dapat memahami status pengoperasian dan kualitas sistem pengolahan serta menyesuaikan kondisi pengoperasian secara tepat waktu untuk mengubah fase biologis, sehingga menjamin kelangsungan pengoperasian normal sistem pengolahan. Saat ini pengamatan fase biologis pada sistem pengolahan air limbah banyak digunakan di bidang pengolahan air.
Metode Pengamatan Fase Biologis Lumpur Aktif
Kinerja Pengendapan Lumpur Aktif
Ambil lumpur aktif segar, masukkan ke dalam gelas ukur 100 ml, diamkan selama jangka waktu tertentu, dan amati dengan cermat laju pengendapan lumpur, apakah antarmuka air lumpur bersih, dan apakah supernatannya transparan, dll.
Pengamatan Fase Biologis Lumpur Aktif
Sebelum observasi, campurkan sampel secara menyeluruh. Dengan menggunakan pipet kuantitatif berdiameter besar-(memastikan akses mudah ke lumpur aktif), pipet 0,05 mL sampel ke kaca objek, tutup dengan kaca penutup, dan amati di bawah mikroskop. Awalnya, amati pada perbesaran 100x, survei seluruh bidang pandang untuk mendapatkan pemahaman awal tentang fase biologis sampel, termasuk keadaan flok, ukuran partikel, pemadatan, dan populasi protozoa dan metazoa yang diamati.
Identifikasi organisme terbesar dalam fase biologis, karena organisme terbesar ini menunjukkan waktu tinggal lumpur. Apabila pengamatan pada perbesaran 100x tidak mencukupi, gunakan perbesaran 400x. Yang paling penting adalah bagian mulut, posisi dan jumlah perlekatan flagela, pola perlekatan siliaris, dan pertumbuhan jamur berserabut; ini memerlukan pembesaran 400x atau lebih tinggi untuk pengamatan yang jelas.
Peran Indikatif Pengamatan Fase Biologis Lumpur Aktif
Struktur Lumpur Aktif
Berbagai sifat fisik dan biologis lumpur aktif secara obyektif mencerminkan status operasional proses pengolahan air limbah.
Jika selama pengamatan ditemukan flok lumpur aktif berukuran besar, dengan tepi jernih dan struktur padat, menunjukkan sifat adsorpsi dan pengendapan yang baik, hal ini menunjukkan bahwa sistem pengolahan air limbah beroperasi dengan baik dan dapat secara efektif memisahkan lumpur dan air pada proses pengolahan selanjutnya, sehingga menghasilkan kualitas limbah yang baik.
Amati air di antara flok untuk mengetahui adanya padatan tersuspensi (SS). Semakin tinggi konsentrasi SS menunjukkan banyaknya padatan tersuspensi dalam air limbah. Ketika sistem pengolahan tidak berfungsi, struktur lumpur menjadi longgar, flok menjadi lebih kecil, dan sejumlah besar protozoa dan metazoa, termasuk Paramecium, Cacing Berbentuk Kacang, Cacing Nefrotik, Amoebas, dan Trichomonas, muncul. Hal ini menunjukkan kinerja pengendapan lumpur yang buruk dan pemisahan air lumpur yang tidak efektif, sehingga memengaruhi kualitas limbah.
Indikasi Fase Biologis
(1) Indikatif Peran Protozoa dan Metazoa
Indikasi Beban Influen:
Dalam lumpur aktif yang beroperasi secara normal, fase biologis tetap relatif stabil, dengan protozoa sebagian besar terdiri dari Spesies seperti Entomopathia, Vorticostella, dan Rotifera. Ketika metazoa yang lebih tinggi seperti serangga-seperti beruang dan kepik muncul, hal ini menunjukkan bahwa beban masuk air limbah rendah. Ketika sistem pengolahan beroperasi pada beban rendah dalam waktu lama dan memasuki penuaan, mikro metazoa seperti rotifera dan nematoda akan muncul.
Pada saat ini, beban lumpur harus ditingkatkan. Ketika jumlah protozoa dalam lumpur aktif berkurang secara signifikan dibandingkan keadaan normal, dan beberapa protozoa seperti pemulung yang muncul pada kondisi beban rendah menghilang, dan tidak ada metazoa yang muncul, hal ini menunjukkan bahwa beban influen terlalu tinggi, dan amuba serta beberapa flagellata kecil dominan [2]. Pada saat ini, langkah-langkah seperti mengurangi aliran air limbah dan mengurangi pembuangan lumpur harus diambil untuk mengurangi beban lumpur dan menjaga pengoperasian sistem secara normal.
Indikator oksigen terlarut:
Ketika oksigen terlarut dalam lumpur aktif tidak mencukupi, protozoa seperti Atorva, bakteri belerang, kalajengking, dan neoformasi sering muncul. Pada saat yang sama, di bawah beban tinggi dan aerasi yang tidak mencukupi, sejumlah besar flagellata kecil muncul. Pada saat ini, langkah-langkah seperti meningkatkan aerasi harus diambil untuk meningkatkan oksigen terlarut. Ketika oksigen terlarut tinggi, organisme seperti amuba, sarcodactylus, dan rotifera sering muncul. Pada saat ini, langkah-langkah seperti mengurangi aerasi dan meningkatkan rasio pengembalian lumpur harus diambil untuk meningkatkan konsentrasi lumpur dan mengurangi beban lumpur.
Indikasi pH air limbah:
Ketika air limbah sangat basa, fenomena seperti limbah keruh, disintegrasi lumpur aktif, kematian dan disintegrasi protozoa, dan penurunan efisiensi pengolahan sering terjadi. Asam harus ditambahkan tepat waktu untuk menetralisirnya. Ketika keasaman terlalu kuat, tangki pengolahan lumpur aktif sering kali berbau asam, efisiensi pengolahan menurun, dan aktivitas berbagai fase biologis menurun. Pada saat ini, alkali harus ditambahkan tepat waktu untuk menyesuaikannya.
(2) Peran Indikatif Perubahan Ukuran Populasi Organisme yang Sama
Dalam kondisi pengoperasian normal, sistem pengolahan air limbah mempertahankan kuantitas dan variasi organisme yang relatif stabil. Sebaliknya, bila jenis dan jumlah organisme berfluktuasi secara signifikan, hal ini menunjukkan bahwa lingkungan sistem pengolahan air limbah juga mengalami perubahan.
Ketika sejumlah besar bakteri berfilamen muncul di lumpur, ini menunjukkan bahwa lumpur telah menggembung atau akan menggembung. Ini termasuk bakteri seperti *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia*, dan jamur. Tindakan yang relevan harus segera diambil untuk menghambat pertumbuhan bakteri berfilamen, menyesuaikan berbagai kondisi perawatan sistem, dan menjaga kestabilan pengoperasian sistem perawatan.
Ketika struktur flok lepas, flok kecil menjadi makanan bagi rotifera tertentu. Dengan makanan yang berlimpah, rotifera berkembang biak secara berlebihan. Dalam hal ini, usia lumpur, dan tindakan pembuangan lumpur yang tepat harus diambil untuk menghilangkan kerusakan yang disebabkan oleh penuaan lumpur terhadap efek pengolahan air. Protozoa dan beberapa hewan mikro-lebih sensitif terhadap racun dibandingkan racun itu sendiri. Serat pelindung merupakan indikator penting dalam lumpur aktif. Jika lumpur jenis ini berkurang dengan cepat, hal ini menandakan adanya zat beracun di dalam air limbah. Hal ini membutuhkan perlakuan awal yang tepat waktu.
Ringkasan
Lumpur aktif merupakan ekosistem yang relatif stabil dengan fungsi degradasi tertentu. Pembentukan ekosistem yang stabil ini mendapat manfaat dari lingkungan pertumbuhan yang menguntungkan bagi komunitas biologis. Ketika kondisi lingkungan dalam sistem pengolahan air limbah berubah, komunitas biologis yang bersangkutan juga akan berubah. Perubahan dalam komunitas biologis, sampai batas tertentu, mencerminkan kualitas dan status sistem pengolahan air limbah.
Dalam pengoperasian dan pengelolaan sistem pengolahan air limbah, status operasional sistem dapat dipelajari dengan mengamati perubahan fase biologis lumpur aktif. Hal ini memungkinkan identifikasi masalah secara tepat waktu dan penerapan tindakan untuk memastikan operasi yang berkelanjutan dan stabil. Namun, fase biologis lumpur aktif bervariasi secara signifikan di berbagai wilayah dan instalasi pengolahan air limbah karena perbedaan kualitas air, proses pengolahan, dan jenis air limbah.
Oleh karena itu, dalam praktiknya, penting untuk mempertimbangkan keadaan tertentu dan mempelajari hubungan antara perubahan kualitas air dan perubahan fase biologis dalam kasus yang sesuai. Mengamati perubahan-perubahan ini akan memandu pengoperasian dan pengelolaan instalasi pengolahan air limbah dengan lebih baik.