Rasio-udara-Air: Rasio total volume aerasi terhadap volume air limbah yang diolah, biasanya diukur dalam m³ udara/m³ air limbah. Ini adalah parameter kontrol paling penting untuk aerasi dalam tangki pengolahan biologis, yang secara langsung mempengaruhi oksigen terlarut (DO), nitrifikasi, konsumsi energi, pengendapan lumpur, dan pembentukan busa/pengambangan. Rasio udara-terhadap-air adalah nilai referensi; pengendalian akhir harus didasarkan pada-DO dalam tangki, kondisi lumpur, dan indikator limbah.
I. Rasio-udara-air bukanlah nilai tetap; empat faktor utama yang mempengaruhi:
1. Kualitas Air yang Berpengaruh
Nitrogen amonia dan BOD yang tinggi: Rasio-terhadap-air perlu ditingkatkan untuk memastikan nitrifikasi.
Konsentrasi influen yang rendah (pengenceran selama musim hujan): Rasio-terhadap-air harus dikurangi untuk mencegah DO berlebihan, penuaan lumpur, dan pembentukan busa.
2. Konsentrasi Lumpur (MLSS)
MLSS yang lebih tinggi berarti konsumsi oksigen total yang lebih besar; rasio-terhadap-udara harus ditingkatkan untuk volume air yang sama. MLSS rendah memerlukan pengurangan aerasi yang tepat.
3. Suhu Air
Suhu air rendah (musim dingin): Efisiensi transfer oksigen menurun, aktivitas bakteri nitrifikasi memburuk, sehingga memerlukan peningkatan rasio udara-terhadap air sebesar 20%-40% untuk mendapatkan efek yang sama; di musim panas, hal ini dapat dikurangi secara tepat.
4. Efisiensi Peralatan Aerasi
Cakram/pipa aerasi mikropori memiliki pemanfaatan oksigen yang tinggi, sehingga memungkinkan rasio-terhadap-air yang lebih rendah; pipa berlubang yang lebih tua memiliki efisiensi aerasi yang rendah, sehingga memerlukan rasio udara-terhadap-air yang jauh lebih tinggi. Jika kepala aerasi tersumbat, bahkan rasio udara-terhadap-air yang tinggi sekalipun tidak akan menghasilkan DO (oksigen terlarut) aktual yang tinggi.
II. Cara Mengontrol Rasio-udara terhadap-Air di-situs (Penerapan Praktis)
1. Menghitung Rasio Udara-terhadap-Air Aktual
Rasio Udara-terhadap-Air Aktual=Total Volume Udara Aerasi (m³/h) Volume Air Masuk Sesaat (m³/h)
Total volume udara blower 8000 m³/jam, volume air masuk 1000 m³/jam, rasio-ke-air=8:1.
2. Utamakan pengendalian DO, jangan hanya fokus pada rasio-terhadap-air.
Kontrol DO tahap aerobik: 2,0-3,0 mg/L (nitrifikasi); DO pada akhir tahap aerobik dalam proses denitrifikasi tidak boleh melebihi 3 mg/L, karena tingginya DO yang terbawa oleh resirkulasi akan mengganggu denitrifikasi anoksik.
Jika perbandingan udara-terhadap-air sudah 10:1, namun DO tetap<1.5 mg/L: Prioritize checking for aerator blockage and insufficient blower pressure; do not simply increase the airflow.
If the air-to-water ratio is only 6:1, and DO is already >4 mg/L: Aliran udara harus dikurangi. Aerasi yang berlebihan akan menyebabkan fragmentasi lumpur, lumpur terapung, dan lonjakan konsumsi energi.
3. Penyesuaian Zonasi dan Tangki
Proses A²/O:
Zona Anaerobik/Anoksik: Aerasi dilarang keras; hanya pengadukan yang diperbolehkan.
Pra-Tahap Aerobik: Degradasi BOD menghabiskan banyak oksigen; volume udara dapat ditingkatkan dengan tepat.
Pasca Aerobik-Tahap (Zona Nitrifikasi): Pastikan DO 2-3 mg/L; kurangi DO dengan tepat di bagian akhir untuk mengurangi DO yang terbawa ke zona anoksik melalui arus balik.
4. Strategi Penyesuaian terhadap Perubahan Kondisi Operasi
1) Peningkatan Aliran Influen dan Kualitas Air Encer pada Musim Hujan:
Dengan peningkatan aliran, jika rasio-terhadap-air dipertahankan pada tingkat yang tetap, total volume udara akan meningkat, sehingga mudah menyebabkan tingkat DO yang berlebihan. Dalam hal ini, rasio-terhadap-air harus dikurangi, dengan memprioritaskan tingkat DO.
2) Suhu Rendah di Musim Dingin:
Untuk target DO yang sama, tingkatkan rasio-terhadap-air sebesar 20-30%, sambil memantau pengendapan lumpur untuk mencegah aerasi dan penyebaran lumpur yang berlebihan.
3) Peningkatan Syok Nitrogen Amonia Influen:
Tingkatkan segera rasio-terhadap-air untuk memprioritaskan nitrifikasi; sesuaikan kembali ke tingkat normal setelah kadar nitrogen amonia turun untuk menghindari aerasi tinggi yang berkepanjangan.
AKU AKU AKU. Masalah Umum dalam Kontrol Rasio Udara-terhadap-Air
1. Rasio Udara-terhadap-Air Tinggi, DO Tidak Tinggi
Kemungkinan besar disebabkan oleh sistem aerasi yang tersumbat, penuaan, dan kebocoran membran; konsentrasi lumpur yang terlalu tinggi, dengan konsumsi oksigen melebihi pasokan oksigen. Jangan menambah aerasi; periksa peralatannya terlebih dahulu.
2. Rasio-udara terhadap-Air Rendah, DO Tinggi
Beban influen rendah, rasio umpan/mikroorganisme (F/M) rendah, lumpur berada dalam kondisi penuaan beban rendah, dengan mudah menghasilkan lumpur mengambang halus dalam jumlah besar. Buang lumpur dengan tepat dan terus kurangi aerasi.
3. Rasio Udara-terhadap-Air Normal, tetapi Total Nitrogen dalam Limbah Tinggi
DO yang terlalu tinggi pada tahap aerobik, cairan yang kembali membawa oksigen ke tangki anoksik, sehingga menghambat denitrifikasi. Kurangi volume udara akhir aerobik untuk menurunkan DO menjadi 1,5-2,5 mg/L.
4. Mengejar Rasio Udara-terhadap-Air yang Tinggi
Konsekuensi Langsung: Peningkatan konsumsi daya secara signifikan; kerusakan flok lumpur, penurunan SVI, peningkatan padatan tersuspensi dalam limbah; peningkatan busa.