1. Keuntungan dan kerugian pengupasan udara
Keuntungan: Pengupasan udara efektif untuk mengolah-air limbah nitrogen amonia dengan konsentrasi tinggi karena prosesnya yang sederhana, efek pengolahan yang stabil, serta biaya infrastruktur dan pengoperasian yang rendah, sehingga sangat praktis.
Kekurangan: Influen dan efluen memerlukan penyesuaian pH; tanpa penyerapan asam, gas amonia yang terkelupas memasuki atmosfer bersama udara, menyebabkan polusi sekunder; dan air limbah{0}}kekerasan tinggi akan mengalami kerak yang parah.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengupasan udara
1) pH
Nitrogen amonia dalam air sebagian besar berada dalam kesetimbangan antara ion amonia (NH4+) dan amonia bebas (NH3). Hubungan kesetimbangannya adalah sebagai berikut:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)
Persamaan (1) dipengaruhi oleh pH. Ketika pH tinggi, kesetimbangan bergeser ke kanan, menghasilkan proporsi amonia bebas yang lebih besar. Ketika pH sekitar 11, amonia bebas berjumlah sekitar 90%.
2) Suhu
Persentase distribusi antara ion amonia dan ion amonia dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Ka=Kw / Kb=(CNH3·CH+) / CNH4+ (2)
Terlihat dari rumus (2), pH merupakan salah satu faktor utama yang mempengaruhi persentase amonia bebas dalam air. Selain itu suhu juga mempengaruhi kesetimbangan reaksi (1); bila suhu naik, kesetimbangan bergeser ke kanan. Data yang relevan menunjukkan bahwa ketika pH lebih besar dari 10, laju disosiasi berada di atas 80%, dan ketika pH mencapai 11, laju disosiasi mencapai 98%, dengan pengaruh suhu yang minimal.
3) Gas-Rasio Cairan:
Rasio gas-cair mengacu pada rasio volume udara (uap) terhadap target pengupasan (amonia-mengandung air limbah).
Ada dua faktor yang mempengaruhi perpindahan amonia dari air ke atmosfer: yang pertama adalah tegangan permukaan pada antarmuka air-udara; yang lainnya adalah tegangan permukaan pada perbedaan konsentrasi amonia pada antarmuka paling kecil, sehingga menghasilkan pelepasan gas amonia terbesar. Jika tetesan air terbentuk, peningkatan jumlah gas amonia yang ditransfer akan sangat kecil. Oleh karena itu, pembentukan tetesan air berulang kali membantu menghilangkan amonia. Perbedaan konsentrasi nitrogen amonia dalam air dan atmosfer menjadi pendorong perpindahan gas amonia. Untuk meminimalkan konsentrasi nitrogen amonia di sekitar tetesan air, udara harus disirkulasikan dengan cepat. Mengaduk tetesan air dengan udara yang mengandung gas amonia konsentrasi rendah membantu mempercepat pelepasan amonia.
Untuk volume air limbah tertentu, peningkatan volume gas akan meningkatkan gaya penggerak perpindahan massa, yang bermanfaat untuk pengupasan nitrogen amonia. Namun, volume dan kecepatan gas yang terlalu besar akan menghambat aliran normal air limbah di sepanjang bahan pengemas, atau bahkan mencegahnya mengalir ke bawah, sehingga menyebabkan banjir. Oleh karena itu, untuk volume air limbah tertentu, rasio minimum-terhadap-gas dikendalikan oleh kecepatan gas yang membanjiri; namun, jika volume influennya kecil, maka akan menghabiskan banyak energi, sehingga proses pengupasan nitrogen amonia umumnya mengontrol rasio gas-terhadap-cair pada kisaran 3000.
