Mengapa Pemisahan Air Lumpur-Terjadi Selama Pengoperasian Lumpur Aktif?

Hipotesis yang paling banyak diterima mengenai mekanisme pembentukan flok lumpur aktif adalah efek penghubung dari polimer ekstraseluler dan bakteri berfilamen. Oleh karena itu, masalah pemisahan lumpur-air dalam sistem lumpur aktif juga dapat dijelaskan dari aspek berikut:

Pertumbuhan yang tersebar, juga dikenal sebagai anti-flokulasi atau disintegrasi lumpur, umumnya diyakini disebabkan oleh kurangnya polimer ekstraseluler atau gangguan pada efek penghubung polimer tersebut, sehingga mencegah mikroorganisme lumpur aktif saling menempel. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan pertumbuhan tersebar meliputi: pertumbuhan bakteri non-flokulasi yang berlebihan; rasio kation divalen yang rendah (misalnya ion kalsium dan magnesium) terhadap kation monovalen (ion kalium dan natrium); efek anti-flokulasi biosurfaktan; keracunan lumpur karena masuknya racun; peningkatan tajam pada rasio F/M yang disebabkan oleh beban kejut atau kehilangan lumpur; dan pengasaman-area luas serta disintegrasi lumpur anaerobik di tangki aerasi.

Ukuran flok tersebut sangat bervariasi; flok yang lebih besar tenggelam dengan cepat, sedangkan flok yang lebih kecil tenggelam secara perlahan, membentuk lapisan terputus-putus dengan supernatan keruh.

Jika flok lumpur aktif hanya berisi bakteri-seperti flok dan tidak ada bakteri berfilamen, flok tersebut biasanya berukuran sangat kecil (sekecil 75µm), gembur, dan rapuh. Flok ini disebut flok lumpur berbentuk jarum.

Ketika bioflokulasi tidak efektif, flok ini mudah terpecah menjadi fragmen oleh aliran turbulen di tangki aerasi, terutama bila menggunakan aerasi mekanis atau penyebar gelembung besar. Selain itu, berbagai pompa, bendungan gravitasi, dan pipa yang berliku-liku dapat menciptakan turbulensi, yang selanjutnya membuat flok tersebut menjadi potongan-potongan kecil. Jika pemuatan lumpur (F/M) terlalu rendah, penuaan lumpur juga dapat menyebabkan gumpalan lumpur berbentuk jarum-.

Ukuran flok ini sangat bervariasi; flok yang lebih besar mengendap dengan cepat, sedangkan flok yang lebih kecil mengendap secara perlahan, membentuk lapisan terputus-putus dengan supernatan keruh.

Flok lepas terkadang terlihat tersuspensi di permukaan tangki pengendapan sekunder, namun limbahnya tetap jernih. Uji pengendapan menunjukkan bahwa kecepatan pengendapan lumpur lambat. Fenomena ini disebut suspensi flok lepas. Penyebab utamanya adalah sludge loading (F/M) yang terlalu tinggi, mikroorganisme lumpur aktif berada pada fase pertumbuhan logaritmik, sehingga mengakibatkan tingkat energi yang tinggi pada lumpur aktif, aktivitas mikroba yang kuat, tekstur flok lumpur yang longgar, pembentukan flok yang buruk, dan kesulitan dalam pengendapan. Ketika pemuatan lumpur dikurangi dengan tepat, flok yang lepas dapat hilang.