sistem aerasi

17
SISTEM AERASI Ada beberapa tipe system aerasi yang digunakan untuk pengolahan air limbah. Penggunaan system berdasarkan pada fungsi yang dapat diterapkan, tipe dan geometri reaktor, dan biaya untuk pemasangan dan pemeliharaan. Tabel Tipe Sistem Aerasi Classification Description Use or application Submerged Diffused Air : Fine-bubble (fine- pore) system Bubbles generated with ceramic, plastic, or flexible membranes (domes, tubes, disks, plates, or panel configurations) All types of activated- sludge processes Coarse-bubble (nonporous) system Bubbles generated with orifices, injections, and nozzles, or shear plates) All types of activated- sludge processes, channel and grit chamber aeration, and aerobic digestion Sparger Turbine Low-speed turbine and compressed-air injection All types of activated- sludge processes and aerobic digestion Static Tube Mixer Short tubes with internal baffles designed to retain air injected at bottom of tube in contact with liquid Aerated lagoons and activated-sludge processes Jet Compressed air All types of activated-

Upload: rika-mandasari-oktiviani

Post on 31-Dec-2015

202 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sistem Aerasi

SISTEM AERASI

Ada beberapa tipe system aerasi yang digunakan untuk pengolahan air limbah.

Penggunaan system berdasarkan pada fungsi yang dapat diterapkan, tipe dan geometri reaktor,

dan biaya untuk pemasangan dan pemeliharaan.

Tabel Tipe Sistem Aerasi

Classification Description Use or applicationSubmergedDiffused Air :Fine-bubble (fine-pore) system

Bubbles generated with ceramic, plastic, or flexible membranes (domes, tubes, disks, plates, or panel configurations)

All types of activated-sludge processes

Coarse-bubble (nonporous) system

Bubbles generated with orifices, injections, and nozzles, or shear plates)

All types of activated-sludge processes, channel and grit chamber aeration, and aerobic digestion

Sparger Turbine Low-speed turbine and compressed-air injection

All types of activated-sludge processes and aerobic digestion

Static Tube Mixer Short tubes with internal baffles designed to retain air injected at bottom of tube in contact with liquid

Aerated lagoons and activated-sludge processes

Jet Compressed air injected into mixed liquor as it is pumped under pressure through jet device

All types of activated-sludge processes, equalization tank mixing and aeration, and deep tank aeration

Surface :Low-speed turbine aerator Large-diameter turbine used to

expose liquid droplets to the atmosphere

Conventional activated sludge processes, aerated lagoons, and aerobic digestion

High-speed floating aerator Small-diameter propeller used to expose liquid droplets to the atmosphere

Aerated lagoons and aerobic digestion

Aspirating Inclined propeller assembly Aerated lagoonsRotor-blush or rotating-disk assembly

Blades or disks mounted on a horizontal central shaft are

Oxidation ditch, channel aeration, and aerated lagoons

Page 2: Sistem Aerasi

Classification Description Use or applicationrotated through the liquid. Oxygen is induced into the liquid by the splashing action of the rotor and by exposure of liquid droplets to the atmosphere

Cascode Wastewater flaws over a series of steps in sheet flow

Postaeration

Diffused-Air Aeration

Ada 2 metode dasar pada pengolahan aerasi yaitu :

1. Untuk memperkenalkan udara atau oksigen murni ke dalam air limbah dengan diffuser

yang tenggelam atau perangkat aerasi lainnya

2. Untuk agitasi air limbah secara mekanis sehingga meningkatkan kelarutan udara dari

atmosfer.

Diffusers

Variasi perangkat difusi telat diklsifikasikan sebagai fine bubble dan coarse bubble, dengan

anggapan bahwa fine bubbles lebih efisien untuk transfer oksigen. Untuk mengkategorikan

diffused aeration system dengan karakteristik fisik peralatan. Tiga kategori terdiri dari :

1. Porous or fine pore diffusers

2. Nonporous diffusers

3. Perangkat difusi lain seperti jet aerator, aspirating aerators, and U-tube aerators.

Berikut adalah beberapa variasi perangkat tipe diffused-air.

Page 3: Sistem Aerasi

Porous Diffusers

Porous diffusers dibuat dalam banyak bentuk, umumnya berbentuk kubah, disks, pipa, dan

membran. Bentuk piringan juga paling sering digunakan, namun biayanya sangat mahal dan

pemeliharaannya rumit. Bentuk kubah, disks, dan membrane sudah banyak digantikan dengan

peralatan baru.

banyak bahan telah digunakan dalam pembuatan diffusers porus. bahan-bahan ini umumnya

jatuh ke dalam kategori bahan keramik dan plastik kaku dan plastik fleksibel, karet, atau

selubung kain. bahan keramik terdiri dari partikel mineral berbentuk bulat atau tidak teratur

terikat bersama untuk menghasilkan jaringan lorong-lorong interkoneksi melalui aliran udara

terkompresi. Plastik berisi sejumlah saluran interkoneksi atau pori-pori melalui dimana udara

terkompresi bisa melewati.

dengan semua diffusers, adalah penting bahwa pasokan udara menjadi bersih dan bebas dari

partikel debu yang mungkin menyumbat diffusers. Air filter, sering terdiri dari filter

viscoustrostatic juga telah digunakan.

Page 4: Sistem Aerasi

Non Porous Diffusers

diffusers keropos menghasilkan gelembung besar dari diffusers berpori dan akibatnya memiliki

efisiensi aerasi rendah, tetapi keuntungan dari biaya yang lebih rendah, kurang pemeliharaan,

dan tidak adanya persyaratan kemurnian udara ketat dapat mengimbangi rendah transfer efisiensi

oksigen dan biaya energi. Sistem layout khas untuk diffusers orifice erat paralel dengan layout

untuk kubah berpori dan diffusers disk; Namun, pola spiral tunggal dan dual-roll menggunakan

pita penempatan diffuser sempit atau lebar adalah yang paling umum.

Aerator Mekanik

Aaerator mekanik umumnya dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan desain besar dan fitur

operasi: aerator dengan sumbu vertikal dan aerator dengan sumbu horisontal. Kedua kelompok

kemudian dibagi lagi menjadi permukaan dan aerator terendam. di aerator permukaan, oksigen

terikut dari atmosfer, dalam aerator terendam, oksigen terikut dari atmosfer dan dan untuk

beberapa jenis, dari udara atau oksigen murni diperkenalkan di bawah tangki. Dalam kedua

kasus, memompa atau mengagitasi aksi aerator membantu untuk menjaga isi dari tangki aerasi

atau basin campuran.

Page 5: Sistem Aerasi

Surface Mechanical Aerators with Vertical Axis

Submerged Mechanical Aerators with Vertical Axis

Page 6: Sistem Aerasi

Mechanical Aeration with Horizontal Axis

Page 7: Sistem Aerasi

Kinerja aerator

Aerator mekanis yang dinilai dalam hal kecepatan transfer oksigen mereka dinyatakan sebagai

kilogram oksigen per kilowatt jam (pon oksigen per jam tenaga kuda) pada kondisi standar.

Untuk keperluan perencanaan, data kinerja standad harus disesuaikan untuk mencerminkan

kondisi lapangan diantisipasi dengan menggunakan persamaan berikut.

Page 8: Sistem Aerasi

Kebutuhan energi untuk pencampuran dalam sistem aerasi

Seperti dengan sistem udara tersebar, ukuran dan bentuk dari tangki aerasi sangat penting jika

pencampuran yang baik yang harus dicapai. Tangki aerasi mungkin persegi atau persegi panjang

dan mungkin berisi satu atau lebih aerator. Kedalaman dan lebar tangki aerasi untuk aerator

permukaan mekanik tergantung pada ukuran aerator, dan nilai-nilai yang khas diberikan dalam

tabel. Dalam desain laguna aerasi untuk pengolahan air limbah domestik, adalah sangat penting

bahwa kebutuhan daya pencampuran diperiksa karena, dalam banyak kasus, itu akan menjadi

faktor pengendali.

Page 9: Sistem Aerasi

Generatori dan pembangkit oksigen tingkat tinggi

Setelah jumlah oksigen yang dibutuhkan ditentukan, maka perlu jenis pembangkit oksigen yang

terbaik akan melayani kebutuhan IPAL. Ada dua desain pembangkit oxygen dasar:

1. tekanan adsorpsi (PSA) sistem Maller dan ukuran tanaman lebih umum.

2. proses pemisahan udara kriogenik tradisional untuk aplikasi besar. Oksigen cair juga dapat

diangkut dengan truk dan disimpan di tempat dalam bentuk cair.

Tekanan Adsorpsi

Tekanan ayunan sistem adsorpsi menggunakan proses adsorpsi multibed untuk memberikan

aliran kontinu gas oksigen. Prinsip pengoperasian tekanan adsorpsi pada tekanan tinggi, dan

adsorben diregenerasi oleh "blowdown" untuk tekanan rendah. proses beroperasi pada siklus

berulang memiliki dua langkah dasar, adsorpsi dan regenaration. Selama tahap adsorpsi, udara

umpan mengalir melalui salah satu adsorber dibuat berulang. Selama regenerasi, kotoran

dibersihkan dari adsorben sehingga bed akan tersedia lagi untuk tahap adsorpsi. Regenetion

dilakukan dengan depressurizing tekanan atmosfer, membersihkan dengan beberapa oksigen, dan

repressurizing kembali ke tekanan udara.

Kriogenik Pemisahan Air

Proses pemisahan udara kriogenik melibatkan pencairan udara, diikuti oleh distilasi fraksional

untuk memisahkan menjadi komponen-komponennya (terutama nitrogen dan oksigen).

Pertama, udara yang masuk disaring dan dikompresi, dan kemudian diumpankan ke penukar

panas berbalik, yang menjalankan fungsi ganda pendinginan dan mengeluarkan uap air dan

karbon dioksida dengan membekukan campuran ini keluar ke permukaan penukar. Berkala

beralih atau berbalik udara umpan dan aliran limbah nitrogen melalui melewati identik dari

penukar untuk menumbuhkan uap air dan kapasitas penghapusan doixide karbon menyelesaikan

proses ini.

Waktu pelarutan

Page 10: Sistem Aerasi

Kunci yang harus dimasukkan ke dalam sistem pelarutan oksigen komersial waktu tinggal

oksigen. Untuk mengoptimalkan penyerapan oksigen murni siperlukan waktu tinggal sekitar 100

detik. Selanjutnya, dua aliran fase harus dijaga untuk menghindari dari penggabungan

gelembung oksigen untuk mempertahankan efisiensi penyerapan. Sayangnya, beberapa sistem

pelarutan oksigen murni mengkonsumsi banyak energi untuk melepaskan satu ton oksigen

murni.

U-tube kontraktor

Sistem transfer oksigen lain yang menggabungkan fitur desirables untuk pelarutan oksigen

komersial yang efisien dengan unit yang rendah konsumsi enery adalah U-tube dan melalui

kecepatan 2,5 m / s, waktu tinggal 25 detik. kebutuhan energi yang rendah karena gelembung /

campuran air dipompa melalui pipa diisi U-tube yang hidrostatik bertekanan dengan konfigurasi

vertikal.

Aerasi Tersebar Konvensional

Aerasi atau aeratoer permukaan yang konvensional harus beroperasi dalam headspace tertutup

untuk menyerap oksigen komersial secara efisien. Sebuah penutup beton biasanya ditempatkan

di atas tangki aerasi untuk menyertakan headspace.

Postaeration

kebutuhan untuk sistem postaeration telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir dengan

pengenalan standar limbah dan izin yang meliputi kadar oksigen dissoled tinggi (5 sampai 8 mg /

L). untuk memenuhi persyaratan postaeration, tiga metode yang paling umum digunakan:

1. kaskade aerasi

2. aerasi mekanis

3. udara menyebar

Cascade aerasi

jika kendala dan hidrolik kondisi izin aliran gravitasi, metode paling mahal untuk meningkatkan

kadar oksigen terlarut adalah dengan menggunakan kaskade aerasi. Kaskade aerasi terdiri dari

Page 11: Sistem Aerasi

menggunakan kepala debit yang tersedia untuk menciptakan turbulensi sebagai air limbah jatuh

dalam film tipis melalui serangkaian langkah-langkah konkret. metode yang paling umum

digunakan untuk menentukan tinggi cascade yang diperlukan didasarkan pada persamaan

berikut.

10-6

Proses pengolahan anaerobik lainnya

Page 12: Sistem Aerasi

ditutupi anaerobik lagoon proses lagun anaerobik telah digunakan untuk kekuatan tinggi limbah

air limbah industri air, seperti air limbah pengolahan daging. Penahanan kali berkisar dari 20

sampai 50 hari dengan kedalaman laguna dari 5 sampai 10 m. salah satu keuntungan utama untuk

proses laguna tertutup adalah kemampuan mereka untuk menangani berbagai sifa limbah

termasuk padatan dan minyak dan gemuk. Keuntungan lainnya termasuk konstruksi sederhana

dan relatif ekonomis, volume besar yang dapat memberikan pemerataan beban, penggunaan

beban rendah, dan kualitas efluen tinggi. Kerugian meliputi area yang luas lahan yang

dibutuhkan, potensi pakan inefisiensi distribusi aliran, dan pemeliharaan penutup geomembrane.

proses pemisahan membran pengolahan anaerobik

pemisahan membran telah dipertimbangkan untuk reaktor anaerob, namun teknologi ini masih

dalam tahap perkembangan. Keuntungan potensial untuk menggunakan teknologi pemisahan

membran adalah:

1. menggunakan konsentrasi biomassa tinggi dalam reaktor anaerob untuk mengurangi ukuran

dan meningkatkan beban COD volumetrik,

2. memungkinkan jauh lebih tinggi SRT dalam reaktor anaerobik dengan menangkap hampir

lengkap Solida yang bisa mengakibatkan penghapusan maksimum zat COD terlarut VFA dan

terdegradasi untuk memberikan berkualitas tinggi limbah.

Page 13: Sistem Aerasi

3. memaksimalkan penangkapan padatan tersuspensi limbah untuk lebih meningkatkan kualitas

limbah dari pengobatan anerobic. dua terakhir potensi keuntungan dari SRT lama dan rendah

limbah padatan tersuspensi konsentrasi harus memungkinkan reaktor anaerobik untuk

menghasilkan kualitas limbah sama dengan proses pengolahan sekunder aerobik.