Bak ekualisasi: ukuran untuk debit puncak dan beban puncak

Apa yang dilakukan bak ekualisasi air limbah

Bak ekualisasi air limbah berada di antara bangunan inlet dan proses yang dilindunginya. Bak ini menerima debit berapa pun laju kedatangannya dan melepaskannya pada laju yang dapat diolah IPAL hilir, sehingga keduanya terpisah. Pada IPAL perkotaan, laju kedatangan berayun sepanjang hari; pada lokasi industri, laju itu berayun mengikuti pola shift atau pembuangan batch.

Bak ini melakukan dua tugas, dan keduanya diukur secara berbeda. Ekualisasi debit meredam laju kedatangan air; ekualisasi beban meredam massa polutan yang datang per jam. Bak yang diaduk saat terisi melakukan sebagian dari keduanya, tetapi IPAL yang menghadapi pembuangan batch cairan pekat memerlukan volume yang diukur berdasarkan massa, bukan berdasarkan liter.

Yang diperoleh bagian hilir dari bak ini adalah IPAL yang lebih kecil dan lebih stabil: tahap biologis yang tidak harus dibangun untuk jam puncak, peralatan dosing yang bekerja pada laju konstan, dan lonjakan pH atau suhu yang datang dalam keadaan terdilusi alih-alih sebagai gelombang.

Debit puncak air limbah: apa arti angkanya

Debit puncak bukan satu angka. Setidaknya ada tiga, dan desain yang menyebut salah satunya tanpa mengatakan yang mana belum bisa disebut desain. Yang pertama adalah jam puncak pada hari kering, lonjakan pagi atau sore yang menjadi dasar ukuran sebagian besar IPAL perkotaan. Yang kedua adalah hari puncak, volume 24 jam tertinggi. Yang ketiga adalah puncak cuaca basah, infiltrasi dan inflow setelah hujan, yang pada saluran gabungan atau saluran bocor dapat melipatgandakan puncak hari kering sekaligus mengencerkan kekuatannya.

Faktor yang mengubah rata-rata menjadi puncak menjadi pokok bahasan bagan faktor puncak, dan perilakunya sama di mana-mana: semakin kecil populasi yang dilayani, semakin besar faktornya. Lokasi industri tidak memiliki faktor puncak dalam pengertian perkotaan; yang dimilikinya adalah pola shift, yang dibaca dari catatannya sendiri.

Puncak yang penting untuk penentuan ukuran bukanlah angka terbesar dalam catatan. Puncak itu adalah angka terbesar yang tidak dapat diserap proses hilir, dan perbedaan di antara keduanya itulah tujuan bak ini.

Ekualisasi debit dalam pengolahan air limbah: apa yang diredam

Ekualisasi ini menyebarkan kedatangan air ke lebih banyak jam, dan yang tidak dilakukannya adalah menyisihkan beban apa pun: jumlah kilogram BOD yang sama tetap datang sepanjang hari, hanya tersebar lebih merata. Apakah itu membuat beban lebih mudah atau lebih sulit bergantung pada bagaimana konsentrasi dan debit bergerak bersama di saluran air limbah Anda.

Pada saluran air limbah perkotaan, debit dan kekuatan biasanya naik bersamaan, karena lonjakan pagi juga merupakan debit terkuat, sehingga mendatarkan debit sekaligus mendatarkan beban massa. Pembuangan industri sering kali sebaliknya: batch kuat datang dalam volume kecil, pada jam yang tidak terkait dengan puncak domestik. Menyebarkannya ke lebih banyak jam menyebarkan massanya alih-alih menguranginya, yang biasanya memang diinginkan proses biologis, tetapi massanya tidak hilang. Bila beban dan bukan debit yang menjadi masalah, volumenya harus diukur berdasarkan kurva massa.

Pengadukan saat bak terisi memiliki konsekuensi kedua: pemerataan cenderung menurunkan puncak debit dan konsentrasi secara bersamaan, yang membantu pada layanan perkotaan dan bisa tidak membantu bila aliran berkekuatan tinggi perlu dijaga terpisah alih-alih diencerkan. Bagan kualitas influen desain memaparkan angka-angka yang biasanya menjadi acuan desain sebuah IPAL.

Menentukan ukuran dengan kurva massa, bukan dengan persentase

Metode yang menjawab pertanyaan itu dengan benar adalah kurva volume kumulatif. Gambarkan volume influen kumulatif terhadap waktu sepanjang hari desain, tarik garis volume kumulatif yang akan keluar bila pengambilan konstan, dan jarak vertikal terbesar antara kedua garis itu adalah tampungan yang harus ditahan bak: jumlah seberapa jauh kedatangan pernah melampaui pengambilan.

Tiga hal praktis menentukan apakah jawabannya bernilai. Catatan harus mencakup hari terburuk dan bukan minggu tipikal, karena bak yang diukur berdasarkan hari rata-rata tidak menyisakan kapasitas untuk hari yang menjadi alasan pembeliannya. Intervalnya harus cukup halus untuk menunjukkan puncaknya. Dan bila tidak ada catatan, sebuah kurva harus dibangun dari jumlah penduduk, alokasi, dan faktor puncak, lalu diperlakukan sebagai sementara sampai IPAL memiliki meteran debitnya sendiri.

Praktik desain sering menyebut rentang awal sekitar 10 sampai 30 persen dari debit harian untuk layanan perkotaan, atau volume yang setara dengan beberapa jam debit rata-rata. Bacalah itu sebagai metode awal dan bukan sebagai spesifikasi: itu adalah pemeriksaan kewajaran atas jawaban kurva massa, bukan penggantinya, dan saluran gabungan, infiltrasi tinggi, serta pembuangan batch industri semuanya mendorong volume yang dibutuhkan menjauh dari tengah rentang.

Waktu tinggal hidrolik dalam bak ekualisasi

Waktu tinggal hidrolik dalam bak ekualisasi adalah volume dibagi debit, sebuah hasil dari penentuan ukuran dan bukan masukan untuknya: menyebut enam sampai dua belas jam terlebih dahulu lalu mengukur bak pada angka itu adalah cara fungsi peredaman terhapus dari desain IPAL. Tetap layak dihitung, karena angkanya memberi tahu apa lagi yang akan dilakukan bak. Waktu tinggal yang panjang di iklim hangat mengubah bak tanpa aerasi menjadi tangki pengendapan dan kemudian menjadi bak septik, dengan padatan menumpuk dan sulfida muncul, sedangkan waktu tinggal yang pendek pada lokasi dengan puncak industri yang tajam sama sekali tidak meredamnya. Bagan volume tangki dan HRT membahas bagaimana waktu tinggal menjadi volume bak.

Beban puncak, dan kasus ketika tidak sejalan dengan debit puncak

Bila beban datang dalam batch, kendala pengikatnya adalah massa dan bukan volume, dan kurva yang harus dibangun adalah massa kumulatif terhadap kapasitas pengolahan kumulatif. Cara pembacaannya sama: selisih terbesar antara apa yang telah datang dan apa yang dapat ditangani proses adalah tampungan yang harus disediakan bak, di sini sebagai volume pada konsentrasi tempat bak diaduk.

Kedua jawaban itu sering berbeda, dan desainnya kemudian memiliki tiga pilihan: mengukur satu bak pada nilai yang lebih besar di antara keduanya; membagi tugas antara bak debit dan bak beban; atau mengurangi batch di sumbernya, dengan industri hulu mengekualisasi pembuangannya sendiri atau dengan perubahan produksi yang menghentikan cairan pekat datang dalam satu gumpalan. Yang ketiga biasanya paling murah.

Pengadukan, aerasi, dan pengambilan pada bak ekualisasi air limbah

Bak yang tidak diaduk adalah tangki pengendapan dengan kontrol ketinggian: padatan mengendap, volume efektifnya turun, dan bak menyerahkan gumpalan pekat kepada proses ketika akhirnya dikuras. Pengadukan menjaga isinya seragam, sehingga apa yang keluar mewakili apa yang masuk. Susunan yang menyediakannya — mixer submersible, grid gelembung kasar, atau sirkulasi pompa — bergantung pada padatan dalam aliran dan pada apakah isinya harus tetap aerobik.

Aerasi adalah pertanyaan terpisah. Aerasi diperlukan bila isinya jika tidak akan menjadi septik, yang berarti waktu tinggal panjang, iklim hangat, kekuatan organik tinggi, atau sulfida dalam air limbah yang masuk, dan aerasi adalah cara termurah untuk menjaga bak tetap teraduk sekaligus aerobik. Ini tidak gratis: bak yang diaerasi mengonsumsi oksigen, dan bak yang diaerasi tanpa beban kerja hanyalah biaya operasi tanpa hasil.

Susunan pengambilan menentukan berapa banyak dari volume yang dihitung yang dapat digunakan. Bak yang dikuras oleh pompa laju tetap hanya mempertahankan peredamannya sampai titik cut-out level rendah, dan volume di bawah titik itu mati. Pengambilan variabel, pengambilan yang mengikuti kapasitas proses hilir, atau sepasang bak yang dikuras bergantian semuanya mengubah berapa banyak volume yang sebenarnya tersedia.

Kesalahan umum

• Menentukan ukuran dari persentase debit harian tanpa catatan debit di belakangnya: persentase adalah pemeriksaan atas suatu jawaban, bukan sebuah metode.
• Catatan debit yang terlalu kasar. Debit puncak air limbah bisa berlangsung dua puluh menit dan tetap hilang dalam total harian.
• Mengasumsikan pengambilan konstan, padahal pembacaan kurva massa memang mengasumsikan hal itu.
• Melupakan volume mati di bawah cut-out level rendah dan freeboard di atas level tinggi.
• Menempatkan bak di depan penyaringan dan grit removal, padahal keduanya melindungi mixer dan pompanya.
• Membiarkan bak tanpa pengadukan, lalu menyalahkan prosesnya atas gumpalan yang muncul.
• Membiarkan waktu tinggal hidrolik dalam bak ekualisasi berjalan cukup lama hingga bak menjadi septik, tanpa merencanakan aerasi yang kemudian dibutuhkannya.
• Memperlakukan ekualisasi debit dalam pengolahan air limbah sebagai ekualisasi beban: volume yang meredam liter bukanlah volume yang meredam kilogram.

Pemeriksaan mandiri sebelum volume ditetapkan

• Apakah ada catatan debit yang mencakup hari terburuk dan musim terburuk dan bukan minggu tipikal?
• Apakah intervalnya cukup halus untuk menunjukkan puncak terpendek yang penting?
• Apakah tampungan yang dibutuhkan sudah dibaca dari kurva volume kumulatif?
• Apakah kurva beban juga sudah dibangun, bila lokasi memiliki pembuangan batch atau yang digerakkan shift?
• Mana dari keduanya yang mengikat, debit atau beban, dan apakah bak sudah diukur berdasarkan yang itu?
• Apakah bak ekualisasi air limbah mengaduk cukup baik untuk menjaga padatan tetap tersuspensi pada waktu tinggal yang dipilih?
• Apakah aerasi diperlukan untuk mencegah isinya menjadi septik, dan apakah biaya operasinya sudah diperhitungkan?
• Berapa banyak dari volume nominal yang dapat digunakan antara cut-out level rendah dan alarm level tinggi?

Dari catatan debit ke sebuah bak

Volumenya berasal dari data operasi IPAL dan bukan dari tabel: catatan debit sepanjang hari terburuk yang dapat diharapkan lokasi, dibaca pada kurva kumulatif terhadap pengambilan yang dapat diterima proses hilir. Bagan volume tangki dan HRT menunjukkan arti waktu tinggal sebagai volume bak, panduan pemilihan dan penentuan ukuran IPAL menggarap lahan yang sama dari debit desain dan baku mutu efluen, dan halaman IPAL kontainer menjelaskan bentuk paket dari tugas yang sama. Bila volume ekualisasi dan tahap biologis dibeli bersamaan, volume dan pola debit yang harus dijadikan acuan desain dikonfirmasi dengan pabrik berdasarkan catatan debit dan analisis influen Anda, bukan diasumsikan dari tabel.