Grit removal (pengendapan pasir) dalam pengolahan air limbah: mengapa di paling depan

Apa itu grit

Grit adalah fraksi aliran yang masuk yang padat, sebagian besar anorganik, dan tidak akan terurai: pasir, kerikil, abu, kaca, cangkang telur, biji, dan sisa makanan yang lebih berat. Yang menjadikannya grit adalah kecepatan pengendapannya dan bukan ukurannya: grit jatuh jauh lebih cepat daripada partikel organik berukuran sama, dan perbedaan itulah yang dimanfaatkan prosesnya. Angka desain yang biasanya disebut adalah penyisihan partikel sampai sekitar 0.2 mm dengan berat jenis mendekati 2.65, dibaca sebagai metode awal dan bukan sebagai spesifikasi, karena distribusi ukuran pada saluran nyata bersifat spesifik lokasi.

Grit bukan tugas yang sama dengan penyaringan. Bar screen menyisihkan apa yang besar, apa yang mengapung, dan apa yang membelit — kain, tisu basah, ranting — dan melakukannya berdasarkan ukuran. Grit removal menyisihkan apa yang padat dan kecil, berdasarkan kecepatan pengendapan. Halaman penyaringan dan mikrofiltasi membahas tugas yang pertama; artikel ini membahas yang kedua.

Berapa banyak grit yang akan dijumpai sebuah IPAL tidak dapat dibaca dari angka nasional. Saluran terpisah yang melayani perumahan menghasilkan sebagian kecil dari apa yang dihasilkan saluran gabungan di kota yang menabur pasir di jalannya, dan konstruksi di hulu dapat melipatgandakannya lagi. Jawaban praktisnya adalah mengukurnya: catat grit yang disisihkan per volume yang diolah selama satu tahun penuh, dan ukur peralatan penanganannya untuk angka yang lebih tinggi.

Mengapa grit removal dalam pengolahan air limbah berada di paling depan

Sebuah IPAL dapat beroperasi bertahun-tahun tanpa bak grit dan tetap memenuhi batas pembuangannya. Meskipun demikian, grit removal ditempatkan di depan, karena yang tidak dapat dihindari IPAL adalah membayar harga grit di tempat lain. Biayanya muncul di lima tempat.

• Pompa. Grit bersifat abrasif: grit mengauskan impeler, rumah pompa, dan seal mekanis, serta memperpendek interval antar-overhaul pada pompa yang mengalirkan seluruh debit.
• Tangki dan saluran. Grit mengendap di mana pun kecepatan menurun: pada belokan saluran, dasar tangki aerasi, sudut-sudut bak. Volume yang ditempatinya adalah volume pengolahan yang sudah dibayar tetapi tidak dapat digunakan, dan menyisihkannya kemudian berarti menghentikan operasi tangki.
• Saluran lumpur dan volume digester. Grit ikut terbawa lumpur dan menumpuk di digester sampai digester harus dibersihkan, yang mahal dan membuat unitnya berhenti beroperasi.
• Peralatan dewatering. Kain filter, scroll, dan belt tidak mentoleransi pasir, dan mode kegagalannya adalah keausan dan bukan peringatan.
• Pembuangan. Grit yang telah disisihkan tetap harus ditangani dan dibuang, dan grit yang sebagian besar berupa bahan organik dan air adalah volume yang Anda bayar dua kali untuk memindahkannya.

Poin terakhir itulah sebabnya penyisihan harus diikuti dengan pencucian atau klasifikasi: bak penampung grit yang berbau dan setengahnya bahan organik telah memasukkan bahan organik beberapa kali beratnya sendiri ke dalam kontainer limbah.

Di mana bak grit pada instalasi pengolahan air limbah berada

Bak grit pada instalasi pengolahan air limbah termasuk dalam headworks, dan posisinya ditentukan oleh dua hal: bak itu harus berada di depan peralatan yang dilindunginya, dan di tempat debit masih memiliki cukup energi untuk dikendalikan. Urutan biasanya adalah penyaringan kasar, penyaringan halus, bak grit, pengukuran debit, lalu rangkaian proses. Bila debit harus diangkat dari bak inlet, bak grit ditempatkan di depan pompa-pompa itu jika tata letaknya memungkinkan.

Ada dua konsekuensi. Menyisihkan grit di hulu pompa mengubah pemilihan pompa, dan bila grit tidak dapat disisihkan terlebih dahulu, pompa harus dapat menoleransinya. Headworks juga merupakan satu desain hidrolik dan bukan tiga: penyaringan, bak grit, dan pengukuran debit berbagi satu saluran, satu ketinggian air, dan satu set kecepatan, dan perubahan pada salah satunya menggeser yang lain.

Bak grit aerasi dalam pengolahan air limbah, dan alternatifnya

Jenis-jenis bak berbeda dalam cara menjaga grit tetap mengendap sekaligus menahan bahan organik tetap tersuspensi.

• Bak grit aliran horizontal. Saluran panjang dengan kecepatan terkendali dan hopper grit di ujung jauhnya. Kecepatannya harus cukup rendah agar grit mengendap dan cukup tinggi untuk membawa padatan organik melewatinya, sebuah pita sempit yang terus didorong keluar oleh debit.
• Bak grit aerasi dalam pengolahan air limbah. Udara yang dilepaskan di sepanjang satu sisi menggulung aliran menjadi spiral, sehingga grit terlempar ke sisi luar dan mengendap sementara bahan organik yang lebih ringan terus terbawa. Udara juga mencuci grit. Laju udaranya harus ditetapkan sesuai debit: pada laju yang salah, bak entah membawa grit melewatinya atau mengendapkan bahan organik bersamanya.
• Bak grit vortex. Debit dibuat berputar dalam bak berbentuk kerucut, dan grit terkonsentrasi di dasar, dari mana sebagian kecil dikuras keluar. Desain yang umum dipakai menempatkan sedikit atau tidak sama sekali bagian bergerak di bawah garis air, itulah sebabnya jenis ini populer di lokasi tanpa operator.
• Tangki detritus, dan unit gabungan. Bak grit dan classifier dalam satu unit, atau penyaringan dan grit removal dalam satu saluran fabrikasi. Sering kali jawaban yang tepat bila headworks harus ringkas atau harus datang sebagai satu paket.

Pilihan mengikuti rentang debit, grit yang diperkirakan, dan perhatian operator yang dapat diberikan lokasi, bukan dari jenis mana yang paling umum: bak yang memerlukan pengendali kecepatan, scraper lemak, dan pemeriksaan harian kurang cocok untuk lokasi tanpa siapa pun di sana.

Menentukan ukuran bak grit, dan dua kecepatan yang saling bertentangan

Premis grit removal adalah kompromi yang harus dinyatakan desainnya: sisihkan partikel padat sampai ukuran yang dipilih, dan bawa semua yang lebih ringan melewati ke tahap biologis. Dua kecepatan saling bertentangan. Terlalu lambat, dan padatan organik mengendap bersama grit sehingga sistem penanganannya menerima beban yang tidak dapat dicucinya; terlalu cepat, dan grit langsung terbawa melewatinya sehingga baknya tidak melakukan apa-apa.

Angka yang biasanya disebut untuk bak aliran horizontal adalah kecepatan horizontal sekitar 0.3 m/s dengan waktu detensi sekitar 40 sampai 60 detik. Bacalah itu sebagai metode awal dan bukan sebagai spesifikasi. Angka itu menggambarkan bak yang menangani debit mendekati nilai desainnya: pada setengah debit itu kecepatannya menjadi separuh, bahan organik mengendap, dan kinerja bak lebih buruk daripada saat puncak. Itulah sebabnya puncak, dan bukan rata-rata, menjadi angka acuan pemeriksaan bak, dan bagan faktor puncak membahas bagaimana rata-rata menjadi puncak.

Cara menentukan angka untuk suatu lokasi: endapkan sampel material yang tiba di headworks dan bacalah distribusi ukuran serta berat jenisnya. Bila salurannya tidak biasa — sistem gabungan yang membawa pasir jalan, atau daerah tangkapan dengan konstruksi di hulu — pengukuran itu mengubah jawabannya lebih banyak daripada tabel mana pun, dan mekanisme penyisihan, kemiringan hopper, serta classifier kemudian diukur berdasarkan angka yang sama.

Headworks air limbah sebagai satu tugas

Headworks air limbah adalah satu-satunya tempat dalam IPAL di mana debitnya masih mentah dan belum ada apa pun di hilir yang terlindungi. Penyaringan, grit removal, penyisihan lemak bila diperlukan, dan pengukuran debit biasanya diperlakukan sebagai satu desain, karena semuanya berbagi saluran dan ketinggian air yang sama, dan karena mode kegagalan masing-masing adalah beban yang diteruskan ke tahap berikutnya. Jarak antar-batang pada bar screen mengubah apa yang mencapai bak grit; ketinggian dasar bak mengubah head yang tersedia bagi bagian IPAL lainnya.

Bila headworks harus ringkas, atau harus datang sebagai unit buatan pabrik, tugas-tugasnya sering digabungkan dalam satu saluran fabrikasi. Halaman penyaringan dan mikrofiltasi menjelaskan sisi penyaringan dari susunan itu, termasuk bar screen mekanis dan mikrofiler rotary di belakangnya.

Kesalahan umum

• Mengukur bak berdasarkan debit rata-rata. Bak paling tidak efektif pada debit rendah, tempat bahan organik mengendap, dan paling tidak melindungi pada debit tinggi, tempat grit terbawa melewatinya.
• Memperlakukan grit removal dalam pengolahan air limbah sebagai penyaringan. Kedua tugas itu menyisihkan material yang berbeda, dan bak yang dirancang sebagai bar screen tidak melakukan salah satu pun dari kedua tugas itu.
• Meninggalkan pencucian dan klasifikasi di luar lingkup. Grit yang keluar masih bersama bahan organiknya berarti volume, bau, dan biaya pembuangan.
• Merancang bak tanpa peralatan penanganan grit: classifier, drainase, kontainer limbah, dan ruang untuk bekerja.
• Mengabaikan lemak: lemak datang bersama grit, melapisi mekanisme penyisihan dan classifier, dan memerlukan keputusan tersendiri.
• Mengambil angka pemuatan grit dari proyek lain: jenis saluran, penaburan pasir jalan, dan konstruksi di hulu menggesernya dengan faktor dan bukan dengan persentase.
• Melupakan akses pemeliharaan, padahal bak grit adalah salah satu dari sedikit unit yang diharapkan dibuka dan dikosongkan oleh sebuah IPAL.

Pemeriksaan mandiri sebelum bak ditetapkan

• Apakah puncak yang menjadi acuan pemeriksaan bak adalah puncak IPAL ini?
• Apakah kasus debit rendah sudah diperiksa seperti halnya kasus debit tinggi?
• Apakah target penyisihan dinyatakan sebagai ukuran partikel dan berat jenis, bukan sebagai jenis bak?
• Apakah angka pemuatan grit didasarkan pada saluran ini dan diukur, bukan diasumsikan?
• Apakah bak grit pada instalasi pengolahan air limbah berada di hulu pompa yang dilindunginya, dan bila tidak, apakah pompanya dipilih untuk menangani grit?
• Apakah grit dicuci atau diklasifikasi sebelum dimasukkan ke kontainer, dan apakah air pencucinya diperhitungkan?
• Apakah ada keputusan soal lemak, dan tempat untuk membuang lemak itu?
• Apakah headworks air limbah sudah diperiksa sebagai satu desain hidrolik, dalam hal head yang dibebankannya pada bagian IPAL lainnya?

Dari headworks ke rangkaian proses

Headworks ada untuk menyerahkan kepada proses suatu debit yang dapat diolahnya: tanpa kain, tanpa grit, tanpa lemak, dan pada laju yang dapat diterima unit berikutnya. Halaman penyaringan dan mikrofiltasi membahas tugas penyaringan, halaman sedimentasi membahas tugas padatan terendap di belakangnya, dan panduan pemilihan dan penentuan ukuran IPAL mengambil debit desain serta baku mutu efluen dan mengubahnya menjadi sebuah rangkaian. Bila seluruh headworks dibeli sebagai satu unit fabrikasi, susunan bak, tugas penanganan grit, dan air pencuci yang dibutuhkan dikonfirmasi dengan pabrik berdasarkan debit desain dan jenis saluran Anda, bukan diasumsikan dari tabel.