MLSS dan MLVSS dalam air limbah: apa yang dihitung kedua angka ini

Apa yang dihitung pembacaan MLSS air limbah

Istilah ini perlu dibedah sebelum angkanya dipakai. MLSS (padatan tersuspensi dalam campuran) adalah singkatan dari mixed liquor suspended solids dalam air limbah, dan ia terdiri dari tiga bagian. Mixed liquor adalah isi bak aerasi: aliran yang masuk, lumpur yang dikembalikan dari clarifier (bak pengendapan), dan kultur mikroorganisme yang tumbuh di dalamnya. Padatan tersuspensi adalah massa padatan kering yang terbawa dalam liter-liter itu, dinyatakan dalam miligram per liter. Angka MLSS air limbah karena itu adalah sebuah konsentrasi dan bukan kuantitas: ia menyatakan seberapa padat bak terisi, bukan seberapa besar populasinya. Dua bak dengan konsentrasi yang sama tetapi volume berbeda menampung jumlah biologi yang berbeda, itulah sebabnya konsentrasi tidak pernah dibaca sendirian.

Tiga jenis bahan berada di balik angka itu, dan hanya satu di antaranya yang melakukan pekerjaan. Yang pertama adalah biomassa hidup, yang mengoksidasi bahan organik dan, bila umur lumpur memungkinkan, juga amonia. Yang kedua adalah materi partikulat inert yang masuk bersama influen dan hanya keluar bersama lumpur buang, ditambah fraksi mati dari kultur. Yang ketiga adalah mineral: grit dan lanau yang lolos dari penyaringan masuk, serta endapan hidroksida yang terbentuk ketika garam logam didosiskan.

Pengukurannya adalah penimbangan, bukan pembacaan instrumen. Volume mixed liquor yang diketahui disaring melalui filter dengan ukuran pori standar, dikeringkan pada sekitar 103 sampai 105 derajat Celsius, lalu residunya ditimbang. Ukuran pori dan suhu pengeringan termasuk metode gravimetri konvensional dan bukan milik IPAL Anda, dan itulah salah satu alasan dua laboratorium dapat melaporkan nilai yang berbeda untuk sampel yang sama.

MLSS adalah angka yang dipakai untuk mengemudikan IPAL konvensional, karena ia menutup neraca massa. Massa padatan yang ditahan di dalam sistem dibagi massa yang dibuang setiap hari adalah umur lumpur, sehingga pada konsentrasi yang stabil laju pembuangan lumpur menetapkan umurnya. Itulah sebabnya konsentrasi itu muncul dalam volume bak aerasi, dalam rasio lumpur resirkulasi, dan dalam rasio makanan terhadap mikroorganisme.

Konsentrasi MLSS di dalam bak aerasi

Angka yang lazim dikutip menempatkan lumpur aktif konvensional pada sekitar 2000 sampai 4000 mg/L dan aerasi diperpanjang pada sekitar 3000 sampai 6000 mg/L. Bacalah sebagai metode awal, bukan sebagai spesifikasi: konsentrasi yang dapat ditahan suatu IPAL ditetapkan oleh clarifier, bukan oleh tabel, dan batas atasnya adalah titik ketika lapisan lumpur berhenti mengendap cukup rendah untuk tetap berada di luar efluen.

Yang menetapkan angka itu adalah sebuah rantai. Sludge volume index menggambarkan seberapa baik lumpur mengendap, konsentrasi lumpur resirkulasi mengikutinya, dan konsentrasi yang dijalankan bak mengikuti laju resirkulasi bersama massa padatan yang dapat dibawa clarifier. Bak yang diminta menahan lebih banyak padatan daripada yang dapat dikembalikan clarifier-nya akan kehilangan padatan itu melewati pelimpah, apa pun yang tertulis di lembar kerja.

Pengambilan sampel menentukan apakah pembacaan itu berarti sama sekali:

• Ambil sampel dari titik yang sama setiap kali. Mixed liquor tidak seragam di sepanjang bak: sampel di dekat saluran masuk membawa konsentrasi yang berbeda dari sampel di saluran keluar, dan pembacaan dari titik yang berpindah tidak dapat dibandingkan dengan catatan minggu lalu.
• Ambil dari bak aerasi, bukan dari saluran lumpur resirkulasi. Lumpur resirkulasi adalah konsentrat yang sudah dihasilkan clarifier, dan konsentrasinya adalah besaran yang berbeda dengan kegunaan yang berbeda.
• Ambil sampel dengan bak dalam keadaan pencampuran dan aerasi normalnya, dan catat oksigen terlarut pada saat yang sama, agar perubahan konsentrasi dapat dibaca terhadap kondisi saat pengukurannya.
• Laporkan angka itu beserta tanggal, titik, dan metodenya, karena konsentrasi tanpa ketiga hal itu tidak dapat dibandingkan dengan apa pun, dan perlakukan satu sampel sesaat sebagai satu titik waktu, bukan sebagai gambaran seluruh IPAL.

Apa yang ditambahkan fraksi volatil

MLVSS (padatan tersuspensi mudah menguap dalam campuran) adalah bagian volatil dari pengukuran yang sama: mixed liquor volatile suspended solids. Ia dihasilkan dari filter yang sama, yang kemudian dipijarkan, secara konvensional pada sekitar 550 derajat Celsius, lalu ditimbang lagi. Yang terbakar habis adalah fraksi volatil; yang tersisa adalah fraksi tetap atau fraksi abu. Jika dinyatakan sebagai konsentrasi, susut pijar adalah angka MLVSS.

Di IPAL lumpur aktif, padatan tersuspensi mudah menguap dalam pengolahan air limbah dipakai sebagai perkiraan fraksi organik, dan fraksi organik itu sebagian besar adalah kulturnya. Itulah bagian yang berguna dari pengukuran ini, sekaligus bagian yang paling sering dibaca berlebihan. MLVSS adalah proksi biomassa, bukan pengukurannya. Sel yang mati tetap volatil; demikian pula bahan organik yang masuk bersama influen dan belum teroksidasi; demikian pula produk simpanan di dalam sel; dan demikian pula bahan kimia organik apa pun yang didosiskan IPAL. Fraksi volatil yang naik dapat berarti kulturnya tumbuh, atau dapat berarti influen membawa lebih banyak partikulat organik daripada yang dapat diuraikan IPAL dalam waktu yang tersedia.

Pengukuran ini berguna sebagai tren, bukan sebagai nilai absolut. Fraksi volatil yang turun sementara MLSS tetap stabil menunjukkan bak sedang menumpuk materi mineral. Fraksi volatil yang naik setelah perubahan influen menunjukkan bebannya telah berubah. Dalam kedua kasus, arah pergerakannya membawa lebih banyak informasi daripada angka desimalnya.

Rasio mlvss terhadap mlss dalam air limbah

Bagi MLVSS dengan MLSS dan hasilnya menggambarkan komposisi padatan, bukan jumlahnya. Untuk lumpur aktif kota, rasio mlvss terhadap mlss dalam air limbah lazim dikutip pada kisaran sekitar 0.6 sampai 0.8, dan seperti setiap rentang dalam artikel ini, ia termasuk praktik umum dan bukan milik IPAL Anda.

Beberapa hal menggerakkannya, dan sebagian besar layak diketahui sebelum angka itu ditafsirkan.

• Umur lumpur. Umur lumpur yang panjang menahan padatan di dalam sistem cukup lama sehingga fraksi inert menumpuk, karena materi inert tidak dikonsumsi dan hanya keluar bersama lumpur buang. Fraksi volatil pada bak yang sama karena itu menurun seiring bertambahnya usia IPAL, tanpa ada yang salah dengan biologinya.
• Dosing kimia. Garam logam yang didosiskan untuk penyisihan fosfor atau untuk koagulasi meninggalkan endapan hidroksida di dalam lumpur. Zat itu mineral, tertahan bersama lumpur, dan menaikkan MLSS tanpa menaikkan MLVSS. Kapur dan bahan kimia anorganik lain yang mencapai bak melakukan hal yang sama.
• Grit dan lanau. Bahan yang seharusnya tertangkap di penyaringan masuk malah tiba di bak aerasi sebagai padatan tetap, dan rasio bak ikut turun.
• Komposisi influen. Buangan industri yang tinggi padatan tersuspensi anorganik menarik rasio ke bawah; buangan yang sebagian besar berupa bahan organik terlarut tidak menambah apa pun pada fraksi tetap.
• Umur lumpur ke arah sebaliknya. Lumpur yang muda membawa fraksi inert lebih kecil per satuan biomassa, sehingga rasionya cenderung lebih tinggi, sampai IPAL mulai kehilangan padatan yang tidak dapat diendapkannya.

Mengapa kedua angka dibaca bersama

MLSS adalah angka yang dipakai untuk mengendalikan prosesnya; MLVSS adalah angka yang memeriksa apakah MLSS berkata benar. Dibaca bersama, keduanya memisahkan IPAL yang benar-benar membawa lebih banyak biologi dari IPAL yang membawa lebih banyak materi mineral. Perbedaan itu penting ketika angka-angka ini menjadi masukan desain: rasio makanan terhadap mikroorganisme yang dihitung hanya dari MLSS adalah rasio terhadap total padatan, yang hanya sebagian mengonsumsi makanannya, sehingga bila fraksi inertnya besar rasionya meremehkan beban pada biologinya.

Kegunaan praktisnya sederhana dan andal. Catat kedua angka pada titik yang sama dan baca rasionya sebagai garis yang bergerak lambat, bukan salah satu angkanya sendirian. Rasio yang turun selangkah dan tetap di sana adalah fakta tentang inventaris padatan, dan apa yang berubah pada influen atau pada pembuangan lumpur dijawab dari catatan operasi, bukan dari pengukurannya sendiri.

Kesalahan umum

• Membaca rasio sebagai ukuran kesehatan biologi. Ia mengukur komposisi padatan, dan IPAL dengan rasio yang menurun bisa saja berjalan baik.
• Membandingkan nilai MLSS atau MLVSS dari dua laboratorium dengan ukuran pori filter dan suhu pengeringan yang berbeda, lalu menganggap perbedaannya sebagai perubahan pada IPAL.
• Mengambil sampel dari saluran lumpur resirkulasi atau dari efluen lalu mencatat hasilnya sebagai konsentrasi bak aerasi.
• Mengabaikan clarifier dari inventaris. Lapisan lumpur menahan padatan yang menjadi dasar perhitungan umur lumpur, dan angka bak aerasi saja tidak menggambarkan sistemnya.
• Melaporkan MLVSS sebagai biomassa. Padatan volatil mencakup bahan organik yang belum teroksidasi dari air yang sama, sehingga angkanya adalah fraksi massa dan bukan hitungan jumlah organisme.
• Menyalin angka target MLSS dari IPAL lain yang airnya berbeda dan clarifier-nya berbeda.
• Mengubah titik atau waktu pengambilan sampel lalu membaca lonjakan itu sebagai perubahan proses.

Pemeriksaan mandiri sebelum kedua angka itu dipakai

• Apakah sampel diambil pada titik yang ditetapkan di dalam bak aerasi, pada waktu yang ditetapkan dalam siklusnya, dan dicatat demikian?
• Apakah ukuran pori filter dan suhu pengeringan dicantumkan bersama hasilnya, agar dapat dibandingkan dengan pembacaan sebelumnya?
• Apakah suhu pemijaran untuk fraksi volatil juga dicatat, karena suhu itu termasuk metodenya dan bukan sampelnya?
• Apakah konsentrasi MLSS air limbah sudah diperiksa terhadap lumpur yang dapat dikembalikan clarifier, bukan terhadap tabel?
• Apakah fraksi volatil dibaca sebagai tren di sepanjang catatan, bukan sebagai nilai dengan ambang lulus?
• Apakah dosing garam logam atau kapur dicatat pada tanggal yang sama, karena ia menggerakkan rasio tanpa menggerakkan biologinya?
• Apakah laju pembuangan lumpur dicatat bersama kedua angka itu, agar umur lumpur yang benar-benar dijalankan IPAL dapat dihitung?
• Bila angka-angka itu menjadi masukan bagi perhitungan rasio atau umur, apakah dasar perhitungannya sama seperti sebelumnya?

Dari sebuah pembacaan menjadi tugas IPAL

Kedua angka itu menggambarkan bak yang sudah ada, dan keduanya dibaca mundur ketika kapasitas harus ditentukan. Massa padatan yang dibutuhkan biologinya berasal dari beban dan umur lumpur, konsentrasi yang dapat ditahan clarifier menetapkan volumenya, dan keduanya bersama-sama menetapkan bak aerasi dan kebutuhan udaranya. Bagan volume tangki dan HRT mengubah waktu tinggal menjadi volume bak, dan halaman peralatan MBR terintegrasi mencakup versi membran dari proses yang sama. Berapa banyak yang dapat ditahan satu unit pada air Anda dikonfirmasi dengan pabrik untuk influen dan baku mutu efluen Anda, bukan diasumsikan dari tabel.