1 Bahaya, sumber dan karakteristik air limbah anggur
Dengan pertumbuhan ekonomi Tiongkok dan peningkatan pendapatan per kapita, tingkat konsumsi pasar anggur Tiongkok meningkat pesat, industri anggur berkembang pesat, dan sejumlah besar kilang anggur bermunculan. Pada saat yang sama, produksi anggur yang berkembang pesat telah menghasilkan air limbah dalam jumlah besar. Karena perusahaan-perusahaan ini sebagian besar berlokasi di daerah pinggiran kota yang terpencil, dan tidak memiliki fasilitas drainase yang lengkap, pembuangan langsung polutan organik dengan konsentrasi tinggi-yang mengandung gula, alkohol, dan senyawa asam organik berdampak serius terhadap lingkungan.
Alur proses umum produksi wine kira-kira:
penyortiran dan penghancuran → penghancuran → fermentasi alkohol → pengepresan → fermentasi malolaktik → pencampuran → penuaan → stabilisasi → pembotolan → produk jadi. Air limbah yang dibuang terutama berasal dari tahap penghancuran, pengepresan, fermentasi, pembersihan, dan tahap lainnya selama pemrosesan. Air limbah produksi anggur mempunyai karakteristik konsentrasi tinggi, kroma tinggi, SS tinggi dan kesulitan dalam pengendapan bahan tersuspensi. Kualitas airnya biasanya bersifat asam, dan kualitas serta kuantitas air sangat berfluktuasi selama musim pengolahan, menunjukkan perubahan musim yang jelas antara musim pengepresan dan musim non-pengepresan.
2 Desain aliran proses
2.1 Latar belakang proyek dan pengujian kualitas air yang berpengaruh
Perusahaan anggur yang berlokasi di Ningxia adalah-perusahaan pembuat anggur. Air limbah yang dihasilkan selama produksi dan operasi terutama berasal dari drainase pembersihan bengkel dan tangki anggur, yang mengandung anggur dalam jumlah tertentu, tanpa air limbah industri khusus. Air limbah tersebut termasuk dalam air limbah organik dengan konsentrasi tinggi-yang dapat terbiodegradasi dan limbah rumah tangga. Parameter kualitas air yang diuji ditunjukkan padaTabel 1.
| Tabel 1 Parameter kualitas air yang berpengaruh | |
| Parameter | Nilai |
| CODkr | Kurang dari atau sama dengan 2400 mg/L |
| BOD5 | Kurang dari atau sama dengan 900 mg/L |
| SS | Kurang dari atau sama dengan 800 mg/L |
2.2 Tujuan desain
Proyek ini bermaksud untuk mengadopsi proses yang relevan. Tujuan desainnya adalah setelah diolah, air limbah dan limbah rumah tangga yang dihasilkan akan memenuhi standar kualitas air "irigasi pertanian kering" dalam "Standar Kualitas Air Irigasi Lahan Pertanian" (GB5084-2005), sehingga perusahaan dapat membuang polutan sesuai dengan hukum dan memenuhi standar pembuangan.
2.3 Pemilihan proses
Mengingat karakteristik air limbah anggur, proses "oksidasi kontak biologis A²O" dipilih, dengan skala 5 m³/hari dan luas lantai 100 m². Arah aliran air limbah dari fasilitas pengolahan limbah ditunjukkan padaGambar 1.
2.4 Desain aliran proses
2.4.1 Ikhtisar proses
Air limbah domestik proyek melewati tangki septik untuk sedimentasi dan pra-pengolahan filtrasi, dan kemudian bersama dengan air limbah produksi yang dikumpulkan di tangki penyimpanan, melewati saringan batang untuk penyaringan. Setelah penyaringan, dikirim melalui pompa pengangkat ke tangki pemerataan. Setelah homogenisasi dan pemerataan di tangki pemerataan, masuk ke unit pengolahan biologis A²O. Unit ini terutama mencakup tangki anaerobik, tangki anoksik, dan tangki aerobik, tempat terjadinya reaksi biologis seperti degradasi bahan organik, nitrifikasi dan denitrifikasi, serta pelepasan dan serapan fosfor untuk memurnikan kualitas air limbah.
2.4.2 Desain proses
(1) Sedimentasi dan filtrasi tangki septik: Air limbah domestik masuk ke tangki septik melalui pipa. Tangki septik menggunakan prinsip sedimentasi dan fermentasi anaerobik untuk menghilangkan bahan organik tersuspensi dari limbah rumah tangga.
(2) Tangki penyimpanan: Air limbah produksi memasuki tangki penyimpanan melalui pipa untuk disimpan. Tangki penyimpanan mengadopsi desain persegi panjang tertutup, yang secara efektif dapat menghindari emisi gas berbau.
(3) Layar batang: Terutama menyaring padatan tersuspensi besar dalam air limbah untuk memastikan kelancaran pengoperasian unit pompa dan struktur serta peralatan pengolahan selanjutnya.
(4) Tangki pemerataan: Untuk memberikan kondisi terbaik untuk pengolahan selanjutnya, laju aliran dan kualitas air air limbah perlu disesuaikan. Homogenisasi dan pemerataan laju aliran dan kualitas air tidak hanya dapat meningkatkan kemampuan pengolahan air limbah, mengurangi beban dampak yang mungkin terjadi selama tahap pengolahan biokimia, mengencerkan zat beracun bagi mikroorganisme, namun juga mendinginkan air bersuhu tinggi yang dibuang dalam jangka pendek. Pengontrol level cairan dipasang di tangki pemerataan, dan kemudian sinyal ditransmisikan melalui instrumen kontrol level cairan, dan air limbah dikirim oleh pompa pengangkat ke tangki anaerobik.
(5) Tangki anaerobik: Proses anaerobik menggunakan serangkaian penyekat yang dipasang secara vertikal untuk membuat air limbah yang diolah mengalir naik dan turun di sepanjang penyekat di dalam reaktor. Dengan bantuan biogas yang dihasilkan di dalam reaktor selama proses pengolahan, padatan mikroba di dalam reaktor mengalami gerakan pemuaian dan sedimentasi ke atas dan ke bawah di setiap kompartemen yang dibentuk oleh baffle. Pada saat ini aliran air di seluruh reaktor bergerak secara horizontal dengan kecepatan yang relatif lambat. Karena air limbah mengalir di sekitar sekat di bawah aksi sekat, total panjang jalur aliran dalam reaktor bertambah. Selain itu, karena efek pemblokiran sekat dan sedimentasi lumpur, padatan biologis tertahan secara efektif di dalam reaktor. Proses ini juga memerlukan sirkulasi pemanasan. Air limbah didiamkan di tangki ini selama 4 jam untuk diolah.
(6) Tangki anoksik dan aerobik: Proses ini menggunakan bahan pengisi yang dimodifikasi secara biologis sebagai intinya. Dengan mengubah lingkungan mikro, strain bakteri diinduksi untuk bermutasi dalam arah tertentu, sehingga bakteri pengoksidasi amonia anaerobik terus berkembang biak, mencapai oksidasi amonia anaerobik yang stabil. Proses ini tidak memerlukan penambahan bahan kimia, terutama menginduksi variasi genetik mikroorganisme. Tangki biokimia aerobik diisi dengan kemasan biologis bola ganda berongga, sehingga proses aerobik dan anaerobik berlangsung secara bersamaan. Air limbah didiamkan di tangki anoxic selama 4 jam kemudian masuk ke tangki aerobik untuk diolah, dengan waktu pengolahan sekitar 8 jam.
(7) Tangki sedimentasi sekunder: Setelah pengolahan anoksik dan aerobik, air limbah mengalir ke tangki ini dengan sendirinya. Sejumlah besar lumpur aktif yang hilang dan-lapisan bakteri yang terlepas mengendap di tangki ini. Sedimen secara berkala dipompa keluar oleh pompa balik dan dikembalikan ke tangki anaerobik untuk pengolahan pencernaan anaerobik lebih lanjut, sehingga mengurangi kandungan bahan organik dan padatan tersuspensi dalam air limbah yang dibuang. Setelah sedimentasi, lumpur dikembalikan ke tangki anoksik untuk digunakan kembali, dan air limbah kemudian masuk ke tangki air bersih melalui pipa. Air limbah tetap berada di tangki ini selama 2 jam.
(8) Tangki air bersih: Setelah diolah, air limbah masuk ke tangki air bersih untuk disinfeksi ultraviolet. Tangki ini berfungsi untuk menampung air limbah hasil olahan yang memenuhi standar. Air limbah dapat digunakan untuk irigasi tetes pada pohon-pohon di hutan.
Alur proses dan titik timbulnya polusi pada fasilitas pengolahan limbah ditunjukkan pada gambarGambar 2.
3 Hasil dan analisis
Skala fasilitas pengolahan limbah proyek adalah 5 m³/hari, dan proses pengolahannya adalah "proses oksidasi kontak biologis A²O". Melalui pemantauan hasil operasi proses, parameter utama kualitas air ditampilkanTabel 2. Kualitas air limbah memenuhi standar pertanian kering dalam "Standar Kualitas Air Irigasi Lahan Pertanian" (GB5084-2005). Air limbah digunakan untuk irigasi tetes pada pohon-pohon di hutan, memastikan bahwa perusahaan membuang polutan sesuai hukum dan memenuhi standar pembuangan, dengan manfaat dan prospek ekonomi yang tinggi.
| Tabel 2 Parameter kualitas air limbah | |
| Parameter | Nilai |
| CODkr | < 200 mg/L |
| BOD5 | Kurang dari atau sama dengan 100 mg/L |
| SS | Kurang dari atau sama dengan 100 mg/L |
4 Kesimpulan
Dalam makalah ini, sesuai dengan karakteristik air limbah anggur, proses oksidasi kontak biologis A²O dipilih secara fleksibel sebagai proses inti untuk desain teknik yang relevan. Data pemantauan operasi menunjukkan bahwa-air limbah organik dengan konsentrasi tinggi yang mengandung anggur dapat diolah secara efektif melalui proses ini, dan kualitas air limbah meningkat secara signifikan. Proses oksidasi kontak biologis A²O memiliki keunggulan efisiensi penghilangan COD dan nitrogen amonia yang tinggi, pengoperasian yang stabil, ketahanan terhadap beban benturan yang kuat, pengoperasian dan pengelolaan yang mudah, serta biaya pengoperasian yang rendah. Ini adalah tren perkembangan teknologi pengolahan air limbah produksi anggur. Makalah ini memberikan solusi yang layak dan referensi proses yang stabil dan andal untuk pengolahan air limbah anggur, serta memiliki nilai aplikasi tertentu dan signifikansi panduan teknik.