Penelitian Solusi Teknis untuk Memulihkan Kapasitas Pengolahan di Stasiun Pengolahan Air Limbah Resor
Stasiun pengolahan air limbah adalah fasilitas lingkungan yang penting bagi sebuah resor, yang memainkan peran penting dalam pengoperasian normalnya. Karena tingginya lalu lintas pengunjung dan beragamnya aktivitas layanan di resor, kualitas air limbah berfluktuasi secara signifikan. Secara khusus, air limbah laundry sering kali menunjukkan tingkat keasaman yang tinggi, sehingga sangat berdampak pada proses pengolahan biologis selanjutnya. Hal ini tidak hanya meningkatkan kesulitan pengolahan air limbah tetapi juga meningkatkan risiko lingkungan. Saat ini, stasiun pengolahan air limbah resor menghadapi tantangan dalam mengolah sekitar 400 m³/hari gabungan air limbah. Meskipun desain prosesnya masuk akal, kapasitas tangki yang terbatas dan fluktuasi kualitas/kuantitas influen yang melebihi kapasitas pengolahan mengakibatkan waktu retensi hidrolik (HRT) yang sangat singkat pada tahap pengolahan aerobik, sehingga mempengaruhi efisiensi pengolahan secara keseluruhan. Oleh karena itu, bagaimana meningkatkan efisiensi pengolahan dan kualitas limbah dari stasiun pengolahan air limbah resor melalui serangkaian perbaikan teknis dan manajemen tanpa membangun tangki baru telah menjadi isu mendesak bagi resor.
1. Ikhtisar Proyek
1.1 Kapasitas Perawatan
Berdasarkan data teknis yang tersedia, dikombinasikan dengan survei lokasi dan komunikasi, gabungan aliran air limbah dari stasiun pengolahan air limbah resor ditentukan sekitar 400 m³/hari.
1.2 Jenis Air Limbah yang Masuk ke Stasiun Pengolahan
Saat ini, air limbah yang masuk ke stasiun pengolahan resor dapat dikategorikan berdasarkan kualitasnya menjadi tiga jenis: air limbah pencucian dapur, air limbah pencucian laundry (linen), dan limbah rumah tangga sehari-hari.
1.2.1 Air Limbah Pencucian Dapur
Air limbah cuci dapur mengandung lemak dan surfaktan anionik (Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS).
1.2.2 Laundry (Linen) Pencucian Air Limbah
Air limbah pencucian laundry mungkin bersifat asam atau basa, atau memiliki sifat pengoksidasi yang kuat. Produk ini mengandung surfaktan anionik/kationik, dan kualitasnya dapat sangat bervariasi karena perubahan dosis deterjen, sehingga sangat berdampak pada pengolahan biologis selanjutnya.
1.2.3 Limbah Domestik Harian
Karakteristik kualitas limbah domestik dari kamar tamu hotel serupa dengan limbah domestik pada umumnya.
1.3 Data Kualitas Air Limbah
Untuk merenovasi stasiun pengolahan air limbah resor dan memulihkan kapasitas pengolahannya, sampel air limbah pencucian dapur, air limbah pencucian laundry, dan limbah domestik harian yang masuk ke stasiun dikumpulkan sebelum renovasi dan dikirim ke perusahaan pengujian bersertifikat (terakreditasi CMA{0}}) untuk dianalisis. Hasil pengujian sampel air yang relevan ditunjukkan padaTabel 1.
1.4 Persyaratan Batas Pembuangan Efluen
Efluen dari stasiun pengolahan air limbah resor harus memenuhi nilai standar utama (periode kedua) yang ditentukan dalam *"Batas Pembuangan Pencemar Air" (DB 44/26-2001)*. Indikator spesifik dirinci dalamTabel 2.
2. Analisis Operasional Proses Stasiun Pengolahan Saat Ini
Proses pengolahan saat ini di stasiun pengolahan air limbah resor terdiri dari pengolahan primer menggunakan sumur penyaring + tangki pemerataan, dan pengolahan sekunder menggunakan proses Anoxic-Oxic (AO) (tanpa daur ulang cairan nitrifikasi). Limbah yang diolah dibuang setelah disinfeksi, dan kelebihan lumpur dikeringkan menggunakan pelat-dan-frame filter press sebelum-dibuang ke luar lokasi, seperti yang ditunjukkan padaGambar 1. Oleh karena itu, desain proses stasiun pengolahan masuk akal dan memiliki kemampuan untuk menghilangkan karakteristik polutan. Kehadiran tangki pemerataan memungkinkan pengaturan kualitas dan kuantitas influen, netralisasi pH, dan penyesuaian sifat oksidasi kuat. Tahap pengolahan biologis dikonfigurasikan sebagai A-O-O, dan melalui daur ulang lumpur, tahap ini memiliki kemampuan tertentu untuk menghilangkan nitrogen dan fosfor secara bersamaan. Namun, karena terbatasnya kapasitas tangki, pengoperasian stasiun pengolahan air limbah resor menghadapi banyak kendala.
2.1 Operasional dengan Beban Berlebih yang Menyebabkan Kesulitan dalam Memenuhi Standar Pembuangan
Karena kualitas dan kuantitas influen saat ini melebihi kapasitas stasiun pengolahan, dan berdasarkan survei lokasi dan komunikasi, perkiraan total HRT untuk tahap pengolahan biologis + tahap pemisahan padatan hanya 6 jam. Konsentrasi COD influen mencapai 856 mg/L, menunjukkan bahwa stasiun saat ini kelebihan beban, sehingga limbah cair sulit memenuhi standar pembuangan.
2.2 Fluktuasi Kualitas Influen, Kuantitas, pH, dan Sifat Oksidasi Kuat
Influen ke stasiun pengolahan air limbah resor menunjukkan fluktuasi kualitas (COD), kuantitas (Q), pH, dan sifat pengoksidasi kuat (NaClO, H₂O₂). Oleh karena itu, perlu diterapkan pengaturan kualitas, kuantitas, pH, dan penyesuaian sifat pengoksidasi kuat untuk menjamin kestabilan operasi proses pengolahan biologis selanjutnya.
2.3 Peralatan Penuaan Mengurangi Efisiensi Perawatan
Stasiun pengolahan air limbah resor mengalami penuaan peralatan, sehingga semakin mengurangi efisiensi pengolahan. Survei lokasi menunjukkan adanya turbulensi hebat di tangki aerobik tanpa adanya gelembung halus yang terlihat, yang mengindikasikan potensi pecah atau rusaknya-penyebar gelembung halus di dasar tangki. Hal ini menyebabkan aerasi yang tidak merata di dalam tangki, sehingga mempengaruhi kinerja pengolahan.
2.4 Manajemen yang Buruk Mengakibatkan Hilangnya Kapasitas Perawatan
Karena pengelolaan yang buruk, survei lokasi menemukan bahwa konsentrasi lumpur aktif dalam tangki reaksi biologis di stasiun pengolahan air limbah resor sangat tidak mencukupi, dan pada dasarnya telah kehilangan kapasitas pengolahan air limbahnya.
3. Rencana Teknis Pemulihan Pengoperasian Stasiun Pengolahan Air Limbah
3.1 Prinsip Desain Rencana Teknis
Rencana tersebut tidak boleh melibatkan penambahan kapasitas tangki baru, memanfaatkan sepenuhnya fasilitas dan peralatan stasiun pengolahan yang ada, dan bertujuan untuk meminimalkan masa konstruksi dan biaya investasi. Menerapkan pengelolaan penggunaan deterjen dan pengolahan awal aliran air limbah secara terpisah. Mengurangi biaya pemberian dosis bahan kimia pra-perawatan secara komprehensif sekaligus memastikan pengoperasian stasiun perawatan yang aman dan stabil. Mengadopsi langkah-langkah teknis yang komprehensif untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi stasiun pengolahan, mengupayakan kepatuhan limbah.
3.2 Tindakan Teknis untuk Memulihkan Pengoperasian Stasiun Perawatan
Delapan langkah teknis komprehensif diusulkan untuk memulihkan kapasitas pengolahan stasiun pengolahan air limbah resor dan mencapai pembuangan limbah yang sesuai.
3.2.1 Penyedotan Tangki Secara Komprehensif
Pertama, hilangkan sedimen dan kotoran dari dasar tangki. Kemudian, kembalikan volume tangki reaksi sepenuhnya. Pada akhirnya, pastikan pengoperasian peralatan aerasi di dasar tangki berfungsi dengan baik.
3.2.2 Mengubah "Tangki Anoxic" Menjadi "Tangki Aerobik"
Berdasarkan hasil uji kualitas air, konsentrasi NH₃-N dalam gabungan air limbah yang masuk ke stasiun hanya 13 mg/L, dan DB 44/26-2001 tidak memberlakukan persyaratan penghilangan TN. Oleh karena itu, pipa udara dapat dipasang di bagian bawah "tangki anoksik" saat ini dan penyebar gelembung-halus dapat diatur, mengubahnya menjadi "tangki aerobik". Hal ini akan meningkatkan HRT tahap aerobik secara signifikan, sehingga secara efektif meningkatkan kapasitas pembuangan bahan organik, NH₃-N, surfaktan anionik, dll.
3.2.3 Mengganti-Penyebar Gelembung Halus di Bagian Bawah "Tangki Aerobik" Saat Ini
Ganti-penyebar gelembung halus dan pipa udara terkait di bagian bawah "tangki aerobik" saat ini. Susun diffuser-gelembung halus dengan lebih padat (area servis < 1 m² per diffuser) untuk mengembalikan keadaan aerasi-gelembung halus dari "tangki aerobik", memperkuat kapasitas penghilangan bahan organik, NH₃-N, surfaktan anionik, dll.
3.2.4 Meningkatkan Efek Aerasi pada Tangki Aerobik
Kaji status pengoperasian dan keluaran udara dari blower saat ini. Jika rasio udara-terhadap-air < 5:1, pertimbangkan untuk menambahkan satu blower khusus untuk aerasi "tangki aerobik" yang baru dikonversi, sehingga semakin memperkuat kapasitas penghilangan bahan organik, NH₃-N, surfaktan anionik, dll.
3.2.5 Memperkuat Daur Ulang Lumpur
Kaji status pengoperasian dan laju aliran pompa daur ulang lumpur saat ini. Jika aliran tidak mencukupi, ganti pompa daur ulang lumpur untuk memastikan pengembalian lumpur yang mengendap secara efektif, meningkatkan efisiensi pemisahan padatan, dan mencegah hilangnya lumpur aktif dari sistem.
3.2.6 Menambahkan Tindakan Perlakuan Awal yang Sesuai
Tambahkan tangki takar (dengan mixer) dan pompa takaran untuk zat pereduksi (besi klorida), zat pengatur pH (kalsium hidroksida), dan flokulan (polialuminium besi klorida). Hal ini akan melakukan pengolahan awal terhadap aliran air masuk tertentu, mengurangi dampaknya terhadap sistem biologis dan memastikan pengoperasian stasiun pengolahan yang aman dan stabil.
3.2.7 Meningkatkan Tindakan Manajemen Operasional pada Stasiun Perawatan
Beli instrumen pemantauan penting untuk manajemen operasi, seperti pengukur konsentrasi lumpur, pengukur pH, dan pengukur oksigen terlarut (DO). Mengembangkan manual pengoperasian dan pemeliharaan untuk stasiun perawatan dan memberikan pelatihan yang ditargetkan bagi personel operasional untuk mencapai manajemen ilmiah dan pengoperasian yang efektif.
3.2.8 Meningkatkan Kapasitas Pengolahan Biologis
Hubungi instalasi pengolahan air limbah setempat untuk membeli benih lumpur, atau membeli kultur bakteri komersial, untuk meningkatkan konsentrasi lumpur di reaktor biologis stasiun dan memulihkan/meningkatkan kapasitas pengolahan biologisnya.
4. Efektivitas Operasional Setelah Melaksanakan Rencana Renovasi
Setelah melakukan pengujian dan analisis terperinci terhadap perubahan kualitas air setelah renovasi stasiun pengolahan air limbah resor, serangkaian data penting diperoleh, seperti yang ditunjukkan padaTabel 3. Data ini dengan jelas menunjukkan pencapaian signifikan stasiun yang direnovasi dalam menghilangkan bahan organik, NH₃-N, dan sisa klorin.
4.1 Penghapusan COD
Terkait penyisihan COD, tingkat penyisihan sebesar 72,46% menunjukkan kemajuan signifikan dalam degradasi bahan organik di stasiun pengolahan. Hal ini disebabkan oleh optimalisasi proses pengolahan air limbah selama renovasi, sehingga polutan organik dapat terurai dan dihilangkan dengan lebih efektif, sehingga mengurangi kandungan COD dalam limbah secara signifikan.
4.2 Penghapusan BOD₅
Tingkat penghilangan BOD₅ mencapai 92,10%, yang semakin menunjukkan kinerja luar biasa dari stasiun yang direnovasi dalam menghilangkan bahan organik. Tingkat penghilangan BOD₅ yang tinggi berarti kandungan bahan organik yang dapat terbiodegradasi dalam limbah berkurang secara signifikan, dan hal ini penting untuk melindungi lingkungan perairan dan mencegah eutrofikasi.
4.3 Penghapusan NH₃-N
Mengenai penghilangan NH₃-N, tingkat penghilangan sebesar 60,87% juga menunjukkan efisiensi tinggi dari stasiun yang direnovasi. NH₃-N merupakan indikator penting eutrofikasi air. Tingkat penghilangan yang tinggi menunjukkan pengendalian yang efektif terhadap kandungan NH₃-N dalam limbah, sehingga membantu mengurangi risiko eutrofikasi.
4.4 Penghapusan Total Residu Klorin
Klorin adalah disinfektan yang umum digunakan dalam proses pengolahan air limbah, namun sisa klorin yang berlebihan dapat menimbulkan potensi risiko terhadap lingkungan air. Tingkat penghilangan total sisa klorin melalui proses pengolahan stasiun yang direnovasi adalah 81,74%, yang menunjukkan bahwa melalui pengolahan stasiun yang efisien, kandungan sisa klorin dalam limbah dapat dikontrol secara efektif, sehingga menjamin keamanan kualitas limbah.
5. Kesimpulan
Analisis komprehensif sebelum renovasi stasiun pengolahan air limbah resor mengungkapkan bahwa, meskipun desain prosesnya masuk akal, stasiun tersebut pada dasarnya telah kehilangan kapasitas pengolahannya karena faktor-faktor seperti kapasitas tangki yang tidak mencukupi, fluktuasi kualitas dan kuantitas air, peralatan yang menua dan aerasi yang tidak merata, serta manajemen yang buruk. Untuk memastikan limbah memenuhi nilai standar utama (periode kedua) DB 44/26-2001, stasiun pengolahan air limbah resor mengalami peningkatan dan renovasi. Hal ini mencakup penguatan regulasi kualitas dan kuantitas air, pemutakhiran peralatan yang sudah tua, optimalisasi manajemen operasional, dan penerapan strategi komprehensif untuk memulihkan stabilitas operasional stasiun pengolahan. Hal ini memberikan dukungan lingkungan yang kuat bagi pengembangan resor berkelanjutan di Tiongkok.