Jawaban cepat: Nitrifikasi-denitrifikasi biologis adalah default dan yang termurah pada konsentrasi normal. Di atas sekitar 500 mg/L, air stripping atau presipitasi struvite biasanya dilakukan lebih dulu untuk menurunkan beban. Amonia adalah parameter yang paling sering terlewat di musim dingin, karena bakteri nitrifikasi tumbuh lambat dan sensitif terhadap suhu.
Mengapa amonia gagal ketika COD lolos
Ini adalah keluhan paling umum yang kami dengar, dan penyebabnya bersifat biologis bukan mekanis. Organisme yang menghilangkan COD tumbuh cepat dan toleran terhadap berbagai kondisi. Bakteri nitrifikasi, yang mengubah amonia menjadi nitrat, tumbuh jauh lebih lambat dan jauh lebih sensitif terhadap suhu, pH, alkalinitas dan toksisitas.
Pabrik yang berukuran nyaman pada beban COD karena itu bisa benar-benar kekurangan volume reaktor dan umur lumpur yang dibutuhkan nitrifikasi. Tiga jebakan spesifik:
- Umur lumpur terlalu pendek. Nitrifier terbuang lebih cepat daripada mereka bereproduksi. Meningkatkan umur lumpur adalah hal pertama yang harus diperiksa dan tidak memerlukan biaya.
- Alkalinitas habis. Nitrifikasi mengonsumsi alkalinitas. Ketika alkalinitas habis, pH turun dan prosesnya terhenti — ini terlihat seperti masalah toksisitas tetapi sebenarnya masalah kimia.
- Cuaca dingin. Laju nitrifikasi turun tajam saat suhu menurun. Pabrik yang lulus di musim panas bisa gagal setiap musim dingin tanpa ada perubahan lain.
Sebelum mempertimbangkan peralatan baru, telusuri enam alasan pabrik pengolahan air limbah gagal memenuhi izin pembuangan — beberapa berlaku langsung di sini.
Empat rute yang dibandingkan
| Rute | Paling efektif pada | Kelebihan | Perhatikan |
|---|---|---|---|
| Nitrifikasi–denitrifikasi (biologis) | Amonia rendah hingga sedang | Paling murah untuk dijalankan; menghilangkan nitrogen sepenuhnya menjadi gas nitrogen | Membutuhkan umur lumpur yang panjang, alkalinitas, kehangatan, dan sumber karbon untuk denitrifikasi |
| Pengupasan udara | Amonia tinggi | Menangani konsentrasi yang tidak dapat ditangani biologi; cepat dan tangguh | Perlu menaikkan pH hingga kisaran alkali; memindahkan amonia ke udara, sehingga gas buang harus dicuci |
| Klorinasi titik putus | Amonia rendah, hanya pemolesan | Cepat, sederhana, penyempurnaan akhir yang baik | Biaya bahan kimia tinggi; menghasilkan produk samping terklorinasi; tidak praktis pada beban tinggi |
| Presipitasi struvit | Amonia tinggi dengan fosfat hadir | Memulihkan produk pupuk yang dapat digunakan | Membutuhkan dosis magnesium dan rasio fosfat yang tepat; biaya bahan kimia |
Pada konsentrasi tinggi, pola yang ekonomis biasanya dua tahap: strip atau presipitasi bagian utama, lalu biarkan biologi memoles sisanya. Mengirim amonia yang sangat tinggi langsung ke tahap biologis menghambat biomassa, yang justru merugikan diri sendiri.
Melakukan penghilangan nitrogen biologis dengan benar
Penghilangan nitrogen lengkap membutuhkan kedua bagian proses, dan bagian kedua itulah yang sering dilupakan orang:
- Nitrifikasi (aerobik) mengubah amonia menjadi nitrat. Ini menghilangkan amonia tetapi meninggalkan nitrogen di dalam air sebagai nitrat.
- Denitrifikasi (anoksik) mengubah nitrat menjadi gas nitrogen, yang keluar dari sistem. Ini membutuhkan sumber karbon, dan mengembalikan sekitar setengah alkalinitas yang dikonsumsi oleh nitrifikasi.
Jika izin Anda hanya membatasi amonia, nitrifikasi saja sudah memenuhi syarat. Jika membatasi total nitrogen, Anda membutuhkan keduanya. Menempatkan zona anoksik di depan dan mendaur ulang nitrat kembali ke sana memungkinkan COD dari efluen yang masuk berfungsi sebagai sumber karbon, yang menghindari pembelian metanol — layak untuk ditentukan jika efluen Anda memiliki COD berlebih.
Satu peringatan praktis: denitrifikasi yang terjadi di tempat yang tidak Anda inginkan — di clarifier — mengangkat lumpur ke permukaan dalam gumpalan dengan gelembung gas yang terlihat, dan lumpur itu keluar bersama efluen Anda. Ini terlihat seperti bulking tetapi membutuhkan penanganan yang sebaliknya.
Apa yang perlu diukur sebelum meminta proposal
- Konsentrasi nitrogen amonia, dan total nitrogen jika izin Anda membatasinya
- Laju aliran, dengan puncaknya
- Alkalinitas — biasanya diabaikan dan sering kali menjadi kendala sebenarnya
- Rentang suhu sepanjang tahun, terutama suhu minimum musim dingin
- COD, untuk menilai apakah ada karbon yang tersedia untuk denitrifikasi
- Fosfat, jika pemulihan struvit sedang dipertimbangkan
- Batas pembuangan itu sendiri, dan apakah itu amonia atau nitrogen total
Perancangan ukuran tahap biologis berdasarkan angka-angka ini dibahas dalam cara menentukan ukuran pabrik pengolahan air limbah industri, dan peralatan diatur dalam peralatan pengolahan air limbah industri dan sistem lengkap.
pertanyaan yang sering diajukan
Mengapa instalasi saya lulus COD tetapi gagal amonia?
Bakteri nitrifikasi tumbuh jauh lebih lambat dibanding organisme penghilang COD dan membutuhkan umur lumpur yang lebih lama. Pabrik yang dirancang berdasarkan COD bisa kekurangan volume dan umur lumpur yang dibutuhkan nitrifikasi. Periksa dulu umur lumpur dan alkalinitas — keduanya gratis untuk diperiksa.
Mengapa penghilangan amonia memburuk di musim dingin?
Laju nitrifikasi turun tajam seiring suhu, dan nitrifier adalah organisme paling lambat di pabrik. Reaktor yang berkinerja baik di musim panas bisa kekurangan ukuran untuk beban yang sama di musim dingin. Rancang untuk minimum musim dingin, bukan rata-rata tahunan.
Berapa alkalinitas yang saya butuhkan untuk nitrifikasi?
Nitrifikasi mengonsumsi alkalinitas saat berjalan. Ketika alkalinitas habis, pH turun dan prosesnya terhenti. Ukur alkalinitas di reaktor, bukan di inlet. Jika sedang terkuras, pemberian alkali memulihkan kinerja tanpa peralatan baru.
Kapan saya harus menggunakan air stripping alih-alih pengolahan biologis?
Pada konsentrasi amonia tinggi, di mana biologi akan terhambat. Stripping menangani beban yang tidak bisa ditangani biologi, tetapi perlu pH dinaikkan ke rentang alkali dan gas buangnya harus dicuci. Pola yang biasa adalah stripping sebagian besar, lalu pemolesan secara biologis.
Apakah menghilangkan amonia menghilangkan nitrogen total?
Tidak. Nitrifikasi mengubah amonia menjadi nitrat, yang masih merupakan nitrogen di dalam air. Untuk menghilangkan nitrogen dari sistem, Anda juga memerlukan tahap denitrifikasi anoksik yang mengubah nitrat menjadi gas nitrogen. Periksa apa yang sebenarnya dibatasi oleh izin Anda.
Lumpur saya mengapung ke permukaan clarifier dalam gumpalan. Mengapa?
Biasanya denitrifikasi terjadi di clarifier: gelembung gas nitrogen terbentuk dan mengangkat lapisan lumpur. Ini mirip dengan bulking tetapi memerlukan perbaikan yang berlawanan. Cari gelembung gas di gumpalan yang mengapung untuk membedakannya sebelum mengubah apa pun.
Kirimkan konsentrasi amonia, laju aliran, rentang suhu, dan batas pembuangan Anda dan kami akan mengusulkan rutenya: minta proposal penghilangan amonia.