Metode dasar pengolahan air limbah adalah menggunakan berbagai cara teknis untuk memisahkan, menghilangkan, dan mendaur ulang polutan yang terkandung dalam limbah dan air limbah, atau mengubahnya menjadi zat yang tidak berbahaya untuk memurnikan air.
Ada banyak cara untuk mengolah air limbah, yang secara umum dapat diklasifikasikan menjadi empat kategori, yaitu pengolahan biologis, pengolahan fisik, pengolahan kimia, dan pengolahan alami.
1. Pengolahan biologis
Melalui metabolisme mikroorganisme, polutan organik dalam bentuk larutan, koloid, dan suspensi halus dalam air limbah diubah menjadi zat yang stabil dan tidak berbahaya. Berdasarkan jenis mikroorganismenya, pengolahan biologis dapat dibagi menjadi dua jenis: pengolahan biologis aerobik dan pengolahan biologis anaerobik.
Metode pengolahan biologis aerobik banyak digunakan dalam pengolahan air limbah secara biologis. Berdasarkan metode prosesnya, metode pengolahan biologis aerobik dibagi menjadi dua jenis: metode lumpur aktif dan metode biofilm. Proses lumpur aktif sendiri merupakan unit pengolahan dengan berbagai mode operasi. Peralatan pengolahan metode biofilm meliputi biofilter, meja putar biologis, tangki oksidasi kontak biologis, dan unggun terfluidisasi biologis, dll. Metode kolam oksidasi biologis juga disebut metode pengolahan biologis alami. Pengolahan biologis anaerobik, juga dikenal sebagai pengolahan reduksi biologis, terutama digunakan untuk mengolah air limbah organik dan lumpur dengan konsentrasi tinggi.
2. Perawatan fisik
Metode pemisahan dan pemulihan polutan tersuspensi yang tidak larut (termasuk film minyak dan tetesan minyak) dalam air limbah dengan tindakan fisik dapat dibagi menjadi metode pemisahan gravitasi, metode pemisahan sentrifugal dan metode retensi saringan. Unit perawatan yang termasuk dalam metode pemisahan gravitasi meliputi sedimentasi, mengambang (flotasi udara), dll., dan peralatan perawatan yang sesuai adalah ruang grit, tangki sedimentasi, perangkap lemak, tangki flotasi udara dan perangkat tambahannya, dll.; pemisahan sentrifugal itu sendiri adalah jenis unit perawatan, perangkat pemrosesan yang digunakan meliputi centrifuge dan hydrocyclone, dll.; metode retensi layar memiliki dua unit pemrosesan: retensi layar grid dan filtrasi. Yang pertama menggunakan grid dan layar, sedangkan yang terakhir menggunakan Filter pasir dan filter mikropori, dll. Metode perawatan berdasarkan prinsip pertukaran panas juga merupakan metode perawatan fisik, dan unit perawatannya meliputi penguapan dan kristalisasi.
3. Perawatan kimia
Metode pengolahan air limbah yang memisahkan dan menghilangkan polutan terlarut dan koloid dalam air limbah atau mengubahnya menjadi zat yang tidak berbahaya melalui reaksi kimia dan perpindahan massa. Dalam metode pengolahan kimia, unit pengolahan berdasarkan reaksi kimia dosis adalah: koagulasi, netralisasi, redoks, dll.; sedangkan unit pengolahan berdasarkan perpindahan massa adalah: ekstraksi, pengupasan, adsorpsi, pertukaran ion, elektrodialisis, dan osmosis balik, dll. Dua unit pengolahan terakhir secara kolektif disebut sebagai teknologi pemisahan membran. Di antara keduanya, unit pengolahan yang menggunakan perpindahan massa memiliki aksi kimia dan aksi fisik terkait, sehingga dapat dipisahkan dari metode pengolahan kimia dan menjadi jenis metode pengolahan lain, yang disebut metode kimia fisik.
gambar
Proses pengolahan limbah umum
1. Degreasing air limbah
Indikator pencemaran seperti kandungan minyak, CODcr, dan BOD5 dalam limbah cair degreasing sangat tinggi. Metode pengolahannya meliputi ekstraksi asam, sentrifugasi, atau ekstraksi pelarut. Metode ekstraksi asam banyak digunakan, dengan menambahkan H2SO4 untuk mengatur pH menjadi 3-4 untuk demulsifikasi, pengukusan, dan pengadukan dengan garam, serta didiamkan pada suhu 45-60 °C selama 2-4 jam. Minyak secara bertahap mengapung membentuk lapisan lemak. Pemulihan lemak dapat mencapai 96%, dan penghilangan CODcr lebih dari 92%. Umumnya, konsentrasi massa minyak di saluran masuk air adalah 8-10 g/L, dan konsentrasi massa minyak di saluran keluar air kurang dari 0,1 g/L. Minyak yang dipulihkan diproses lebih lanjut dan diubah menjadi asam lemak campuran yang dapat digunakan untuk membuat sabun.
2. Limbah pengapuran dan penghilangan bulu
Limbah pengapuran dan penghilangan bulu mengandung protein, kapur, natrium sulfida, padatan tersuspensi, 28% dari total CODcr, 92% dari total S2-, dan 75% dari total SS. Metode pengolahan meliputi pengasaman, presipitasi kimia, dan oksidasi.
Metode pengasaman sering digunakan dalam produksi. Pada kondisi tekanan negatif, H2SO4 ditambahkan untuk menyesuaikan nilai pH menjadi 4-4,5, menghasilkan gas H2S, menyerapnya dengan larutan NaOH, dan menghasilkan alkali tersulfurisasi untuk digunakan kembali. Protein terlarut yang mengendap dalam air limbah disaring, dicuci, dan dikeringkan. Proses ini menghasilkan produk. Tingkat penghilangan sulfida dapat mencapai lebih dari 90%, dan CODcr serta SS masing-masing berkurang 85% dan 95%. Biayanya rendah, operasi produksinya sederhana, mudah dikontrol, dan siklus produksinya dipersingkat.
3. Limbah penyamakan krom
Polutan utama air limbah penyamakan kromium adalah logam berat Cr3+, dengan konsentrasi massa sekitar 3-4 g/L, dan nilai pH bersifat asam lemah. Metode pengolahannya meliputi presipitasi alkali dan daur ulang langsung. Sebanyak 90% penyamakan kulit domestik menggunakan metode presipitasi alkali, yaitu menambahkan kapur, natrium hidroksida, magnesium oksida, dll. ke dalam limbah cair kromium, kemudian mereaksikan dan mendehidrasinya untuk menghasilkan lumpur yang mengandung kromium. Lumpur ini dapat digunakan kembali dalam proses penyamakan setelah dilarutkan dalam asam sulfat.
Selama reaksi, nilai pH adalah 8,2-8,5, dan presipitasi terbaik terjadi pada suhu 40°C. Presipitan alkali adalah magnesium oksida, tingkat pemulihan kromium adalah 99%, dan konsentrasi massa kromium dalam efluen kurang dari 1 mg/L. Namun, metode ini cocok untuk penyamakan kulit skala besar, dan pengotor seperti minyak terlarut dan protein dalam lumpur krom daur ulang akan memengaruhi efek penyamakan.
4. Air limbah komprehensif
4.1. Sistem pra-pengolahan: Sistem ini terutama mencakup fasilitas pengolahan seperti kisi-kisi, tangki pengatur, tangki sedimentasi, dan tangki flotasi udara. Konsentrasi bahan organik dan padatan tersuspensi dalam air limbah penyamakan kulit cukup tinggi. Sistem pra-pengolahan digunakan untuk mengatur volume dan kualitas air; menghilangkan SS dan padatan tersuspensi; mengurangi sebagian beban pencemaran dan menciptakan kondisi yang baik untuk pengolahan biologis selanjutnya.
4.2. Sistem pengolahan biologis: ρ(CODcr) air limbah penyamakan kulit umumnya 3000-4000 mg/L, dan ρ(BOD5) 1000-2000 mg/L, yang termasuk dalam air limbah organik berkonsentrasi tinggi. Nilai m(BOD5)/m(CODcr) adalah 0,3-0,6, yang cocok untuk pengolahan biologis. Saat ini, metode oksidasi parit, SBR, dan oksidasi kontak biologis lebih banyak digunakan di Tiongkok, sementara aerasi jet, reaktor biofilm batch (SBBR), unggun terfluidisasi, dan unggun lumpur anaerobik aliran atas (UASB) digunakan.
Waktu posting: 17-Jan-2023
