Belajar › Unit pengolahan

Bak pengendap akhir (clarifier)

Rujukan buku: Buku 3, Bab 8

Coba di simulasi →

Apa fungsinya

Bak pengendap akhir (clarifier) memisahkan padatan biologis dari air yang sudah diolah. Pada lumpur aktif, padatan itu adalah flok bakteri yang sebagian besar harus dikembalikan ke bak aerasi. Pada biofilter aerob, padatannya adalah biofilm yang mengelupas dari media dan cukup dibuang. Tanpa unit ini, keluaran membawa padatan dan BOD tinggi meskipun proses biologinya berjalan baik.

Cara kerja

• Air masuk di satu ujung, mengalir pelan, dan keluar melalui pelimpah (ambang) di ujung lain. Padatan yang lebih berat dari air turun ke dasar.
• Dasar bak dibuat corong (kemiringan 1 : 1,5) agar lumpur terkumpul di satu titik dan mudah dipompa.
• Butir bisa mengendap bila kecepatan air naik lebih kecil dari kecepatan endapnya. Kecepatan naik ini sama dengan beban permukaan (SOR): debit dibagi luas permukaan.
• Pada lumpur aktif kadar padatan masuk tinggi (ribuan mg/L), sehingga bak juga dibatasi oleh beban padatan (SLR): massa padatan per luas per jam.

Rumus dan cara menghitung

Luas permukaan diambil dari tiga syarat; yang terbesar menjadi kriteria penentu.

(1) A_rata   = Q / SOR_rata
(2) A_puncak = Q_puncak_jam x 24 / SOR_puncak
(3) A_SLR    = (1 + R) x Q_jam x MLSS/1000 / SLR_maks
    A        = maks(A_rata, A_puncak, A_SLR)

• Q = debit rata-rata (m3/hari); Q_puncak_jam, Q_jam = debit puncak dan rata-rata (m3/jam)
• SOR = beban permukaan (m3/m2/hari); SLR_maks = beban padatan maksimum (kg/m2/jam)
• R = rasio resirkulasi lumpur; MLSS = kadar padatan dalam air yang masuk (mg/L)

Luas dibagi menjadi modul dengan panjang : lebar sekitar 3 (lebar maksimum 4,00 m, minimum 1,50 m). Dari ukuran terpasang dihitung SOR nyata, SLR nyata, waktu tinggal V / Q_jam, dan beban ambang pelimpah Q / (jumlah modul x lebar).

Rasio resirkulasi lumpur

Coba di simulasi →

Rasio resirkulasi (R) adalah perbandingan debit lumpur yang dipompa kembali dari dasar pengendap akhir ke bak aerasi terhadap debit air limbah masuk. R = 0,75 berarti setiap 1 m3 air limbah disertai 0,75 m3 lumpur balik.

Bila R terlalu kecil, bakteri di bak aerasi berkurang (MLSS turun) dan lumpur menumpuk di dasar pengendap; lumpur yang terlalu lama di sana kehabisan oksigen, mengapung, dan terbawa keluar. Bila R terlalu besar, debit yang masuk pengendap membengkak, beban padatan naik, lumpur balik menjadi encer, dan listrik pompa bertambah.

Aplikasi memakai R = 0,75 untuk lumpur aktif dan R = 0 untuk biofilter aerob (biofilm tidak dikembalikan). Kode tidak memeriksa R secara langsung; pengaruhnya terlihat pada pemeriksaan beban padatan (≤ 5,0 kg/m2/jam). Untuk aerasi diperpanjang, Metcalf & Eddy menyebut kisaran umum sekitar 0,5-1,5.

Kalau muncul PERIKSA pada beban padatan: turunkan R bila MLSS memungkinkan, turunkan MLSS rancangan, atau perbesar luas bak dengan menurunkan beban permukaan rancangan. Dua yang pertama memengaruhi bak aerasi, jadi periksa ulang F/M-nya.

Kriteria perancangan

Parameter baku aplikasi dan beda pemakaian di dua rangkaian:

Pada R3 padatan yang masuk hanya biofilm lepas (ratusan mg/L) dan tidak ada lumpur balik, sehingga beban padatan hampir tidak pernah menentukan. Itulah sebabnya beban permukaan rancangan boleh di batas atas (16). Yang menentukan biasanya beban permukaan puncak.

Pemeliharaan dan pengoperasian

Bersihkan pelimpah dan papan penahan buih setiap minggu. Pantau tebal selimut lumpur dengan tongkat ukur; selimut yang naik mendekati permukaan berarti lumpur harus lebih sering dipompa. Pada R4, pompa resirkulasi berjalan terus (dua unit, satu cadangan) dan lumpur berlebih dibuang terjadwal. Pada R3, lumpur dibuang berkala ke pengering lumpur.

Studi kasus: pengendap akhir Griya Asri

Debit rata-rata 150,0 m3/hari (6,25 m3/jam), debit puncak 15,62 m3/jam.

R4 lumpur aktif (sesudah bak aerasi):

1. A_rata = 150,0 / 12 = 12,50 m2.
2. A_puncak = 15,62 x 24 / 32 = 11,72 m2.
3. A_SLR = (1 + 0,75) x 6,25 x 4,00 / 5,00 = 8,75 m2.
4. Penentu: beban permukaan rata-rata, 12,50 m2. Dipakai 1 modul 6,10 m x 2,05 m, tinggi air 3,00 m (volume 37,52 m3).
5. Resirkulasi = 0,75 x 150,0 = 112,5 m3/hari.

R3 biofilter (sesudah biofilter aerob):

1. A_rata = 150,0 / 16 = 9,38 m2.
2. A_puncak = 15,62 x 24 / 32 = 11,72 m2.
3. A_SLR = 1,00 x 6,25 x 0,40 / 5,00 = 0,50 m2.
4. Penentu: beban permukaan puncak, 11,72 m2. Dipakai 1 modul 5,90 m x 2,00 m (volume 35,40 m3). Tanpa resirkulasi.

Rujukan

• Buku 3, Bab 8 (seri Menggambar Teknik untuk Teknik Lingkungan).
• Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.
• Ten States Standards (Recommended Standards for Wastewater Facilities).