Pedoman teknis operasional IPAL.pdf

(1)

1 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto

PEDOMAN TEKNIS OPERASI DAN PEMELIHARAAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

DENGAN PROSES LUMPUR AKTIP (Oleh : Sugeng Abdullah, SST)

A. PENGOPERASIAN AWAL

Pengoperasian awal dimaksud adalah suatu kegiatan pertama kali mengoperasikan semua sistem yang ada pada instalasi pengolahan air limbah, untuk mengolah air limbah agar memenuhi kriteria yang diinginkan / disyaratkan. Pengoperasian awal pada instalasi pengolahan air limbah yang baru dibangun, perlu dilakukan pengecekan secara menyeluruh. Pengecekan terutama dilakukan pada kesiapan peralatan mekanis yang ada, antara lain : sistem pelumasan, sistem perpipaan, sistem aerasi, blower , pompa dll.

Hal yang sama juga dilakukan pada suatu instalasi pengolahan air limbah yang baru saja dilakukan perbaikan secara menyeluruh atau setelah dilakukan pengurasan.

Langkah kerja pada pengoperasian awal, pada umumnya adalah sebagai berikut :

a. Apabila instalasi pengolahan terdiri darai banyak unit aerator dan clarifier, maka sebaiknya tidak dioperasikan semuanya secara bersamaan. Cukup dioperasikan beberapa unit terlebih dahulu. 1 atau 2 unit dipandang sudah mencukupi.

b. Isikan air limbah kedalam bak aerasi dengan porsi yang kecil, kira-kira sepertiga atau seperempat dari kapasitas yang ada. Pastikan juga bahwa tidak ada zat beracun pada air limbah yang akan diolah.

(2)

c. Hidupkan blower / aerator untuk mensuplai udara atau oksigen dalam air limbah yang ada dalam bak aerasi. Konsentrasi oksigen terlarut pada bak aerasi diupayakan agar berkisar 2 – 4 mg/L.

d. Air dari clarifier secara kontinyu dialirkan kembali kedalam bak aerasi, sampai dengan konsentrasi MLSS mencapai 400 – 800 mg/L. Dalam praktek MLSS ( mixed liquor suspended solid ) adalah sama dengan TSS (total suspended solid ) pada bak aerasi.

e. Perlahan-lahan air limbah ditambahkan kedalam bak aerasi, sampai dengan sesuai kapasitas normal dari instalasi pengolahan air limbah dimaksud. Secara normal, pengoperasian awal (starting) ini memerlukan waktu antara 2 – 4 minggu. Hal ini sangat bergantung pada kondisi setempat.

B. PEMERIKSAAN RUTIN

Prosedur yang diperlukan dalam rangka kontrol / pemeriksaan rutin pada proses lumpur aktip, ditekankan pada bak aerasi dan bak clarifier II. Adapun kegiatan yang dilaksanakan dalam pemriksaan tersebut adalah sebagai berikut : a. Bak Aerasi

- Periksa (setiap hari) bak pembagi aliran air limbah, bersihkan weir dan pintu air dari kotoran / bahan padatan yang menempel.

- Buang dan Bersihkan kotoran yang menumpuk pada saluran inlet, pintu air, outlet weir.

- Catat dan jaga konsentrasi oksigen terlarut (DO) pada bak aerasi. Demikian juga konsentrasi MLSS, SVI dan Umur lumpur. Apabila diketahui

(3)

konsentrasinya terlalu tinggi atau terlalu rendah, segera lakukan tindakan korektif.

- Bersihkan semua dinding bak dan saluran-saluran yang ada, dengan peralatan yang telah tersedia.

- Jangan sekali-kali ditunda. Ambil dan bersihkan dengan segera air limbah yang tercecer / melimpah keluar.

- Periksa kisi-kisi logam atau baja yang terkena / terendam air limbah dari kemungkinan adanya tanda – tanda korosi. Bersihkan setiap hari, dan bila perlu dicat dengan cat tahan air.

- Lakukanlan pemeriksaan dan pelumasan terhadap peralatan – peralatan mekanis, sesuai dengan petunjuk dan rekomendasi dari pabrik pembuatnya. - Secara berkala (periode tertentu) lakukanlah pengeringan / pengurasan

terhadap bak aerasi. Hal ini berguna untuk pemeriksaan peralatan, perpipaan, pompa dll yang berada didasar bak. Ganti dan perbaiki peralatn yang rusak. Untuk mencegah korosi, perlu dilakukan pembersihan dan pengecatan pada peralatan logam.

b. Bak Clarifier II

- Ambil dan buanglah buih atau kotoran yang berasal dari air limbah yang berada sekat influen, weir influen, sekat apung dan penampung buih. Hal ini dilakukan setiap hari.

- Amati lumpur yang diresirkulasi dari clarifier, dan aturlah debitnya (sesuai kebutuhan) berdasarkan hasil test laboratorium.

(4)

- Amati pengoperasian pompa scum berikut slang atau pipa yang menyertainya

- Bersihkan setiap hari bagian dalam dinding clarifier berikut saluran-salurannya, dengan peralatan pembersih yang ada (squegee)

- Periksa sistem distribusi aliran (valve, pintu air, bak pembagi , weir) . Bersihkan dan buanglah padatan yang mengendap . Periksa selalu keadaan aliran ke seluruh clarifier yang ada.

- Periksa bak / saluran effluen dan bersihkan kotoran – kotoran yang ada. Ukur setiap hari ketinggian muka air yang melimpah melalui weir.

- Segera bersihkan kotoran / lumpur yang tercecer atau atau karena air limbah yang meluap.

- Periksa semua peralatan motor elektrik yang dioperasikan, terutama tentang penyekat panas atau temperatur dan detektor overloading.(baik kapasitas maupun waktu operasi).

- Periksa ketinggian permukaan oli, pengurangan lemak/pelumas pada peralatan mekanik yang ada, paling tidak seminggu sekali.

- Gantilah oli atau minyak pelumas pada peralatan yang menggunakaanya, sesuai dengan periode penggantian yang telah ditentukan.

- Keringkan (kuras) secara berkala dan terjadwal, untuk pemeriksaan peralatan yang ada pada bagian dasar clarifier, dari kemungkinan kerusakan, korosi atau yang lain. Bila diperlukan lakukan langkah proteksi dengan pengecatan atau pelapisan pada peralatan / logam tertentu.

(5)

- Periksa pengumpulan lumpur dan peralatan lainnya dari kemungkinan korosi. Bersihka dan bila perlu lakukan pengecatan atau pelapisan terhadap peralatan tersebut.

C. GANGGUAN YANG SERING TERJADI DAN UPAYA MENGATASINYA Didalam pengoperasian instalasi pengolahan air limbah yang menggunakan proses biologis atau proses lumpur aktip, seringkali terdapat beberapa kendala yang menyebabkan pengolahan air limbah menjadi tidak sesuai dengan yang diharapkan. Beberapa permasalahan yang sering terjadi dilapangan dan upaya untuk mengatasinya antata lain adalah sebagai berikuit :

1. Lumpur mengapung pada bak clarifier ( bulking sludge). Penyebab :

- Tumbuhnya organisme filamentous - SVI (sludge volume index) > 150

- Ditemukan serabut serabut filamen pada pemeriksaan MLSS secara mikroskopis.

- Proses denitrifikasi yang menghasilkan gas nitrogen (N) yang terperangkap pada gumpalan lumpur

Kontrol :

- Periksa konsentrasi oksigen terlarut pda bak aerasi - Periksa pH air limbah pada bak aerasi

- Periksa kandungan nutrien pada air limbah yang akan diolah (influen). Utamanya TKN (N-amoniak + N-organik) dan P

(6)

6 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto - Periksa SVI

- Periksa konsentrasi BOD5 pada influen (disarankan) Cara mengatasi :

- Pertahankan kandungan oksigen terlarut dalam bak aerasi minimal 1 mg/L, dengan cara mengatur suplai udara pada aerator.

- Atur pH menjadi netral

- Tambahkan nutrien (N dan P = Urea dan TSP), sehingga diperoleh perbandingan BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Cara menentukan jumlah urea dan TSP yang ditambahkan dapat dilihat pada lampiran.

- Tambahkan 5 – 6 mg/L chlorine / kaporit pada lumpur yang dikembalikan kedalam bak aerasi dari bak clarifier (Qr = return sludge ), sampai dengan SVI < 150

- Kurangi nilai F/M ratio , yaitu dengan (a) mengurangi suplai makanan ( zat organik / BOD), (b) mengurangi lumpur yang dibuang atau (c) menaikkan umur lumpur.

- Bila dikarenakan proses denitrifikasi , cukup dengan (a) menaikan jumlah lumpur yang diresirkulasi (Qr), (b) menaikan konsentrasi oksigen terlarut dalam bak aerasi, atau (c) mengurangi umur lumpur.

2. Effluen keruh. Penyebab :

- SVI > 150 atau SVI melebihi kriteria disain - Turbulensi pada bak aerasi yang terlalu tinggi - Oksidasi lumpur yang berlebihan

(7)

- Kondisi anaerob pada bak aerasi (oksigen terlarut = 0 mg/L) - Kehadiran zat tiksik pada influen.

Kontrol : - Periksa SVI

- Periksa oksigen terlarut

- Periksa olakan air pada bak aerasi

- Periksa kemungkinan adanya jazad protozoa inaktif/mati (karena ada racun) pada MLSS secara mikroskopis.

Cara mengatasi :

- Kurangi olakan air yang disebabkan oleh aerator

- Tambahkan jumlah lumpur yang dibuang, atau kurangi umur lumpur. - Tambahkan suplai udara/oksigen , bila kondisinya anaerob

- Lakukan pre treatment yang sesuai, bila ditemukan adanya racun.

3. Terdapat buih warna hitam Penyebab :

- Umur lumpur yang terlalu lama Kontrol :

- Hitung jumlah lumpur yang dibuang secara tepat dan teliti Cara mengatasi :

- Buih disemprot dengan air yang bertekanan

- Bila dengan penyemprotan tidak berhasil, kurangi umur lumpur dengan cara menambah jumlah lumpur yang dibuang.

(8)

4. Tedapat buih warna putih tebal dan berombak pada bak aerasi Penyebab :

- TSS / MLSS terlalu rendah ( < 1500 mg/L). Atau TSS/ MLSS kurang dari kriteria disain.

Kontrol :

- Periksa kandungan TSS / MLSS pada bak aerasi Cara mengatasi :

- Kurangi jumlah lumpur yang dibuang

5. Konsentrasi MLSS berbeda pada setiap bak aerasi Penyebab :

- problem ini hanya terjadi pada instalasi pengolahan air limbah yang memiliki bak aerasi lebih dari satu unit, disebabkan oleh distribusi aliran yang tidak merata.

Kontrol :

- Periksa sistem distribusi aliran yang ada. ( bak pembagi, valve, pintu air dll) Cara mengatasi :

- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya pada inlet/influen dan resirkulasi lumpur.

6. Lumpur / gumpalan lumpur ikut terbuang bersama effluen. Penyebab :

- Beban padatan terlalu tinggi

(9)

9 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto - Distribusi aliran tidak merata

- Konsentrasi MLSS terlalu tinggi

- Jumlah lumpur yang diresirkulasi tidak tepat. Kontrol :

- Periksa beban padatan / solid loading (overflow rate) - Periksa sistem distribusi aliran

- Periksa sistem resirkulasi lumpur (dari kemungkinan rusak atau tersumbat) Cara mengatasi :

- Tingkatkan debit resirkulasi lumpur untuk menjaga agar zona air bersih pada clarifier minimal 1 (satu) meter. Cocokkan dengan kriteria disai yang ada. - Atau tambahkan jumlah lumpur yang dibuang

7. Lumpur melimpah melalui salah satu weir Penyebab :

- Distribusi aliran tidak merata - Level weir tidak sama

Kontrol :

- Periksa sistem distribusi aliran - Periksa level weir

(10)

10 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto Cara mengatasi :

- Perbaiki level weir

8. Gelembung aerasi terlalu besar atau mengelompok disatu tempat Penyebab :

- Sisaten difuser/aerator rusak atau tersumbat Kontrol :

- Periksa sistem aerasi, suplai udara dan filter membran pada blower - Kuras bak aerasi dan periksa sistem perpipaan udara dan diffuser Cara mengatasi :

- Bersihkan kotoran yang menyumbat, perbaiki atau ganti peralatan yang rusak. - Bila dikuras, lakukan prosedur pengoperasian awal (starting).

9. pH < 6,7 pada bak aerasi Penyebab :

- Terdapat banyak limbah yang mengandung asam, yang masuk pada instalasi pengolahan air limbah

- Terjadinya proses nitrifikasi Kontrol :

- Periksa kandungan Amoniak dan nitrat pada effluen - Periksa pH influen

(11)

11 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto Cara mengatasi :

- Lakukan pengaturan yang tepat pada umur lumpur dan jumlah lumpur yang dibuang.

- Tambahkan larutan kapur, bila pH influen kurang dari 6,7. - Kontrol influen dengan benar.

10. MLSS sangat rendah pada resirkulasi lumpur (< 800 mg/L) Penyebab :

- Tumbuh organisme filamentous secara berlebihan - Rate resirkulasi lumpur yang tinggi

- Terlalu banyak jumlah lumpur yang dibuang. Kontrol :

- Periksa kemungkinan keberadaan filamentous pada MLSS - Periksa debit resirkulasi lumpur dan debit lumpur yang dibuang - Periksa oksigen terlarut pada bak aerasi

Cara mengatasi :

- Pengaturan yang tepat pada pengurangan resirkulasi dang pengurangan lumpur yang dibuang

- Naikan konsentrasi oksigen terlarut pada bak aerasi sampai dengan 2 mg/L ( apabila DO < 0,5 mg/L).

(12)

12 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto 11. Aerasi berhenti Penyebab : - Difuser tersumbat - Aerasi lemah Kontrol :

- Periksa sistem aerasi / difusser Cara mengatasi :

- Keringkan atau kuras bak aerasi, kemudian adakan perbaikan atau pergantian pada sistem aerasi / difusser.

- Lakukan prosedur pengoperasian awal.

(13)

13 - Digitized by Sugeng Abdullah, JKL Purwokerto Lampiran

PERHITUNGAN PENAMBAHAN NUTRIENT (NITROGEN DAN PHOSPHAT)

Untuk menentukan perlu / tidaknya penambahan nutrien N (nitrogen) dan P (Phosphat), maka perlu diperiksa terlebih dahulu ratio BOD5 : N : P = 100 : 5 :

1. Bila air limbah yang diolah mempunyai ratio BOD5 : N : P ≠ 100 : 5 : 1, maka

perlu dilakukan tindakan koreksi. 1. Periksa ratio BOD5 : N

N = N-org (mg/l) x 100 BOD5 (mg/l)

Bila N < 5 maka perlu penambahan N dengan pupuk urea. Jumlah urea yang ditambahkan adalah :

Urea (mg/l) = (0,05 BOD5 - N-org) x BM urea

BA Nitrogen

2. Periksa ratio BOD5 : P

P = P (mg/l) x 100 BOD5 (mg/l)

Bila P < 1 maka perlu penambahan P dengan pupuk TSP. Jumlah TSP yang ditambahkan adalah :

TSP (mg/l) = (0,01 BOD5 – P) x BM TSP

BA Phosphat

Catatan : BM urea = 60, BM TSP = 174, BA Nitrogen = 14, BA Phosphat = 31