Nisbah Udara-kepada-Air: Nisbah jumlah isipadu pengudaraan kepada isipadu air sisa yang dirawat, biasanya diukur dalam m³ udara/m³ air sisa. Ia adalah parameter kawalan paling kritikal untuk pengudaraan dalam tangki rawatan biologi, secara langsung memberi kesan kepada oksigen terlarut (DO), nitrifikasi, penggunaan tenaga, enap cemar dan berbuih/terapung. Nisbah udara-kepada-air ialah nilai rujukan; kawalan akhir hendaklah berdasarkan pada-tangki DO, keadaan enap cemar dan penunjuk efluen.
I. Nisbah udara-kepada-air bukanlah nilai tetap; empat faktor utama yang mempengaruhi:
1. Kualiti Air Berpengaruh
Nitrogen ammonia dan BOD yang tinggi: Nisbah-kepada-air perlu ditingkatkan untuk memastikan nitrifikasi.
Kepekatan pengaruh rendah (pencairan semasa musim hujan): Nisbah-kepada-air hendaklah dikurangkan untuk mengelakkan DO berlebihan, penuaan enap cemar dan berbuih.
2. Kepekatan Enapcemar (MLSS)
MLSS yang lebih tinggi bermakna jumlah penggunaan oksigen yang lebih besar; nisbah udara-kepada-air hendaklah ditingkatkan untuk isipadu air yang sama. MLSS rendah memerlukan pengurangan pengudaraan yang sesuai.
3. Suhu Air
Suhu air rendah (musim sejuk): Kecekapan pemindahan oksigen berkurangan, aktiviti bakteria nitrifikasi merosot, memerlukan peningkatan 20%-40% nisbah udara-kepada air untuk kesan yang sama; pada musim panas, ia boleh dikurangkan dengan sewajarnya.
4. Kecekapan Peralatan Pengudaraan
Cakera/paip pengudaraan mikroliang mempunyai penggunaan oksigen yang tinggi, membolehkan nisbah udara-kepada-air yang lebih rendah; paip berlubang lama mempunyai kecekapan pengudaraan yang rendah, memerlukan nisbah udara-kepada-air yang jauh lebih tinggi. Jika kepala pengudaraan tersumbat, walaupun nisbah udara ketara-ke-air yang tinggi tidak akan menghasilkan DO sebenar (oksigen terlarut) yang tinggi.
II. Cara Mengawal Nisbah Udara-kepada-Air di-tapak (Aplikasi Praktikal)
1. Mengira Nisbah Udara-kepada-Air Sebenar
Udara Sebenar-kepada-Nisbah Air=Jumlah Isipadu Udara Pengudaraan (m³/j) ÷ Isipadu Air Masuk Semerta (m³/j)
Jumlah isipadu udara blower 8000 m³/j, isipadu air masuk 1000 m³/j, nisbah udara-ke-air=8:1.
2. Utamakan kawalan DO, jangan hanya fokus pada nisbah udara-ke-air.
Kawalan DO peringkat aerobik: 2.0-3.0 mg/L (nitrifikasi); DO pada akhir peringkat aerobik dalam proses denitrifikasi tidak boleh melebihi 3 mg/L, kerana DO yang tinggi yang dibawa oleh peredaran semula akan mengganggu denitrifikasi anoksik.
Jika nisbah udara-kepada-air sudah 10:1, tetapi DO masih<1.5 mg/L: Prioritize checking for aerator blockage and insufficient blower pressure; do not simply increase the airflow.
If the air-to-water ratio is only 6:1, and DO is already >4 mg/L: Aliran udara mesti dikurangkan. Pengudaraan yang berlebihan akan menyebabkan pemecahan enap cemar, enap cemar terapung, dan lonjakan penggunaan tenaga.
3. Pelarasan Zon dan Tangki
Proses A²/O:
Zon Anaerobik/Anoksik: Pengudaraan adalah dilarang sama sekali; hanya kacau dibenarkan.
Peringkat Pra-Aerobik: Degradasi BOD menggunakan banyak oksigen; isipadu udara boleh ditingkatkan dengan sewajarnya.
Peringkat Pos Aerobik-(Zon Nitrifikasi): Pastikan DO 2-3 mg/L; kurangkan DO dengan sewajarnya pada penghujungnya untuk mengurangkan DO yang dibawa ke zon anoksik melalui aliran balik.
4. Strategi Pelarasan untuk Mengubah Keadaan Operasi
1) Peningkatan Aliran Pengaruh dan Kualiti Air Dicairkan semasa Musim Hujan:
Dengan peningkatan aliran, jika nisbah udara-kepada-air dikekalkan pada tahap tetap, jumlah isipadu udara akan meningkat dengan sewajarnya, dengan mudah membawa kepada tahap DO yang berlebihan. Dalam kes ini, nisbah udara-kepada-air hendaklah dikurangkan, mengutamakan tahap DO.
2) Suhu Rendah pada Musim Sejuk:
Untuk sasaran DO yang sama, tingkatkan nisbah udara-kepada-air sebanyak 20-30%, sambil memantau pemendapan enap cemar untuk mengelakkan pengudaraan dan penyebaran enap cemar yang berlebihan.
3) Peningkatan Kejutan Nitrogen Ammonia Berpengaruh:
Naikkan nisbah udara-kepada-air untuk mengutamakan nitrifikasi; laraskan kembali ke paras normal selepas paras nitrogen ammonia menurun untuk mengelakkan pengudaraan tinggi yang berpanjangan.
III. Masalah Biasa dalam Kawalan Nisbah Udara-ke-Air
1. Nisbah Udara Tinggi-kepada-Air, JANGAN Tinggi
Berkemungkinan besar disebabkan oleh sistem pengudaraan tersumbat, penuaan dan kebocoran membran; kepekatan enapcemar yang terlalu tinggi, dengan penggunaan oksigen melebihi bekalan oksigen. Jangan tingkatkan pengudaraan; periksa peralatan terlebih dahulu.
2. Nisbah Udara Rendah-ke-Air, DO Tinggi
Beban influen rendah, nisbah suapan/mikroorganisma rendah (F/M), enap cemar berada dalam-keadaan penuaan beban yang rendah, dengan mudah menghasilkan sejumlah besar enap cemar terapung halus. Keluarkan enap cemar dengan sewajarnya dan teruskan mengurangkan pengudaraan.
3. Nisbah Udara Biasa-kepada-Air, tetapi Jumlah Nitrogen Tinggi dalam Efluen
DO yang terlalu tinggi pada hujung aerobik, cecair kembali membawa oksigen ke tangki anoksik, menghalang denitrifikasi. Kurangkan isipadu udara hujung aerobik untuk menurunkan DO kepada 1.5-2.5 mg/L.
4. Membuta tuli Mengejar Nisbah Udara Tinggi-ke-Air
Akibat Langsung: Penggunaan kuasa yang meningkat dengan ketara; pemecahan flok enapcemar, penurunan SVI, peningkatan pepejal terampai dalam efluen; meningkat berbuih.