Terdapat pelbagai jenis peranti dan peralatan yang digunakan dalam rawatan air sisa untuk membuang bahan cemar dan bahan pencemar daripada air sisa. Beberapa peranti yang paling biasa termasuk:
Skrin:
Skrin ialah komponen penting dalam banyak sistem rawatan air sisa, kerana ia membantu mengeluarkan pepejal besar, serpihan dan bahan lain daripada air sisa sebelum ia memasuki proses rawatan lain. Skrin boleh dikelaskan berdasarkan saiz bukaan dalam skrin, yang menentukan saiz zarah yang boleh dikeluarkan. Beberapa jenis skrin yang biasa digunakan dalam rawatan air sisa termasuk:
Skrin bar: Skrin bar terdiri daripada satu siri bar yang dijarakkan untuk membolehkan air mengalir, tetapi untuk menangkap serpihan dan pepejal yang besar. Bar boleh dibersihkan secara manual atau mekanikal untuk mengeluarkan bahan yang ditangkap.
Skrin halus: Skrin halus menggunakan mesh atau plat berlubang untuk mengeluarkan zarah yang lebih kecil daripada air sisa. Skrin halus boleh digunakan untuk mengeluarkan bahan seperti rambut, kertas dan plastik.
Skrin mikro: Skrin mikro adalah serupa dengan skrin halus, tetapi ia menggunakan jaringan atau saiz liang yang lebih halus untuk mengeluarkan zarah yang lebih kecil, termasuk bakteria dan mikroorganisma lain.
Skrin dram: Skrin dram menggunakan dram berputar dengan mesh atau permukaan berlubang untuk menangkap serpihan dan pepejal. Bahan yang ditangkap kemudiannya dikikis dari permukaan dram dan dikeluarkan.
Skrin cakera: Skrin cakera menggunakan cakera berputar dengan tebuk untuk menangkap serpihan dan pepejal. Bahan yang ditangkap kemudian dikeluarkan dengan pengikis atau berus.
Pilihan jenis skrin akan bergantung pada saiz dan ciri zarah yang perlu dikeluarkan, serta reka bentuk sistem rawatan keseluruhan. Selain mengeluarkan pepejal, skrin juga boleh membantu melindungi peralatan hiliran, seperti pam dan injap, daripada kerosakan yang disebabkan oleh serpihan besar atau bahan lain.
Bilik pasir:
Grit chamber ialah sejenis rawatan utama yang digunakan dalam loji rawatan air sisa untuk mengeluarkan pepejal bukan organik yang berat, seperti pasir, kerikil dan bahan berpasir lain yang terlalu berat untuk disingkirkan melalui pemendapan sahaja. Bahan-bahan ini boleh menyebabkan kerosakan pada peralatan, seperti pam dan injap, dalam proses rawatan dan juga boleh terkumpul di dalam enapcemar semasa rawatan primer.
Ruang pasir berfungsi dengan memperlahankan aliran air sisa dan membenarkan bahan berat mendap ke dasar. Kebuk pasir lazimnya adalah tangki yang panjang dan sempit, dengan nisbah lebar-ke-panjang lebih kurang 1:4, untuk memastikan air sisa kekal di dalam ruang untuk jangka masa yang mencukupi. Apabila air sisa mengalir ke dalam ruang, ia menjadi perlahan, menyebabkan bahan berat mendap ke dasar.
Grit yang dimendapkan kemudiannya dikeluarkan dari bahagian bawah ruang menggunakan sistem penyingkiran grit, yang mungkin termasuk pam grit, pengelas grit atau penghantar grit. Pasir yang dikeluarkan kemudiannya dihantar ke tapak pelupusan atau tapak pelupusan lain yang sesuai.
Ruang pasir boleh sama ada jenis vorteks atau jenis detritus. Dalam kebuk grit jenis vorteks, air sisa dimasukkan secara tangensial ke ruang, mencipta gerakan berputar yang membantu memisahkan pasir daripada air sisa. Dalam kebuk pasir jenis detritus, air sisa dimasukkan pada halaju yang rendah, membolehkan pasir mengendap ke bahagian bawah ruang.
Bilik pasir biasanya terletak pada permulaan proses rawatan, sebelum pemendapan primer, untuk memastikan bahan berat dikeluarkan sebelum ia boleh menyebabkan kerosakan atau mengganggu proses rawatan seterusnya.
Tangki pemendapan:
Tangki pemendapan, juga dikenali sebagai penjernih, adalah sejenis rawatan utama yang digunakan dalam loji rawatan air sisa untuk mengeluarkan pepejal terampai dan bahan organik daripada air sisa. Tangki ini berfungsi dengan membenarkan air sisa mendap, yang menyebabkan pepejal yang lebih berat tenggelam ke bahagian bawah tangki manakala pepejal yang lebih ringan terapung ke atas, membentuk lapisan buih. Air yang telah dijernihkan kemudiannya dikeluarkan dari tengah tangki.
Tangki pemendapan biasanya berbentuk segi empat tepat atau bulat, dan direka bentuk untuk memperlahankan aliran air sisa supaya pepejal mempunyai masa yang mencukupi untuk mendap. Tangki itu mungkin dilengkapi dengan peralatan mekanikal seperti pengikis, skimmer atau garu yang membantu mengeluarkan pepejal termendap dari bahagian bawah tangki dan lapisan buih dari permukaan.
Tangki pemendapan boleh direka bentuk sama ada sebagai penjernih primer, yang mengeluarkan sebahagian besar pepejal terampai dan bahan organik, atau penjernih sekunder, yang digunakan selepas rawatan biologi untuk membuang baki pepejal dan mikroorganisma.
Keberkesanan tangki pemendapan bergantung kepada beberapa faktor, termasuk masa penahanan, halaju mendap pepejal, dan reka bentuk tangki. Masa penahanan ialah jumlah masa air sisa kekal di dalam tangki, dan biasanya ditentukan oleh saiz dan kadar aliran tangki. Halaju mendap pepejal bergantung pada saiz, bentuk dan ketumpatannya, dan boleh dipengaruhi oleh penambahan bahan kimia, seperti koagulan, yang membantu mengagregat pepejal.
Secara keseluruhannya, tangki pemendapan adalah komponen penting dalam rawatan air sisa, kerana ia membantu mengeluarkan sebahagian besar pepejal dan bahan organik sebelum air sisa dirawat selanjutnya menggunakan proses rawatan biologi atau lanjutan.
Tangki pengudaraan:
Tangki pengudaraan adalah komponen penting dalam proses rawatan biologi dalam loji rawatan air sisa. Fungsi utama tangki ini adalah untuk menyediakan persekitaran di mana mikroorganisma boleh berkembang maju dan merendahkan bahan organik yang terdapat dalam air sisa.
Dalam proses enapcemar teraktif yang biasa, tangki pengudaraan ialah lembangan atau tangki besar di mana air sisa bercampur dengan kultur mikrob atau enap cemar. Enapcemar mengandungi campuran mikroorganisma, termasuk bakteria, protozoa, dan kulat, yang memecahkan bahan organik dalam air sisa melalui proses respirasi aerobik.
Untuk menggalakkan pertumbuhan dan aktiviti mikroorganisma, tangki pengudaraan dilengkapi dengan alat pengudaraan, seperti penyebar atau pengudara mekanikal, yang membekalkan oksigen kepada air sisa. Ini menyediakan oksigen yang diperlukan yang diperlukan oleh mikroorganisma untuk menjalankan proses metabolik mereka.
Proses pengudaraan biasanya mengambil masa beberapa jam, di mana mikroorganisma memakan bahan organik dalam air sisa dan membiak dalam bilangan. Selepas proses pengudaraan selesai, air sisa diarahkan ke penjernih sekunder atau tangki pengendapan, di mana mikroorganisma dibenarkan mendap keluar dan membentuk lapisan enap cemar. Air yang telah dijernihkan kemudiannya dikeluarkan dan boleh dirawat selanjutnya dalam proses rawatan tertier.
Keberkesanan proses pengudaraan bergantung kepada beberapa faktor, termasuk kepekatan mikroorganisma dalam enap cemar, paras oksigen terlarut dalam tangki pengudaraan, dan kadar pemuatan organik air sisa. Faktor-faktor ini mesti dikawal dengan teliti untuk memastikan bahawa mikroorganisma dapat merendahkan bahan organik dengan berkesan dan menghasilkan efluen berkualiti tinggi.
Sistem enapcemar diaktifkan:
Sistem enapcemar teraktif ialah proses rawatan air sisa biologi yang menggunakan mikroorganisma untuk memecahkan bahan organik dalam air sisa. Proses ini melibatkan penambahan udara ke dalam air sisa untuk menggalakkan pertumbuhan mikroorganisma, yang kemudiannya menggunakan bahan organik dan menukarnya kepada karbon dioksida, air, dan sel mikrob baru.
Dalam sistem enapcemar teraktif, air sisa dirawat terlebih dahulu dalam tangki pengudaraan, di mana udara dibekalkan secara berterusan untuk menggalakkan pertumbuhan mikroorganisma. Mikroorganisma mengambil bahan organik dalam air sisa, yang membekalkan mereka dengan tenaga dan nutrien yang diperlukan untuk pertumbuhan. Apabila mikroorganisma berkembang, mereka membentuk gumpalan atau gumpalan yang boleh mendap keluar dari air sisa.
Selepas tangki pengudaraan, air sisa dihantar ke penjernih sekunder, di mana flok mendap keluar dari air sisa dan dikeluarkan sebagai enap cemar. Air sisa yang dirawat kemudiannya dibuang atau dihantar untuk rawatan lanjut.
Terdapat beberapa kelebihan menggunakan sistem enapcemar teraktif untuk rawatan air sisa. Sebagai contoh, mereka boleh mengeluarkan bahan organik, nitrogen dan fosforus secara berkesan daripada air sisa, yang boleh membantu mencegah eutrofikasi dan masalah kualiti air yang lain. Sistem enapcemar teraktif juga boleh menghasilkan efluen berkualiti tinggi, yang boleh dibuang ke air permukaan atau digunakan untuk pengairan.
Walau bagaimanapun, terdapat juga beberapa cabaran yang berkaitan dengan sistem enapcemar diaktifkan. Sebagai contoh, sistem memerlukan pengurusan yang teliti untuk mengekalkan keseimbangan mikroorganisma dan nutrien yang betul, kerana terlalu banyak atau terlalu sedikit boleh menyebabkan masalah. Di samping itu, sistem boleh terdedah kepada beban kejutan dan gangguan lain, yang boleh mengganggu proses rawatan. Akhir sekali, sistem enap cemar teraktif boleh menjana jumlah enap cemar yang besar, yang mesti dirawat dan dilupuskan dengan sewajarnya.
Bioreaktor membran:
Bioreaktor membran (MBR) ialah sejenis sistem rawatan air sisa yang menggabungkan rawatan biologi dengan penapisan membran. Sistem MBR menggunakan proses biologi untuk memecahkan bahan organik dalam air sisa, dan kemudian menggunakan membran untuk menapis pepejal terampai, bakteria dan bahan cemar lain.
Dalam sistem MBR, air sisa dirawat terlebih dahulu dalam tangki pengudaraan, di mana mikroorganisma menggunakan bahan organik dan menukarnya kepada karbon dioksida dan air. Campuran minuman keras kemudiannya diasingkan daripada air yang dirawat menggunakan penapis membran, yang membolehkan air melaluinya sambil mengekalkan pepejal dan mikroorganisma. Pepejal dan mikroorganisma yang terperangkap oleh membran dikembalikan ke tangki pengudaraan untuk meneruskan proses rawatan.
Terdapat dua jenis penapis membran utama yang digunakan dalam sistem MBR: gentian berongga dan kepingan rata. Membran gentian berongga biasanya digunakan dalam sistem yang lebih kecil, manakala membran kepingan rata digunakan dalam aplikasi yang lebih besar. Kedua-dua jenis membran mempunyai liang kecil yang menapis bakteria, virus dan bahan cemar lain.
Sistem MBR mempunyai beberapa kelebihan berbanding sistem rawatan air sisa konvensional. Sebagai contoh, sistem MBR boleh menghasilkan efluen berkualiti tinggi daripada sistem konvensional, kerana membran menyediakan penghalang fizikal kepada pepejal terampai, bakteria dan bahan cemar lain. Sistem MBR juga memerlukan ruang yang kurang daripada sistem konvensional, kerana penapisan membran boleh menggantikan penjernih sekunder. Di samping itu, sistem MBR boleh dikendalikan pada kepekatan biojisim yang lebih tinggi, yang boleh menghasilkan kecekapan rawatan yang lebih tinggi dan pengeluaran enapcemar yang lebih rendah.
Walau bagaimanapun, sistem MBR juga boleh menjadi lebih kompleks dan mahal untuk dikendalikan daripada sistem konvensional, kerana ia memerlukan membran khusus dan sistem kawalan yang lebih maju. Penyelenggaraan dan penggantian membran juga boleh mahal. Walaupun menghadapi cabaran ini, sistem MBR menjadi semakin popular untuk kedua-dua rawatan air sisa perbandaran dan industri, terutamanya di kawasan yang ruang terhad atau di mana efluen berkualiti tinggi diperlukan.
Sistem pembasmian kuman:
Sistem pembasmian kuman adalah komponen penting dalam banyak proses rawatan air kumbahan, kerana ia membantu mengurangkan tahap mikroorganisma patogen dalam efluen. Terdapat beberapa jenis sistem pembasmian kuman yang boleh digunakan, termasuk:
Pengklorinan: Pengklorinan ialah kaedah pembasmian kuman biasa yang melibatkan penambahan klorin ke dalam air sisa yang dirawat. Klorin boleh membunuh pelbagai jenis mikroorganisma, termasuk bakteria dan virus. Walau bagaimanapun, pengklorinan juga boleh menghasilkan produk sampingan pembasmian kuman, seperti trihalomethanes, yang boleh membahayakan kesihatan manusia.
Sinaran Ultraviolet (UV): Sistem pembasmian kuman UV menggunakan lampu UV intensiti tinggi untuk membunuh mikroorganisma dalam air sisa. Sinaran UV merosakkan DNA mikroorganisma, yang menghalangnya daripada membiak. Pembasmian kuman UV ialah kaedah bebas kimia yang tidak menghasilkan produk sampingan pembasmian kuman.
Pengozonan: Pengozonan ialah proses yang melibatkan penambahan ozon pada air sisa yang dirawat. Ozon ialah oksidan kuat yang boleh membunuh mikroorganisma dan memecahkan sebatian organik. Pengozonan ialah kaedah bebas kimia yang tidak menghasilkan produk sampingan pembasmian kuman, tetapi ia boleh mahal untuk dikendalikan.
Penapisan membran: Beberapa jenis penapis membran, seperti membran ultraturasan, boleh mengeluarkan bakteria dan virus daripada air sisa yang dirawat. Penapisan membran boleh menjadi kaedah pembasmian kuman yang berkesan, tetapi ia boleh mahal untuk memasang dan menyelenggara.
Pilihan sistem pembasmian kuman akan bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk ciri-ciri air sisa, tahap pembasmian kuman yang diperlukan, dan sumber yang ada. Dalam banyak kes, gabungan kaedah pembasmian kuman boleh digunakan untuk mencapai tahap rawatan yang diingini.
Sistem rawatan tertier:
Sistem rawatan tertier digunakan untuk merawat air sisa yang telah pun melalui proses rawatan primer dan sekunder. Tujuan rawatan tertier adalah untuk membuang baki kekotoran dan bahan cemar daripada air untuk menghasilkan efluen yang sesuai untuk digunakan semula atau dibuang ke alam sekitar. Beberapa sistem rawatan tertiari yang biasa termasuk:
Penapisan: Penapisan ialah proses yang mengeluarkan zarah-zarah kecil, pepejal terampai, dan kekotoran lain daripada air sisa. Jenis penapis biasa yang digunakan dalam rawatan tertiari termasuk penapis pasir, penapis berbilang media dan penapis membran.
Rawatan kimia: Rawatan kimia melibatkan penambahan bahan kimia ke dalam air sisa untuk mengeluarkan pepejal terlarut dan sebatian organik. Bahan kimia biasa yang digunakan dalam rawatan tertiari termasuk koagulan, flokulan dan pembasmi kuman.
Penyingkiran nutrien: Penyingkiran nutrien ialah proses yang membuang nitrogen dan fosforus berlebihan daripada air sisa. Nutrien berlebihan boleh menyumbang kepada pembungaan alga dan masalah alam sekitar yang lain. Kaedah biasa untuk penyingkiran nutrien termasuk penyingkiran nutrien biologi (BNR) dan pemendakan kimia.
Pembasmian kuman: Pembasmian kuman ialah proses yang membunuh mikroorganisma patogen dalam air sisa. Kaedah pembasmian kuman biasa termasuk pengklorinan, sinaran UV, dan rawatan ozon.
Osmosis songsang: Osmosis songsang ialah proses yang menggunakan membran separa telap untuk mengeluarkan pepejal terlarut, garam dan kekotoran lain daripada air sisa. Proses ini boleh menghasilkan air berkualiti tinggi yang sesuai untuk digunakan semula dalam aplikasi industri atau pertanian.
Pilihan sistem rawatan tertiari akan bergantung kepada bahan cemar khusus yang perlu disingkirkan daripada air kumbahan, tujuan penggunaan efluen, dan sumber yang ada. Dalam banyak kes, gabungan kaedah rawatan boleh digunakan untuk mencapai tahap kualiti air yang diingini.
Secara keseluruhannya, peranti rawatan air sisa adalah penting untuk membuang bahan pencemar dan bahan cemar daripada air sisa dan memastikan air yang dirawat memenuhi piawaian kesihatan alam sekitar dan awam.