Desain A²/O (BNR): Volume Anaerobik/Anoksik/Oksik, SRT, dan Oksigen

Target: insinyur desain stasiun pengolahan air limbah (municipal & industri) di Vietnam, Indonesia, Malaysia, dan Thailand Waktu baca: ~9 menit Alat terkait: Desain A²/O · Panduan desain

Prinsip

A²/O (anaerobik–anoksik–oksik) adalah proses BNR: zona anaerobik untuk bio-P (PAO melepas P lalu menyerap berlebih), anoksik untuk denitrifikasi (NO₃ dikembalikan jadi N₂ pakai COD), dan oksik untuk nitrifikasi + oksidasi BOD. Volume total diikat SRT; volume anoksik diikat laju denitrifikasi. Artikel ini menghitung V_an, V_anox, V_oxic, dan AOR.

Rumus dasar

X_v = MLSS×fv×1000 (mg/L VSS); X_{v_kg} = X_v/1000 (kg/m³) · SRT_min = 1/(μ_N,eff−b_N); SRT_d = max(SRT_min×1,1; 10) · Y_obs = y_H/(1+k_d×SRT_d) · BodRem = max(0;(S₀−Sₑ))×Q/1000 (kg/d) · Px_v = Y_obs×BodRem + y_N×N_oxid/(1+b_N×SRT_d) · N_was = 0,124×Px_v; N_denit = N_in−N_eff−N_was · V_an = Q×HRT_an/24 (m³) · V_tot = SRT_d×Px_v/X_{v_kg} · V_anox = N_denit/(SDNR×X_{v_kg}) · V_oxic = max(0; V_tot−V_an−V_anox) · AOR = (BodRem−1,42×Px_v) + 4,57×N_oxid − 2,86×N_denit (kg O₂/d)

fv = fraksi VSS/MLSS (0,7), SDNR = laju denitrifikasi spesifik (0,03–0,06 kg N/kg VSS·d), y_H=0,6, y_N=0,2, k_d=0,06/d, pCont = kandungan P lumpur (2,5 %). Bio-P kapasitas = WAS×pCont; bila < kebutuhan P, sisa butuh koagulan (lihat dosis P kimia).

Contoh

Q = 10000 m³/d, BOD 200→20, TKN = 45, NH₃ₑ = 5, Norgₑ = 2, MLSS = 3,5, fv = 0,7, HRT_an = 1, SDNR = 0,05, pCont = 2,5, SRT_d = 15: X_v = 3,5×0,7×1000 = 2450 (2,45 kg/m³); BodRem = 1800; Px_v ≈ 0,48×1800 + 0,2×400/(1+0,06×15) ≈ 880; N_was = 109; N_denit = 450−121−109 = 220; V_an = 10000×1/24 = 417 m³; V_tot = 15×880/2,45 = 5388 m³; V_anox = 220/(0,05×2,45) = 1796 m³; V_oxic = 5388−417−1796 = 3175 m³; AOR = (1800−1,42×880)+4,57×400−2,86×220 = 2038 kg O₂/d.

5 kesalahan desain

1. SRT < 10 hari: nitrifikasi gagal → naikkan MLSS atau turunkan buangan
2. V_anox terlalu kecil: denit tak selesai → NO₃ lolos; besarkan atau naikkan RAS internal
3. Zona anaerobik dapat NO₃: bio-P gagal → jaga RAS internal rendah nitrat
4. SDNR terlalu tinggi: V_anox under-design → pakai 0,03–0,05 nyata
5. Lupa bio-P tak cukup: sisa P butuh koagulan → cek WAS×pCont vs kebutuhan

Tips operasi

Gunakan kalkulator A²/O dari debit, BOD, TKN, MLSS untuk dapat volume tiap zona, SRT, dan AOR. Cocokkan dengan clarifier primer (hulu) dan clarifier sekunder (hilir). Pasangkan DO online (zona oksik), NO₃ probe (anoksik), dan MLSS.

Kesimpulan

A²/O: V_tot = SRT_d×Px_v/X_v, V_anox = N_denit/(SDNR×X_v), V_oxic = V_tot−V_an−V_anox, dan AOR = BodRem−1,42×Px_v+4,57×N_oxid−2,86×N_denit. Jaga SRT ≥ 10 hari dan zone anaerobik bebas nitrat.