Filter Tetes (Trickling Filter): Volume Media, OLR, HLR, dan Efisiensi NRC

Target: insinyur desain stasiun pengolahan air limbah (municipal & industri) di Vietnam, Indonesia, Malaysia, dan Thailand Waktu baca: ~7 menit Alat terkait: Desain filter tets · Panduan desain

Prinsip

Filter tets diukur dari beban organik (OLR, kg BOD per m³ media per hari), bukan hidrolik semata. Film biologis tumbuh di permukaan media; recirkulasi (R) menjaga film basah dan menerapkan faktor recirkulasi F. Efisiensi pakai persamaan NRC (National Research Council).

Rumus dasar

F = (1+R) / (1+0,1R)² · W = Q·BOD / 1000 (kg BOD/hari) · V_media = W / OLR (m³) · A = V_media / D (m², D = kedalaman) · Ø = 2·√(A/π) (m) · Q_total = Q·(1+R); HLR = Q_total / A (m³/m²·hari) · E₁ = 1 / (1 + 0,4433·√(OLR/F)) · E_total = 1 − (1−E₁)(1−E₂) · BOD_efluen = BOD·(1−E_total) · O₂ = 1,4·BOD_terbuang; udara = O₂ / 0,28 / 1440 (m³/menit)

OLR hiplas (media plastik laju tinggi) 0,5–1,5 kg/m³·hari; kedalaman 3–8 m. Faktor NRC 0,4433 adalah konversi metrik koefisien 0,0561 (lb BOD/d per 1000 ft³). Nitrifikasi mungkin bila OLR ≤ ambang nitrifikasi media.

Contoh

Q = 3000 m³/hari, BOD = 300, R = 1, OLR = 1,0 kg/m³·hari, D = 6 m, 1 tahap: F = (1+1)/(1+0,1)² = 2/1,21 = 1,65; W = 3000·300/1000 = 900 kg/hari; V_media = 900/1,0 = 900 m³; A = 900/6 = 150 m²; Ø = 2·√(150/π) = 13,8 m; Q_total = 6000 m³/hari; HLR = 6000/150 = 40 m³/m²·hari; E₁ = 1/(1+0,4433·√(1,0/1,65)) = 1/(1+0,4433·0,779) = 0,765 (76,5 %); BOD_efluen = 300·(1−0,765) = 70,5 mg/L (masih > 20 → butuh 2 tahap); O₂ = 1,4·(900·0,765) = 964 kg O₂/hari; udara = 964/0,28/1440 = 2,4 m³/menit. Putaran distributor = HLR·1000/(lengan·dosis) hari.

5 kesalahan desain

1. Ukur dari hidrolik bukan OLR: media kekurang/kelebihan beban organik → sloughing atau media menganggur
2. HLR di luar jendela: terlalu rendah → media kering, lalat filter; terlalu tinggi → ponding
3. Efluen > 20 mg/L tapi 1 tahap: pakai 2 tahap seri — tahap 2 jalan di OLR sangat rendah, tarik efluen turun
4. Lupa ventiliasi paksa: OLR tinggi → kebutuhan O₂ lampaui draft alami; pasang fan + plenum
5. Tidak cocokkan dengan unit hilir: humus tank butuh SOR 20–33 m³/m²·hari; lumpur ke clarifier sekunder

Tips operasi

Gunakan kalkulator filter tets dari debit, BOD, dan OLR untuk dapat volume media, HLR, dan efisiensi NRC. Cocokkan dengan MBR bila lahan sempit; untuk nitrifikasi jaga OLR di bawah ambang media. Supernatan humus kembalikan ke headworks.

Kesimpulan

Filter tets: V_media = Q·BOD/(OLR·1000) E₁ = 1/(1+0,4433√(OLR/F)) jaga OLR 0,5–1,5, HLR dalam jendela media, dan bila BOD_efluen > 20 mg/L pakai 2 tahap seri. Film basah + recirkulasi = kinerja stabil.