Air Salutan Bandar

Dalam arus pesat urbanisasi global yang semakin meningkat, loji rawatan air limbah perbandaran telah menjadi infrastruktur kritikal, berfungsi sebagai penghubung utama dalam halangan ekologi bandar. Fasiliti-fasiliti ini berada di barisan hadapan, sentiasa menghadapi tekanan berganda dan semakin meningkat daripada "pertumbuhan populasi eksponensial" dan keperluan untuk "peningkatan kualiti air yang lebih ketat". Apabila bandar membesar, menjadi lebih padat, dan ekonomi berkembang, jumlah air limbah yang dihasilkan turut meningkat ganda, sementara pada masa yang sama, tuntutan awam dan peraturan untuk aliran keluar yang lebih bersih serta persekitaran akuatik yang lebih sihat turut meningkat, mencipta cabaran besar bagi perancang dan jurutera perbandaran.

Kes loji rawatan perindustrian di kawasan bandar lama sebuah bandar peringkat prefektur tertentu di wilayah tengah China merupakan contoh klasik kepada dilema bandar yang meluas ini. Beroperasi secara berterusan selama lebih 15 tahun, kemudahan ini menunjukkan ciri-ciri zamannya. Ia direka untuk tempoh masa yang berbeza, melayani kawasan bandar yang lebih kecil dan penduduk yang kurang berasaskan penggunaan. Kawasan perkhidmatannya merangkumi 35 kilometer persegi, dan ia bertanggungjawab terhadap air buangan yang dihasilkan oleh 400,000 penduduk tetap—jumlah yang berkemungkinan telah meningkat sejak ia mula beroperasi. Kapasiti rekabentuk asalnya hanyalah 30,000 tan sehari, satu angka yang dahulu mencukupi. Namun begitu, dua faktor pendorong perkembangan bandar—pengambilalihan kawasan sekitar dan peningkatan jumlah penduduk baru—ditambah dengan peningkatan ketara dalam taraf hidup, telah menjadikan kapasiti ini amat ketinggalan zaman. Aliran masuk harian telah meningkat kepada 45,000 tan, iaitu beban lebih sebanyak 50% yang menekan infrastruktur lapuk ini hingga ke had maksimum. Beban hidraulik ini menyebabkan masa pegangan dikurangkan, mengurangkan kecekapan rawatan dan mencetuskan risiko ketidakpatuhan terhadap peraturan.

Cabaran-cabaran ini bukan sahaja dari segi kuantitatif tetapi juga secara mendalam dari segi kualitatif. Air buangan yang masuk mempunyai profil kimia yang kompleks dan berubah-ubah. Kepekatan Permintaan Oksigen Kimia (COD), penunjuk utama kekuatan pencemar organik, amat berbeza-beza, berayun antara 300 hingga 800 mg/L. Variasi ini sendiri merupakan satu masalah bagi sistem rawatan biologi yang lebih gemarkan keadaan stabil. Komposisi air buangan ini merupakan cerminan langsung kepada kehidupan bandar moden: ia dipenuhi dengan hasil sampingan daripada kerja-kerja rumahtangga, termasuk lemak, minyak, gris, dan sisa makanan dari dapur. Sebahagian besar komponen yang menjadi masalah ialah kepekatan tinggi detergen sintetik dan bahan surfaktan, yang boleh menghasilkan buih dan menghalang proses biologi. Selain itu, walaupun terdapat peraturan, aliran air buangan mengandungi campuran pelbagai pencemar daripada unit-unit kecil industri atau komersial yang tidak mematuhi peraturan dan membuang bahan secara haram atau tidak betul ke dalam rangkaian perparitan awam. Ini boleh termasuk logam berat, pelarut, dan sebatian sukar terurai lain yang toksik kepada konsorsium mikrob yang penting untuk proses rawatan.

Dihadapkan dengan realiti ini, sistem rawatan asal loji tersebut—yang berkemungkinan besar berdasarkan proses lumpur aktif konvensional dari awal tahun 2000-an—telah dipaksa melebihi kapasiti rekabentuknya. Komponen utama seperti sistem aerasi, penapis pemisah, dan stesen pam beroperasi secara tidak cekap, mengalami masalah akibat haus mekanikal, penggunaan tenaga yang tinggi, serta ketidakmampuan untuk mengendalikan beban nutrien dan kejutan toksik secara konsisten. Sistem tersebut hampir dihentikan penggunaannya, menghadapi ancaman denda peraturan yang berterusan, aduan awam mengenai bau atau kualiti air penerima, dan akhirnya menjadi penghalang kepada pembangunan mampan bandar. Pengekspansian biasa tidak mencukupi; satu lompatan teknologi diperlukan.

Pada titik genting inilah pelaksanaan dan pembaikan menyeluruh menggunakan sistem peralatan rawatan kumbahan perbandaran QDEVU memberikan penyelesaian yang berubah bentuk. Ini bukan sekadar baiki sementara, tetapi suatu penyusunan semula strategik yang direka untuk menjadikan kemudahan ini siap menghadapi masa depan. Projek ini membolehkan pusat bandar yang telah uzur ini mencapai peningkatan lompatan kuantum, bergerak secara tegas daripada hanya memberikan "rawatan asas"—yang bertujuan memenuhi piawaian pembuangan minimum—kepada mencapai dua objektif unggul iaitu "pembuangan berkualiti tinggi" dan "penggunaan semula sumber".

Jadi, apakah maksud peningkatan lompatan ini dari segi praktikal? Sistem QDEVU mewakili satu rangkaian rawatan terpadu dan maju. Pengubahsuaian kemungkinan bermula dengan peningkatan rawatan awal untuk mengendalikan aliran yang lebih tinggi serta menapis pepejal halus. Inti utama peningkatan ini kemungkinan melibatkan penggantian atau penambahan unit rawatan biologi dengan proses yang lebih kukuh dan cekap, seperti Bioreaktor Membran (MBR). Teknologi MBR mengintegrasikan peruraian biologi dengan penapisan membran, menggantikan penapis sekunder konvensional. Ini membolehkan kepekatan biomasa aktif yang jauh lebih tinggi dikekalkan dalam reaktor, menghasilkan tapak yang jauh lebih kecil dan prestasi rawatan yang lebih baik, serta mampu mengendalikan aras COD dan ammonia yang berubah-ubah dengan berkesan.

Selain itu, proses pemindahan nutrien lanjutan (Pemindahan Fosforus Biologi Dipertingkat dan Penghakalan/Denitrifikasi) telah dimasukkan secara pasti untuk menangani potensi eutrofikasi di perairan penerima. Langkah terakhir dan paling penting untuk kegunaan semula ialah halangan rawatan tersier lanjutan, yang berkemungkinan melibatkan penapisan ultra dan penyahjangkitan ultraviolet atau osmosis songsang. Pendekatan berbilang halangan ini memastikan pemindahan patogen, pepejal terampai, dan organik surihan, menghasilkan air buangan dengan kualiti yang sangat tinggi.

Produk berkualiti tinggi ini menghasilkan air yang jauh melebihi piawaian buangan asas, menjadi sumber yang bernilai. Air ini boleh digunakan dengan selamat untuk aplikasi bandar seperti pengairan taman awam, padang golf, dan jalur hijau, pembersihan jalan raya, bekalan air penyejukan industri, atau untuk pengisian semula air bawah tanah, seterusnya memelihara sumber air tawar yang berharga. Secara serentak, proses rawatan itu sendiri dioptimumkan untuk pemulihan sumber. Lumpur yang dihasilkan semasa rawatan dicerNAikan secara anaerobik untuk menghasilkan biogas, satu sumber tenaga boleh diperbaharui yang boleh digunakan untuk menjanakan operasi loji tersebut, mengurangkan jejak karbon dan kos tenaganya. Digestat yang telah distabilkan boleh diproses menjadi kompos organik untuk kegunaan pertanian.

Secara kesimpulannya, integrasi strategik sistem QDEVU telah mengubah loji perbandaran yang bermasalah ini daripada satu liabiliti kepada aset komuniti. Ia berjaya menangani tekanan berganda beban hidraulik dan pencemar, memastikan pematuhan terhadap piawaian alam sekitar yang paling ketat. Lebih penting lagi, ia membuka era baharu pengurusan air bulatan untuk bandar lama, di mana air sisa kini tidak lagi dilihat sebagai sisa tetapi sebagai sumber air, tenaga, dan nutrien yang boleh dipercayai, menetapkan tolok ukur bagi infrastruktur bandar mampan pada abad ke-21.