filter air limbah

Filter air limbah berlumpur

Filter air limbah berlumpur, Filter air limbah diperlukan untuk menjaga lingkunagan dan menghemat air. Buangan air limbah industri mengakibatkan timbulnya pencemaran air sungai yang dapat merugikan masyarakat yang tinggal di sepanjang aliran sungai, seperti berkurangnya hasil produksi pertanian, menurunnya hasil tambak, maupun berkurangnya pemanfaatan air sungai oleh penduduk. Seiring dengan makin tingginya kepedulian akan kelestarian sungai dan kepentingan menjaga keberlanjutan lingkungan dan dunia usaha maka muncul upaya industri untuk melakukan pengelolaan air limbah industrinya terutama yang mengandung lumpur melalui perencanaan proses produksi yang effisien sehingga mampu meminimalkan limbah buangan industri dan upaya pengendalian pencemaran air limbah industrinya melalui penerapan instalasi pengolahan air limbah.

filter air limbah berlumpur

Filter air pengolahan lumpur menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari suatu instalasi pengolahan air limbah. Inti dari pengolahan lumpur adalah mengurangi kadar air, menstabilkan, serta menghilangkan mikroorganisme patogen. Berikut ini adalah berbagai teknologi/metode filter air dalam pengolahan lumpur.

1. Thickening
Thickening adalah proses yang dilakukan untuk mengurangi volume lumpur sekaligus meningkatkan konsentrasi padatan di dalam filter air lumpur. Proses ini dapat dilakukan menggunakan peralatan antara lain gravity thickener, gravity belt thickener, rotary drum, separator, centrifuge, dan flotator.

Metode thickening yang cukup terkenal adalah gravity thickening. Sesuai dengan namanya, dalam proses ini terjadi pemanfaatan gaya gravitasi (pengendapan) untuk memisahkan air dari dalam sludge. Unit pengolahan yang digunakan untuk proses ini disebut gravity thickener yang serupa dengan secondary clarifier pada sistem lumpur aktif. Gravity thickener terbagi menjadi beberapa zona yaitu:

a. Clear zone: zona paling atas yang merupakan tempat bagi air yang berhasil dipisahkan dari lumpur untuk kemudian dikeluarkan dari dalam sistem dan diresirkulasi (dialirkan kembali) ke sistem filter air pengolahan air limbah.

b. Feed zone: zona ini memiliki karakteristik konsentrasi solid yang seragam.

c. Compaction zone: merupakan zona yang berada di bawah feed zone.

Di antara feed zone dengan clear zone terdapat area yang disebut dengan sludge blanket yang kedalamannya menjadi faktor penting dalam operasional unit gravity thickener.

2.  Stabilization
Stabilisasi lumpur bertujuan untuk menghindari terjadinya pembusukan lumpur, mencegah bau yang mengganggu, serta untuk mengurangi konsentrasi materi volatil dan kandungan patogen di dalam lumpur.

a. Digestion
Sesuai dengan namanya, digestion (kita asosiasikan dengan proses pencernaan), proses yang satu ini melibatkan aktivitas mikrobiologi. Mikroorganisme di dalam reaktor akan bekerja “memakan” zat-zat organik yang berada di dalam sludge untuk menghindari/mengurangi proses dekomposisi zat organik setelah lumpur keluar dari instalasi pengolahan. Jenis organisme yang terlibat dapat berasal dari kelompok aerob (prosesnya disebut aerobic digestion) atau anaerob (anaerobic digestion). Untuk lebih jelasnya mengenai perbedaan proses aerob dan anaerob dapat dilihat di sini.

b. Thermal stabilization
Stabilisasi lumpur dengan proses termal dimaksudkan untuk melepaskan air yang terikat pada lumpur melalui proses pemanasan dalam waktu yang singkat.

c. Chemical stabilization
Kalau yang satu ini jelas-jelas menggunakan bahan kimia untuk proses stabilisasi lumpur. Zat kimia yang digunakan untuk proses stabilisasi antara lain klorin dan kapur (kalsium hidroksida).

3. Conditioning
Proses sludge conditioning bertujuan untuk meningkatkan dewaterability dari lumpur. Metode-metode sludge conditioning antara lain adalah chemical conditioning, thermal conditioning, elutriation, dan freeze-thawing.

4. Dewatering
Proses dewatering memiliki prinsip yang sama dengan thickening, yaitu mengurangi konsentrasi air dalam lumpur. Yang membedakan adalah konsentrasi akhir dari padatan yang diperoleh. Pada thickening, sasaran konsentrasi padatan yang diinginkan adalah <15%. Dalam hal ini sludge masih bisa dipompa selayaknya air limbah. Sementara itu, pada dewatering, konsentrasi akhir padatan yang diinginkan adalah lebih dari 15% sehingga pemompaan tidak mungkin dilakukan karena sludge sudah memadat dengan viskositas tinggi. Instrumen yang dapat digunakan untuk proses dewatering antara lain filter press, belt press, dan centrifuge.  Secara alami, proses dewatering dapat juga dilakukan dengan cara mengeringkan lumpur (menjemur di bawah sinar matahari) pada suatu drying bed. Kelemahan metode ini adalah diperlukannya lahan yang luas.

Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah industri terutama yang mengandung lumpur memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu filter air pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.
Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Semoga artikel diatas dapat menjadi solusi untuk mengatasi air limbah industri berlumpur menggunakan filter air dan cara pengolahan yang tepat, sehingga tidak mencemari lingkungan sekitar.

Sumber [Aneka Sumber]

Filter air industri pengolahan air limbah berbahaya

Filter air industri sangat penting, Filter air industri selain menghasilkan air bersih dan air minum juga berfungsi sebagai pendaur ulang air yang sudah tercemar zat-zat berbahaya. Setiap jenis industri mempunyai karakteristik limbah cair yang spesifik, yang berbeda dengan jenis industri lainnya, walaupun mungkin suatu jenis industri mempunyai beberapa parameter pencemar yang sama dengan industri lainnya. Keberadaan filter air industri sangat diperlukan karena perbedaan karakteristik limbah cair industri akan menyebabkan proses pengolahan limbah cair industri tersebut berbeda antara satu industri dengan industri lainnya. Limbah cair industri harus diolah sedemikian rupa sehingga tidak akan mencemari badan air setempat dimana limbah cair tersebut akan dibuang.

Pemilihan suatu proses pengolahan limbah cair industri menggunakan filter air industri tergantung dari:

  1. Karakteristik limbah cair industri yang bersangkutan. Dalam hal ini penting dipertimbangkan bentuk dari zat pencemar, misalnya materi tersuspensi, koloid atau terlarut, kemampuan polutan tersebut untuk dapat terurai secara biologis (biodegradability); dan toksiksitas senyawa organik dan inorganik.
  2. Kualitas efluen yang diinginkan. Perlu dipertimbangkan pula kemungkinan dilakukannya batasan di masa yang akan datang, seperti misalnya batasan toksisitas kehidupan perairan bioassay efluen.
  3. Biaya dan ketersediaan lahan yang tersedia. Satu atau lebih kombinasi pengolahan dapat menghasilkan efluen yang diinginkan. Akan tetapi hanya satu dari alternatif tersebut yang paling efektif biayanya.

Seberapa jauh kualitas effluent yang diharapkan juga akan menentukan jenis dan tingkat pengolahan yang akan dilakukan. Semakin baik kualitas effluent yang diharapkan yang akan dibuang ke badan air penerima, semakin tinggi tingkat pengolahan menggunakan filter air industri yang harus dilakukan, yang pada akhirnya membuat biaya pengolahan akan semakin tinggi.

Sebelum menentukan jenis filter air industri yang akan digunakan, pertamakali harus dilakukan karakterisasi limbah cair industri,sehingga dapat diketahui jenis pencemar yang dominan (priority pollutants) pada suatu jenis industri . Secara umum limbah cair industri tersebut dapat dikelompokkan menjadi:

  1. Polutan anorganik: TSS, Cl2 tersisa (khlor), Sulfida (sbg S), Zat padat terlarut*, Besi terlarut  (Fe)*, Fluorida (F)*, Ammonia, TKN, Zat padat terlarut*, Nitrat, Nitrit, Fosfat (PO4).
  1. Polutan organik: BOD5, COD, Minyak & lemak, MBAS.
  1. Logam berat: Tembaga (Cu), Timbal (Pb), Seng (Zn), Khrom total (Cr), Nikel (Ni), Raksa (Hg), Sianida (CN), Khrom hexavalen (Cr(VI)) dan Total Chrom, Cadmium (Cd), Mangan (Mn), Titanium (Ti), Barium (Ba), Stanum (Sn), Arsen (As), Selenium (Se), Cobalt (Co), Radioaktivitas.

Sedangkan untuk pH, karena merupakan parameter penting yang harus dikelola pada setiap jenis industri, maka fasilitas untuk mengontrol nilai pH harus ada.

Berdasarkan pengelompokan karakteristik limbah cair industri, Teknologi filter air industri yang akan diterapkan untuk industri di daerah tersebut dapat  dikelompokkan menjadi:

  1. Pengolahan Awal
  2. Pengolahan  Fisika-kimia (Pengolahan Primer)
  3. Pengolahan  Biologi (Pengolahan Sekunder)
  4. Pengolahan Lanjutan (Pengolahan Tersier)

Air limbah yang keluar dari industri umumnya pertamakali harus melalui pengolahan awal, yang bertujuan untuk menyiapkan air limbah untuk pengolahan selanjutnya. Filter air industri pada tahap awal detailnya adalah agar beban limbah bisa berkurang, pemisahan material pengotor yang mungkin bisa merusak peralatan  dan menganggu jalannya proses.  Misalnya saringan (screening) digunakan untuk menghilangkan materi-materi kasar (coarse material) seperti plastik, daun-daunan, kertas, kayu dan lain-lain, dan materi-materi halus (fine material) seperti benang fiber, serta zat padat tersuspensi.

Grit removal digunakan untuk menghilangkan pasir. Pasir diendapkan dan dibuang dengan cara mengalirkan air limbah industri dengan kecepatan sekitar 0,4 m/det di dalam suatu grit chamber. Materi kasar dan halus, seperti pasir kasar dan halus harus dihilangkan terlebih dahulu, karena jika tidak, akan mempersulit pengolahan selanjutnya. Filter air industri tahap pengolahan awal akan mengurangi beban polutan, besarnya  sangat tergantung dari jenis air limbah industri.

Proses ekualisasi dapat digunakan untuk meredam fluktuasi karakteristik air limbah. Karakter yang berfluktuatif akan menyulitkan pengolahan diproses filter air industri selanjutnya dan boros dalam pemakaian bahan kimia. Fasilitas yang ada adalah bak dengan volume yang cukup dan mixer sebagai pengaduk. Dengan fasilitas tersebut karakteristik air limbah relatif konstan.

Proses netralisasi, jika diperlukan, diletakkan setelah proses ekualisasi, karena sebagian dari aliran dengan pH yang berbeda akan saling menetralisasi satu sama lainnya di bak ekualisasi. Proses neutralisasi bertujuan untuk menyiapkan kondisi yang sesuai untuk proses berikutnya.

Pada prinsipnya pengolahan pendahuluan pada filter air industri ini merupakan proses pengolahan secara fisik-kimia, akan tetapi karena pengolahan ini bertujuan untuk meringankan beban pengolahan selanjutnya, dan umumnya terdapat pada rangkaian pengolahan limbah cair di setiap industri, maka pengolahan ini dipisahkan pengelompokkannya dari pengolahan fisik-kimia.

Pengolahan fisik-kimia artinya mengolah air limbah secara fisik atau kimia. Dalam proses penyaringan ini, obyek yang akan dibuang, dibuat lebih besar ukurannya sehingga dapat dengan mudah diendapkan (coagulation &flocculation process) di bak sedimentasi (bak pengendap), diapungkan (flotation process) serta disaring (filtration process). Memperbesar ukuran partikel dengan menambahkan koagulan diproses koagulasi sehingga terbentuk flok. Agar flok lebih besar lagi ukurannya bisa dengan penambahan flokulan (polymer) di proses flokulasi. Dengan lebih besar ukurannya, pemisahan dapat lebih mudah.

Sebagian besar karakteristik air limbah mengandung kotoran bahan organik yang disebut dengan COD atau BOD.  Teknik filter air limbah yang paling baik adalah dengan menguraikan bahan organik tersebut dengan bantuan mikroorganisme. Pengolahan secara biologi bisa dilakukan secara aerobik (memerlukan udara) atau secara anaerobik (tidak boleh ada udara). Metoda yang digunakan pada proses pengolahan biologis baik aerobik maupun anaerobik bisa secara tersuspensi (suspended growth) ataupun terlekat (attached growth). Pada umumnya, proses pengolahan biologis yang digunakan untuk limbah cair industri di Jawa Barat adalah proses lumpur aktif (activated sludge).

Proses filter air industri tahap sedimentasi merupakan proses dimana benda-benda halus yang sudah menggumpal dan siap mengendap, sebagai hasil dari proses koagulasi & flokulasi atau dari lumpur biologi, dilewatkan dalam sebuah tanki/bak pengendap dengan waktu detensi tertentu, sehingga dapat mengendap dan tepisah dari air bersihnya.

Adakalanya setelah proses sedimentasi baik dari proses fisika-kimia maupun biologi, masih terdapat materi-materi halus yang tidak dapat mengendap. Pada kasus ini diperlukan fasilitas tambahan yaitu saringan atau filter air industri. Saringan umumnya terbuat dari pasir (single media) dengan diameter yang seragam (uniform), atau pasir dengan diameter yang tidak seragam (un-uniform), ataupun kombinasi dari pasir dan anthrasit (dual media) atau lainnya.

Bebarapa industri, meski telah diterapkan sistem pengolahan awal, primer (fisika-kimia) dan sekunder (biologi), namun kualitas hasil olahan masih belum memenuhi persyaratan. Oleh karena itu pada sistem itu ditambahkan pengolahan lanjutan (pengolahan tersier). Biasanya pengolahan lanjutan diterapkan pada satu atau beberapa parameter saja. Pengolahan tersier juga biasanya diberlakukan terhadap air hasil olahan yang akan dipakai kembali (daur ulang/recycling) baik untuk dipakai di proses produksi, cuci lantai atau siram taman danlain-lain. Unit proses filter air industri lanjutan untuk keperluan recycling juga tergantung dari kualitas air yang akan digunakan.

filter air industri terbaikfilter air industri termurahfilter air industri berkualitas

Filter air industri teknologi membran Reverse Osmosis (RO), Nanofiltration (NF), Ultrafiltration (UF), Microfiltration (MF) digunakan untuk menghilangkan zat padat koloid,  tersuspensi atau solid yang terlarut. Proses penukar ion/resin (Ion Exchange) pada umumnya digunakan untuk menghilangkan logam berat. Metoda denitrifikasi dan dephosphorisasi biologis digunakan untuk menghilangkan zat-zat organik dengan menggunakan mikroorganisma; Proses adsorpsi dengan karbon aktif butiran (granular activated carbon, GAC) digunakan untuk menghilangkan zat organik; dan proses oksidasi secara kimia (chemical oxidation) juga digunakan untuk menghilangkan materi organik.

Jika limbah cair industri mengandung bahan B3, maka diperlukan filter air industri secara khusus untuk mengolah limbah tersebut. Lumpur atau gumpalan yang dihasilkan dari proses filtrasi maupun sedimentasi dapat dikeringkan,  dibakar atau dibuang untuk pengurugan tanah, jika tidak mengandung bahan beracun dan berbahaya (B3). Materi inipun dapat diproses lebih lanjut dan dipakai ulang jika unsur B3nya telah diolah, sehingga tidak akan membahayakan penggunanya.

Sumber : [anekasumber]