filter air pembunuh bakteri

Filter air pembunuh bakteri

Filter air pembunuh bakteri, Filter air teknologi ozonisasi merupakan teknik untuk membunuh bakteri dan kuman yang terkandung dalam air.

Teknologi Ozonisasi
Desinfeksi adalah proses yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen yang terdapat di dalam air baku yang masuk ke dalam instalasi pengolahan air minum. Proses ini tidak berlaku bagi mikroorganisme yang berada dalam bentuk spora. Terdapat berbagai metode untuk melakukan desinfeksi, antara lain dengan penggunaan zat pengoksidasi (ozon, halogen, senyawa halogen), kation dari logam berat (perak, emas, merkuri), senyawa organik, senyawa berbentuk gas, dan pengolahan fisik (panas, UV, pH).

Hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan filter air desinfektan yang akan digunakan adalah kemampuan desinfektan untuk memerangi kontaminasi yang terjadi setelah pengolahan pada sistem distribusi air sehingga desinfektan yang terpilih harus memiliki kekuatan desinfeksi yang tersisa di dalam air selama proses distribusi terjadi.

Ozon merupakan senyawa oksigen yang terbentuk dari tiga atom oksigen (O3) dan mempunyai sifat sebagai oksidator kuat. Secara alamiah ozon terbentuk melalui dua cara yaitu melalui bantuan radiasi sinar ultraviolet matahari pada atmosfer bumi dan kilat yang terjadi di udara. Proses ozonisasi dalam pengolahan air minum dilakukan berdasarkan prinsip pembentukan ozon secara alamiah. Melalui dua cara diatas, ikatan atom dari 3 molekul oksigen (O2) akan terpecah dan membentuk 2 molekul ozon (O3). Ikatan atom yang membentuk ozon sangat lemah sehingga ozon yang terbentuk dapat cepat kembali menjadi oksigen (O2). Hal ini menyebabkan ozon mempunyai sifat oksidator yang kuat.

filter air pembunuh bakteri ozon

Secara kimiawi, ozon tersusun atas tiga atom oksigen yang mempunyai ikatan tunggal dan ikatan ganda. Ikatan tunggal yang terjadi merupakan ikatan tunggal yang sama dengan ikatan tunggal yang terjadi pada peroksida, dimana ikatan ini sangat lemah dan jika terlepas menyebabkan terbentuknya radikal bebas. Ikatan ganda yang terjadi merupakan ikatan kimia yang biasa terjadi pada oksigen (O2) dimana ikatan ini sangat stabil dan tidak reaktif.

Filter air pembunuh bakteri dan kuman teknologi ozon mempunyai waktu paruh sekitar 25 menit dalam air destilasi yang mempunyai temperatur 20 oC. Waktu paruh ini akan berkurang jika berada dalam air biasa. Radiasi sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 254 Nm dapat mengubah ozon dalam air menjadi oksigen dan radikal bebas hidroksil. Ozon efektif mengoksidasi berbagai jenis zat pencemar dalam air tanpa meninggalkan zat sisa yang tidak diinginkan atau mengubah pH air secara signifikan. Ozonisasi dalam instalasi pengolahan air minum mempunyai beberapa manfaat, antara lain untuk desinfeksi mikroorganisme organik patogen, menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan (biasanya berasal dari ion S-2), serta menjernihkan air akibat adanya senyawa organik terlarut. Dalam sistem pengolahan air minum, penggunaan filter air sistem ozonisasi disertai dengan penggunaan saringan karbon aktif yang bertujuan untuk mengefektifkan pengolahan terutama untuk menghilangkan zat-zat pencemar organik.

Pembentukan Ozon dengan Sinar Ultraviolet

Ozon dibuat dengan cara melewatkan udara pada sinar ultraviolet yang dihasilkan dari lampu UV. Sinar UV yang dihasilkan oleh lampu akan mengubah sejumlah kecil senyawa oksigen dalam udara menjadi ozon. Cahaya lampu yang digunakan tergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dan spektrum elektromagnetiknya. Panjang gelombang cahaya yang umum digunakan dalam generator ozon dengan sistem UV adalah 185 nm yang merupakan panjang gelombang cahaya yang paling efektif dalam pembentukan ozon. Konsentrasi ozon yang dihasilkan dari metode ini sekitar 0,01 % sampai 0,1 % dari konsentrasi udara yang diolah.

Pembentukan Ozon dengan Arus Listrik

Ozon dibuat dengan cara melewatkan udara atau oksigen murni melalui listrik bertegangan tinggi yang akan memecah molekul oksigen dan membentuknya kembali menjadi ozon. Konsentrasi ozon yang dihasilkan berkisar antara 1% hingga 20% dari konsentrasi udara yang diolah, tergantung dari konsentrasi oksigen dari udara awal. Dalam sistem ini digunakan oksigen konsentrator yang akan memisahkan oksigen dari senyawa-senyawa lain, terutama nitrogen, yang terdapat di udara. Hal ini berguna untuk menambah jumlah ozon yang dihasilkan serta mencegah terjadinya korosi dalam sistem pengolahan yang disebabkan oleh adanya asam nitrit (HNO3) yang terbentuk dari reaksi antara uap air (kelembaban) dengan nitrogen oksida (NO2).

Ozon untuk menghilangkan bau, rasa, dan warna

Filter air teknologi ozon mampu menghilangkan warna dalam air yang disebabkan oleh senyawa­senyawa organik dengan cara memecahkan ikatan atom-atom karbon yang terdapat dalam senyawa organik. Dalam proses ini akan dihasilkan aldehid, keton, dan asam yang dipengaruhi oleh senyawa-senyawa organik yang diuraikan, dosis ozon yang diberikan, serta waktu kontak. Proses oksidasi menggunakan ozon dapat mengurangi atau menghilangkan warna yang disebabkan oleh senyawa­senyawa organik. Koloid dan partikel-partikel terlarut yang menyebabkan warna dalam air dapat dihilangkan dengan filtrasi. Efek mikrofiltrasi ozon dapat dimanfaatkan dalam proses koagulasi koloid organik dan partikel-partikel terlarut yang akan membantu proses filtrasi. Oksidasi senyawa-senyawa organik dapat meningkatkan biodegradasi karbon organik.

Bau dan rasa yang tidak diinginkankan dapat disebabkan oleh adanya bahan­ bahan organik dan bahan anorganik. Ion sulfit (S-2) merupakan senyawa kimia utama yang menyebabkan timbulnya bau dan rasa. Ion-ion lain yang dapat menimbulkan bau dan rasa dalam sistem distribusi air adalah besi, tembaga, dan seng. Dalam distribusi air bersih dengan kandungan oksigen terlarut yang kurang mencukupi, proses dekomposisi secara anaerobik akan menghasilkan senyawa­senyawa yang teridentifikasi sebagai penyebab terjadinya masalah-masalah estetika dalam distribusi air bersih. Berbagai jenis senyawa yang berada dalam air baku dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak diinginkan. Sisa oksidan yang tinggi dalam proses ozonisasi dapat memperlambat proses reaksi senyawa organik dalam sistem distribusi air bersih sehingga mengurangi timbulnya bau dan rasa yang disebabkan terbentuknya ion sulfit.

Perbandingan Ozon dan Klorin sebagai Disinfektan

Selain sebagai oksidator kuat, ozon juga merupakan desinfektan kuat yang dapat digunakan tanpa penambahan bahan kimia tertentu. Dalam penggunaannya, ozon dapat berubah menjadi oksigen, senyawa yang tidak beracun, dan aman bagi lingkungan. Di berbagai negara maju, seperti Amerika Serikat, Inggris dan Jerman, ozon dimanfaatkan untuk menghilangkan warna, menghilangkan bau dan rasa, menghilangkan senyawa-senyawa organik, mikroflokulasi, oksidasi mangan dan besi, sebagai desinfektan, serta mematikan virus.

Sebagai desinfektan, ozon mempunyai kemampuan yang lebih baik dibandingkan klorin atau desinfektan lainnya karena mempunyai daya oksidasi yang kuat sehingga dapat menghilangkan endotoksin (pyrogenic lippopolysaccharides) dan Total Organic Carbon (TOC). Selain itu, ozon mempunyai koefisien mematikan (lethality coefficient) yang lebih besar daripada klor sehingga lebih efektif dalam membunuh mikroorganisme dan virus.

Sumber [jujubandung.wordpress.com]

Filter air sinar ultraviolet (UV)

Filter air sinar ultraviolet (UV), Filter air ditambah dengan lampu ultraviolet dapat membunuh kuman dengan efektif. Hal tersebut sudah terbukti karena sinar ultraviolet dapat membunuh kuman hingga 99 persen. Air kotor yang sudah melalui tahap penyaringan menggunakan filter air dan sudah berubah menjadi air bersih sangat dianjurkan untuk melewati tahap sinar ultraviolet (UV) supaya menjadi air minum yang sehat.

Proses desinfeksi pada pengolahan air minum dapat menggunakan sinar ultra violet (UV). Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 200 nm – 300 nm (disebut UV-C) dapat membunuh bakteri, spora, dan virus. Panjang gelombang UV yang paling efektif dalam membunuh bakteri adalah 265 nm.

Mekanisme kerja alat sinar UV setelah filter air adalah melepaskan poton yang akan diserap oleh DNA mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan DNA sehingga proses replikasi DNA akan terhambat. Pada keadaan ini, mikroorganisme akan mati secara perlahan karena tidak dapat mengatur metabolisme sel dan tidak dapat berkembang biak. DNA yang tersusun dari rantai dasar nitrogen berupa purine dan pyrimidine dimana purine terdiri dari adenine dan guanine, sedangkan pyrimidine terdiri dari thymine dan cytosine. Dalam proses penyerapan poton oleh DNA, energi yang dimiliki oleh poton akan mengakibatkan terputusnya rantai hidrogen yang menghubungkan antara thymine dan cytosine yang mengakibatkan kerusakan DNA.

filter air lampu ultraviolet UV

Dosis ultraviolet (UV) yang diberikan dapat dihitung dengan perkalian antara intensitas poton yang diberikan dengan lamanya waktu pemaparan yang diberikan. Satuan yang digunakan adalah mJ/cm2. Dalam pengolahan menggunakan UV dikenal D10 yang didefinisikan sebagai dosis yang dibutuhkan untuk mengurangi mikroorganisme hingga 90% dari total mikroorganisme dalam air yang diolah.

Sinar UV  pada filter air dihasilkan dari lampu UV yang pada dasarnya hampir sama dengan lampu fluorescent (lampu neon). Tabung lampu diisi dengan gas inert, biasanya argon dan merkuri, dengan jumlah terbatas. Berdasarkan tekanan dalam tabung, lampu UV dibedakan menjadi 2 yaitu lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV) dan lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV). Perbedaan tekanan dalam tabung lampu akan berpengaruh pada gelombang elektromagnetik yang dihasilkan.

Lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV)

Lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV) merupakan lampu UV yang sering digunakan dalam sistem UV filter air rumah tangga dan merupakan sumber UV yang paling lama digunakan. Lampu ini mempunyai tegangan kerja sebesar 120 volt sampai 240 volt. Tekanan udara dalam lampu kurang dari 10 Torr (1 Torr = 1,316 x 10-3 atm). Spektrum elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu jenis ini sebesar 253 nm. Temperatur optimal operasi dari lampu UV bertekanan rendah adalah 15 oC. Temperatur ini makin berkurang dengan pertambahan suhu lampu. Lampu ini tidak dianjurkan untuk digunakan dalam pengolahan air yang tidak mengalir secara kontinyu karena akan mengurangi efektifitas pengolahan seiring dengan kenaikan suhu lampu dan pengurangan poton yang dikeluarkan oleh lampu. Unit pengolahan UV dengan lampu bertekanan rendah dianjurkan untuk mengolah air dengan debit yang kecil. Lampu UV dengan daya 65 watt mampu mengolah air dengan debit 2.5 liter per detik. Ketika diperlukan penambahan debit, dibutuhkan penambahan lampu UV untuk menjaga kualitas air hasil pengolahan.

Lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV)

Untuk filter air sindustri mengginakan lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV) mempunyai tekanan udara dalam tabung sekitar 102 sampai dengan 104 Torr. Lampu ini mempunyai berbagai macam bentuk dengan bentuk umum yang sering digunakan adalah lampu tabung dengan bentuk melingkar (arc tube). Rentang spektrum gelombang elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu UV bertekanan sedang cukup besar, yaitu antara 200 nm sampai dengan 280 nm. Daya listrik yang diperlukan untuk mengoperasikan unit UV ini sangat besar, yaitu antara 0,4 kW sampai dengan 7 kW. Lampu UV bertekanan sedang mampu beroperasi sampai temperatur antara 600 oC – 900 0C. Unit pengolahan UV menggunakan lampu bertekanan sedang dianjurkan untuk instalasi pengolahan air yang mempunyai debit pengolahan yang besar, hingga mencapai 170 lt/dtk sperti untuk industri, rumah sakit, pabrik air minum, hotel dan industri besar lainnya.selain itu hanya dengan menggunakan satu lampu UV. Karena kemampuannya untuk menghasilkan spektrum gelombang elektromagnetik yang cukup besar, unit pengolahan UV menggunakan lampu UV bertekanan sedang dapat digunakan untuk proses fotokimia, misalnya untuk proses deklorinasi dan deozonisasi.

Pembentukan Ozon dengan Sinar Ultraviolet

Ozon dibuat dengan cara melewatkan udara pada sinar ultraviolet yang dihasilkan dari lampu UV. Sinar UV yang dihasilkan oleh lampu akan mengubah sejumlah kecil senyawa oksigen dalam udara menjadi ozon. Cahaya lampu yang digunakan tergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dan spektrum elektromagnetiknya. Panjang gelombang cahaya yang umum digunakan dalam generator ozon dengan sistem UV adalah 185 nm yang merupakan panjang gelombang cahaya yang paling efektif dalam pembentukan ozon. Konsentrasi ozon yang dihasilkan dari metode ini sekitar 0,01 % sampai 0,1 % dari konsentrasi udara yang diolah. Konsentrasi ini bersifat fluktuatif karena sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan intensitas sinar UV yang dihasilkan dari lampu, yang akan berkurang seiring dengan lamanya pemakaian.

Setelah membaca artikel tentang filter air sinar ultraviolet (UV) kita dapat mengetahui bagaimana cara membunuh kuman pada air bersih hasil pengolahan air sehingga dapat menghasilkan air mimun yang berkualitas, sehat dan aman dikonsumsi untuk semua orang.

Sumber [jujubandung.wordpress.com]