sistem pemurnian air

Sistem Pemurnian Air RO

Pemurnian air skala rumah tangga, Sistem pemurnian air RO telah terbukti sangat efektif mengatasi permasalahan kualitas air dibandingkan metode pemurnian yang lain seperti karbon aktif, water softener, distilasi, UV, dan netralisasi. Sistem RO dapat memisahkan komponen-komponen yang tidak diinginkan seperti komponen organik, non organik, bakteri, virus, partikulat, serta ion atau garam terlarut. Sistem RO juga dikenal sebagai media filter yang memiliki pori paling kecil dibandingkan filter-filter yang lain yaitu 0.0001 mikron. Beberapa riset dan paten tentang keefektifan sistem RO dengan berbagai macam desain dan konfigurasi turut mendukung perkembangan sistem RO skala rumah tangga.

Membran Reverse osmosis
Membran semi permeabel pada aplikasi reverse osmosis terdiri dari lapisan tipis polimer pada penyangga berpori (fabric support). Membran untuk kebutuhan komersial harus memiliki sifat permeabilitas yang tinggi terhadap air. Selain itu, membran juga harus memiliki derajat semipermeabilitas yang tinggi dalam arti laju transportasi air melewati membran harus jauh lebih tinggi dibandingkan laju transportasi ion-ion yang terlarut dalam umpan.

Membran juga harus memiliki ketahanan (stabil) terhadap variasi pH dan suhu. Kestabilan dari sifat sifat tersebut dalam periode waktu dan kondisi tertentu dapat didefinisikan sebagai umur membran yang biasanya berkisar antara 3-5 tahun. Terdapat dua jenis polimer yang dapat digunakan sebagai membran reverse osmosis: selulosa asetat (CAB) dan komposit poliamida (CPA). Kedua jenis material membran ini memiliki perbedaan yang cukup signifikan pada proses pembuatannya, kondisi operasi dan kinerjanya.

pemurnian air minum

Desain Sistem Reverse osmosis
Aplikasi sistem Reverse osmosis (RO) terdiri dari air umpan yang diberi tekanan, sistem RO, dan sistem pemipaan yang membawa air yang telah dimurnikan dari konsentratnya secara terpisah. Beberapa sistem RO juga dilengkapi oleh pre-filter, booster pump, post-filter, tangki bertekanan untuk menyimpan produk, dan kran dari bahan stainless steel atau plastik.

Pre-filter berfungsi untuk memisahkan padatan padatan yang terlarut dalam air umpan seperti partikulat, klorin dan komponen lain penyebab fouling. Sistem pre-filter biasanya berupa  sedimen filter, karbon aktif, penambahan antiscalant atau kombinasi dari ketiganya. Booster pump dipasang pada sistem RO biasanya berfungsi untuk meningkatkan tekanan. Dengan peningkatan tekanan, booster pump mampu untuk meningkatkan rejeksi dan laju alir produk. Membran RO merupakan inti dari sistem, sehingga pemilihan jenis, dan modul membran menjadi sangat penting dalam desain. Membran RO dibuat dari selulosa asetat, selulosa triasetat, atau resin poliamida. Ketiganya memiliki keunggulan dan kelemahan yang spesifik. Sedangkan untuk modul membran, pada sistem rumah tangga modul yang dipilih biasanya modul jenis spiral wound. Laju alir melewati membran yang dikontrol oleh ketebalan membran, ukuran pori, dan perbedaan tekanan. Batasan pada teknis pengoperasiannya juga sangat penting untuk diperhatikan. Laju alir akan meningkat seiring peningkatan tekanan, namun tekanan yang besar dapat merusak (merobek) membran sehingga komponen yang semula akan dipisahkan dari air akan terikut sebagai produk.

Post-filter merupakan penanganan setelah air melewati membran RO. Fungsinya adalah untuk menghilangkan bau, rasa yang tidak diinginkan. Post-filter biasanya berupa karbon aktif yang dengan mudah dapat mengadsorbsi komponen penyebab bau dan rasa yang tidak diinginkan. Tangki penampung digunakan untuk menampung produk setelah proses karena proses pemisahan membran merupakan proses yang lambat. Beberapa jenis tangki penampung seperti tangki penampung bertekanan dan yang tidak bertekanan digunakan sesuai dengan kebutuhan. Terdapat pula beberapa alat tambahan yang digunakan untuk mempertahankan kinerja membran RO yaitu unit autoflush yang berfungsi untuk meminimalisasi fenomena fouling dan scaling. Fouling merupakan perubahan morfologi membran secara irreversibel yang disebabkan oleh interaksi fisik dan atau kimia spesifik antara membran dengan berbagai komponen yang ada dalam cairan umpan, antara lain koloid, partikel halus, minyak, mikroorganisme, oksida logam, dan silika. Sedangkan scaling adalah presipitasi kristal garam di permukaan membran seperti CaCO 3 , CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 , CaF 2 , dan Mg(OH) 2. Pada instalasi RO skala besar, minimalisasi fouling dan scaling umumnya menggunakan senyawa penghambat kerak (sering disebut sebagai antiscalant atau scale intibitor), sedangkan pada RO skala rumah tangga umumnya menggunakan proses pre-treatment atau autoflush. Beberapa desain dan konfigurasi sistem RO dengan kelebihan masing-masing telah dipatenkan seperti, sistem RO reguler untuk instalasi rumah tangga, sistem RO instalasi rumah tangga yang dilengkapi dengan filter sedimen sebagai unit pre-filter ,sistem RO instalasi rumah tangga yang dilengkapi dengan filter sedimen sebagai unit pre-filter dan karbon aktif sebagai post-filter, sistem RO instalasi rumah tangga yang dapat menyediakan air bersih secara kontinyu tanpa menghasilkan limbah, sistem RO instalasi rumah tangga dengan desain dan konfigurasi yang lebih efisien dibandingkan dengan desain yang lain, sistem RO skala rumah tangga yang dilengkapi dengan sistem pembuangan drain secara langsung, sistem RO instalasi rumah tangga dilengkapi sistem backwashable.

Tipe Aplikasi
Aplikasi sistem RO skala rumah tangga dapat dibagi menjadi beberapa tipe sesuai dengan kapasitas dan penggunaannya, yaitu tipe undersink, whole house, multi family, dan farm and ranch .

Tipe Undersink merupakan sistem RO yang didesain untuk memenuhi kebutuhan air minum dalam rumah. Tipe ini biasanya dipasang dibawah wastafel yang terdapat didapur. Kapasitas produksi dari tipe undersink berkisar antara 95-378 kemasan galon/hari. Sistem yang digunakan pada tipe undersink terdiri dari 1-2 metode pre-filter yang berfungsi memisahkan padatan yang berukuran 1-20 mikron, RO yang akan memisahkan air dari ion, garam dan mineral yang terlarut, post-filter, serta tangki penampung.

Tipe Whole House didesain untuk memenuhi kebutuhan air didalam sebuah rumah tangga, seperti air minum, air untuk memasak, air untuk mandi, dsb. Tipe ini lebih besar dibandingkan tipe undersink. Sistem yang diterapkan pada tipe whole house meliputi pre-filter seperti karbon aktif, dan penambahan antiscalant, unit RO, tangki penampung serta repressurization system yang memudahkan proses pemurnian air.

Sistem yang digunakan pada tipe multi family dan Farm and Ranch sama dengan tipe whole house. Perbedaannya terletak pada kapasitas dan skala produksinya. Tipe multi family biasanya digunakan pada kompleks apartemen yang kecil (± 4 rumah) dantipe farm and ranch biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan air untuk banyak rumah atau kebutuhan air di peternakan dengan kapasitas 7-37 L/menit .

Kesimpulan dari artikel ini adalah Sistem RO skala rumah tangga dapat secara efektif dalam pemurnian air dan memisahkan berbagai macam komponen yang tidak diinginkan seperti komponen organik, non organik, bakteri, virus, ion terlarut dan partikulat. Dalam kasus-kasus umpan air yang memiliki beragam kontaminan, sistem RO secara ekonomis lebih unggul dibandingkan dengan metode pemurnian air yang lain.

Sumber [ejournal.undip.ac.id]