Mana Lebih Baik Mesin Air Demineral, Sistem RO atau Demin Water Resin?
Air Demineral adalah air yang kandungan mineralnya kurang dari 95%. Untuk membuat air demin, ada dua pilihan yaitu sistem reverse osmosis atau sistem demin water resin. Dengan pemilihan sistem yang tepat, secara teknis bisa memenuhi kebutuhan produksi.
Dalam menghasilkan air demineral, sistem reverse osmosis adalah metode yang menggunakan membrane. Sedangkan sistem demin water resin menggunakan ion exchange, serta kimia regenerasi asam kuat (HCl) dan basa kuat (NaOH).
Membandingkan keduanya apabila tidak membutuhkan kualitas hasil yang kritis, misalnya lebih kecil 10 ppm atau lebih kecil 25 micro siemens. Juga membandingkannya dengan sumber air baku jika TDS lebih dari 200 ppm.
Apakah Arti Air Demineral?
Air demineral adalah air yang telah hilang sebagian besar mineralnya seperti: Kalsium, Magnesium, Natrium, Klorida, Sulfat, Nitrat, dan Bikarbonat. Air Ini juga menyebutnya dengan air Deionisasi, DI atau air Demin.
Proses mendapatkan air demineral ini menggunakan beberapa cara, seperti:
- Destilasi
- Diionisasi
- Membrane Filtrasi (reverse osmosis atau nanofiltration)
- Electrodialysis
- Electrodeionization
- dan teknologi lainnya
Secara umum di Indonesia, untuk memproduksi air demineral, bisa menggunakan dua metode yaitu reverse osmosis dan ion exchange resin. Pemilihan antara RO atau exchange resin, tentunya ada beberapa pertimbangan. Dan pastinya keduanya mempunyai kelebihan dan kekurangannya.
Beberapa industri sangat membutuhkan air demineral, misalnya pada baterai mobil dan sistem pendingin otomotif. Pada beberapa gedung membutuhkan air demin untuk cooling tower, boiler, dan sistem lain.
Air demineral atau air deionisasi juga menjadi kebutuhan industri farmasi dan kosmetik. Serta pembuatan elektronik dan sejumlah proses industri lainnya.
Apakah Air Demineral Sama Dengan Air Deionisasi?
Istilah air demineral dengan air deionisasi adalah sama, namun secara mendalam mempunyai pengertian yang sedikit berbeda. Air demineral cenderung dari proses sistem apa pun yang menghilangkan mineral. Sementara air deionisasi cenderung hanya dari sistem pertukaran ion.
Pengertian lainnya adanya istilah “high purity water”, air ini tentunya setingkat lebih tinggi kualitasnya daripada air demineral. Pengertian ini merujuk bahwa air demin masih mempunyai kandungan mineral yang lebih tinggi dari pada air proses high purity water.
Proses memproduksi air high purity water lebih panjang, melalui beberapa tahap lanjutan. Misalnya dengan menambahkan sistem mixedbed resin maupun sistem ElektrodeionisasI. Bahkan sebelum proses tersebut juga harus menambahkan CO2 removal, seperti degassifier maupun membrane liquid extractor.
Kualitas hasil dari air demin dan air deionisasi umumnya berkisar lebih kecil 10 ppm atau 25 micro siemens. Sementara kualitas air high purity water umumnya lebih kecil 1 micro siemens. Bahkan ada yang menggunakan resistivity 10 megaohms.
Apakah Air Hasil RO Termasuk Air Demineral?
Proses reverse osmosis akan menghasilkan air yang sebagian besar mineralnya akan hilang. Nilai rejection sebesar 98 – 99 % menunjukkan bahwa sebagian besar mineral berkurang, hanya menyisakan 1 – 2 % saja. Karena sifat RO menghilangkan sebagian besar mineral tersebut, maka hasil RO termasuk air demineral.
Kualitas hasil air RO berkisar antara 2 – 5 ppm atau lebih kecil 10 micro siemens. Dengan kualitas seperti ini, maka air RO merupakan air demineral. Jika menggunakan sistem RO, maka air hasil sangat tergantung air bakunya. Semakin rendah air bakunya, maka semakin kecil juga mineralnya.
Apabila ingiin memproduksi air demineral dengan TDS tinggi, maka lebih baik menggunakan Double Phase RO. Sistem double phase akan menggunakan dua unit RO, namun berada dalam satu skid frame. Asumsi istilah TDS tinggi adalah ketika air baku nilai TDS lebih dari 200 ppm.
Pada kondisi air baku dengan TDS tinggi juga tidak cocok menggunakan sistem dengan ion exchange resin.
Apakah Air Demineral Untuk Diminum?
Beberapa pertanyaan sering mengemuka, apakah meminum air demineral bisa aman atau tidak. Sebagian besar ilmuwan setuju bahwa air demin itu sebenarnya tidak berbahaya. Namun jenis air yang kurang mineral umumnya rendah pH-nya.
Kontroversi mengenai air demineral untuk air minum sudah terjadi lebih dari 30 tahunan. Sebagian berpendapat lebih baik menggunakan air demin untuk air minum, daripada adanya kontaminasi mineral jahat yang terkandung dalam air. Dengan pertimbangan, mineral yang baik sebaiknya dari makanan.
Di sisi lain, kebanyakan orang tidak minum air demineralisasi karena dianggap kandungan mineral air yang bermanfaat untuk tubuh sudah hilang. Pandangan ini berdasarkan kebanyakan orang tidak mendapatkan sejumlah besar mineral dari air yang mereka minum.
Dengan minum air demineral tidak akan berdampak, mengingat mineral air jumlahnya sangat kecil. Sedangkan makanan sehari – hari jauh lebih banyak dan lebih berkualitas mineralnya
Apa Pertimbangan Memilih RO atau Demin Water Resin Untuk Produksi Air Demineral?
Untuk memproduksi air demineral ada beberapa sistem, namun dua yang paling umum adalah reverse osmosis dan ion exchange resin. Sistem reverse osmosis dan exchange resin, keduanya sangat baik dalam menghilangkan kontaminan dan mineral berbahaya dari air.
Kedua sistem ini dapat menurunkan sebagian besar unsur mineral, seperti:
- Salt
- Sand and silt
- Copper and iron
- Arsenic
- Magnesium and calcium
Perbedaan terbesar dalam memproduksi air demin adalah bahwa reverse osmosis menggunakan membran semipermeabel untuk menyaring air. Sedangkan demin water dengan ion exchange menggunakan resin penukar ion untuk menggantikan mineral dengan ion hidrogen.
Walaupun kedua system tersebut sama – sama menghasilkan air demineral, namun perbedaan lainnya adalah hanya reverse osmosis yang bisa yang dapat menghilangkan protozoa, virus, dan bakteri dari air. Hal lainnya, dalam pemasangan keduanya membutuhkan water softener sebagai pretreatment.
Di bawah ini akan menjelaskan beberapa pertimbangan dalam hal memilih reverse osmosis atau exchange resin. Adapun beberapa pertimbangan tersebut seperti di bawah ini.
Pertimbangan Teknik Pada Sistem Air Demineral
Produksi air demineral menggunakan RO lebih leluasa pada sumber air apa pun, termasuk air dengan mineralogi lebih tinggi. Misalnya TDS 1.000 ppm pun masih menghasilkan air yang mineraloginya rendah, karena reverse osmosis akan menghilangkan 99% mineral dalam air.
Namun sebaliknya produksi air demin dengan demin water ion exchange, unit ini tidak efektif pada air baku yang mineraloginya tinggi. Pada beberapa pengalaman apabila TDS air baku lebih dari 200 ppm, maka akan lebih sering melakukan regenerasi.
Karena semakin tinggi TDS maka grain capacity akan lebih cepat tertukar. Oleh sebab demin water ion exchange membutuhkan frekuensi regenerasi kimia asam kuat dan basa kuat lebih sering dan lebih banyak. Sehingga pada kondisi ini kami rekomendasikan untuk menggunakan RO system dalam memproduksi air demineral.
Pertimbangan lainnya apabila TDS tinggi, maka dengan waktu regenerasi yang sama akan membutuhkan volume media resin lebih banyak. Konsekuensi dari resin lebih banyak adalah akan memperbesar dimensi tangki.
Pertimbangan Harga & Air Baku Untuk Produksi Air Demineral
Dalam memproduksi air demineral ketika air bakunya rendah (TDS < 150 ppm), maka bisa memilih kedua opsi RO atau demin water resin. Sehingga bisa mengabaikan faktor spesifikasi air baku.
Pemilihan sistem demin water ion exchange untuk memperoleh air demin, bisa membutuhkan dengan biaya rendah. Namun bisa juga biaya yang tinggi. Ketika pemilihan sistem backwash menggunakan OTOMATIS. Namun ketika pilihannya sistem MANUAL, maka bisa menekan biaya dengan signifikan.
Dengan kapasitas produksi air demin sama, menggunakan reverse osmosis cenderung lebih tinggi investasinya, dari pada demin water resin. Namun keduanya mempunyai potensi biaya yang besar ketika menambahkan control dan instrumentasi terhadap sistem dan kualitas air.
Pertimbangan lainnya adalah kebutuhan debit air baku, mengingat adanya perbedaan kebutuhan debit air baku di antara keduanya. Dalam memproduksi air demineral, maka reverse osmosis lebih banyak membutuhkan air. Jika faktor debit air menjadi alasan utama, maka pilihan penggunaan demin water ion exchange lebih tepat.
Pertimbangan Operasional Pada Sistem Air Demineral
Operasional produksi air demineral dengan reverse osmosis, sangat mudah. Dalam melakukan operasional hanya perlu pencatatan secara rutin terhadap beberapa indikator tekanan dan flow meter. Tindakan yang paling sering adalah hanya pergantian Prefilter Cartridge, periode penggantian hanya 1 – 2 bulan sekali.
Berbanding terbalik dengan demin water ion exchange, membutuhkan penyiapan bahan regenerasi asam kuat dan basa kuat. Dan pada kondisi tertentu penanganan perpindahan bahan kimia ke tangki regenerasi harus extra hati². Hal ini karena kimia regenerasi HCl dan NaOH adalah kimia kuat, jangan sampai terkena bagian tubuh.
Hal lainnya yang kadang merepotkan operasional demin water resin adalah kewajiban memindahkan beberapa valve, jika sistem tersebut bekerja secara manual operasional. Pastinya ada 10 valve harus berfungsi dengan benar dalam membuka atau menutup valve.
Sementara produksi air demineral dengan RO, hanya perlu memperhatikan konumabel rutin seperti cartridge filter. Konsumabel lainnya yang rutin juga kimia antiscalant, biasanya akan habis dan pengisiannya mudah.
Pertimbangan Limbah Produksi Air Demin & Air Deionisasi
Produksi air demin dengan sistem reverse osmosis tidak menghasilkan air limbah, yang ada hanya air buangan concentrate. RO filter mempunyai recovery 50 – 60%, artinya ada air buangan sebesar 40 – 50%. Misalnya, kalau sistem reverse osmosis kapasitasnya 1000 liter per jam, maka air buangannya juga sekitar 900 – 1000 liter per jam.
Mesin RO untuk produksi air demin yang menggunakan air baku yang bagus (TDS < 200 ppm), air buangan RO masih bisa menggunakannya. Selanjutnya air buangan ini bisa untuk kebutuhan operasional lainnya. Misalnya untuk siram taman, cuci mobil, mandi, dll.
Berbeda dengan produksi air demineral dengan ion exchange, saat regenerasi ada air buangan yang sudah tercampur dengan kimia. Air buangan ini harus di tampung pada bak limbah dan memprosesnya sebelum membuangnya ke saluran terbuka.
Tim mapurna menganjurkan untuk mempertimbangkan menggunakan system yang non – kimia, ketika pembuangan air limbah harus dengan kondisi tertentu atau jasa tertentu. Hal biasanya akan mengganggu kelanjutan produksi.
Kelebihan dan Kekurangan Sistem RO dan Demin Water Resin Dalam Memproduksi Air Demineral?
Kedua sistem ini sudah baik untuk memproduksi air demineral, namun pastinya mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Pada aplikasi yang tepat dengan kondisi air baku yang sesuai, maka penyesuaian pilihan akan menghasilkan sistem yang efisien.
Kelebihan dan kekurangan kedua sistem dalam memproduksi air demineral yang paling pokok adalah mengenai CAPEX. Biasanya demin water ion exchange lebih rendah biayanya. Namun harus selektif ketika issue pembuangan limbah, maupun air baku.
Kelebihan Reverse Osmosis Untuk Memproduksi Air Demineral
Beberapa kelebihan reverse osmosis untuk menghasilkan air demineral, adalah sebagai berikut:
- Sistem reverse osmosis membrane menghilangkan hingga 99% garam mineral terlarut, organik, dan partikel lainnya.
- Reverse osmosis adalah proses yang sangat ramah lingkungan.
- Biaya operasional lebih rendah dari pada sistem demin water resin
- Pemeliharaan reverse osmosis adalah lebih bersih
- Sistem RO bekerja dengan baik di air dengan TDS tinggi.
Kelebihan Sistem Demin Water Resin
Memproduksi air deionisasi dengan ion exchange resin, mempunyai kelebihan seperti di bawah ini:
- Sistem demin water resin adalah sangat mudah pengadaan dan pemasangannya, tidak memerlukan tim teknik khusus.
- Pada air baku dengan TDS rendah 100 – 150 ppm, maka biaya produksi per satuan volume air cukup efisien.
- Masih bisa beroperasional pada air baku yang mempunyai temperatur tinggi.
- Untuk beberapa jenis kimia air, demin water resin dapat bekerja lebih baik dari pada sistem reverse osmosis.
Kekurangan Demin Water Resin Dalam Memproduksi Air Demineral
Produksi air demineral dengan demin water resin menggunakan proses yang dapat membahayakan pekerja, karena kimia untuk regenerasi. Dalam membeli kimia ini terkadang membutuhkan ijin penggunaannya.
Pada air baku dengan TDS tinggi, menggunakan demin water resin akan membutuhkan biaya operasi lebih tinggi. Apalagi akan memasangnya dengan sumber air asin seperti air payau dan air laut. Apabila menggunakan air asin pastikan menambahkan sistem reverse osmosis air laut.
.
Kekurangan lainnya bahwa pada kapasitas yang lebih besar, maka akan membutuhkan gudang penyimpanan kimia regenerasi yang lebih besar juga.