Cara Membersihkan Membrane RO Pada RO Industri, Serta Menghitung Kebutuhan Kimia
Cara membersihkan membran RO adalah pengetahuan yang sangat penting untuk memelihara system reverse osmosis. Tim teknik yang mempunyai tanggung jawab pemeliharaan reverse osmosis, harus mempunyai pengetahuan cara mencuci membran RO ini.
Melakukan cleaning membrane reverse osmosis hanya pada sewaktu – waktu, hal ini karena membersihkan membran RO hanya waktu tertentu. Umumnya membersihkan membrane RO ini dalam setahun sekitar 1 – 2 kali saja. Indikasi dari membrane mampat adalah ketika kapasitas sudah menurun maksimal 20 %.
Selain pengetahuan yang baik, penggunaan bahan kimia untuk cleaning adalah bagian dari cara cleaning membrane reverse osmosis. Diskusi dengan Tim Mapurna untuk bahan kimia yang sesuai.
Pentingnya Pengetahuan Cara Membersihkan Membran RO
Mengetahui cara membersihkan membran RO adalah suatu kewajiban dalam pemeliharaan water treatment system yang menggunakan reverse osmosis plant. Di semua plant reverse osmosis, kapasitas membrane RO akan menurun karena mampat (fouling) atau rusak (failure). Penurunan akibat faktor lainnya tidak menjadi bagian diskusi ini.
Akibat adanya penyumbatan membrane, maka tekanan kerja membrane akan meningkat, serta menurunnya kapasitas di flow meter. Pada kondisi ini, maka perlu membersihkan membran RO. Agar membrane kembali seperti semula, maka cara membersihkan membran RO harus sebaik mungkin.
Faktor yang menjadi penentu membersihkan membrane RO adalah karena adanya indikasi penyumbatan. Namun ada juga faktor lain, untuk menggunakan cara mencuci membran RO adalah karena menjadwalkannya secara periodik 3 – 6 bulan sekali.
Kapasitas produksi adalah tujuan dari suksesnya sistem reverse osmosis filter. Tentunya tujuan kapasitas bukan hanya pada saat awal, namun bisa mempertahankan jangka panjang. Cara membersihkan membran RO adalah salah teknik untuk mencapai tujuan sistem tersebut.
Efisiensi Cara Membersihkan Membran RO
Cara membersihkan membran RO sebaiknya tidak melakukannya untuk semua kapasitas membran. Tentunya setiap kapasitas bisa melakukan cleaning membrane reverse osmosis. Namun, perlu mempertimbangkannya mengenai efisiensi. Hal ini karena pembelian kimia cleaning yang nilainya tidak sedikit.
Pengalaman kami, minimal RO kapasitas 1000 liter/jam bisa mempertimbangkan untuk melakukan cleaning membran reverse osmosis. Untuk itu ada pertimbangan dari pada melakukan cleaning lebih baik menggantinya dengan membran baru.
Sebagai contoh, kapasitas 250 liter per jam, hanya membutuhkan 1 pc membrane 4 X 40 inch, sementara membeli kimia cleaning Asam sebanyak 1 kg adalah 200 – 300rb ditambah cleaning Basa juga jumlahnya sama. Belum terhitung biaya Filter Cartridge dan Tim Teknik.
Sehingga untuk kapasitas kecil, apabila mampat 20%, maka lebih baik membiarkannya. Sampai tidak efisien lagi dan persentase fouling sudah 60 – 70% untuk mengganti dengan membrane baru
Bagaimana Caranya Agar Mengurangi Frekuensi Membersihkan Membran RO?
Ada dua faktor utama agar bisa mengurangi frekuensi membersihkan membran RO, yaitu Pemeliharaan Pretreatment dan Persentase Recovery. Namun unsur memelihara pretreatment adalah faktor dominan, sehingga signifikan mengurangi cara membersihkan membrane RO.
PREFILTER CARTRIDGE: Filter Cartridge dan Filter Multimedia akan menahan sebagian besar partikel dan suspended. Terkadang untuk system pretreatment yang agak kompleks, seperti adanya Clarifier masih tersisa residu kimia. Dengan berkurangnya partikel di aliran, maka permukaan membrane RO akan bersih.
FILTER CARBON AKTIF: Pada air baku yang mengandung residu klorin, maka filter carbon aktif sangat membantu mencegah masuknya sisa klor ke membrane. Fungsi lainnya filter carbon aktif adalah menyerap unsur organik yang terbawa dalam air baku, sehingga tidak menutupi permukaan membrane.
WATER SOFTENER ATAU ANTISCALANT: Water softener berfungsi untuk mengurangi kadar kapur (hardness) dalam air. Unsur kapur adalah unsur yang dominan menyebabkan “kerak” pada membrane sehingga cepat mampat. Alternatif jika tidak menggunakan water softener adalah menggunakan kimia Antiscalant RO.
Kapan Harus Melakukan Cleaning Membrane Reverse Osmosis?
Cleaning membrane reverse osmosis umumnya untuk reverse osmosis dengan kapasitas medium atau lebih besar, misalnya lebih dari 2 M³/Jam. Kapasitas ini berlaku untuk semua jenis RO filter seperti: Komersial Series, Medium Series, Industri Series, Air Payau, Pengolahan Air Laut, Nano Filtrasi.
Kapan harus melakukan cleaning membrane reverse osmosis? Pertanyaan ini adalah kunci utama yang harus di identifikasi waktunya. Membrane reverse osmosis pasti akan mengalami penurunan kapasitas. Indikasi adanya Penurunan kapasitas, kenaikan pressure dan terkadang kenaikan TDS air produk.
Indikator ini mengingatkan kita pentingnya segera membersihkan membran RO. Jangan membiarkan terus mampat, karena semakin tinggi tingkat fouling akan semakin sulit membersihkannya.
Cara membersihkan membran RO sering kali tidak ada praktiknya, hal ini mengingat saat baru membran kapasitasnya masih normal. Ketika membran sudah mempunyai indikasi fase mampat, maka akan lebih cepat mampat dari pada saat baru. Untuk itu tim teknik tidak boleh lalai selalu melakukan monitoring instrumentasi.
Penyebab Membrane Mampat
Penyebab membrane mampat ada dua sebab, yaitu mampat disebabkan oleh unsur organik dan unsur scale (kerak). Cara membersihkan membran RO ini dengan menggunakan bahan kimia berbedar. Unsur organik dari mikrobiologi, sedangkan unsur scale ini adalah unsur hardness yaitu Ca (kalsium) dan Mg (magnesium).
Pada umumnya indikator harus cleaning membrane reverse osmosis adalah kapasitasnya sudah menurun. Hal ini bisa terbaca pada instrumen flow meter, baik type rotameter atau digital. Apabila kapasitas produksi sudah menurun sebesar 20% lakukanlah segera cara membersihkan membran RO.
Hal yang menjadi tindakan TERLARANG adalah, jangan pernah memutar Concentrate Valve ketika terjadi penurunan kapasitas. Mengatur agar valve bertambah hasilnya, sesungguhnya akan menambah tingkat fouling membran. Sehingga akan lebih sulit saat mencuci membran RO.
Cara membersihkan membran RO ini juga bisa menggunakannya untuk nanofiltration membrane. Antara nanofiltration dan sistem RO, mempunyai persamaan saat terjadi fouling.
Apakah Perbedaan Membrane Mampat dan Rusak?
Cara membersihkan membran RO tidak bisa untuk membran yang sifatnya rusak. Untuk itu pastikan mengetahui ciri – ciri membrane mampat dan rusak. Kapasitas aliran flow yang menurun kemungkinan karena membrane mampat (fouling) atau membrane rusak (failure).
Pada pemasangan sistem RO yang baik, membrane fouling umumnya terjadi selah 4 – 5 bulan setelah pemasangan. Perhatikan apabila terjadi fouling yang terlalu cepat, cek item di bawah ini:
- Apakah pre-treatment sudah berfungsi dengan baik ?
- Apakah juga jenis pre-treatment yang dipilih sudah tepat ?
- Apakah antiscalant sudah sesuai konsentrasinya ?
- Kalau menggunakan softener, apakah sudah tepat waktu regenerasinya ?
Sedangkan membrane yang RUSAK, umumnya bisa terjadi dengan cepat. Membrane fouling biasanya grafiknya akan menurun lebih landai. Sementara membrane rusak bisa tidak menghasilkan dalam waktu cepat, misalnya 1 – 2 hari dari pemasangan pertama. Apabila hal ini terjadi, maka tidak bisa melakukan cleaning membrane reverse osmosis.
Penggunaan Media Filter Yang Baik
Kasus – kasus membrane rusak terjadi pada adanya media yang “lolos” akibat bocornya strainer pada filter pre-treatment. Atau media filter yang kualitasnya kurang baik. Kami menyarankan, apabila menggunakan pretreatment dari produk yang baik. Jika hal ini terjadi maka sudah pasti tidak bisa melakukan mencuci membran RO.
Penggunaan carbon aktif kualitas rendah, akan membuat banyak material carbon yang hancur. Akibatnya debu halus akan terbawa air dan lolos dari prefilter cartridge. Akibatnya akan menempel di permukaan membrane (surface fouling). Apabila hal ini terjadi, maka permukaan membrane sisi input/feed, akan tertutupi serbuk carbon.
Kasus lainnya adalah apabila menggunakan air baku dari yang berkaporit. Atau air baku yang di injeksikan kimia chlorine (sanitasi). Apabila fungsi karbon untuk menyerap air berkaporit tidak baik. Atau fungsi deklorinasi tidak berfungsi dengan baik, maka membrane akan rusak akibat unsur kimia kaporit atau klorin ini.
Jika ini terjadi maka cara membersihkan membran RO apapun tidak bisa membantu memperbaikinya.
Langkah Persiapan Cara Membersihkan Membran RO
Cara membersihkan membran RO bisa melakukannya apabila sudah tersedia fasilitas Cleaning In Place (CIP). Fasilitas ini terdiri dari pompa sirkulasi, tangki kimia, filter cartridge dan instrumen pendukung. Pada sistem reverse osmosis dengan kapasitas sedang sampai besar biasanya sudah tersedia ketika pengadaan pertama kali
Langkah Persiapan Cara Membersihkan Membran RO
Di bawah ini persiapan untuk cleaning membrane reverse osmosis:
- Cek Fasilitas Cleaning in Place (CIP), pada unit besar (di atas 5 M³/Jam) biasanya sudah ada sejak pembelian unit Reverse Osmosis.
- Apabila Fasilitas CIP belum ada, maka bisa menyiapkan komponen seperti : a) Pompa Cleaning b) Prefilter Cartridge 5-micron c) Tangki kimia d) instrumen pressure gauge, flow meter e) selang atau pipa penyambung f) valve PVC.
- Bahan Kimia Asama Kuat dan Basa Kuat sesuai anjuran yang khusus untuk membrane RO (jangan menggunakan bahan generik).
- Kualitas air pencampur yang baik, umumnya menggunakan air produk RO.
- Perlengkapan teknik standar untuk penyambungan pipa atau selang.
Bahan Kimia Cleaning Membrane Reverse Osmosis
Melakukan cara membersihkan membran RO yang baik, akan tergantung dengan jenis bahan kimia. Bahan cleaning membrane reverse osmosis sebaiknya khusus untuk membran. Jangan menggunakan kimia generik, karena konsentrasinya yang tidak terukur.
Bahan kimia mencuci membran RO selain formulanya sudah terukur, juga sudah memenuhi standar MSDS dan NSF.
Apakah bahan kimia membersihkan membrane RO ada di toko kimia? Bahan kimia khusus cleaning membrane reverse osmosis ini pastinya tidak tersedia di toko kimia. Bahan kimia ini umumnya hanya tersedia di supplier khusus water treatment.
Apabila bahan kimia khusus mencuci membran RO ini sulit di dapat, sebagai alternatif tentunya bisa menggunakan bahan yang generik. Walaupun ada risiko rusaknya membrane, namun daripada kebutuhan produksi yang mendesak maka bisa mengabaikannya.
Kimia generik membersihkan membran RO yang umum adalah Citric Acid, Asam Oksalat untuk asam kuat dan Caustic Soda untuk basa kuat. Bisa juga asam sulfat digunakan untuk asam kuat, tapi harus pada konsentrasi rendah.
Step by Step Cara Membersihkan Membran RO
Cara membersihkan membran RO yang sudah baik, belum tentu menjamin keberhasilan meningkatnya flow. Terkadang RO dengan kapasitas yang sudah terlalu drop, akan susah membersihkan membran RO. Pengalaman mapurna, fouling lebih dari 50%, kemungkinan hanya bisa kembali sekitar 70 – 80%.
Di bawah ini prosedur umum yang biasanya dilakukan oleh tim kami:
- Lepaskan Pipa Feed dan Concentrate
- Pastikan Cartridge Filter yang baru pada CIP
- Siapkan Larutan Kimia: a) gunakan air baku dari air RO. b) Campur media pertama dengan stabilisasi pH (sesuaikan volume dengan perhitungan rumus sederhana di atas, dan untuk fouling yang terlalu mampat, tambahkan volume 1.5 kali).
- Lakukan Untuk LANGKAH ACID CLEANING (pH 3): a) Atur Feed inlet sekitar 20 – 30 psi, atau maximum 60psi b) Maximum 10-15 psi drops terhadap singgel element untuk “telescoping” c) Disiapkan, untuk cleaning pertama, langsung dibuang ke saluran drain. Estimasi 3 – 5 menit. d) Recycle kimia cleaning ke tangki kimia e) Cek dan atur pH ketika pH berubah 0.5 pH.
- Sirkulasi Dengan Flow Rendah Selama 5 – 15 menit pertama
- Sirkulasi Dengan Flow Rendah Selama 5 – 15 menit
- Sirkulasi Dengan Flow Tinggi 30 – 60 menit
- Optional: Rendam 1 – 2 jam jika fouling terlalu berat
- Sirkulasi Flushing Dengan Air Produk RO 15 – 20 menit
- Siapkan Solusi Larutan Solusi Basa Kuat Untuk STEP Ke – 2 (note: lakukan dengan procedure yang sama).
Bagaimana Menghitung Volume Larutan Cleaning Membrane Reverse Osmosis?
Menghitung volume larutan adalah bagian persiapan cara membersihkan membran RO. Volume penggunaan cleaning membrane reverse osmosis tergantung dari diameter membrane dan jumlah membrane. Pada perhitungan ini hanya membuat ilustrasi terhadap membrane dengan ukuran diameter 4 dan 8 inch saja
ESTIMASI VOLUME LARUTAN KIMIA :
V = EL x VOL x 5
EL = Jumlah Elemen Membrane
Vol = Table Flow Rate untuk Membrane
EL- 4 X 40 = 10 Liter
EL- 8 X 40 = 24 Liter
ESTIMASI KAPASITAS FLOW :
HTF = NV X HF
MTF = NV X MF
HTF = Aliran Flow Tinggi
MTF = Aliran Flow Menengah
NV = Jumlah Vessel/Housing secara Paralel
HF = Konstanta Flow Tinggi
MF = Konstanta Flow Sedang
MF – 4 X 40 = 16 Ltr/Menit
HF – 4 X 40 = 40 Ltr/Menit
MF – 8 X 40 = 100 Ltr/Menit
HF – 8 X 40 = 140 Ltr/Menit
Jenis Bahan Kimia Untuk Membersihkan Membran RO
Konsentrasi bahan kimia untuk membersihkan membran RO sangat bervariasi, jenis bahan kimianya ada yang menggunakan padat, bubuk dan cairan. Namun umumnya menggunakan bahan powder atau granular.
Pada contoh ini menggunakan salah satu merk yang biasa tim mapurna gunakan, konsentrasinya adalah 25 gram/liter air. Artinya, apabila membutuhkan larutan cleaning membrane sebanyak 100 liter, maka membutuhkan kimia cleaning (untuk 1 jenis saja) sejumlah 2500 gram (2.5 kg).
Jenis bahan kimia untuk reverse osmosis air tawar maupun untuk reverse osmosis air laut tidak ada perbedaan. Sehingga dengan jenis yang sama, masih bisa menggunakannya untuk jenis membrane RO yang berbeda. Uraian water treatment lainnya dapa di lihat pada artikel blog.
