filter air industri — filter air automatic

4 Jenis Filter Air Yang Cocok Untuk Berbagai Masalah Air

Filter air memiliki jenis-jenis yang berbeda, sehingga harus bisa menentukan penyaring air yang sesuai. Selain masalah air, jenis filter juga ditentukan oleh kapasitasnya. Kapasitas perumahan biasanya tidak lebih dari 3 m³/jam, sedangkan kapasitas komersial dan industri antara 5 – 100 m³/jam atau lebih.

Jenis filter air perumahan biasanya menggunakan air baku dari PDAM atau air bor. Penyaring air PDAM jauh lebih mudah karena airnya sudah bersih. Sedangkan air tanah dari sumur bor cenderung lebih kompleks, seperti masalah besi, mangan, kapur, dan lainnya.

Perbedaan filter air industri dan rumah tangga sesungguhnya terletak pada kapasitasnya.

Apakah Yang Disebut Filter Air ?

Definisi filter air adalah proses di mana partikel padat dalam cairan dihilangkan menggunakan media filter. Hanya air yang memungkinkan aliran, sedangkan partikel padat akan tertahan di dalamnya.

Proses penyaringan air ini akan menggunakan proses fisika, kimia, dan biologis. Terkadang proses filtrasi akan membutuhkan kombinasi beberapa filter air, seperti proses flokulasi, sedimentasi dan filter permukaan.

Cara kerja filter air biasanya menggunakan media filter, cairan injeksi kimia, membran, dan lainnya. Beberapa masalah air pada rumah tangga dan industri di antaranya:

Sedimentasi misalnya partikel, pasit, karat, debu
Klorin
Warna, bau, mangan, besi, kapur
Heavy metal, misalnya Lead, Mercury, tembaga, dll.
Mikro organisme, misalnya bakteri, virus dan parasit
Kimia Polutan, misalnya pestisida, herbisida, kimia industri lainnya.

Dengan kemajuan teknologi, filter air juga mempunyai variasi terhadap cara operasionalnya. Saat ini cara operasional mempunyai 2 pilihan, yaitu sistem manual atau otomatis.

A. Filter Air PAM

Air PDAM biasanya sudah memenuhi standar Permenkes sebagai air bersih atau bahkan standar air minum. Namun, sebagian besar PDAM menggunakan bahan kimia klorin untuk sterilisasi air. Masalah lainnya pada air PDAM adalah seringnya ditemukan agak keruh.

Ketika kualitas airnya dilihat secara visual sudah bagus, maka penyaring air PAM yang dibutuhkan hanya berupa filter cartridge atau bag filter. Pemasangan filter ini hanya bertujuan untuk mengurangi partikel atau sedimen. Untuk itu, filter cartridge ini harus diganti secara berkala setiap 1–2 bulan.

Apabila air PAM mengandung kaporit yang terlalu tinggi, maka harus menggunakan filter karbon aktif untuk menurunkannya. Filter karbon aktif berfungsi menyerap klorin, sehingga kualitas air tidak lagi berbau dan menyengat di kulit.

Masalah lainnya yang muncul dari air PAM adalah berwarna keruh dan berlumpur. Salah satu caranya adalah dengan memasang sand filter atau multimedia filter.

B. Filter Air Sumur

Masalah air pada air sumbur bor umumnya seputar unsur besi, mangan, kapur, bau dan warna. Pada sumber air yang berwarna kuning ada kecenderungan bahwa masalah air karena unsur besi dan mangan. Problem lainnya adalah kandungan kapur yang tinggi, sehingga menempel kerak di permukaan peralatan dapur.

Air yang mengandung besi dan mangan dengan konsentrasi rendah lebih kecil 2 ppm, dengan mudah bisa dihilangkan dengan filter air manganese Greensand. Atau bisa juga cara sederhana dengan menambahkan kaporit di aliran sebelum tangki air baku. Setelah itu di endapkan dan disaring dengan sand filter dan karbon filter.

Air sumur yang sangat bau atau dikenal istilah “rotten-egg” tidak bisa dihilangkan dengan filter air biasa. Biasanya menggunakan ekstra sistem tambahan, misalnya penambahan oksidasi dengan ozon generator, klorin, aerasi, dan lainnya.

Sedangkan air sumur yang baik, misalnya TDS air rendah tidak membutuhkan filter air sumur bor jenis media. Terkadang hanya menambahkan filter cartridge atau bag filter saja.

C. Filter Air Industri dan Komersial

Filter air industri penggunaan yang pasti adalah karena kapasitasnya yang lebih besar, dibandingkan untuk rumah tangga. Penyaring air untuk kebutuhan industri pabrik, rumah sakit, apartemen, sekolah dan lainnya hampir rata – rata membutuhkan kapasitas sekitar 5 – 20 M³/Jam.

Namun terkadang pada dunia industri seperti otomotif membutuhkan kapasitas pengolahan air yang jauh lebih besar, misalnya 25 – 100 M³/Jam. Apalagi industri yang menggunakan air sebagai bahan baku produksinya.

Industri yang menggunakan filter air untuk proses manufaktur, umumnya lebih spesifik terhadap kualitas air. Misalnya industri farmasi terkadang membutuhkan air produksi dengan kualitas konduktivity lebih kecil dari microsiemens. Contoh lainnya untuk kebutuhan boiler dan chiller juga membutuhkan kualitas yang khusus juga.

Pabrik yang mempunyai karyawan banyak, misalnya lebih dari 200 orang akan menyiapkan air minum karyawannya. Sehingga akan membutuhkan filter air minum yang bisa menghasilkan air siap minum sendiri.

4 Jenis Filter Air Yang Populer

Sistem penyaringan air memiliki fungsi masing-masing. Terkadang suatu masalah hanya membutuhkan satu jenis saja. Namun, tidak jarang dengan masalah atau tujuan kualitas, sistem filter air akan menjadi lebih kompleks.

Berbagai masalah air seperti keruh, besi, mangan, warna, kapur, bau, bakteri dan lainnya membutuhkan jenis filter air yang berbeda-beda. Selain jenis, pertimbangan lainnya adalah sistem otomatis atau manual. Serta material dari masing-masing komponen, misalnya FRP, PVC, stainless dan lainnya.

Metode penyaringan air yang berbeda dapat digunakan untuk menghilangkan kotoran dari air dan memurnikannya. Berikut ini adalah beberapa jenis metode penyaringan air yang paling umum digunakan untuk rumah, kantor, komersial dan industri.

Mikro Filtrasi Dengan Filter Cartridge Dan Bag Filter
Penyaringan Air Dengan Media Filter
Membrane Sistem
Sterilisasi Sinar Ultra Violet

Filter Air Mikro Filtrasi atau Filter Cartridge

Filter jenis mikrofiltrasi adalah filter air yang paling umum digunakan dan biayanya paling murah. Filter ini mempunyai pilihan dari mikro yang paling besar, misalnya 100 mikron, 50 mikron, 25, 5, 1 mikron. Serta ukuran yang lebih kecil lagi untuk mengurangi mikrobiologi, yaitu 0.45, 0.2 dan 0.1 mikron.

Penggunaan mikrofiltrasi umumnya hanya menghilangkan partikel atau sedimentasi ringan, misalnya pada sumber air PAM. Untuk air tanah dengan tingkat sedimentasi berat (berlumpur), sebaiknya tidak menggunakan cartridge filter. Pastinya akan semakin cepat kotor dan pastinya akan lebih sering menggantinya.

Ada beberapa jenis material yang digunakan, seperti wound (benang) polypropylene, spun polypropylene. Juga ada jenis pleated polypropylene, briquette karbon, granular karbon, dan lainnya.

Setiap cartridge ada di dalam wadah yang disebut housing filter, terbuat dari polypropylene atau stainless. Ukurannya juga bervariasi: ada yang 10 inci, 20 inci, 30 inci dan 40 inci.

Bag Filter

Bentuk bag filter adalah penyaring air berbentuk kantong, di mana isinya bisa 1 buah atau beberapa buah. Jumlah kantong (bag) yang digunakan tergantung kapasitasnya. Semakin besar kapasitasnya, semakin banyak jumlahnya.

Filter air ini secara efektif akan menghilangkan pasir, partikel dan beberapa jenis sedimen lainnya. Apabila dipasang bersamaan dengan cartridge filter, sebaiknya dipasang sebelum cartridge. Dengan pemasangan bag filter sebelum cartridge filter, pergantiannya akan semakin lama.

Fungsi bag filter selain untuk sumber air bersih juga untuk air kotor. Pada industri yang menghasilkan cairan berviskositas, bag filter digunakan sebagai penyaring air dari cairan produksi. Atau terkadang larutan pembuatan cat juga menggunakan bag filter, sehingga produk cat terpisah dari bahan dasar cat.

Bag filter juga membutuhkan housing filter dan umumnya terbuat dari polypropylene atau stainless steel. Ukuran pori-pori bag filter biasanya lebih besar daripada cartridge, misalnya 100, 50, dan 25 mikron.

Penyaring Air Menggunakan Media Filter

Jenis filter air yang menggunakan media filter adalah yang paling populer digunakan. Filter ini akan menggunakan tabung filter dengan dimensi yang bervariasi, mulai dari diameter 20 cm hingga lebih dari 3 meter. Variasi penyaring air dengan media filter banyak mempunyai variasi, tidak saja jenis solusinya juga kapasitas dan materialnya.

Selain digunakan untuk filter air bersih atau air minum, jenis ini juga digunakan untuk pengolahan sewage (STP) atau limbah cair (WWTP). Pada pabrik air minum yang menggunakan air gunung, filter air ini menggunakan bahan stainless steel agar tidak menimbulkan karat.

Pada proses pengolahan limbah domestik (STP), penggunaan penyaring air dengan media filter bertujuan untuk pemanfaatan kembali. Dengan menambahkan filter media, air limbah domestik menjadi lebih bersih.

Adapun beberapa jenis penyaring air yang menggunakan media filter untuk kebutuhan perumahan, komersial dan industri seperti di bawah ini:

A. Penyaring Air Sand Filter Atau Filter Pasir Silika

Sand Filter adalah filter air yang menggunakan media pasir. Tentunya pasir yang digunakan bukanlah pasir untuk bangunan, melainkan pasir silika dengan ukuran khusus. Besarnya partikel menggunakan satuan mesh, misalnya 8 x 16, 8 x 30.

Teknologi penyaring air ini sangat cocok untuk sistem membran, seperti reverse osmosis dan ultrafiltrasi. Juga digunakan untuk sistem pengolahan limbah, maupun sistem pengolahan air sungai. Pada pengolahan air sungai akan digunakan sand filter setelah proses sistem clarifier.

Fungsi utama sand filter sebagai penyaring air adalah menahan sedimen (suspended) yang ada dalam aliran air. Jenis air permukaan atau air danau sangat tepat untuk menggunakan filter ini. Sehingga air yang keruh dan mengandung partikel akan mudah tersaring.

Filter ini biasanya dipasang paling depan, sehingga lebih cepat kotor. Untuk itu, filter air ini harus sering dibersihkan dengan cara backwash. Jika menggunakan manual, biasanya interval waktu backwash 1 – 3 hari sekali.

B. Filter Karbon Aktif atau Activated Carbon Filter

Sebagian besar air PAM mengandung kaporit. Terkadang kualitas airnya berwarna. Pemakaian filter air karbon aktif merupakan cara ampuh menurunkan kadar kaporit. Juga, air yang keruh dan berwarna pada air PAM bisa berubah jernih dengan pemakaian filter ini.

Cara pemasangan filter karbon aktif biasanya setelah Sand Filter atau Multimedia Filter. Tujuannya adalah agar air yang masuk ke karbon filter lebih bersih, sehingga partikel tersuspensi tidak menempel pada media karbon.

Filter karbon aktif memiliki masa pakai yang lama, biasanya antara 1 – 3 tahun. Jika berfungsi untuk menyerap klorin, maka strukturnya mudah hancur. Untuk itu pergantian media akan lebih cepat, dari pada fungsi lainnya.

Media karbon aktif dikenal ada dua jenis, yaitu bahan dari kelapa (coconut) dan bahan dari batu bara (coal-based). Material batu bara lebih disukai karena keras dan kuat, namun material kelapa lebih disukai untuk produk air minum.

C. Water Softener Menghilangkan Kadar Kapur

Air berkapur disebut juga “hardness”. Kondisi ini ditemukan pada sumber air dari sumur bor. Masalah ini membutuhkan penyaring air khusus untuk menurunkan kadar kapur, atau water softener.

Pada air PAM, kadar kapur juga selalu ada, namun konsentrasinya rendah dan dapat diabaikan. Gejala visual dari kadar kapur yang tinggi umumnya berupa bercak pada material kaca atau stainless. Bahkan kalau memasak air akan terkumpul di dasar panci dengan warna putih kuning susu.

Air yang mengandung hardness tinggi sangat berbahaya juga pada aliran di pipa, karena akumulasinya akan memperkecil diameter pipa. Bahkan pada sistem boiler, adanya unsur kapur berpotensi menutup lubang nozel yang kecil.

Sistem filter air softener menggunakan media kation resin, yaitu media butiran halus yang umumnya berwarna kuning. Media ini termasuk dalam kategori media pertukaran ion, sehingga membutuhkan metode regenerasi dengan pertukaran garam.

Bagaimana Klasifikasi Kadar Kapur dengan Kualitas Air?

Kesadahan air adalah jumlah mineral, terutama kalsium atau magnesium, dalam air. Departemen Dalam Negeri dan Asosiasi Kualitas Air USA mengategorikan kesadahan air sebagai berikut:

Soft : 0-17.1 ppm
Hardness Rendah: 17.1 – 60 ppm
Hardness Sedang: 60 – 120 ppm
Hardness Tinggi: 120 – 180 ppm
Hardness Sangat Tinggi: > 180 ppm

Dengan klasifikasi di atas, kita bisa merencanakan desain filter air yang akan digunakan. Misalnya, semakin tinggi kadar kapur, maka sebaiknya ukuran filter lebih besar daripada yang kadar rendah. Tujuannya adalah agar penangkapan ion kalsium dan magnesium semakin lebih banyak, dan masa regenerasi lebih lama.

D. Penyaring Air Besi dan Mangan

Sama seperti water softener, pada air sumur bor juga sering ditemukan masalah air yang mengandung unsur besi. Namun, sebaliknya, air PDAM jarang mengandung besi berlebihan.

Secara visual, air yang mengandung besi tinggi akan berwarna kuning hingga kemerahan. Sering juga ditemukan, tidak saja warna, melainkan ada tambahan endapan menggumpal di dasar wadahnya. Indikasi ini menunjukkan bahwa unsur besi bercampur dengan pengikat organik.

Mengonsumsi air sumur dengan kandungan zat besi tinggi dalam jangka panjang dapat menyebabkan keracunan zat besi dan berbagai masalah kesehatan. Dampak langsung dari air yang mengandung besi adalah bahwa mencuci pakaian akan membuat baju dan pakaian menjadi kusam.

Untuk menurunkan kadar besi ini, harus menggunakan filter air dengan media iron atau manganese greensand. Pada kadar besi 2 – 3 ppm, air yang disaring menggunakan media besi dengan mudah menjadi bersih. Namun, ketika lebih tinggi, biasanya membutuhkan bantuan oksidasi atau aerasi.

Penyaring Air Membran Sistem

Belakangan ini, teknologi membran tidak kalah populer dalam membantu menyediakan air bersih. Ada tiga jenis fungsi membran dalam aplikasi penyaring air. Ketiga membran itu adalah membran reverse osmosis, nanofiltrasi dan ultrafiltrasi.

Ketiga jenis membran bekerja dengan tekanan air yang berbeda. Saat ini hampir sebagian besar produksi membran-membran tersebut masih diimpor dari luar negeri. Pada dekade 90-an, merek USA sangat dominan, namun belakangan ini merek China dan Korea tidak kalah populer.

Membran reverse osmosis mempunyai klasifikasi untuk filter air tawar, air asin dan air laut. Sedangkan membran nanofiltrasi berfungsi sebagai penyaring air untuk menurunkan TDS, tetapi juga digunakan dalam teknologi pemurnian garam dan gula.

Sedangkan membran ultrafiltrasi, bisa menggunakannya untuk pengolahan limbah domestik atau industri. UF membran juga biasa digunakan untuk pengolahan air minum di pabrik AMDK.

A. Filter Air Dengan Membran Reverse osmosis

Desalinasi adalah salah satu fungsi filter air yang tidak tergantikan, yaitu mengubah air laut menjadi air minum. Walaupun ada teknologi termal (energi uap), sistem RO lebih mudah dipasang.

Untuk kebutuhan rumah tangga, digunakan filter RO residensial. Tipe residential ini akan menyediakan air minum di rumah dengan kapasitas 190 liter per hari.

Banyak sekali investasi baru di pinggir pantai atau di daerah dekat pantai. Umumnya, fasilitas PAM belum tersedia. Potensi pemasangan filter air payau dengan reverse osmosis sangat besar.

Sistem membran reverse osmosis pastinya akan mengubah kualitas air yang jelek menjadi air bersih dan air minum dengan mudah. Namun kelemahannya adalah membran cepat mampat, jika tidak memeliharanya secara baik. Pada kapasitas besar, apabila membran mampat, akan membutuhkan biaya yang cukup besar.

Filter air Reverse Osmosis Kapasitas 1000 Liter/jam

B. Membran Nanofiltrasi

Cara kerja teknologi membran nanofiltrasi hampir sama dengan reverse osmosis; perbedaannya hanya pada tekanan kerja. Rata-rata tekanan kerja pada sistem nanofiltrasi adalah 5 – 8 bar.

Teknologi filter air lebih banyak mengenal reverse osmosis daripada membran nanofiltrasi. Sistem nanofiltrasi hanya terbatas untuk aplikasi tertentu saja.

Dari segi ukuran, antara membran nanofilter dan reverse osmosis juga sama, sehingga housing filter bisa menggunakan ukuran yang sama. Pada pabrik AMDK, pemasangan sistem nanofiltrasi bertujuan menurunkan TDS, namun tidak perlu tinggi rejection-nya. Rentang rejection pada penyaring air ini sekitar 80 – 90%.

Pada pemeliharaan yang baik, masa pakai filter air ini sekitar 3 – 4 tahun. Umumnya, periode per tahun akan dilakukan pembersihan membran 2 hingga 3 kali. Jika sudah tidak bisa dibersihkan, sebaiknya mengganti membran dengan yang baru.

Membran Ultrafiltrasi

Sistem membran ultrafiltrasi adalah filter air untuk air bersih dan air minum yang populer. Membran UF akan menghilangkan mikroorganisme, seperti E. coli. Penyaring air ini juga akan menurunkan turbiditas (kekeruhan) air secara signifikan.

Beberapa pabrik air minum dalam kemasan saat ini mengandalkan teknologi UF sebagai penyaring air pengganti sistem media sand filter. Dengan menggunakan UF maka kualitas air terjamin kejernihannya, sehingga tidak khawatir adanya perubahan kualitas karena curah hujan tinggi.

Sedangkan pada pengolahan air laut dengan sistem membran, teknologi penyaring air UF berfungsi sebagai pretreatment. Pada aplikasi pengolahan air laut, dengan UF membran akan menghilangkan sistem klorinasi. Dengan mengurangi klorin, tidak disibukkan lagi dengan penyediaan bahan kimia.

Jenis membran UF lainnya adalah membran UF MBR yang khusus untuk pengolahan limbah. Cara kerja membran ini adalah dengan dicelupkan ke dalam bak efluen sehingga menghasilkan air bersih.

Sistem Sterilisasi Air Dengan Ultra Violet

Sterilisasi ultraviolet adalah salah satu jenis filter air paling efektif untuk membunuh bakteri dan virus. Hampir semua industri yang mengandalkan air sebagai bahan baku akan memasang ultraviolet.

Pabrik air minum AMDK hampir 100% menggunakan ultraviolet. Selain berfungsi untuk sterilisasi, UV juga berfungsi untuk memecah residu ozon dalam air.

Sterilisasi UV ini menggunakan sinar ultraviolet yang hampir sama dengan sinar neon. Gelombang yang digunakan adalah 254 nm, sehingga efektif membunuh bakteri.

Masa pakai rata – rata lampu UV adalah 12 – 18 bulan, untuk itu perlu pergantian secara berkala. Pada sistem UV yang lebih modern, unitnya dilengkapi dengan sensor intensitas cahaya. Sehingga ketika intensitas cahaya rendah, harus dilaksanakan pergantian.

Pergantian lampu UV dilakukan dengan cara melihat tanda hitam pada kedua sisi ujung. Jika sudah muncul tanda hitam, segera ganti lampu UV tersebut.

Kesimpulan:

Filter air jenis sand dan carbon filter tidak bisa digunakan untuk masalah mangan, besi, dan kapur.
Lakukan regenerasi untuk filter iron dan filter water softener, mengingat keduanya membutuhkan pertukaran ion.
Sistem pengolahan air laut, hanya bisa menggunakan membrane reverse osmosis air laut. Sedangkan membran nanofiltrasi dan UF tidak digunakan untuk desalinasi.
UF berfungsi sebagai pretreatment yang menggantikan sand filter, atau pada sistem desalinasi, penyaring air UF menggantikan sistem dosing klorin.
Perhatikan lampu ultra violet, setelah masa pemakaian 1 tahun sebaiknya mengecek secara visual melihat tanda hitam.