Reverse Osmosis Filter: Jenis Membrane & Pemeliharaannya

reverse osmosis filter

Reverse Osmosis filter system menggunakan tekanan untuk menghilangkan kontaminan.  Proses ini menghilangkan kontaminan seperti timbal, merkuri, arsenik, fluoride, bakteri, virus, pestisida, herbisida, logam berat, dan banyak lagi. Teknologi Reverse osmosis sudah semakin terjangkau sebagai bukti perkembangan reverse osmosis Indonesia.

Beberapa industri dan usaha menengah menggunakan reverse osmosis filter system. Kapasitas reverse osmosis komersial dan industri bisa menggunakan beberapa ukuran dan brand membrane RO. Biasanya design RO menggunakan ukuran 4 dan 8 inch.

System reverse osmosis filter mempunyai beberapa tipe, yaitu berdasarkan sumber air dan kapasitas.  Berdasarkan sumber air mempunyai type: air tawar, air payau dan air laut. Sedangkan berdasarkan kapasitas, tipenya Komersial, Medium dan Industri.

Reverse Osmosis Filter Adalah

Reverse osmosis filter adalah Sistem pengolahan air yang menggunakan tekanan tinggi untuk mendorong air melalui membran. Air melewati membran kemudian memisahkan air yang murni dan air polutan.

Pengertian reverse osmosis filter adalah proses osmosis dengan arah terbalik. Secara alami proses osmosis adalah proses aliran air yang bergerak dari larutan garam rendah ke larutan garam konsentrasi tinggi.  Namun pada reverse osmosis larutan garam konsentrasi tinggi bergerak mengalir ke konsentrasi rendah.

Pada reverse osmosis filter system menggunakan beberapa jenis dan merk membrane RO.  Untuk kebutuhan industri dan komersial mempunyai dua ukuran yaitu 4-inch dan 8-inch.  Sedangkan untuk Brand (merk) yang ada di Indonesia adalah Filmtec, Hydranautics, LG, Keensen, dll.

Berdasarkan kadar garam sumber air dibagi lagi menjadi beberapa jenis, yaitu Tap Water (air tawar), Brackish Water (air payau) dan Sea Water (air laut). Sedangkan berdasarkan kapasitasnya dibagi menjadi RO Komersial, RO Medium Series dan RO Industri.

Pemasangan Reverse Osmosis Filter di Pulau Flores

Prinsip Reverse Osmosis

Proses osmosis adalah fenomena yang terjadi secara alami di mana larutan garam yang kurang pekat cenderung bergerak ke larutan yang lebih pekat. Sedangkan reverse osmosis adalah sebaliknya, air yang mempunyai konsentrasi yang tinggi, bergerak ke yang konsentrasinya rendah.

Prinsip proses reverse osmosis filter adalah mempunyai dua komponen utama, yaitu adanya membrane semi permeabel dan pompa booster.  Membran RO adalah membran semi permeabel, biasanya terbuat dari lapisan polyamide film yang tipis, dengan micron rating 0,0001 micron.

Cara kerja reverse osmosis filter adalah pada input membrane (sisi feed) akan mendapatkan tekanan air hingga 15 bar setara 220 psi.  Dari proses ini nantinya akan menghasilkan dua aliran, yaitu aliran air hasil dan aliran air buangan (concentrate). RO sistem ini menghasilkan 40 – 60% air dari jumlah air bakunya.

Proses reverse osmosis filter system ini selanjutnya, mempunyai rejection 98 – 99% TDS air baku, sehingga sisa unsur mineral pada air hasil hanya 1 – 2%.

Reverse Osmosis Indonesia

Perkembangan reverse osmosis Indonesia semakin berkembangnya pembangunan, maka semakin tinggi juga dampak pengembangan reverse osmosis Indonesia.  Teknologi reverse osmosis filter sudah banyak di aplikasikan pada beberapa sektor industri dan komersial.

Pada awalnya teknologi reverse osmosis filter ini hanya untuk desalinasi, namun saat ini sudah merambah untuk sektor pengolahan air limbah.  Reverse osmosis filter saat ini juga sudah berkembang ke sektor perumahan.  Bahkan beberapa perumahan menggunakan reverse osmosis untuk penyediaan sebagian besar kebutuhannya.

Pengembangan reverse osmosis Indonesia juga merambah pada sektor industri investasi.  Beberapa investor semakin tertarik untuk investasi dalam bentuk BOO atau BOT di Indonesia.  Penggunaan air laut sebagai air bahan baku mengharuskan menggunakan sistem pengolahan air laut untuk sistem BOO dan BOT.

Jenis Membrane RO Reverse Osmosis Filter

Jenis membrane RO berdasarkan ukurannya mempunyai dua jenis, yaitu ukuran 4-inch dan 8-inch.  Kapasitas reverse osmosis filter yang medium dan cukup besar misalnya lebih 5 M³/Jam akan menggunakan ukuran 8-inch.  Sedangkan untuk kapasitas lebih kecil, misalnya 3 M³/Jam menggunakan ukuran 4-inch.

Jenis Membrane RO Dari Kadar Garam

Jenis membrane RO dari kandungan kadar garam air baku terbagi menjadi 3 jenis yaitu Air Tawar (Tap Water), Air Payau (Brackish Water) dan Air Laut (Sea Water).  Pembuatan design reverse osmosis filter tentunya berdasarkan data TDS air baku, dan kemudian memilih jenis membrane RO.

Di bawah ini klasifikasi jenis air bahan bakut berdasarkan kadar garamnya:

Jenis Air Kadar Garam – TDS (ppm)
Air Tawar < 1000
Air Payau 1000 – 8000
Air Laut 8000 – 45000

Jenis Membrane RO Dari Struktur Material

Jenis membrane RO berdasarkan struktur material terbagi  2 jenis yaitu cellulose acetate (CA) and thin film composite (TFC) atau Polyamide (PA).

Membrane CA umumnya untuk sumber air yang berkaporit (chlorine), tujuannya tidak perlu lagi menggunakan carbon filter untuk menurunkan kadar kaporitnya.

Di beberapa negara di luar Indonesia, penggunaan membrane ini lebih banyak, hal ini mengingat infrastruktur air PAM sudah lebih baik.

Sebaliknya di Indonesia lebih banyak menggunakan jenis membrane RO jenis TFC, mengingat lebih banyak menggunakan sumber air tanah.  Berbeda dengan membrane CA, menggunakan membrane TFC pada air berkaporit akan menyebabkan membrane rusak (failure).

Parameters PA Membrane CA Membrane
Operating pH range 2~12 4~6
Operating Pressure (Kg/cm2) 15 30
Salt Rejection (%)TDS 99+ 98
Salt Rejection (%) 99%→98.7% 98%→96%
Chlorine Tolerance <0.1 ppm 1 ppm
Membrane Fouling High Low

Merk Membrane RO Untuk Reverse Osmosis Filter

Produk membrane reverse osmosis yang ada di Indonesia di suplai oleh beberapa produsen (manufacture) dari luar negeri.  Sampai sejauh ini belum terdengar produsen membrane RO yang memproduksi langsung di Indonesia.  Sehingga mesin reverse osmosis filter system masih menggunakan membrane RO import.

Adapun beberapa produsen membrane RO yang untuk reverse osmosis filter system adalah:

  • Dow Fimltec — USARO- Membrane-manufactures
  • Hydranautics — USA
  • TriSep — USA
  • Koch Membrane — USA
  • Lanxess – Germany
  • GE Membrane (Osmonics) — USA
  • CSM Membrane (Saehan) — South Korea
  • LG Membrane – Korea
  • Permionics Membranes — India
  • Toray Industries — Japan
  • Hyflux — Singapore
  • Norit Membrane Now Pentair — Holland
  • Inge — Germany
  • Keensen — China

Reverse Osmosis Filter Menghilangkan Mineral

Pemasangan reverse osmosis filter artinya akan menghilangkan “larutan padat tidak terlarut” seperti arsenic dan fluoride.

Pengolahan air dengan reverse osmosis akan menghilangkan mineral air yang berbahaya.  Reverse osmosis filter menghilangkan beberapa elemen di dalam air, sebagai berikut:

Fluoride? Ya.

Garam? Ya.

Sediment? Ya.

Chlorine? Ya.

Herbicide dan Pestisida? Ya.

Dan banyak lagi kontaminan.

Bakteri? Ya

Virus? Ya.

RO bisa menghilangkan bakteri dan virus, karena ukurannya lebih kecil dari ukuran bakteri dan virus.  Namun, masih memungkinkan sisa mikro organisme bisa tumbuh di dalam membrane RO.  Untuk itu lebih baik menambahkan Ultra Violet unit, agar terjamin bebas bakteri dan virus.

Waste Water Pada Reverse Osmosis Filter

Pengertian waste water disini adalah air buangan dari hasil reverse osmosis filter yang menyebutnya dengan istilah air rejection.  Air inilah yang akan dijelaskan sebagai air RO waste water.

Bagaimana RO Waste Water terbentuk?

Proses reverse osmosis filter akan menghasilkan 2 jenis air, yaitu air produk dan air RO waste water.  Sebagian besar industri akan memanfaatkan air buangan reverse osmosis filter ini.  Air ini bukanlah limbah berbahaya dan bisa menggunakannya untuk utilitas atau proses lainnya.

Menghitung volume air yang terbuang menjadi RO waste water adalah tergantung jumlah recovery air permeate. Semakin besar recovery, maka akan semakin kecil RO waste water-nya.  Contohnya bila recovery 70%, maka RO jumlah waste water hanya 30%.  Sehingga volume air yang terbuang adalah 30% dari kapasitas air bakunya.

Menghitung total pemakaian air baku adalah dengan cara menjumlahkan air premeate dan air buangannya.  Air baku yang bagus (misalnya air gunung), terkadang di desain mempunyai recovery-nya lebih tinggi. Hal ini karena mempertumbangkan biaya pengadaan air baku yang biaya pembeliannya lebih tinggi.

Apakah Bisa Memanfaatkan RO Waste Water?

Air dari RO waste water bisa memanfaatkannya kembali, tapi apabila air buangan tersebut masih mempunyai TDS yang cukup rendah.  Dari pengalaman mapurna, jika TDS air RO waste water masih lebih kecil dari 300 ppm, ini masih bisa menggunakannya  untuk kebutuhan penunjang konsumsi.

Apabila air baku untuk mesin RO memiliki TDS tinggi (misalnya 500 ppm), maka air RO waste water akan semakin tinggi.  Air RO waste water seperti ini lebih baik membuangnya saja.  Kecuali jika aplikasi mesin RO water purifier menggunakan untuk pengolahan limbah, maka TDS tinggi menjadi pokok pengolahan limbah.

Apa Saja Kegunaan RO Waste Water?

Dari uraian di atas, air concentrate dari reverse osmosis filter yang masih berguna adalah air yang masih bisa memanfaatkannya kembali.

Cuci Mobil Anda

Dari data yang ada masih bisa menggunakan air dengan TDS 500 ppm untuk mencuci body mobil. Namun semakin tinggi TDS terkadang akan menimbulkan bercak.  Mungkin saja menggunakannya di bagian bawah mobil.

Siram Tanaman

Untuk tanaman TDS > 500 ppm, masih bisa menggunakannya.  Dari data informasi yang ada bahwa masih bisa menggunakan air dengan TDS  1000 ppm untuk menyiram beberapa tanaman.

Cuci Peralatan Anda

Menggunakan air waste water untuk mencuci peralatan, tentunya hanya untuk peralatan yang sifatnya “hardware”. Apalagi mencuci tersebut membutuhkan volume air yang banyak, dengan kualitas air TDS tinggi.

Air Pembilasan Closet WC

Pembilasan closet masih bisa menggunakan air RO waste water, mengingat tidak memerlukan kualitas yang baik.

Mengepel atau Menyemprot Lantai

Menyemprotkan air RO waste water untuk pembersihan lantai yang agak kasar.  Tentu pada lantai seperti ini tujuannya adalah hanya untuk mengurangi debu.

Mencuci Bahan Kasar atau Pra Cuci Pakaian

Mencuci barang kasar seperti terpal cocok menggunakan air RO waste water, juga bahan busana yang membutuhkan rendaman air sebelum melakukan pembilasan dengan air yang lebih Soft.

Apa Saja Type Model RO?

Reverse osmosis filter system mempunyai beberapa produk atau model RO, yang terbagi menjadi kapasitas dan jenis air bakunya.  Bagaimana cara memilih Model RO sebaiknya memiliki data analisa air baku, walaupun hanya 1 – 2 parameter saja.

Berdasarkan kapasitasnya reverse osmosis filter system mempunyai type: reverse osmosis komersial, reverse osmosis medium dan reverse osmosis industri.  Sedangkan berdasarkan tingkat kadar garam mempunyai pilihan: Tap Water, Brackish Water dan Sea water.

Belakangan ini juga sering menggunakan nanofiltrasi system untuk menurunkan TDS (kadar mineralogi).  Keuntungan menggunakan jenis membrane ini adalah kebutuhan power elektrik yang cukup rendah.

Di bawah ini adalah pilihan produk reverse osmosis filter system yang di produksi oleh mapurna, yaitu

KAPASITAS REVERSE OSMOSIS COMMERCIAL
MODEL KAPASITAS (M³/Hari) JUMLAH MEMBRAN POWER (kW)
SKRO - 600 2,3 1 X 2540 0,5
SKRO - 1200 4,5 2 X 2540 0,5
SKRO - 1500 5,7 1 X 4040 0,75
SKRO - 3000 11,4 2 X 4040 0,75
SKRO - 4500 17 3 X 4040 1,1
SKRO - 6000 22,7 4 X 4040 1,1
KAPASITAS REVERSE OSMOSIS MEDIUM SERIES
MODEL KAPASITAS (M³/Hari) JUMLAH MEMBRAN POWER (kW)
SKRO – 10000 38 6 4
SKRO – 11500 44 7 4
SKRO – 13000 49 8 4
SKRO – 14500 55 9 4
SKRO – 16000 60 10 4
SKRO – 17500 66 11 4
SKRO – 19000 72 12 5,5
SKRO – 20500 78 13 5,5
SKRO – 21500 81 14 5,5

Pemeliharaan Reverse Osmosis Filter

Kapan reverse osmosis filter di service? Indikator yang paling mudah untuk melakukan waktu service adalah adanya melihat indikator penurunan kapasitas produksi.  Indikator penurunan ini bisa melihatnya pada flow meter yang terpasang pada unit reverse osmosis filter.

Pada umumnya pada reverse osmosis filter mempunyai dua buah flow meter, untuk indikator melihat kapasitas aliran.   Flow meter tersebut adalah Flow Meter Permeate (Produk/hasil) dan Flow meter concentrate (air buangan/air rijek).

Jenis flow meter juga ada 2, yaitu jenis Rotameter dan jenis Digital.  Jenis rotameter mudah memasangnya dan biayanya lebih rendah.  Menggunakan jenis digital, umumnya pada kapasitas yang cukup besar (misalnya lebih 5 M³ /Jam).  Atau adanya system control yang terpusat dengan PLC.

System RO membutuhkan pergantian cartridge, yang umumnya perlu mengganti pada interval waktu 1 – 2 bulang sekali.  Kalau cartridge sudah mampat sebaiknya mengganti, jangan mencucinya.  Selain cartridge, juga membutuhkan pretreatment seperti multimedia filter, carbon filter dan water softener.

Kendala Reverse Osmosis Filter

Selain isu keunggulan, ada juga beberapa kendala reverse osmosis filter yang menjadi pertimbangan pengadaan sistemnya.  Beberapa hal yang menjadi kendala pada adalah:

Membuang Banyak Air

Salah satu kendala reverse osmosis filter adalah membutuhkan banyak air untuk operasionalnya.  Dalam terori umum, semakin jelek sumber airnya, maka akan semakin kecil recoverinya.  Dengan kata lain, air hasil sedikit dan air buangan lebih banyak.

Ketika air menjadi mahal atau ketersediaannya sedikit, maka issue membuang air akan menjadi faktor dominan.  Apabila TDS air buangan masih memungkinkan untuk di recycle, maka akan menambah recovery

Menghilangkan Mineral Bermanfaat

Isu ini umumnya ketika reverse osmosis filter menggunakan system untuk pengolahan air minum.  Sementara kendala ini tidak berlaku untuk pengolahan air payau maupun air laut.

Mineral yang partikelnya lebih besar dari membrane, maka aka terbuang melalui rejection.  Akibatnya beberapa mineral alami yang sebenarnya sehat seperti kalsium dan magnesium menjadi hilang.

Namun sebagian masyarakat juga berpandangan, sebenarnya isu ini tidak terlalu penting.  Karena mineral air sangat kecil, lebih baik mendapatkannya dari makanan atau cairan suplemen lainnya

Membrane RO Mudah Tersumbat

Kendala reverse osmosis filter lainnya adalah menumpuknya kotoran dan kerak, sehingga memperlambat aliran air.

Pemeliharaan membrane dimulai dengan pretreatment-nya.  Sehingga ketika pretreatment-nya kurang baik, maka membrane akan cepat mampat.  Apabila tidak melakukan cleaning membrane, maka membrane akan benar – benar tersumbat.

Kesimpulan :

  1. Model reverse osmosis filter terdiri dari : reverse osmosis komersial, reverse osmosis medium dan reverse osmosis industri.
  2. Berdasarkan TDS air bakunya mempunyai pilihan reverse osmosis air tawar, air payau dan air laut.
  3. Spesifikasi khusus reverse osmosis air laut untuk kapal dan offshore menyebutnya dengan istilah fresh water maker.
  4. Mapurna utama sebagai supplier water treatment Indonesia akan menyediakan komponen pendukung water treatment sistem dan unit reverse osmosis.