Reverse Osmosis Water Filter

reverse osmosis water filtration system

Reverse osmosis water merupakan salah satu metode penyaringan air yang paling efektif, untuk menurunkan mineralogi dan mikrobiologi.  Beberapa aplikasi untuk rumah tangga (residential), Komersial dan Industri mulai banyak menggunakan reverse osmosis water filter ini.

Pada halaman ini akan menguraikan reverse osmosis water filtration system untuk jenis air tap water (air tawar) dengan kapasitas maksimum 1000 Liter/Jam.  Home industri, air minum karyawan dan industri kecil lainnya banyak menggunakan kapasitas ini.  Bahkan di rumah sakit, proses hemodialysis menggunakan mesin filter reverse osmosis water ini.

Mapurna adalah vendor pengadaan water treatment terpercaya, berpengalaman lebih 20 tahun.  Hubungi kami untuk permintaan reverse osmosis water filtration system.

Apakah Reverse Osmosis Water Filtration System?

Reverse osmosis water filter system adalah? Salah satu metode pengolahan air yang menggunakan membrane.   Karena pori – pori yang kecil, selain berkurangnya sebagian besar mineralogi, juga akan menghilangkan mikrobiologi dan virus.

Pengertian reverse osmosis 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.

Sedangkan pada reverse osmosis, larutan garam dengan konsentrasi tinggi bergerak mengalir ke konsentrasi rendah.  Pemaksaan ini karena adanya pompa bertekanan tinggi, yang memaksa arah aliran.  Selanjutnya isitlah inilah menyebutnya dengan yang  “reverse” (kebalikan).

Beberapa type reverse osmosis water mempunyai type berdasarkan kapasitasnya yaitu : RO Commercial Series, RO Medium Series dan RO Industrial series.  Sedangkan berdasarkan sumber air bakunya mempunyai type : RO air tawar, RO air payau dan RO air laut.

Prinsip Reverse Osmosis
Prinsip Reverse Osmosis

Permeate dan Concentrate

Sistem reverse osmosis water filtration system akan membuang partikel atau polutan yang berukuran besar bersama air lainnya ke saluran pembuangan.  Istilah air yang bisa menembus pori – pori 0,0001 micron menyebutnya dengan PERMEATE (air hasil), sedangkan air dengan ukuran besar akan melalui pembuangan melalui CONCENTRATE (air rejection).

Pada air baku yang cukup bagus (misalnya air pegunungan, air PAM, air tanah), umumnya masih bisa memanfaatkan kembali air rejection.  Pada reverse osmosis water filter, hasil air buangan ini bukanlah air limbah.  Air limbah bisa menggunakan kembali misalnya untuk kebutuhan mandi, air cuci mobil, air siram tanaman, dll.

Recovery dan Rejection

Tidak semua air baku pada proses reverse osmosis water akan menjadi air hasil, ada sebagian air yang akan terbuang.  Istilah ini menyebutnya dengan RECOVERY, yaitu persentase jumlah air yang menjadi air hasil.  Misalnya recovery 60% artinya, hanya 60% air baku yang akan menjadi air hasil (permeate), sementara 40% sisanya akan menjadi air buangan (rejection).

Apabila menggunakan reverse osmosis water untuk pengolahan limbah, maka air concentrate ini harus memenuhi ambang baku mutu pembuangan limbah cair setempat.  Karena beberapa daerah mempunyai standar pembatasan nilai TDS, jika ingin membuangnya ke saluran drainase.

Pada proses reverse osmosis water filter ini mengenal istilah Recovery dan rejection.    Pada umumnya konsentrasi rejection dari membrane atau sistem reverse osmosis water treatment adalah bekisar 98 – 99%.  Ini artinya 98% mineral dalam air akan hilang, yang tersisa hanya 2%.  Sehingga apabila kita ingin mengasumsikan berapa nilai TDS hasil, maka jawabnya adalah 2% dari TDS air bakunya.

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

Spesifikasi Standard:

  • Skid Frame
  • Prefilter Cartridge 5 micron
  • Flow Meter, Rota meter pada concentrate dan permeate
  • Pompa Tekanan Rotary Vane Pump untuk 600 dan 1200 gpd, sedangkan untuk 1500 – 6000 gpd menggunakan pompa multistage
  • Vessel Membrane dan Membrane Elemen
  • Low-Pressure Switch
  • Pressure Gauge pada Pre & Post Filter, Pumpa Discharge, Concentrate
  • Automatic Inlet Feed water valve
  • Electronic Panel Control
  • Pemipaan Tekanan Tinggi menggunakan Tubing Hose Braided, sedangkan pemipaan Tekanan Rendah menggunakan Tubing Polypropylene.

Spesifikasi Tambahan:

Apabila memerlukan beberapa perubahan spesifikasi dan instrumentasi, unit tersebut bisa di “customize”, antara lain:

  • TDS Meter
  • Automatic Fast Flush
  • pH Meter Digital
  • Antiscalant Dosing
  • Pompa umpan (feed pump)
  • dll sesuai kebutuhan

Apa Saja Komponen Dasar Dari Sistem Reverse Osmosis Water?

Secara umum sebagian besar sistem reverse osmosis water terlihat serupa dan memiliki komponen utama yang sama.  Perbedaannya adalah ketika menggunakan jenis material dan merek membrane.  Walaupun komponen utamanya sama, namun sering terlihat kualitasnya berbeda.

Komponen utama dari reverse osmosis water filtration system adalah membrane RO dan Pompa Tekanan Tinggi.  Namun selain dua komponen ini, reverse osmosis water filter ini mempunyai komponen lainnya yang melengkapi komponen utama.

1. Prefilter Reverse Osmosis Water

Prefilter berfungsi untuk MELINDUNGI membran RO dari  endapan partikel atau lumpur.  Pemasangan prefilter pada reverse osmosis water ini akan menghilangkan endapan, pasir, kotoran, dan sedimen lain yang dapat menyumbat sistem air baku.  Dengan adanya pre-filter, maka mencegah adanya partikel di permukaan membrane.

Letak komponen prefilter adalah paling pertama dari revere osmosis water filter ini.  Pada unit reverse osmosis series ini, menggunakan ukuran filter 20-inch dengan micron rating 5-micron.

Penggantian prefilter harus melakukannya secara berkala, misalnya 1 – 2 bulan sekali.  Indikator penggantian prefilter adalah adanya penurunan tekanan yang terbaca melalui pressure gauge pada reverse osmosis water unit.  Jangan melakukan pencucian prefilter cartridge, karena di khawatirkan ada struktur yang rusak akan terlepas, akhirnya menutup permukaan membrane RO.

2. Solenoid Shut–Off Valve

Solenoid shut-off valve berfungsi untuk menutup aliran air pada saat reverse osmosis water tidak berfungsi.  Solenoid ini sangat berperan ketika sumber air baku mempunyai tekanan, sehingga apabila sudah tidak berfungsi aliran air baku akan menutupnya.

Solenoid akan terkoneksi dengan system electronic control, sehingga fungsinya akan bekerja secara otomatis ketika mesin reverse osmosis water filter ini berhenti bekerja.  Shut-Off ini biasanya menggunakan beberapa pilihan material, misalnya PVC, Brass, SS – 304, SS – 316.

3. Low Pressure Switch

Low pressure switch di unit reverse osmosis water berfungsi untuk memberikan sinyal ke panel electronic control, apabila terjadi tekanan aliran air yang rendah.  Tujuannya adalah apabila pada tekanan air yang rendah, maka pompa booster akan mengalami kerusakan.  Hampir sebagian besar pompa booster bersifat “positive suction”, artinya akan berfungsi baik dan normal pada tekanan air input yang positive.

Kondisi air habis atau prefilter yang kotor, akan menyebabkan rendahnya tekanan air.  Pada kondisi ini akan menyebabkan fungsi low pressure switch bekerja, dan mengirimkan signal untuk memberhentikan reverse osmosis water filter system.  Untuk itu selalu melakukan monitoring berkala pada pressure gauge.

4. Pompa Tekanan Tinggi Reverse Osmosis Water Filter

Pompa tekanan tinggi reverse osmosis water filter adalah pompa yang berfungsi untuk memberikan tekanan pada membrane RO.  Pompa booster ini akan menghasilkan tekanan antara 150 – 200 psi.  Pada reverse osmosis water unit, pompa booster akan menggunakan type multistage.

Voltage yang digunakan secara default adalah 220 volt, namun bisa juga menggunakan voltage 380 volt 3 phase.  Pada kapasitas 1000 Liter/Jam pompa booster membutuhkan power 1.5 kW, sementara pada kapasitas 500 Liter/Jam akan menggunakan power 1 kW.

5. Membrane Reverse Osmosis Water

Membran Reverse Osmosis adalah jantung dari reverse osmosis water system. Jenis membran RO ini adalah semipermeabel, yang di desain untuk menghilangkan berbagai macam kontaminan yang berhubungan dengan mineralogi dan mikrobiologi.

RO komersial menggunakan membrane dengan diameter 2,5-inch, 4-inch dan 8-inch.  Pada unit reverse osmosis komersial ini hanya menggunakan membrane RO dengan ukuran diameter 4 inch.

6. Concentrate Valve

Concentrate valve ini mutlak harus ada pada system reverse osmosis water filter.  Tanpa valve ini, maka tidak bisa mengatur tekanan air untuk membrane.  Concentrate valve letaknya setelah vessel RO dan menempatkannya pada pemipaan tekanan tinggi.

Pada reverse osmosis water, menggunakan concentrate valve yang terbuat dari stainless steel SS – 304 atau SS – 316.  Serta melakukan pengaturan tekanan hanya sekali pada saat di awal pemasangan.  Sebaiknya jangan mengatur concentrate valve ini secara terus menerus.

Bagaimana Reverse Osmosis Water Menurunkan TDS?

Proses reverse osmosis water akan menurunkan TDS sejumlah hampir 98%, bahkan 99%.  Membrane RO akan merejeksi sebagian besar mineral dalam air, yang selanjutnya material rejeksi akan keluar melalui air waste water.

Nilai TDS air adalah gabungan seluruh mineral yang ada dalam air.  Untuk itulah jika nilai TDS rendah, maka sudah tentu mineral dalam air juga menurun drastis.  Selain reverse osmosis, cara lain menurunkan TDS adalah dengan nanofiltrasi NF membrane.

Beberapa mineral utama yang menurun jumlahnya akibat membrane RO adalah, sebagai berikut:

  • Fluoride (85-92%)
  • Lead (95-98%)
  • Chlorine (98%)
  • Pesticides (up to 99%)
  • Nitrates (60-75%)
  • Sulfate (96-98%)
  • Calcium (94-98%)
  • Phosphate (96-98%)
  • Arsenic (92-96%)
  • Nickel (96-98%)
  • Mercury (95-98%)
  • Sodium (85-94%)
  • Barium (95-98%

Apakah Air Buangan Reverse Osmosis Water Filter?

Akibat dari tekanan sistem reverse osmosis water filtration system, maka akan menghasilkan 2 aliran yaitu air hasil dan air buangan (RO Waste Water).  Sesungguhnya air buangan RO  tidak berbahaya, hanya memiliki TDS lebih tinggi dari air bakunya.

Air buangan RO Waste water ini juga bisa menggunakannya dalam system “recycle”, artinya memasukkan kembali sebagian besar ke dalam pipa saluran input.  Namun jumlahnya tidak boleh 100% dari jumlah air yang terbuang.

Dari beberapa pengalaman, bahwa pemanfaatan 20 – 30% air buangan RO waste water masih bisa menambahkannya ke input.  Dan harus membuang sisanya atau jika memungkinkan bisa memanfaatkannya kembali untuk utilitas atau service.

Contoh yang riil adalah, apabila hasil produksi 1000 liter per jam, maka kemungkinan air buangan yang dihasilkan juga 1000 liter per jam.  Sehingga unit reverse osmosis water system ini membutuhkan input air baku sejumlah 2000 liter per jam.

Apakah Reverse Osmosis Water Membutuhkan Pretreatment?

Sebuah system water treatment reverse osmosis water harus memasang pretreatment sebelum RO.  Untuk itulah ada perbedaan pengertian mengenai istilah reverse osmosis unit dan reverse osmosis system.  Hal penting dalam pemasangan reverse osmosis water filter adalah melindungi membrane dari mampat yang cepat atau rusak (failure).

Pada saat awal mendesain reverse osmosis water filtration system, harus mengetahui kandungan mineral air bakunya.  Baku mutu air baku sebaiknya memenuhi ketentuan syarat air baku.  Umumnya ada batasan kandungan maksimal terhadap beberapa kandungan mineralogi, misalnya hardness, besi, mangan, silica, carbonate, dll.

Pada beberapa instalasi, sering menemukan unsur “silika” melebih batas.  Unsur silika ini susah menghilangkannya, untuk itu sering mengabaikannya.  Karena menambah system “anti silika” akan membutuhkan investasi yang lebih besar dari RO.

Pada sistem pretreatment lainnya, sering menggunakan ultrafiltrasi system.  Penggunaan ultrafiltrasi sebagai pretreatment akan menurunkan turbiditas dan mikrobiologi.  Jika menggunakannya pada pretreatment untuk sea water reverse osmosis, maka akan menghilangkan komponen klorinasi dan deklorinasi.

Apakah Reverse Osmosis Water Membutuhkan Analisa Air Baku?

Jawabannya bisa Ya atau Tidak.  Tujuan dari analisa air untuk reverse osmosis water adalah untuk membuat desain perencanaan yang baik.  Untuk itu sebaiknya melakukan analisa air, agar ketika ada permasalahan lebih mudah melakukan identifikasi masalah.

Dengan mengetahui permasalahan, maka lebih mudah juga melakukan trouble shooting reverse osmosis water filter.    Banyak kasus melihatnya secara visual cukup baik, namun setelah melakukan analisa ternyata air mempunyai kandungan hardness, silica yang berlebihan.

Namun apabila secara visual airnya cukup bagus, tidak berwarna dan berbau, maka mungkin bisa mengabaikan analisa air baku.  Keputusan tidak menggunakan analisa air untuk desain reverse osmosis water filtration system adalah tindakan praktis untuk mengurangi biaya.  Sumber air dari gunung atau PDAM, bisa mengabaikan analisa air baku.

Tempat Uji Analisa Air?

Tempat untuk melakukan uji analisa air, bisa memilih balai kesehatan DepKes atau kantor yang menyediakan jasa tes.  Jika tujuan pemasangan reverse osmosis water hanya untuk menurunkan kadar mineral dalam air, maka uji analisa cukup KIMIA dan FISIKA saja.  Hal ini tentu untuk menghemat biaya, bukan berarti tes MIKROBIOLOGI tidak penting.

Pengalaman tim Mapurna, bahwa air baku dari air gunung atau PDAM bisa mengabaikan analisa air baku.  Namun pemasangan RO yang sangat spesifik, seperti air payau, air sungai, air laut, air limbah, sebaiknya melakukan analisa air baku.

Analisa air baku mencakup unsur-unsur kimia fisika, akan mengidentifikasi potensi fouling pada membrane  RO. Parameter tersebut antara lain: Turbiditas,  hardness (kalsium dan magnesium), Besi, alkalinitas, pH, dan Chlorin. Selanjutnya bisa menggunakan data tersebut untuk menentukan design agar mengurangi potensi terjadinya kerak (scale).

Produsen membrane telah mengembangkan program komputer yang membuat perhitungan desain reverse osmosis water filtration system.  Pengguna bisa memproyeksikan desain dengan ideal.

Silt Density Index (SDI)

Meskipun analisis air sangat membantu dalam memprediksi kecenderungan fouling, ada faktor lain juga yang tidak kalah penting yaitu “silt density index” (SDI).

Secara sederhana menentukan nilai SDI dapat melakukannya  dengan cara : menyaring sampel melalui filter 0,45 mikron (μm) dan mengukur kebutuhan waktu untuk mengumpulkan volume satuan filtrat (zat yang mengendap).

Secara umum, nilai SDI kurang dari 3,0 cukup menggunakannya sebagai air baku reverse osmosis water. Pengukuran SDI memiliki kekurangan karena tidak memproyeksikan untuk desain cross-flow membrane RO.

Keuntungan Reverse Osmosis Water Filter Sebagai Filter Air Minum

Apa saja keuntungan reverse osmosis water sebagai filter air minum?  Di bawah ini menjelaskan beberapa keuntungannya:

1. Menghilangkan Bau

Reverse osmosis water pastinya akan menghilangkan rasa, bau dan warna oleh sebab banyaknya kontaminan.  Apabila masih menyisakan bau, umumnya bisa menambahkan post filter berupa carbon blok atau calcium karbonat.

2. Menghemat Uang

Penjelasan “hemat uang” adalah ketika bisa mempertahankan mesin reverse osmosis water filter ini dalam waktu jangka panjang.  Juga pertimbangan atas dasar “konversi” karena susah mendapatkan sumber air minum atau supplier air minum.

Di beberapa daerah tertentu bahkan mempunyai permasalahan jarak yang jauh atau keterbatasan transportasi.  Sehingga pemasangan reverse osmosis water filter menjadi pilihan tepat untuk menghemat uang.

3. Pemeliharaan Yang Mudah

Reverse osmosis water filter sangat mudah pemeliharaannya, tidak membutuhkan teknisi khusus, cukup kita atau seseorang melakukannya sendiri. Umumnya jika tidak ada kerusakan, maka pemeliharaan hanya mengganti “consumable”.  Adapun hal umum yang perlu penggantian adalah cartridge filter yang harganya juga cukup terjangkau, yaitu berkisar Rp. 10.000 – 30.000 per pcs.

4. Menghilangkan Unsur Mineral Berbahaya, Bakteri dan Virus

Reverse osmosis water dapat menghilangkan hampir semua “polutan” yang berbahaya. Misalnya nitrat, pestisida, sulfate, fluoride, bakteri, arsenic dan banyak lagi.  Dan dengan tambahan Carbon filter cartridge reverse osmosis water filter dapat menghilangkan kaporit (klorin) dan chloramine.

Diskusi mengenai fungsi reverse osmosis water system, kami siap membantu menyampaikan informasi teknik atau kunjungan presentasi.  Jika memerlukan survey lapangan, untuk melakukan site survey.