RO Water Purifier | Teknologi Membrane Menurunkan Mineral dan Mikrobiologi

RO Water Purifier 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 sistem reverse osmosis 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 RO water purifier.

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

Apakah RO Water Filtration System?

RO Water Purifier 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 RO water purifier 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.

Permeate dan Concentrate RO Water

Sistem reverse osmosis water filtration system akan membuang partikel yang berukuran besar bersama air lainnya ke pembuangan. Pada sistem RO water purifier, istilah air yang bisa menembus pori – pori 0,0001 micron menyebutnya dengan PERMEATE (air hasil), sedangkan yang ke pembuangan istilanya CONCENTRATE (air rejection).

Jika menggunakan kualitas air baku yang cukup bagus (misalnya air pegunungan, air PAM, air tanah), umumnya masih bisa memanfaatkan kembali air rejection. Pada RO 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 RO Water

Tidak semua air baku pada proses RO water purifer 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 RO 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 RO water filter ini mengenal istilah Recovery dan rejection. Pada umumnya konsentrasi rejection dari membrane atau sistem RO 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	KAP (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 RO Water Purifier?

Secara umum sebagian besar sistem RO water purifier 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 RO water filtration system adalah membrane RO dan Pompa Tekanan Tinggi. Namun selain dua komponen ini, RO water filter ini mempunyai komponen lainnya yang melengkapi komponen utama.

1. Prefilter RO Water

Prefilter berfungsi untuk MELINDUNGI membran RO dari endapan partikel atau lumpur. Pemasangan prefilter pada RO 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 RO 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 RO 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 RO water purifier 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 RO 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 RO water purifier system. Untuk itu selalu melakukan monitoring berkala pada pressure gauge.

4. Pompa Tekanan Tinggi RO Water Purifier

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

RO water ini menggunakan voltage yang 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 Element Pada RO Water Purifier

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

RO water purifier type 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 RO 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 RO filter, 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 RO Water Menurunkan TDS?

Proses RO 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 RO 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 RO water system ini membutuhkan input air baku sejumlah 2000 liter per jam.

Apakah RO Water Membutuhkan Pretreatment?

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

Pada saat awal mendesain RO 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 desalinasi air laut, maka akan menghilangkan komponen klorinasi dan deklorinasi.

Apakah ROs Water Membutuhkan Analisa Air Baku?

Jawabannya bisa Ya atau Tidak. Tujuan dari analisa air untuk RO 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 RO 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 RO 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 RO 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 reverse osmosis 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 RO water. Pengukuran SDI memiliki kekurangan karena tidak memproyeksikan untuk desain cross-flow membrane RO.

Keuntungan RO Water Filter Sebagai Filter Air Minum

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

1. Menghilangkan Bau

RO 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 RO 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 RO water filter menjadi pilihan tepat untuk menghemat uang.

3. Pemeliharaan RO Water Yang Mudah

RO 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.

Membrane RO sebisa mungkin digunakan dalam waktu yang panjang. Umumnya umur pemakaian 3 tahun sudah dianggap cukup ekonomis. Untuk itu nantinya harus melakukan pembersihan membrane berkali – kali. Dalam operasionalnya RO water pasti akan mampat, untuk itu harus mengetahui cara membersihkan membrane RO.

4. Menghilangkan Unsur Mineral Berbahaya, Bakteri dan Virus

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

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