Pelunak, Pasir & Karbon: Panduan Pra-Perlakuan

Filter pasir atau filter multimedia adalah bejana tekan berisi pasir kuarsa bergradasi, antrasit, atau keduanya. Air mengalir ke bawah melalui lapisan pada 10–15 m/h, dan partikel hingga sekitar 100 µm tertahan. Dari air umpan hingga 100 NTU, keluaran biasanya ≤5 NTU. Seri filter pasir mencakup 0.5–50 m³/h dengan motor 0.37 hingga 7.5 kW, dan setiap bejana dipilih berdasarkan luas lapisan, bukan nomor model nominal.

Filter pasir ditempatkan pertama karena semua peralatan hilir lebih menyukai air jernih. Kekeruhan membutakan karbon, melapisi resin, dan mengotori membran. Filter pasir tidak menghilangkan garam terlarut, kesadahan, nitrat, atau warna; filter ini hanya penghalang fisik. Bila sumber air di atas sekitar 50 NTU, siklus operasi menjadi lebih pendek dan pemakaian air pencucian naik cepat, sehingga koagulasi atau pengendapan sebaiknya ditempatkan sebelum filter, bukan bejana yang lebih besar setelahnya.

Kesadahan adalah kalsium dan magnesium, diukur sebagai mg/L kalsium karbonat. Di bawah 60 ppm, kerak terbentuk lambat dan pelunak air jarang ekonomis. Antara 60 dan 120 ppm, keputusan bergantung pada suhu dan peralatan: mesin kopi, ketel uap, atau silinder air panas mungkin masih memerlukan perlindungan, sedangkan jalur air dingin mungkin tidak. Di atas 120 ppm, pelunakan biasanya beralasan; di atas 180 ppm, umumnya diperlukan untuk pemanas, ketel, dan air umpan RO.

Satuan yang umum mudah tertukar. Satu grain per galon sama dengan 17.1 mg/L sebagai CaCO₃, satu derajat Jerman sama dengan 17.8 mg/L, dan satu derajat Prancis sama dengan 10 mg/L. Laporan dalam gpg karenanya perlu dikonversi sebelum dibandingkan dengan tabel pemilihan. Kesadahan bukan parameter kesehatan, melainkan parameter biaya: kesadahan memperpendek umur penukar panas dan meningkatkan pemakaian deterjen di binatu.

Seri CK-SF mencakup 0.5–15 m³/h dalam delapan ukuran katalog. Bejana resin berkisar dari 844 hingga 3672, muatan resin dari 30 hingga 650 kg, dan tangki air garam dari 25 hingga 800 L. Kesadahan keluaran tetap di bawah sekitar 1 ppm sebagai CaCO₃ hingga resin mendekati habis. Katup otomatis mengukur volume terolah dan memulai regenerasi, yang biasanya memakan waktu 60–90 menit.

Garam adalah bahan habis pakai utama. Setelan praktis adalah 80–160 g garam per liter resin per regenerasi, dengan konsentrasi air garam 8–12%. Minimum teoretis sekitar 1.2 kg natrium klorida per kilogram kesadahan yang dihilangkan; instalasi nyata memakai sekitar dua kali lipat karena regenerasi tidak sepenuhnya efisien. Unit dua tangki bergantian sehingga air yang telah dilunakkan tetap mengalir saat satu bejana beregenerasi.

Karbon aktif menghilangkan klorin bebas, kloramin, rasa, bau, dan organik terlarut melalui adsorpsi. Dalam rangkaian pra-perlakuan, tugas terpentingnya adalah deklorinasi: klorin bebas di atas 0.1 ppm mengoksidasi membran RO poliamida, dan kerusakannya tidak dapat dipulihkan. Karbon juga melindungi resin kation, yang terdegradasi oleh klorin seiring waktu, dan menurunkan beban organik yang jika tidak akan mengotori membran.

Desain ditentukan oleh waktu kontak lapisan kosong (EBCT), bukan hanya volume bejana. Deklorinasi biasanya memerlukan EBCT 10–15 menit; kloramin, rasa, dan bau memerlukan 15–20 menit. Karbon pengolahan air umumnya memiliki nilai iodin 700–1100 mg/g dan luas permukaan 500–1500 m²/g, tetapi nilai iodin menggambarkan volume mikropore dan tidak menjamin penghilangan kontaminan tertentu.

Karbon juga merupakan tahap yang paling sering dibiarkan tanpa pemantauan. Terobosan klorin dapat mencapai membran dalam beberapa hari setelah resin habis, sehingga kran sampel dan analisator klorin atau ORP di keluaran karbon bukan opsional pada air umpan RO. Ganti karbon saat terjadi terobosan, bukan hanya berdasarkan tanggal kalender.

Tentukan kran sampel sebelum dan sesudah setiap tahap, pengukur tekanan pada setiap lapisan, dan saluran pembuangan yang berukuran untuk pencucian balik. Filter pasir dan filter karbon memerlukan laju aliran pencucian balik beberapa kali lipat laju aliran operasi, sehingga pasokan air baku dan saluran pembuangan harus diperiksa terhadap puncak tersebut, bukan terhadap laju aliran produk. Rangkaian yang tidak dapat mencuci balik sendiri hanya akan memenuhi kualitas air sampai lapisan pertama menjadi kotor.

Mulailah dari analisis laboratorium dan laju aliran puncak per jam, bukan volume harian. Tentukan ukuran filter pasir pada kecepatan lapisan 10–15 m/h, filter karbon pada 5–15 m/h dengan EBCT 10–15 menit, dan pelunak air dari laju aliran puncak, kesadahan masuk, dan jam yang tersedia antar regenerasi. Kemudian periksa apakah puncak pencucian balik dapat dipasok tanpa mengganggu proses. Untuk filter pasir 10 m³/h, pencucian balik mungkin memerlukan 35–45 m³/h selama 5–10 menit.

Rangkaian yang hanya berukuran berdasarkan laju aliran rata-rata akan lolos kualitas air di atas kertas dan gagal di musim puncak. Permintaan puncak, kebutuhan pencucian balik, dan waktu henti regenerasi adalah tiga angka yang menentukan apakah instalasi tetap berjalan. Tuliskan angka tersebut pada lembar desain bersama kekeruhan, kesadahan, dan klorin masuk maksimum, sehingga perubahan kapasitas di kemudian hari dapat diperiksa terhadap asumsi awal.

Setiap minggu, catat tekanan diferensial pada lapisan pasir dan karbon, kesadahan keluaran, dan klorin keluaran karbon. Setiap bulan, verifikasi laju aliran dan durasi pencucian balik serta periksa apakah ada media di kaca pengamat. Setiap tahun, periksa kedalaman media, bersihkan tangki air garam, dan kalibrasi instrumen. Ganti pasir setiap 3–5 tahun, karbon saat terobosan bukan hanya karena usia, dan resin ketika kapasitas tetap rendah setelah setelan regenerasi dan dosis garam diverifikasi.