Apa saja komponen sistem pengolahan air standar?
Sistem pengolahan airmerupakan peralatan penting untuk memastikan keamanan air minum, kebersihan air industri, dan perlindungan lingkungan. Baik itu air rumah tangga, air industri, atau pengolahan limbah, sistem pengolahan air memainkan peran penting dalam memurnikan kualitas air dan menghilangkan polutan. Namun, sistem pengolahan air bukanlah perangkat tunggal, melainkan sistem kompleks yang terdiri dari beberapa bagian dan tahap.
Jadi, apa saja komponen sistem pengolahan air standar? Fungsi apa saja yang dijalankan oleh masing-masing komponen ini? Artikel ini akan membahasnya secara terperinci.
Komponen dasar sistem pengolahan air standar
Sistem pengolahan air standar biasanya terdiri dari unit prapengolahan, unit pengolahan inti, unit pascapengolahan, dan peralatan tambahan. Komponen-komponen ini bekerja sama untuk memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar yang diharapkan. Berikut ini adalah uraian terperinci dari masing-masing komponen:
1. Unit pra-perawatan:
Prapengolahan merupakan tahap pemeriksaan pertama dari sistem pengolahan air, yang bertujuan untuk membuang partikel pengotor yang besar, bahan tersuspensi, lumpur, dan beberapa bahan organik dalam air untuk mencegahnya menyebabkan kerusakan pada unit pengolahan berikutnya. Unit prapengolahan biasanya meliputi peralatan berikut:
● Saringan dan kisi-kisi: digunakan untuk menyaring kotoran padat yang lebih besar di dalam air, seperti daun, batu, kantong plastik, dll.
● Ruang grit: Sedimen dalam air diendapkan secara gravitasi, sehingga mengurangi beban pada unit pengolahan selanjutnya.
● Alat penakar koagulan: Dengan menambahkan koagulan, partikel halus dalam air akan diagregasi menjadi partikel yang lebih besar, yang memudahkan proses sedimentasi atau penyaringan selanjutnya.
● Tangki flokulasi: Dalam tangki flokulasi, koagulan yang ditambahkan membuat partikel semakin terflokulasi, sehingga membentuk flok yang lebih besar, yang kondusif untuk sedimentasi dan filtrasi.
2. Unit perawatan inti:
Unit pengolahan inti merupakan inti dari keseluruhan sistem pengolahan air, yang terutama bertanggung jawab untuk menghilangkan polutan terlarut, bahan organik, bakteri, virus, dll. dalam air. Bagian ini biasanya mencakup teknologi pengolahan berikut:
● Filter pasir: Filter menggunakan lapisan pasir untuk menghilangkan bahan tersuspensi dan flokulan dalam air.
● Filter karbon aktif: Karbon aktif memiliki kapasitas penyerapan yang sangat kuat dan dapat menghilangkan bahan organik, sisa klorin, bau dan beberapa logam berat di dalam air.
● Alat osmosis balik: Alat ini menghilangkan garam terlarut, logam berat, bakteri, dan virus dalam air melalui membran osmosis balik, dan digunakan secara luas dalam pemurnian air minum secara mendalam.
● Penukar ion: digunakan untuk menghilangkan ion kesadahan (ion kalsium dan magnesium) dalam air, mengurangi kesadahan air dan mencegah terjadinya kerak.
● Alat ultrafiltrasi: digunakan untuk menghilangkan partikel kecil, koloid, bakteri dan beberapa virus dalam air.
3. Unit pasca perawatan:
Setelah dimurnikan oleh unit pengolahan inti, kualitas air telah mencapai standar tertentu, tetapi untuk lebih memastikan keamanan dan kualitas air, unit pengolahan akhir masih perlu melakukan pengolahan akhir pada air. Unit pengolahan akhir meliputi:
● Disinfektan ultraviolet: Gunakan sinar ultraviolet berenergi tinggi untuk menghancurkan struktur DNA bakteri dan virus dalam air untuk mencapai tujuan disinfeksi.
● Generator ozon: Dengan menyuntikkan ozon ke dalam air, bahan organik dioksidasi lebih lanjut dan mikroorganisme patogen dibunuh.
● Generator klorin dioksida: digunakan sebagai disinfektan kimia, memiliki efek bakterisida yang kuat dan tidak mudah membentuk produk sampingan disinfeksi yang berbahaya.
● Perangkat mineralisasi: Tambahkan jumlah mineral yang tepat ke air murni yang diolah untuk meningkatkan rasa dan menyediakan elemen yang dibutuhkan oleh tubuh manusia.
4. Peralatan bantu:
Meskipun peralatan bantu tidak secara langsung berpartisipasi dalam proses pengolahan air, peralatan ini memegang peranan penting dalam menjaga kestabilan operasi sistem dan memantau kualitas air. Peralatan bantu meliputi:
● Instrumen pemantauan kualitas air: pemantauan nilai pH, kekeruhan, kandungan klorin sisa, konduktivitas, dan indikator lain dalam air secara real-time untuk memastikan efek pengolahan.
● Pengukur aliran: memantau aliran masuk dan keluarsistem pengolahan airuntuk memastikan bahwa sistem beroperasi di bawah beban yang dirancang.
● Pengukur tekanan: pantau tekanan setiap unit perawatan untuk mencegah kerusakan peralatan akibat tekanan abnormal.
● Pompa dan katup: memastikan aliran air normal dalam sistem pengolahan, dan sesuaikan aliran dan arah sesuai kebutuhan.
Bagaimana alur kerja sistem pengolahan air standar?
Berbagai bagian dari sistem pengolahan air saling terhubung erat secara berurutan untuk melengkapi proses pemurnian air secara bersamaan. Berikut ini adalah alur kerja umum dari sistem pengolahan air:
1. Saluran masuk air:
Sumber air (bisa berupa air sungai, air danau, air tanah, air laut, dll.) terlebih dahulu masuk ke unit prapengolahan. Setelah penyaringan awal dengan saringan, kisi-kisi, dll., kotoran partikel besar dibuang dan kualitas air awalnya dimurnikan.
2. Koagulasi dan sedimentasi:
Air masuk ke tangki koagulasi, dan setelah koagulan ditambahkan, air membentuk partikel yang lebih besar melalui flokulasi. Kemudian, air masuk ke tangki sedimentasi, tempat flokulasi diendapkan secara gravitasi, dan air bersih mengalir ke unit pengolahan berikutnya.
3. Filtrasi dan adsorpsi:
Air setelah sedimentasi masuk ke saringan pasir dan saringan karbon aktif untuk menghilangkan sisa-sisa zat tersuspensi, zat organik, dan bau. Pada tahap ini, sebagian besar polutan dalam air telah dihilangkan.
4. Perawatan mendalam:
Air yang telah melewati unit pengolahan inti akan diolah dengan reverse osmosis atau ultrafiltrasi. Perangkat reverse osmosis membuang garam dan mikroorganisme dalam air, sedangkan perangkat ultrafiltrasi membuang partikel kecil dan patogen yang tersisa. Proses ini dapat memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar yang tinggi.
5. Disinfeksi dan pasca perawatan:
Air diolah dengan desinfeksi ultraviolet atau generator ozon untuk memastikan semua mikroorganisme dan bakteri terbunuh sepenuhnya. Jika perlu, air juga dapat ditambah dengan mineral melalui alat mineralisasi.
6. Keluaran dan pemantauan air:
Air yang diolah diuji dengan instrumen pemantauan kualitas air untuk memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar. Akhirnya, setelah dikontrol oleh pompa dan katup, air murni mengalir ke tangki penyimpanan air atau langsung disalurkan ke pengguna.
Perbedaan konfigurasi sistem pengolahan air dalam berbagai skenario aplikasi
Meskipun sistem pengolahan air standar memiliki komponen dasar dan proses pengolahan, konfigurasi sistem dan pemilihan proses akan bervariasi dalam skenario aplikasi yang berbeda.
Fokus sistem pengolahan air minum adalah menghilangkan mikroorganisme, bahan organik, logam berat, dan zat berbahaya lainnya untuk memastikan kualitas air aman, tidak berbau, dan kaya akan mineral yang sesuai. Oleh karena itu, sistem pengolahan air minum biasanya menggunakan perangkat reverse osmosis efisiensi tinggi, filter karbon aktif, dan peralatan desinfeksi ultraviolet.
Sistem pengolahan air industri perlu disesuaikan dengan berbagai kebutuhan industri. Misalnya, air boiler memerlukan tingkat kesadahan rendah dan sedikit kotoran, sehingga sistem akan berfokus pada pelembut dan perangkat reverse osmosis. Untuk pengolahan air pendingin, sistem perlu berfokus pada korosi dan anti-kerak, dan dapat menggunakan sistem pengolahan kimia dan sirkulasi tertentu.
Konfigurasi sistem pengolahan limbah terutama bergantung pada karakteristik kualitas air dan standar pembuangan. Secara umum, sistem pengolahan limbah harus memiliki fungsi seperti penghilang bau, denitrifikasi, dan penghilangan fosfor, serta memenuhi persyaratan pembuangan melalui kombinasi pengolahan biologis, pengolahan kimia, dan pengolahan fisik.
