Bagian 08: Mekanisme Kerja Filter Pasir

Pasir media filter air
Penyaringan atau filtrasi menggunakan media berpori atau bahan berpori lainnya untuk memisahkan komponen yang terkandung dalam air. Pori-pori ini yang dibentuk oleh media pasir sehingga padatan yang terkandung di air bisa terhambat dalam media dan air hasil olahan akan terbebas dari padatan tersebut. Padatan yang terkandung biasanya bebbentuk koloid maupun suspensi.

Mekanisme kerjanya adalah sebagai berikut:
1. Penyaringan secara mekanis.
2. Sedimentasi
3. Adsorpsi atau gaya elektrokinetik
4. Koagulasi pada filter bed
5. Aktivitas biologi

Pada media pasir, pori yang terbentuk harus lebih kecil dari ukuran padatan yang terkandung dalam air. Pada filter pasir cepat, ukuran pasir  >0,55 mm dengan ketebalan 60-70 cm membentuk pori yang lebih besar dari filter pasir lambat yang memiliki ukuran pasir 0,15-0,35 mm dengan ketebalan 90-110 cm. Konsekuensi dari perbedaan filter pasir ini adalah pada kecepatan filtrasinya yaitu 4-21 m/jam untuk pasir cepat dan 0,1-0,4 m/jam pada pasir lambat. 

selain dari kecepatan yang berbeda yang berarti debit produksi yang berbeda, kemampuan pengolahan juga berbeda. Pasir lambat mampu mengolah air dengan kekeruhan maksimal 50 NTU sedangkan pasir cepat hanya berada di bawah 10 NTU saja. Oleh karena itu, pada filter pasir cepat, pengolahan pendahuluan untuk mengurangi kekeruhan (dengan membentuk flok terlebih dahulu) hingga 10 NTU.

Kecepatan yang lambat dari filter pasir lambat membuat struktur filter jenis ini lebih besar untuk mendapatkan debit produksi yang diinginkan. Dengan aliran yang lambat, sangat memungkinkan terbentuknya lapisan biofilm yang terbentuk beberapa milimeter di permukaan media yang disebut hypogeal. Lapisan ini terdiri dari bakteri, protozoa, fungi, dan serangga air.

Lapisan hypogeal sangat efektif dalam pemurnian air minum. Ketika air baku melewati lapisan ini, partikel akan terperangkap dan bahan organik terlarut akan dicerna oleh bakteri, protozoa, dan fungi. lapisan ini terbentuk sangat kompleks dan bervariasi. Proses utama penyaringan tetap terjadi pada penyaringan mekanisme dimana partikel terperangkap dan teradsorpsi pada pori yang berukuran mikron. Selama proses penyaringan, lapissan ini akan menebal menjadi 25 mm dan kecepatan aliran semakin menurun. Pada saat ini proses pencucian diperlukan dengan mengangkat bagian atas media filter dan dicuci.

Filter cepat mempunyai mekanisme yang sama tetapi tidak terbentuk lapisan hypogeal dapa permukaan filter. Air yang melewati media filter akan tersaring secara mekanis beberapa cm dari permukaan media. Air yang telah melewati media akan dikumpulkan pada pipa manifold dan disalurkan pada bak penampung.

Partikel yang terperangkap akan terakumulasi dan menyebabkan clogging atau mampat. Kondisi ini mengharuskan filter dicuci dengan cara backwash yaitu mengalirkan air bersih yang berlawanan arah dengan arah produksinya sehingga endapat yang menyebabkan clogging dapat dikeluarkan.

Arah air backwash dengan tekanan yang diatur mengakibatkan media akan terangkat dan gesekan air pada media akan mengakibatkan partikel yang melekat pada media akan terlepas dan dibuang melalui saluran pembuangan backwash. Saluran ini dibuat berdekatan dengan saluran input air untuk produksi. Lamanya backwash berkisar 3-15 menit.

Sistem Underdrain
Sistem underdrain adalah sistem perpipaan untuk mengumpulkan air setelah melewati media penyaringan. Sistem underdrain ini harus cukup kuat untuk menahan media yang berada diatasnya dan membuat distribusi yang merata untuk aliran backwash.
Sistem underdrain ini terdiri dari;
  • Orifice, yaitu lubang-lubang sepanjang pipa lateran tempat masuknya air dari media ke dalam pipa,
  • Lateral, yaitu pipa cabang yang terletak pada pipa manifold,
  • Manifold, yaitu pipa utama yang mengumpulkan air dari pipa lateran dan menghubungkannya ke penampungan air.

Jika saya tunjukkan gambar di bawah ini, pastinya teman-teman dapat menentukan bagian-bagian dari underdrain tersebut.

underdrain tabung filter pasir
Contoh Underdrain

 Semoga bermanfaat.


Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Bagian 10: Menentukan Kebutuhan Klorin

Image
Kadar residu klorin bebas dalam air minum yang aman adalah antara 0,2 sampai 0,6 ppm. Senyawa HTH yang bereaksi dengan air akan terurai menjadi senyawa yang bereaksi dengan senyawa lain dalam air dan tersisa residu klorin yang bertindak sebagai desinfektan.  Senyawa HTH pun dapat bereaksi dengan senyawa nitrogen membentuk klorin terkombinasi yang masih memiliki efek desinfektan. Untuk menghitung kebutuhan HTH yang harus ditambahkan ke dalam air yang diolah dengan kadar residu klorin bebas yang diinginkan harus melalui tahapan percobaan terhadap variasi penambahan larutan HTH terhadap kadar residu klorin bebas pada waktu kontak tertentu. Percobaan yang dilakukan mirip dengan Jar Test pada penetapan jumlah Aluminium Sulfat yang dibutuhkan. Yang membedakan adalah konversi penimbangan HTH untuk larutan induk 1%, pengadukan, volume sampel air, dosis yang ditambahkan, dan teknik pengadukan.   Prosedur: 1. Buat Larutan Induk Klorin 1% dengan melarutkan 14,28 gram H
Read more

Bagian 06: Perhitungan Penetapan Kebutuhan Alumunium Sulfat

Image
B Al     =   Berat Alumunium Sulfat yang dibutuhkan, LI    =   Konsentrasi Larutan Induk, (g/l), DO  =   Dosis Larutan Induk yang ditambahkan pada sampel, (ml/l), Vab =   Volume air baku yang akan diolah, (l). Rumus di atas adalah rumus untuk menghitung banyaknya Alumunium Sulfat yang dibutuhkan dalam menjernihkan sejumlah volume air. Komponen yang perlu diketahui adalah Konsentrasi larutan induk, dosis optimum yang ditemukan dalam percobaan Jar Test, dan volume air baku yang akan diolah. Sebelum dilanjutkan pada cara menghitungnya, pelajari terlebih dahulu tentang Metode Jar Test Aluminium Sulfat. Larutan Induk Larutan ini adalah konsentrasi larutan Alumunium Sulfat dalam air. Biasanya konsentrasi yang dipergunakan  adalah 1% atau dengan melarutkan padatan Alumunium Sulfat 10 gram dalam 1 liter air bersih. Pemilihan konsentrasi ini adalah untuk mempermudah proses Jar Test dan perhitungannya. Dosis Optimum Dosis optimum di
Read more

Filtrasi dalam Instalasi

Image
Rangkaian Filtrasi Dalam Instalasi Penyaringan atau filtrasi adalah proses pemisahan komponen padatan yang terkandung dalam air dengan melewatkannya melalui media berpori atau bahan berpori lainnya. Penyaringan merupakan bagian dari rangkaian pengolahan air baik dengan atau tanpa pre-treatment. Pre-treatment dilakukan setelah menilai kemampuan filter dalam menyaring kekeruhan dalam air baku. Contohnya pasir lambat hanya mampu menyaring kekeruhan di bawah 50 NTU dan pasir cepat hanya mampu menyaring kekeruhan di bawah 10 NTU. Banyak filter lain selain bermedia pasir yang memiliki spesifikasi kemampuan menyaring kekeruhan air. Pastikan spesifikasi filter sebelum memutuskan melakukan pre-treatment. Mekanisme yang terjadi pada filter yaitu penyaringan mekanis, sedimentasi, adsorpsi, koagulasi pada wadah media, dan aktivitas biologi.  (Baca Teknik Dasar Pengolahan Air Bagian 7: Penyaringan/Filtrasi ) Filtrasi dalam Instalasi Selanjutnya setelah mengalami proses pen
Read more