Nanofiltrasi merupakan salah satu sistem yang menggunakan membran, selain reverse osmosis system. Pada bidang water treatment lebih banyak mengenal reverse osmosis daripada membran nanofiltrasi. Tetapi sistem nanofiltrasi pastinya mempunyai karakteristik yang lebih khusus.
Tujuan pemasangan nanofiltrasi yaitu untuk mendapatkan TDS air yang lebih rendah, namun efisien energi. Pertimbangan lainnya adalah agar biaya operasional konsumsi power listrik lebih kecil.
Pada artikel ini akan fokus membahas pengertian, sistem kerja, fungsi, hingga sistem nanofiltrasi untuk AMDK.
Pengertian Nanofiltrasi
Nanofiltrasi adalah sistem membran yang fungsinya hampir mirip dengan membrane reverse osmosis. Secara sistem keduanya memiliki sistem operasional dan beberapa komponen utama yang sama. Perbedaan yang dominan adalah hanya terletak pada kebutuhan tekanan.
Membran Nanofiltrasi mempunyai karakteristik yang lebih mirip dengan reverse osmosis. Pada spektrum membran, reverse osmosis dan ultrafiltrasi mempunyai perbedaan pori – pori. Maka fungsi membran ini akan berbeda dengan reverse osmosis dan ultrafiltrasi.
Nanofiltrasi mempunyai rejection yang lebih rendah daripada sistem reverse osmosis. Membran nanofiltrasi mempunyai rejection rata-rata adalah 70 – 80%, sedangkan reverse osmosis berkisar 95 – 99%.
Pada intinya fungsi dari membran nanofiltrasi dan reverse osmosis adalah sama, yaitu mampu menurunkan TDS air. Namun faktor yang membedakan adalah dari faktor sumber air bakunya. Ketika sumber air baku dari air asin (baik payau atau air laut), maka tidak bisa menggunakan sistem nanofiltrasi.
Sistem Kerja Nanofiltrasi
Adapun sistem kerja dari proses ini yaitu berhubungan dengan tekanan. Tekanan ini digunakan untuk memisahkan zat organik berdasarkan ukuran molekulnya. Jadi melalui proses pemisahan inilah akan dihasilkan produk air murni.
Tidak hanya bahan organik, tetapi pada proses ini juga akan mereduksi kesadahan, menghilangkan bakteri dan virus, dan menghilangkan warna pada air tanpa menghasilkan zat kimia berbahaya seperti hidrokarbon terklorinasi.
Untuk proses lengkapnya yaitu pompa bertekanan akan mendorong air ke bagian filter ini. Kemudian sistem membran akan membagi air umpan menjadi air produk dan air konsentrat.
Untuk bagian selanjutnya, besarnya persentase recovery dan rejection akan diatur dengan pengaturan tekanan melalui valve concentrate. Secara umum, pengaturan tekanan pompa lebih kecil dari 100 psi dan untuk sumber air baku membran nanofiltrasi sebaiknya menggunakan air yang soft dengan kadar kapur rendah.
Jika tidak memungkinkan, bisa menggunakan cara alternatif yaitu menambahkan sistem antiscalant dosing. Lalu apa fungsinya?
Fungsi Membran
Fungsi utama dari membran filter ini yaitu sebagai metode untuk menurunkan TDS air. Namun tidak hanya itu, ada banyak lagi fungsi lainnya antara lain.
- Menghilangkan warna dari air permukaan dan karbon organik total atau TOCnya.
- Menghilangkan kesadahan dari air yang akan difiltrasi.
- Mengurangi total padatan terlarut secara keseluruhan pada air.
- Demineralisasi air
- Untuk memproduksi air dengan mineral rendah.
- Menghilangkan heavy metal berbahaya.
- Menurunkan kadar nitrat pada air.
Komponen Sistem Membran
Dalam sistem membran nanofiltrasi, adapun komponen yang dimaksud antara lain prefilter, pompa booster, vessel membrane, membrane element, instrumentasi flow meter, pressure gauge, dan lain-lain.
1. Prefilter Membran
Komponen ini bisa berupa multimedia filter yang berfungsi untuk melindungi membran nanofiltrasi dari endapan partikel atau lumpur. Jadi ini akan menghilangkan endapan pasir, kotoran, dan sedimen lain yang dapat menyumbat sistem air baku nantinya.
Komponen ini biasanya terletak sebelum air masuk ke membran sel. Ini penting agar proses penyaringan menjadi lebih lancar, dan untuk ukuran filter biasanya menggunakan filter berukuran 5 atau 1 micron agar dapat menahan endapan atau pasir yang ikut pada air.
2. Shut–Off Valve (Solenoid)
Bagian lainnya dari alat filtrasi ini yaitu shut off solenoid valve yang berfungsi untuk menutup aliran air pada saat sistem nanofiltrasi tidak berfungsi. Bagian tersebut sangat penting untuk mengatur dan menjaga kinerja dari sistem filtrasi ini.
Secara umum, valve solenoid akan terkoneksi dengan sistem elektronik kontrol yang bisa bekerja secara otomatis ketika mesin membran filter ini berhenti bekerja. Adapun material yang biasanya digunakan alat ini yaitu PVC, Brass, SS–304, dan SS–316.
3. Switch untuk Tekanan Rendah
Komponen dari nanofiltrasi ini berfungsi untuk memberikan sinyal ke panel elektronik kontrol jika terjadi aliran air yang rendah.
Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada bagian pompa booster mengingat hampir sebagian besar dari pompa booster bersifat positive suction atau berfungsi baik dan normal pada tekanan air input yang positif.
Cara kerjanya yaitu, jika tekanan air input negative atau air kotor maka bisa menyebabkan rendahnya tekanan air. Nah pada keadaan seperti ini biasanya akan menyebabkan fungsi low pressure switch bekerja, dan mengirimkan sinyal untuk memberhentikan filter system.
4. Pressure Pump Membrane
Untuk komponen pressure pump berfungsi sebagai pemberi tekanan pada membran yang akan menghasilkan tekanan antara 60-80 psi. Tekanan ini akan membantu dalam proses filtrasi karena air akan bergerak lebih mudah pada setiap komponen filtrasi.
5. Element Membran
Membran nanofiltrasi merupakan jantung dari sistem filtrasi ini. Fungsi dari bagian semi permeabel ini yaitu untuk menghilangkan berbagai macam kontaminan, khususnya mineralogi dan mikrobiologi yang ada pada air.
Adapun untuk ukuran membran yang digunakan pada sistem ini yaitu dengan diameter 8-inch. Ukuran ini biasanya sudah sangat cukup untuk proses filtrasi air.
6. Valve Pengaturan Tekanan
Pada dasarnya, valve ini mutlak pada setiap sistem membran nanofiltrasi karena berfungsi untuk mengatur tekanan air pada membran. Biasanya concentrate ini terletak setelah vessel dan terbuat dari stainless steel SS–304 atau SS–316.
Sekadar informasi, sistem ini akan melakukan pengaturan tekanan hanya sekali pada saat awal pemasangan. Jadi sebaiknya Anda tidak mengatur concentrate valve ini secara terus menerus.
Sistem Nanofiltrasi untuk AMDK
Penggunaan sistem filter ini untuk AMDK tergolong sangat jarang karena biasanya menggunakan reverse osmosis. Adapun untuk pemasangan jenis filtrasi ini bertujuan menurunkan TDS air agar memperoleh hasil sekitar 60–70 ppm dan menurunkan TDS.
Tidak hanya itu, sistem ini juga dipakai bertujuan untuk mempertimbangkan efisiensi penggunaan power elektrik yang bisa menghemat hingga hampir 50% daripada reverse osmosis. Adapun agar bisa menghasilkan produk air AMDK yang berkualitas dengan sistem ini, maka perlu melalui tahapan-tahapan sebagai berikut:
A. Pengambilan
Proses ini biasanya akan melewati tahapan penyedotan air baku dari sumber mata air alami dengan menggunakan pompa. Bisa dikatakan bahwa ini adalah tahapan pertama dan paling awal dari proses filtrasi di AMDK.
B. Penyaringan/Filterisasi
Pada tahap inilah air akan disaring menggunakan sistem nanofiltrasi sehingga bisa menghasilkan air dengan kualitas terbaik.
C. Pengisian dan Pengemasan
Jika proses penyaringan selesai, selanjutnya mesin ini akan mengisi air ke dalam beberapa kemasan yang sudah steril. Kemudian akan disimpan pada suhu ruang atau tempat yang layak untuk proses penyimpanan air minum.
Sudah Tahu Nanofiltrasi dan Penggunaannya?
Nah setelah mengetahui filter ini dan fungsinya untuk AMDK tersebut, bisa langsung terapkan sendiri untuk proses penyaringan air. Ada banyak sekali sistem penyaringan, Anda bisa langsung pilih saja untuk menerapkan yang mana.
