Evaluasi Operasi Greensand Filtrasi untuk Reduksi Mangan Bag II

Dalam bagian dua ini akan dijelaskan tentang metode penelitian dan hasil dari percobaan.

Metode

Uji Jar dan Analisis Kualitas Air

Jar test dilakukan terlebih dahulu untuk menentukan dosis permanganat yang optimal. Jar test dilakukan dengan menggunakan toples persegi 2L dengan pengaduk dayung. Sampel air dicampur pada 100 rpm selama 1 menit setelah penambahan permanganat untuk memberikan pencampuran yang cepat, dan kemudian kecepatan diturunkan menjadi 20 rpm selama 30 menit.

Jar test dilakukan dengan menggunakan dosis permanganat yang berbeda dan waktu kontak yang berbeda. Parameter kualitas air meliputi pH, kekeruhan, besi total dan terlarut, serta mangan total dan terlarut.

Perbandingan Metode Analisis

Pusat tersebut membandingkan dua metode untuk penentuan permanganat: metode N, Ndiethyl-p-phenylenediamine (DPD) dan metode 1-(2-Pyridylazo)-2-Naphthol (PAN). Tujuan dari perbandingan ini adalah untuk mengidentifikasi metode terbaik untuk analisis permanganat dengan adanya konsentrasi mangan yang tinggi.

Metode DPD dirancang untuk pengukuran klorin bebas tetapi juga dapat digunakan untuk mengukur permanganat, terutama bila ada bentuk mangan lainnya. Oksidan kuat seperti klorin bebas dan permanganat bereaksi dengan reagen DPD untuk menghasilkan warna untuk dibaca spektrofotometer.

Metode PAN dapat digunakan untuk mengukur permanganat meskipun dirancang untuk mengukur mangan, tetapi tidak ideal karena reagen berbahaya yang terlibat. Metode PAN menggunakan reagen pereduksi untuk mengubah semua bentuk mangan (termasuk permanganat) menjadi mangan terlarut (Mn2+) dan kemudian dihasilkan warna dengan indikator.

Berat molekul KMnO4 adalah 158, dan berat molekul Mn2+ adalah 55, sehingga perbandingannya adalah 158/55 = 2,87. Oleh karena itu, pembacaan spektrofotometer dapat dikalikan dengan 2,87 untuk menentukan konsentrasi permanganat. Metode ini hanya berlaku jika KMnO4 dominan dalam sampel air.

Menurut hasil proyek ini, ketika konsentrasi mangan yang relatif tinggi hadir, metode PAN akan melebih-lebihkan konsentrasi permanganat. Metode DPD ditentukan sebagai metode yang lebih baik untuk mengukur permanganat selama proyek ini. Ditemukan bahwa kedua metode menghasilkan hasil yang sangat mirip untuk sampel yang didominasi KMnO4 (misalnya, larutan stok KMnO4).

Untuk analisis total dan Mn terlarut, Center juga memilih sejumlah sampel untuk membandingkan akurasi metode PAN dengan metode spektrometri massa plasma (ICP-MS) standar yang digabungkan secara induktif, yang digunakan di laboratorium bersertifikat. Untuk pengukuran mangan, baik metode PAN dan metode standar ICP-MS dapat diterapkan.

Metode PAN melibatkan penggunaan reagen berbahaya dan membutuhkan lemari asam yang berventilasi baik untuk analisis; namun, mudah digunakan dan cepat, menyediakan data tepat waktu bagi pengguna untuk menyesuaikan proses perawatan. Beberapa sampel air dikumpulkan dari air baku dan limbah filter.

Ini dianalisis menggunakan metode PAN terlebih dahulu, dan kemudian diteruskan ke laboratorium untuk analisis ICP-MS. Ditemukan bahwa hasil dari kedua metode sangat dekat, mungkin karena kesadahan sampel air yang relatif rendah (~174 mg/L sebagai CaCO3). Kekerasan tinggi (misalnya >300 mg/L sebagai CaCO3) diketahui berdampak pada keakuratan metode PAN.

Filtrasi sampel menggunakan filter 0,45 m digunakan untuk pengukuran mangan terlarut. Kertas saring mampu memisahkan mangan yang larut dari mangan yang tidak larut. Oleh karena itu, hasil yang dilaporkan dari sampel yang disaring disebut sebagai mangan terlarut, dan hasil dari sampel yang tidak disaring disebut sebagai mangan total.

Filter Percontohan Greensand

Pusat memasang dua filter greensand skala pilot secara paralel di pabrik WTP pada November 2017 untuk pengujian. Untuk membandingkan kinerja media, Filter 1 diisi dengan greensand dan antrasit bekas yang dikumpulkan dari filter greensand skala penuh di pabrik DWT. Filter 2 diisi dengan media greensand dan antrasit baru. Kinerja Filter 2 telah diverifikasi dalam proyek uji coba sebelumnya.

Kedua filter berdiameter 0,254 m (10 inci). Laju aliran adalah 7,5 L/menit dan laju filtrasi adalah 8,9 m/jam, yang sangat mirip dengan filter WTP skala penuh.

Hasil dan Diskusi

Kualitas Air Baku

Sampel air baku dikumpulkan dan sejumlah parameter kualitas air diukur. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, konsentrasi total Mn berkisar antara 0,188 – 0,196 mg/L di mana Mn terlarut lebih dominan.

Demikian pula, konsentrasi Fe total berkisar antara 0,34 – 0,39 mg/L dan Fe terlarut lebih dominan. Kadar organik yang relatif tinggi ditunjukkan oleh pengukuran absorbansi UV (>0,12 cm-1). Kekeruhan tergolong rendah namun bervariasi antara 0,35 – 1,1 NTU. Selain itu, pembacaan pH (~8) dan kekerasan (~174 mg/L sebagai CaCO3) sangat stabil.

Tes Jar

Rata-rata konsentrasi besi dan mangan dalam air baku masing-masing adalah 0,35 mg/L dan 0,19 mg/L. Oleh karena itu, dosis permanganat yang dihitung adalah 0,73 mg/L menggunakan persamaan 3 (0,35 + 0,19 × 2 = 0,73). Sebuah jar test dilakukan dengan menggunakan air baku untuk mengidentifikasi dosis optimal kalium permanganat. Ketika tidak ada permanganat yang ditambahkan (0 mg/L), total Mn (0,190 mg/L) dan Mn terlarut (0,184 mg/L) hampir sama karena fakta bahwa Mn terlarut dominan dalam bahan mentah. air.

Konsentrasi total Mn meningkat dengan meningkatnya dosis permanganat, dan konsentrasi Mn terlarut menurun karena reaksi oksidasi. Konsentrasi Mn terlarut mencapai dataran tinggi (0,034 mg/L) ketika 0,7 mg/L permanganat ditambahkan ke dalam toples. Oleh karena itu dosis permanganat optimal yang teridentifikasi adalah 0,7 mg/L yang sangat mendekati dosis permanganat yang dihitung (0,73 mg/L).

Pengaruh Regenerasi Berkelanjutan pada Pengurangan Mangan

Selama 8 hari pertama, kedua filter greensand pilot diuji dalam mode regenerasi berkelanjutan dengan dosis permanganat 0,75 mg/L. Sampel air diambil setelah kedua filter dijalankan secara paralel selama 12 jam. Konsentrasi total Mn dalam air baku stabil (0,18 – 0,19 mg/L).

Karena penambahan permanganat secara terus menerus dan oksidasi antara permanganat dan mangan, konsentrasi total Mn dalam pra-filter meningkat menjadi sekitar 0,4 mg/L. Total Mn dalam limbah Filter 1 awalnya tinggi (0,24 mg/L), tetapi dengan cepat menurun ke tingkat yang sama dengan Filter 2 setelah pencucian balik (siklus regenerasi). Kedua filter mampu menghilangkan sebagian besar total Mn dan menjaga konsentrasi total Mn tetap rendah (0,03 – 0,04 mg/L) dalam limbah filter.

Ditemukan bahwa dalam air baku sebagian besar Mn dalam bentuk larut (0,18 mg/L). Sebagai hasil dari proses oksidasi setelah permanganat ditambahkan ke air baku, sebagian besar Mn terlarut dioksidasi menjadi Mn tidak larut dengan sisa sekitar 0,07 mg/L Mn terlarut.

Mn tidak larut sangat meningkat karena oksida Mn yang terbentuk serta permanganat yang tersisa. Kemudian sebagian besar Mn yang tidak larut (92,5%) dan sebagian besar Mn terlarut yang tersisa (71,4%) diadsorpsi dan dihilangkan oleh filter greensand. Kedua filter melakukan hal yang sama menunjukkan bahwa dampak penuaan media minimal.

Penghapusan efektif Mn tidak larut oleh filter greensand; greensand yang dilapisi mangan oksida atau filtrasi media lainnya digunakan karena Mn tidak larut dalam bentuk partikulat. Namun, ditemukan bahwa penghilangan Mn terlarut tergantung pada proses adsorpsi dalam butiran greensand.

Filter Greensand dirancang agar Mn terlarut teradsorpsi pada butiran pasir dan kemudian teroksidasi. Adalah penting bahwa mangan tidak teroksidasi sebelum tiba di filter (Merkle et al., 1997b). Oleh karena itu, oksidan yang relatif lemah seperti klorin bebas (Knocke et al., 1990) sering dipilih daripada permanganat dalam mode regenerasi berkelanjutan.

Dalam uji coba ini, permanganat mengoksidasi Mn terlarut sebelum sampai di filter, kemudian Mn yang tidak larut mengganggu adsorpsi Mn terlarut pada butiran pasir. Hal ini mengurangi penghilangan Mn terlarut. Knocke dkk. (1991b) menemukan bahwa selama perlakuan pra-filter dengan oksidan kuat, semua Mn mungkin tidak diubah menjadi keadaan partikulat, meninggalkan beberapa Mn dalam kisaran ukuran koloid, dan oleh karena itu tidak dapat dihilangkan secara efisien oleh filtrasi media.

Dengan demikian, regenerasi terus menerus dengan permanganat mungkin tidak efisien menghilangkan Mn terlarut, terutama bila konsentrasi mangan dalam air baku tinggi atau dosis permanganat tidak dioptimalkan. Beberapa pendekatan potensial dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi penghilangan mangan terlarut.

Pertama, dosis permanganat harus dioptimalkan sehingga sebagian besar Mn terlarut teroksidasi sebelum memasuki filter. Meskipun dosis permanganat yang dioptimalkan dapat ditentukan dengan uji jar, hal ini dapat menjadi sulit karena amonia (~2 mg/L) dan bahan organik alami (DOC ~2 mg/L) juga biasanya terdapat dalam air baku dan reaktif terhadap permanganat.

Di bawah dosis permanganat akan menyebabkan oksidasi mangan terlarut yang tidak efisien, dan dosis berlebih akan meningkatkan biaya kimia. Namun, di bawah dosis harus dihindari karena filter greensand tidak mampu secara efisien menghilangkan sisa Mn terlarut sebagai keadaan koloid dibuat ketika permanganat ditambahkan sebelum filter (Knocke et al., 1991b).

Kedua, peralihan ke oksidan yang relatif lebih lemah seperti klorin bebas dapat meningkatkan efisiensi penyisihan (Knocke et al., 1990). Oksidan tersebut tidak dapat mengoksidasi mangan sebelum masuk ke filter tetapi dapat meregenerasi media secara terus menerus, sehingga mangan tetap dalam bentuk larut dan akan teradsorpsi oleh butiran greensand.

Klorin telah terbukti efektif pada tanaman skala penuh. Namun, dalam penelitian ini jika klorin digunakan, sejumlah besar klorin perlu disuntikkan untuk menghasilkan klorin bebas karena adanya kadar amonia yang tinggi dalam air baku, yang dapat menyebabkan pembentukan trihalometana dalam jumlah yang signifikan. .

Menambahkan unit pengolahan tambahan seperti pertukaran ion atau karbon aktif sebelum penyaringan greensand dapat membantu mengurangi bahan organik dan amonia. Selain itu, aerasi atau adsorpsi karbon aktif setelah penyaringan greensand dapat mengurangi tingkat produk sampingan desinfeksi yang terbentuk.

Ketiga, tidak menerapkan oksidan sebelum filter akan mengalihkan mode regenerasi berkelanjutan dari filter greensand ke mode regenerasi intermiten. Pembahasan ini akan dijelaskan lebih lanjut pada artikel bagian III.

Distributor Pasir Manganese Untuk Berbagai Aplikasi Dan Industri

Pasir manganese memiliki banyak sekali manfaat terutama pada sektor pembersihan, penyaringan dan pemurnian air dari berbagai kontaminan yang tidak sehat. Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan pasir manganese untuk filter air atau water treatment, kami siap membantu. Ady Water jual pasir manganese dengan kemasan 50 KG per karung.

Kami juga sudah suplai pasir manganese ke berbagai perusahaan. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Jual Pasir Manganese Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Filter Air Manganese Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Manganese Greensand Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan pasir manganese baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar pasir manganese, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk pasir manganese sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan pasir manganese terbaik. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.