Media Filter Dilapisi Mangan Oksida untuk Pengolahan Air Tanah; Media Filter yang Dilapisi Secara Alami

Formasi Pelapisan

Pengolahan air tanah dengan metode aerasi dan filtrasi cepat termasuk oksidasi biologis tersebar luas di Eropa dan di dunia. Di instalasi pengolahan, metode ini digunakan dalam sistem berdasarkan aerasi terbuka atau tertutup dan satu, dua atau lebih tahap filtrasi. Pada metode ini terjadi pembentukan pelapisan spontan pada butiran medium filter.

Banyak penulis melaporkan penggunaan media filter berlapis alami untuk menghilangkan besi dan mangan secara simultan serta besi, ion amonium, dan mangan. Akibatnya, zona oksidasi aktif dibuat dalam profil unggun filter. Mengacu pada sisi filter yang disuplai dengan air baku aerasi, di zona tersebut terdapat transformasi katalitik dan biokatalitik masing-masing besi dan mangan atau besi, amonia, dan mangan.

Berdasarkan tinjauan artikel ilmiah telah ditentukan, bahwa dalam sistem jenis ini penghilangan besi dan mangan dapat terjadi berdasarkan proses biotik atau kombinasinya dengan proses fisikokimia, sedangkan ion amonium dioksidasi terutama oleh mikroorganisme.

Tidak seperti bakteri nitrifikasi aerobik, bakteri pengoksidasi mangan dan besi termasuk mikroaerofil, dan oleh karena itu perkembangan optimal mereka terjadi dalam kondisi oksigen terlarut yang terbatas dalam air, serta diklasifikasikan sebagai organisme yang berkembang dalam lingkungan transisi.

Beberapa studi menunjukkan cara biotik mangan dan oksidasi nitrogen amonium yang dominan dan oksidasi abiotik besi. Demikian pula dikonfirmasi bahwa proses biotik memainkan peran kunci dalam penghilangan mangan terlarut karena oksidasi abiotik pada permukaan MnOx terlalu lambat.

Juga telah dibuktikan bahwa selama periode permulaan oksidasi secara konsisten berasal dari asal biologis dan selama waktu penyaring yang berkepanjangan dari unggun matang, penghilangan berdasarkan interaksi fisikokimia terutama pada adsorpsi dan autokatalisis heterogen. Perlakuan biologis dimungkinkan bahkan pada media filter yang matang dan dalam kondisi yang sedikit asam.

Kesimpulan yang cukup berbeda diambil dari percobaan pengolahan air tanah pada media filter berlapis oksida besi-mangan; peran penting ion amonium dan transfer mangan bermain dalam oksidasi katalitik abiotik. Beberapa penulis melaporkan oksidasi dan penghilangan tambahan pada media berlapis arsenik, fosfor, dan antimon, meskipun agak abiotik.

Komposisi air tanah, Eh, pH, suhu, dan konsentrasi oksigen, tetapi juga kecepatan aliran, jenis media, dan metode backwashing merupakan faktor utama untuk pengolahan air aerasi dengan filtrasi dan dapat menentukan sifat proses.

Benang ini menghubungkan ke kesimpulan, bahwa sangat sulit untuk menggeneralisasi proses mana (biotik atau abiotik) yang mendominasi dalam filter berlapis alami dan dapat dihasilkan dari kondisi operasi spesifik individu. Pasir kuarsa atau kerikil adalah bahan yang paling populer digunakan dalam operasi lapangan berdasarkan lapisan alami. Di antara media filter mineral yang jarang digunakan, klinoptilolit, antrasit, atau kalsedonit dapat disebutkan.

Namun, selama penyaringan air aerasi, butiran media filter secara bertahap ditutupi dengan oxyhydroxides besi dan mangan. Pada periode start-up, filter perlahan-lahan mencapai efisiensi perawatan yang lebih tinggi dan lebih tinggi sampai diperoleh hasil yang memuaskan.

Durasi periode ini bervariasi dan tergantung pada banyak faktor, seperti kimia air tanah, kondisi teknologi penyaringan air, desain filter, dan sifat media filter, menyiratkan tingkat pematangan. Durasi periode start-up dalam banyak kasus singkat (sekitar 20 hari) tetapi dapat juga diperpanjang (berbulan-bulan), terutama ketika air yang mengandung klorin tidak digunakan secara tepat untuk pencucian balik, seperti dalam dua contoh terakhir.

Pengenalan sistematis oksidan kimia ke dalam filter bersama dengan air pencuci dapat menjadi faktor yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Dengan beberapa cara, pengamatan ini dapat mengkonfirmasi partisipasi mikroorganisme dalam tahap aktivasi.

Berdasarkan laporan para profesional teknik telah digeneralisasi bahwa biasanya start-up memakan waktu lebih dari 2-3 bulan, tetapi dalam beberapa kasus luar biasa bahkan lebih dari satu tahun. Menganalisis data yang dikompilasi sulit untuk menentukan hubungan antara waktu start-up dan jenis media filter, karena keragaman besar parameter operasi lainnya.

Beberapa penelitian membuktikan bahwa media filter silika (pasir kuarsa dan kalsedon) dengan struktur dan genesis yang berbeda membutuhkan waktu start-up yang sama untuk penghilangan mangan yang efektif (20–21 hari), tetapi pada kondisi operasi yang sama batuan basaltik Paleozoikum dicirikan oleh spesifik yang lebih besar. luas permukaan dan komposisi mineral yang berbeda matang sedikit lebih cepat (15 hari).

Telah didokumentasikan, bahwa luas permukaan spesifik memainkan peran penting dalam oksidasi biotik mangan. Studi tentang pematangan pasir perawan dan lapisan pasir/antrasit menunjukkan bahwa periode permulaan berlangsung pada waktu yang sama dan tidak bergantung pada jenis media filter, melainkan pada kondisi operasi seperti frekuensi pencucian balik dan kecepatan aliran filtrasi.

Karakteristik Pelapisan

Selama pengolahan air, lapisan yang terbentuk secara alami mengalami pertumbuhan lapis demi lapis yang konstan dan ketebalannya ditentukan oleh abrasi permukaan selama pencucian balik filter. Menurut berbagai penulis, lapisan akhir setelah bertahun-tahun adalah 50-90 vol.% dan 63,7% dari butiran filter matang.

Perlu dicatat bahwa beberapa penulis melaporkan massa yang lebih rendah dari lapisan permukaan alami masing-masing 31,7 ± 2,9 mg/g dan 78,3 ± 10,4 mg/g setelah 3 dan 15 tahun pematangan, yang sesuai dengan sekitar 3 dan 8 % berat. 

Jumlah mangan dalam pelapis pada media filter bisa sangat beragam: dari 0,01 mg Mn/g media hingga lebih dari 100 mg Mn/g media, namun menuntut untuk membandingkannya dengan media berlapis alami karena klorin yang digunakan sebelum filter.

Laporan tersebut meninjau bahwa variasi besar dalam profil vertikal unggun filter diamati dan terlepas dari jenis medianya, lapisan atas unggun mengandung lebih banyak mangan dalam lapisan. Umumnya, media filter berlapis alami memiliki kandungan pelapis yang lebih tinggi daripada media filter berlapis kimia yang dijelaskan dalam data (rata-rata kurang dari 1 berat), serta beberapa media filter berlapis kimia komersial yang dijelaskan dalam Tabel 4 (1–3 berat%) .

Ketebalan yang lebih besar dari lapisan yang terbentuk secara alami menyebabkan peningkatan yang mencolok pada luas permukaan spesifiknya dibandingkan dengan yang diformulasikan secara kimia. Kemungkinan lapisan pada media yang dilapisi bahan kimia juga akan tumbuh selama masa pakai filter, meskipun penulis tidak dapat menyebutkan konfirmasinya.

Dari praktek diketahui bahwa pertumbuhan lapisan yang berlebihan pada butir diamati dengan operasi filter yang tidak tepat seperti intensitas backwashing yang terlalu rendah. Luas permukaan spesifik kecil pasir kuarsa (pembawa) setelah proses pematangan dapat meningkat dari 0,064 m2/g menjadi 181,5 m2/g atau menjadi 110,5 m2/g media dari zona penghilangan mangan.

Lapisan yang dihasilkan sangat berpori, dan volume pori total media kuarsa sebelum dan sesudah pematangan dapat meningkat dari 0,0002 cm3/g menjadi 0,433 cm3/g. Peningkatan luas permukaan spesifik pelapis yang diperoleh dengan metode alami bisa sangat besar, hampir seratus kali lebih besar dibandingkan dengan media pasir kuarsa berlapis kimia, serta media pelapis pembawa lainnya.

Sumber lain menunjukkan bahwa luas permukaan spesifik pasir berlapis alami yang terbentuk selama bertahun-tahun di instalasi pengolahan air tanah mungkin lebih kecil dan masing-masing sebesar 39,6 m2/g dan 8,3 m2/g untuk media dari zona penghilangan besi dan mangan. Media dari atas filter bed menghilangkan besi, amonium nitrogen dan mangan setelah eksploitasi 3 tahun telah meningkatkan permukaannya menjadi 9,1 m2/g. Selama periode awal 12 hari yang singkat, luas permukaan spesifik pasir kuarsa meningkat dari 0,106 menjadi 3,920 m2/g.

Ukuran luas permukaan spesifik media matang tergantung pada ketebalan lapisan, yang pada gilirannya tergantung pada kondisi operasi dari tempat tidur filter. Harus disebutkan bahwa praktik rekayasa menunjukkan bahwa pertumbuhan butiran pasir saringan yang berlebihan menyebabkan masalah teknologi dalam sistem filtrasi dan, sebagai akibatnya, penurunan kualitas air yang diolah.

Media filter yang dilapisi secara alami dicirikan oleh heterogenitas permukaan yang signifikan dibandingkan dengan yang dilapisi secara kimia. Analisis pemetaan sinar-X menunjukkan distribusi heterogen unsur besi dan mangan pada permukaan antrasit berlapis alami.

Media zona penghilangan besi dan mangan dari filter pengolahan air tanah mengandung besi dan mangan secara bersamaan. Komposisi unsur lapisan terbentuk diidentifikasi di berbagai instalasi pengolahan air tanah disajikan dalam data.

Besi dan mangan, serta oksigen dari oxyhydroxides mereka, adalah elemen utama. Permukaan antrasit yang dilapisi juga mengandung karbon yang berasal dari biofilm atau pembawa. Metode analisis yang digunakan memiliki dampak yang nyata.

Penulis menentukan dengan ekstraksi bahwa media filter berusia 3 tahun mengandung 3,4 ± 0,5 mg Fe/g dan 5,0 ± 0,3 mg Mn/g, sedangkan pematangan lebih lanjut menyebabkan peningkatan menjadi 12,9 ± 0,6 mg Fe/g dan 19,9 ± 3,3 mg Mn/ g pada media filter berusia 15 tahun.

Dari unsur-unsur samping, kalsium dan silika adalah yang paling umum dalam pelapisan, kadang-kadang magnesium, fosfor, dan aluminium, sedangkan natrium, kalium, dan belerang jelas lebih sedikit. Terjadinya unsur-unsur samping dalam pelapisan tergantung pada komposisi air yang diolah dan kerentanan komponennya terhadap pengendapan dalam bentuk padatan ke dalam pelapis.

Ini berlaku terutama untuk pengendapan kalsium, silikon, magnesium, aluminium, atau oksidasi hidrogen sulfida menjadi belerang (di samping oksidasi utama besi dan mangan menjadi oksihidroksida), yang terjadi di bawah pengaruh perubahan pH dan Eh serta perubahan dalam keseimbangan kalsium karbonat dalam air yang diangin-anginkan dan disaring.

Harus ditekankan bahwa heterogenitas komposisi kimia dan fasa serta keragaman morfologi dari lapisan yang terbentuk secara alami membuat sangat sulit untuk membandingkannya dengan yang terbentuk secara kimia, diperoleh di laboratorium, atau dalam kondisi pabrik. 

Sifat ganda dari proses biotik dan abiotik yang terjadi pada media penyaring yang dilapisi secara alami merupakan aspek tambahan yang membedakannya dari yang dilapisi secara kimia. Karena regenerasi dengan oksidan, media berlapis komersial memurnikan air terutama berdasarkan cara abiotik.

Distributor Pasir Zeolit, Silika dan Greensand 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 Zeolit Bandung

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

 

Filter Air Pasir Silika 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.