Menyaring dan Menghilangkan Besi dan Mangan Pada Sumber Air Minum

Penampilan air minum bisa menipu. Sementara jumlah jejak besi dan mangan terlarut tidak terlihat dengan mata telanjang, bahkan konsentrasi rendah dari logam ini dapat menciptakan berbagai masalah bagi pengguna air di perumahan, komersial dan industri.

Besi dan mangan terlarut, dan konstituen air umum lainnya seperti aluminium, klorida, total padatan terlarut, seng, dan bahan pembusa dianggap sebagai kontaminan "pengganggu". Meskipun mereka tidak dianggap sebagai bahaya kesehatan, jika ada di atas konsentrasi ambang batas yang ditetapkan oleh A.S.

Peraturan Air Minum Sekunder Nasional EPA, kontaminan ini dapat menciptakan sejumlah masalah estetika, seperti rasa, bau, warna, atau kekeruhan yang tidak diinginkan, dalam air yang diolah. Itulah sebabnya sebagian besar fasilitas pengolahan air kota mengambil langkah-langkah untuk mematuhi standar sukarela ini.

Peraturan tersebut menyerukan zat besi terlarut dalam air minum yang diolah harus dipertahankan pada atau di bawah 0,3 mg/L, dan mangan terlarut dipertahankan pada atau di bawah 0,05 mg/L. Di atas konsentrasi ambang batas ini, besi dan mangan dapat membuat air minum menjadi berkarat, menimbulkan noda pada cucian, dan menyebabkan perubahan warna pada bak cuci dan bak porselen.

Jika tidak ditangani, zat besi dan mangan terlarut yang berlebihan dalam air juga dapat menyebabkan korosi pada peralatan pengolahan air dan sistem distribusi, dan mengakibatkan pengendapan kompleks logam yang tidak larut di dalam perpipaan dan komponen peralatan, yang dapat mengurangi aliran air secara keseluruhan melalui sistem.

Perangkat Pengolahan Air

Berbagai teknologi tersedia untuk menghilangkan zat besi dan mangan terlarut dari sumber air. Teknik yang paling umum digunakan adalah koagulasi dan filtrasi, sekuestrasi, pertukaran ion, dan oksidasi dan filtrasi.

Dalam koagulasi dan filtrasi, media filtrasi yang diolah, seperti mangan greensand atau alternatif sintetis yang lebih baru, digunakan untuk mengubah besi terlarut dan mangan dalam air menjadi kompleks yang tidak larut, yang kemudian diendapkan keluar dari larutan dan dihilangkan dengan filtrasi tekanan.

Sekuestrasi melibatkan penambahan agen pengasingan seperti polifosfat diikuti dengan klorinasi (atau dalam beberapa kasus natrium silikat diikuti oleh klorinasi), yang menjaga besi terlarut dan mangan dari oksidasi dan pengendapan keluar dari larutan. Pilihan ini, bagaimanapun, hanya tersedia untuk air dengan kurang dari 1 mg/L besi dan kurang dari 0,3 mg/L mangan.

Pertukaran ion melibatkan penggunaan resin penukar ion konvensional untuk menghilangkan besi secara selektif bersama dengan kalsium dan magnesium. Solusi ini, bagaimanapun, terbatas pada aplikasi dengan jumlah besi dan mangan yang relatif kecil. Jika salah satu dari logam ini dibiarkan teroksidasi untuk membentuk kompleks yang tidak larut selama proses, padatan yang dihasilkan dapat menyumbat dan mengotori resin penukar ion, mengurangi kemanjurannya.

Oksidasi dan filtrasi melalui mangan greensand telah menjadi metode yang paling banyak digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan terlarut dalam beberapa tahun terakhir karena relatif mudah dioperasikan, perawatan rendah, kebutuhan energi rendah, dan keandalan dibandingkan dengan opsi lain.

Dirancang untuk mempromosikan oksidasi dan flokulasi besi terlarut dan mangan—mengubah besi ferro terlarut (Fe2+) menjadi besi ferri yang tidak larut (Fe3+), dan Mn2+ terlarut menjadi bentuk Mn4+ yang kurang larut—dan menghilangkan flok yang dihasilkan dengan filtrasi, sistem greensand mangan bergantung pada partikel glauconite mineral silikat alami, yang telah dilapisi dengan mangan oksida (MnO) dalam berbagai keadaan valensi.

Saat proses berjalan, hamparan greensand secara berkala dicuci kembali untuk menghilangkan padatan yang terkumpul. Karena daya pengoksidasi unggun menjadi habis dari waktu ke waktu, unggun dapat dipulihkan menggunakan proses regenerasi intermiten atau berkelanjutan yang melibatkan penggunaan zat pengoksidasi kuat kalium permanganat (KMnO4).

Greensand

Baru-baru ini, alternatif sintetis untuk greensand mangan tradisional, dijuluki CalMedia GSR Plus, telah menunjukkan kemanjuran skala komersial untuk menghilangkan besi terlarut dan mangan secara simultan selama pengolahan air minum. Media filtrasi oksidasi yang lebih baru ini terdiri dari butiran substrat inert berpemilik yang dilapisi dengan mangan dioksida (MnO2), dan menawarkan berbagai keunggulan biaya dan operasional dibandingkan greensand mangan tradisional.

Lapisan MnO2 pada butiran CalMedia GSR Plus meningkatkan reaksi oksidasi yang menyebabkan besi terlarut dan mangan terlarut membentuk endapan padat yang tidak larut. Lapisan MnO2 juga bertindak sebagai penyangga untuk mengurangi kelebihan KMnO4 (digunakan untuk regenerasi) di dalam air, memastikan bahwa zat oksidasi yang kuat ini (dan warna ungu khasnya) tidak mencemari air yang diolah atau memasuki saluran layanan hilir.

Serupa dengan filtrasi greensand, kapasitas oksidasi unggun CalMedia GSR Plus dapat terus dipertahankan dengan menambahkan umpan konstan baik klorin (dimasukkan sebagai larutan hipoklorit atau dalam bentuk gas) dan KMnO4 ke air di depan unit filtrasi. 

Klorin relatif murah dibandingkan dengan KMnO4 dan melakukan sebagian besar pekerjaan mengubah Fe2+ menjadi Fe3+, jadi ketika kedua zat pengoksidasi digunakan secara bersamaan, sejumlah kecil KMnO4 yang lebih mahal dapat digunakan untuk mengoksidasi besi yang tersisa dan sebagian besar mangan terlarut.

Dalam beberapa aplikasi, operator dapat memilih untuk meregenerasi unggun secara intermiten, menggunakan aliran turun periodik dari larutan kalium permanganat encer melalui unggun diikuti dengan siklus pembilasan. (Pendekatan seperti itu biasanya menggunakan larutan lemah yang melibatkan 1,5 hingga 2 ons KMnO4 per kaki kubik media.)

Dibandingkan dengan mangan greensand, butiran yang menyusun media lebih besar, kurang padat dan lebih ringan.

Atribut fisik ini menghasilkan beberapa keuntungan operasional dan pemeliharaan. Misalnya, ukuran partikel butiran yang lebih besar menghasilkan porositas keseluruhan yang lebih besar dan permeabilitas unggun yang dikemas dibandingkan dengan unggun greensand, dan ini menghasilkan tingkat throughput yang lebih tinggi dan penurunan tekanan yang lebih rendah.

Untuk sistem non-gravitasi-fed, ini juga dapat menghemat uang dengan mengurangi tingkat pemompaan. Porositas unggun yang lebih tinggi juga menghasilkan kapasitas penahan flok yang lebih besar, yang memperpanjang waktu pengoperasian filter di antara siklus pencucian balik, dan ukuran partikel yang lebih besar mengurangi risiko kehilangan partikel yang lebih kecil selama pencucian balik.

Perbedaan penting antara dua bahan filtrasi yang bersaing adalah bahwa sistem filtrasi yang dikemas dengan CalMedia GSR Plus tidak memerlukan langkah gerusan udara selama siklus backwash, sedangkan sistem filtrasi greensand melakukannya. Ini tidak hanya menyederhanakan dan merampingkan siklus backwash, menghemat uang dan tenaga, tetapi penghapusan langkah gerusan udara juga mengurangi gesekan partikel.

Di lapisan greensand, kerusakan partikel yang dihasilkan dari penggosokan udara sering menyebabkan pori-pori tersumbat dan permeabilitas lapisan berkurang, yang mengurangi throughput dari waktu ke waktu dan memperpendek masa pakai media filtrasi.

Inti masalah

South Bend Water Works di Indiana memasok air minum untuk 120.000 orang di St. Joseph County, termasuk 98.000 penduduk kota South Bend. Fasilitas ini mengolah air tanah dari delapan sumur yang berbeda, dan pada tahun 2004, produksi rata-ratanya adalah 19,4 mgd, dengan tingkat pemompaan puncak lebih dari 70 mgd.

Bagian penting dari keseluruhan rangkaian perawatan South Bend adalah pabrik penyaringan Pinhook. Filter gravitasi di pabrik ini mengandalkan mangan greensand untuk menghilangkan besi dan mangan dari sumber air tanahnya sejak upgrade pabrik pada tahun 1998.

“Jika Anda mengolah air tanah di mana saja di AS, Anda akan memiliki masalah dengan zat besi dan mangan,” kata Dave Tungate, spesialis kualitas air di South Bend.

Pabrik filtrasi memiliki kapasitas 12 mgd dan menggunakan delapan filter gravitasi, yang masing-masing dapat menyaring 1,5 mgd air. Selama perbaikan rutin filter pemeliharaan pada musim semi tahun 2004, operator di South Bend menemukan bahwa kadar mangan greensand di masing-masing dari delapan filter gravitasi pabrik agak rendah.

Utilitas memutuskan untuk menggabungkan greensand mangan di tujuh dari delapan unit filtrasinya, dan mengganti media filtrasi oksidasi di filter kedelapan dengan CalMedia GSR Plus untuk mengevaluasi kinerjanya terhadap mangan greensand, serta terhadap unit filtrasi pasir silika yang beroperasi di fasilitas lain.

“Greensand mangan sulit didapat, dan dalam kasus kami, kami diberitahu bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mengisi kembali filter kami adalah 18 bulan,” kata Tungate. Sebaliknya, media filtrasi CalMedia GSR Plus sudah tersedia. Setelah uji coba untuk menunjukkan bahwa kemanjuran media memenuhi harapan operator, pada musim semi 2004, salah satu dari delapan filter gravitasi di Pinhook dilengkapi dengan media filtrasi.

Di fasilitas Pinhook, air tanah pertama kali diberi dosis klorin dan KMnO4 dan kemudian dikirim melalui filter gravitasi. Penambahan KMnO4 ke dalam air yang masuk ke filter memastikan bahwa potensi oksidasi media filtrasi terus dipertahankan. Air yang sudah jadi kemudian dipompa ke reservoir penyimpanan, dan digunakan untuk pencucian balik filter secara berkala atau dengan penambahan klorin dan fluorida lebih lanjut, air tersebut dipasok ke pelanggan.

Masing-masing filter greensand 20-kali-20-ft di fasilitas Pinhook dikonfigurasi dengan greensand mangan 18 inci dan 12-in. topi antrasit. Sebaliknya, unit filtrasi CalMedia GSR Plus dikonfigurasi dengan media filtrasi 24 inci dan tanpa tutup antrasit.

“Sementara tutup antrasit memberikan kemampuan filtrasi tambahan sebelum air mencapai lapisan greensand, material dengan kepadatan rendah yang ringan selalu berisiko meledak selama pencucian balik yang kuat, sehingga ini merupakan masalah pemeliharaan yang berkelanjutan,” kata Tungate.

Ukuran butir keseluruhan media yang lebih besar dibandingkan dengan greensand memberikan bejana filtrasi yang dikemas dengan laju filtrasi keseluruhan yang lebih tinggi.

“Kami awalnya khawatir bahwa air tidak akan memiliki waktu retensi yang cukup untuk memastikan oksida dan penghilangan besi dan mangan yang tepat,” kata Tungate. Untuk mengimbangi hal ini, operator pabrik pada awalnya menutup katup efluen filter GSR sebagian, untuk memperlambat laju aliran air unggun, tetapi mereka menemukan bahwa kemampuan penghilangan besi dan mangan dari unggun sebanding dengan bejana greensand, bahkan pada tingkat throughput yang lebih cepat dan waktu retensi yang lebih rendah.

“Kami menemukan bahwa tempat tidur sebenarnya dapat menyaring lebih banyak air daripada tempat tidur greensand berukuran sebanding dan masih memenuhi standar penghilangan besi dan mangan kami,” kata Tungate.

Sementara itu, penghapusan langkah gerusan udara selama pencucian balik media filtrasi tidak hanya mengurangi gesekan granul, tetapi juga mempersingkat dan menyederhanakan bagian perawatan filter rutin ini secara signifikan. Misalnya, di Pinhook, tempat tidur filter greensand mangan yang khas membutuhkan sekitar 45 menit untuk menyelesaikan backwash air dan udara, menggunakan tingkat backwash air yang berkisar antara 1.200 hingga 3.200 gpm, kata Tungate.

Sebagai perbandingan, karena bejana filtrasi yang diisi dengan CalMedia GSR Plus tidak memiliki tutup antrasit yang rentan terhadap ledakan, dan memiliki porositas dan permeabilitas yang lebih tinggi, laju pencucian balik yang lebih tinggi (hingga 5.000 gpm) dapat digunakan. Ini, ditambah dengan penghapusan langkah gerusan udara, mengurangi seluruh siklus backwash menjadi 22 menit dari awal hingga akhir.

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.