Pengantar Prinsip Kerja Membran Reverse Osmosis (RO):
RO adalah singkatan dari Reverse Osmosis dalam bahasa Inggris dan berarti anti-osmosis dalam bahasa Cina.Secara umum pergerakan molekul air terjadi dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.Namun, ketika tekanan diberikan pada sisi saluran masuk, arah pergerakan molekul air menjadi terbalik, dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, oleh karena itu dinamakan osmosis balik.
Prinsip membran RO: Membran RO disebut juga membran reverse osmosis, merupakan teknologi yang memisahkan cairan yang lebih besar dari ukuran pori membran melalui perbedaan tekanan sebagai tenaga penggerak.Cairan yang mengalami filtrasi membran diberi tekanan.Ketika tekanan melebihi tekanan osmotik membran RO, cairan akan meresap ke arah yang berlawanan.Cairan yang lebih kecil dari ukuran pori akan dikeluarkan pada proses permeasi, sedangkan cairan dengan konsentrasi lebih tinggi dari ukuran pori akan tersumbat oleh membran dan dibuang melalui saluran air pekat.Tindakan ini berfungsi untuk memurnikan, memisahkan dan memusatkan cairan asli.
Indikator kinerja utama membran RO adalah laju desalinasi, fluks air, dan laju pemulihan.Laju desalinasi mengacu pada tingkat kemurnian membran dalam menangkap ion, dengan laju desalinasi yang lebih tinggi dicapai bila membran mencegat ion dengan lebih efektif.Indikator kinerja utama lainnya adalah fluks, yang mengacu pada jumlah molekul air yang dapat menembus suatu satuan luas membran.Semakin besar fluks maka kinerja membran semakin baik.Tingkat pemulihan, di sisi lain, mengacu pada rasio air tawar terhadap konsentrat saat membran sedang beroperasi, dengan rasio yang lebih tinggi menunjukkan kinerja membran yang lebih baik.
Karena ketiga karakteristik utama membran RO ini, pengembangan membran RO diarahkan untuk mencapai terobosan dalam tingkat desalinasi yang tinggi, produksi air yang besar, dan tingkat pemulihan yang tinggi, yang masing-masing dapat menghasilkan manfaat ekonomi yang signifikan.
Untuk elemen membran reverse osmosis, dalam banyak kasus sumber air tidak dapat masuk ke elemen secara langsung karena kotoran yang terkandung dapat mencemari membran dan mempengaruhi kestabilan pengoperasian sistem dan umur elemen membran.Pre-treatment adalah proses pengolahan air baku sesuai dengan karakteristik pengotor yang ada di dalamnya, dengan proses yang sesuai, sehingga dapat memenuhi persyaratan untuk masukan pada elemen membran reverse osmosis.Karena terletak sebelum reverse osmosis pada keseluruhan proses pengolahan air, maka disebut pre-treatment.
Tujuan dari pra-perawatan pada sistem reverse osmosis adalah untuk: 1) mencegah kontaminasi permukaan membran, yaitu mencegah pengotor tersuspensi, mikroorganisme, zat koloid, dll menempel pada permukaan membran atau menyumbat saluran aliran air elemen membran;2) mencegah kerak pada permukaan membran.Selama pengoperasian perangkat reverse osmosis, beberapa garam yang sulit larut seperti CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 dapat mengendap di permukaan membran karena konsentrasi air, sehingga perlu untuk mencegah pembentukan garam-garam yang sulit larut tersebut. untuk melarutkan garam;
3) memastikan bahwa membran tidak mengalami kerusakan mekanis atau kimia, sehingga membran memiliki kinerja yang baik dan umur yang cukup.
Pemilihan proses pra-perawatan untuk sistem reverse osmosis adalah sebagai berikut:
1) Untuk air permukaan dengan kandungan padatan tersuspensi kurang dari 50mg/L, metode filtrasi koagulasi langsung dapat digunakan;
2) Untuk air permukaan dengan kandungan padatan tersuspensi lebih dari 50mg/L, metode koagulasi, klarifikasi, dan filtrasi dapat digunakan;
3) Untuk air tanah dengan kandungan besi kurang dari 0,3mg/L dan kandungan padatan tersuspensi kurang dari 20mg/L, dapat digunakan metode filtrasi langsung;
4) Untuk air tanah dengan kandungan besi kurang dari 0,3mg/L dan kandungan padatan tersuspensi lebih dari 20mg/L, dapat digunakan metode filtrasi koagulasi langsung;
5) Untuk air tanah dengan kandungan besi lebih besar dari 0,3mg/L, oksidasi dan penghilangan besi harus dipertimbangkan, diikuti dengan filtrasi langsung atau proses filtrasi koagulasi langsung.Ketika kandungan bahan organik dalam air baku tinggi, klorinasi, koagulasi, klarifikasi dan filtrasi dapat digunakan untuk pengolahan.Jika perlakuan ini tidak cukup, filtrasi karbon aktif juga dapat digunakan untuk menghilangkan bahan organik.Jika kesadahan air baku tinggi dan CaCO3 masih mengendap di permukaan membran reverse osmosis setelah diolah, dapat digunakan perlakuan pelunakan atau pengapuran.Ketika garam lain yang sulit larut mengendap dan bersisik dalam sistem RO, bahan anti kerak harus digunakan.Perlu dicatat bahwa barium dan strontium mungkin tidak selalu ada dalam analisis air baku.Namun, bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah, mereka dapat dengan mudah membentuk kerak pada permukaan membran selama kandungan sulfat dalam air lebih besar dari 0,01 mg/L.Kerak ini sulit dibersihkan dan oleh karena itu harus dicegah sebisa mungkin terbentuk pada permukaan membran.
Jika kandungan silika dalam air baku tinggi, kapur, magnesium oksida (atau bubuk putih) dapat ditambahkan untuk pengobatan.Ketika konsentrasi silika dalam air umpan RO lebih besar dari 20mg/L, penilaian kecenderungan penskalaan harus dilakukan.Karena kerak silika sulit dibersihkan, maka sangat perlu dilakukan pencegahan agar tidak terbentuk pada membran.
Waktu posting: 01 Agustus-2023