Mengungkap bagaimana industri mengolah air agar lebih efisien, efektif, dan berkelanjutan
Selama beberapa tahun terakhir, telah terjadi pergeseran dalam industri pengolahan air menuju pemanfaatan bahan yang kurang berbahaya bagi manusia dan lingkungan kita. Hal ini dapat dikaitkan secara luas dengan peraturan baru, teknologi, dan inovasi berkelanjutan.
Baca terus untuk mengungkap empat cara industri mengolah air menjadi lebih efisien, efektif, dan berkelanjutan.
Reverse osmosis dalam pengolahan air
Reverse osmosis adalah proses menggunakan tekanan untuk mendorong air tanpa filter melalui membran semipermeabel untuk menghilangkan kontaminan dan akhirnya menciptakan air bersih. Dari semua pendekatan penyaringan pengolahan air, mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan nanofiltrasi, reverse osmosis adalah yang paling efektif, memblokir 99,9% bahan, termasuk ion monovalen, besi multivalen, virus, bakteri, dan tanah tersuspensi.
Pendekatan ini lebih baik untuk lingkungan karena tiga alasan:
- Daripada mengandalkan bahan kimia untuk membersihkan air, reverse osmosis menggunakan air bertekanan tinggi dan listrik untuk melakukan prosesnya.
- Meskipun bahan kimia juga digunakan dalam peralatan reverse osmosis, jumlahnya rendah, dan produknya tidak berbahaya.
- Ini membutuhkan perawatan yang sangat sedikit karena deterjen dan dispersan digunakan untuk mendukung pembersihan sendiri, pada akhirnya memperpanjang masa pakainya.
- Rata-rata, umur membran sekitar 3 hingga 5 tahun, tetapi ini sangat tergantung pada penggunaannya yang benar.
Namun, ada tantangan yang terkait dengan pendekatan ini.
- Pengotoran dan penskalaan dapat mengurangi efisiensi reverse osmosis dan memerlukan penggantian membran yang sering, membutuhkan pemantauan ketat terhadap kualitas air dan penggunaan media filter.
- Reverse osmosis menggunakan tekanan osmotik untuk mendorong air melalui membran yang merupakan proses padat energi dan dapat meningkatkan dampak lingkungan dan biaya operasional.
- Proses ini menghasilkan air garam pekat dari penahanan yang ditolak dan garam pekat tinggi yang sulit dibuang.
- Membran itu sendiri juga harus dibuang, pada akhirnya menghasilkan limbah.
Dengan reverse osmosis, investasi infrastruktur awal diperlukan tetapi hanya membran yang harus dibeli. Dan meskipun biaya membran terus turun dan ada semakin banyak pilihan, seringkali masih lebih mahal daripada menggunakan perawatan kimia, terutama dalam aplikasi seperti menara pendingin dan sirkuit tertutup.
Resin penukar ion dalam pengolahan air
Pertukaran ion adalah proses pelunakan dan menghilangkan ion yang tidak diinginkan dari air dengan menukarnya dengan zat ionik lain. Proses ini bertujuan untuk memurnikan air dengan bahan kimia yang lebih sedikit daripada pendekatan lain dan dapat berjalan terus menerus, menjadikannya pendekatan yang efektif dan efisien untuk pengolahan air.
Pendekatan ini memiliki manfaat yang jelas, termasuk:
- Resin penukar ion dirancang untuk secara selektif menghilangkan ion tertentu dari air berdasarkan sifat kimianya, memungkinkan penargetan kontaminan tertentu.
- Ini dapat diintegrasikan dengan proses pengolahan air saat ini baik sebagai pra-perawatan maupun sebagai langkah pemolesan meningkatkan kualitas air.
- Ada kemungkinan untuk meregenerasi resin, memulihkan kapasitas resin untuk penggunaan lebih lanjut dan mengurangi biaya operasi dan limbah yang dihasilkan.
- Umur mereka dapat dengan mudah mencapai 5 tahun, dan dalam beberapa kasus hingga 7 atau 8 tahun, tergantung pada penggunaan yang benar.
Selain itu, ada beberapa tantangan yang dibawa pendekatan ini, termasuk:
- Desain sistem pertukaran ion memerlukan analisis kedalaman lapisan resin, laju aliran, waktu kontak dan siklus regenerasi, dan meningkatkannya akan membutuhkan analisis baru.
- Fluktuasi pH, suhu, atau keberadaan Kontaminan yang berbeda dapat mempengaruhi kinerja resin dan mempengaruhi kualitas air.
- Resin harus terus dipantau, dan profesional pengolahan air harus siap untuk segera mengambil tindakan korektif agar tidak membahayakan resin.
- Seperti membran, resin juga rusak oleh klorin, yang terus menjadi salah satu biosida industri yang paling banyak digunakan.
Seperti reverse osmosis, proses pertukaran ion memerlukan investasi infrastruktur awal dan kemudian hanya resin yang harus dibeli dari sana dan seterusnya. Secara keseluruhan, pertukaran ion telah menurun harganya dan ada semakin banyak pilihan yang datang di pasaran.
Kombinasi keduanya
Baik reverse osmosis dan pertukaran ion adalah pendekatan yang kuat secara individual, tetapi ketika digabungkan mereka sangat efektif dalam pengolahan air.
Saat memulai dengan pertukaran ion, resin penukar ion berfungsi sebagai perlindungan osmosis, membersihkan dan menghilangkan kontaminan yang dapat merusak atau skala reverse osmosis membran dan membuat air yang telah diolah lebih cocok untuk proses reverse osmosis.
Setelah air telah diolah, resin penukar ion kemudian dapat dikerahkan ke aliran konsentrat reverse osmosis sisa, menghilangkan ion tertentu, seperti logam atau sisa kontaminan lainnya sebelum perawatan atau pembuangan lebih lanjut. Resin juga dapat diterapkan sebagai langkah pemolesan, menghilangkan ion terlarut atau senyawa organik yang mungkin belum ditangkap oleh reverse osmosis.
Dalam beberapa kasus, resin khusus dapat diregenerasi dengan penolakan osmosis, yang berarti penghematan dalam produk kimia. Mereka juga dapat digunakan untuk mengurangi silika pada aliran masuk, yang sulit dan mahal untuk diolah menggunakan bahan kimia, menghasilkan peningkatan hingga 50% dalam pemulihan permeat, persentase yang sama dalam produksi penolak dan lebih sedikit pengotoran silika. Dimungkinkan juga untuk secara signifikan mengurangi pencemaran membran oleh koloid dan bahan organik, mengurangi biaya aplikasi kimia dan beroperasi pada laju aliran yang lebih tinggi, meningkatkan produksi air yang diolah.
Terakhir, karena reverse osmosis sering menurunkan pH karena penghilangan mineral alkali, resin penukar ion dapat ditambahkan untuk menyeimbangkan pH dan mempertahankan kisaran yang diinginkan untuk air yang diolah.
Seperti yang Anda lihat, menggunakan kombinasi ion pertukaran resin dan reverse osmosis mengatasi banyak tantangan yang kami uraikan sebelumnya. Ketika digabungkan, mereka dapat memaksimalkan pembuangan kontaminan sambil meminimalkan biaya operasional dan konsumsi energi.
Pra-pengolahan air
Pra-perawatan adalah proses pembersihan air untuk meningkatkan karakteristik air sejak awal. Dengan melakukan ini, kami tidak terlalu bergantung pada bahan kimia selama proses dan dapat menggunakan kembali atau membuang air limbah dengan lebih baik setelah penggunaannya.
Berbagai teknologi dapat digunakan untuk pra-pengolahan, termasuk reverse osmosis dan pertukaran ion, baik secara terpisah atau dalam kombinasi untuk mencapai efisiensi yang lebih besar. Pendekatan ini digunakan saat ini untuk air proses yang digunakan dalam proses pembuatan produk dan untuk meningkatkan kualitas air dalam boiler, di mana penting untuk menggunakan air berkualitas tinggi. Meskipun pendekatan ini dikenal luas, pendekatan ini akan menjadi semakin relevan dengan topik penggunaan kembali dan pengurangan konsumsi air yang meroket ke puncak agenda keberlanjutan di seluruh dunia.
Sementara empat metode yang telah kita bahas saat ini dipandang sebagai masa depan pengolahan air, industri masih memiliki jalan yang harus dilakukan sebelum ini sepenuhnya terintegrasi ke dalam standar sehari-hari. Selain itu, penting untuk dicatat bahwa penggunaan bahan kimia dalam pengolahan air masih jauh dari menghilang. Sebaliknya, kami melihat industri bergerak lebih ke arah penggunaan solusi yang lebih dapat terurai secara hayati dan berkelanjutan.
Tentang penulis
Enrique Ramirez adalah Manajer Penjualan di IMCD Meksiko untuk Unit Bisnis Solusi Industri dengan fokus pada bisnis Pengolahan Air. Dengan lebih dari 11 tahun bekerja di industri pengolahan air, Enrique memiliki pengalaman teknis dan komersial yang luas di bidang ini yang ia bawa ke setiap hubungan pelanggannya.