FILTER MENGHILANGKAN ZAT BESI DAN MANGAN

Banten, filterairdiy.blogspot.com - Dear Agan d Sis,

Berikut kita akan membahas teknik menghilangkan tepatnya mengurangi pollutant Besi dan Mangan  hingga > 95% yang sering / umum dikeluhkan masyarakat Indonesia.

Filtrasi besi dan mangan telah menjadi perdebatan selama bertahun - tahun, sampai saat ini cukup banyak metode yang diklaim memiliki efektifitas yang tinggi.

Disini kita hanya membahas Teknik pengolahan menghilangkan zat besi dan mangan dengan bahan atau media filter yang mudah / banyak tersedia di pasar Indonesia. Mari kita mulai !

Efek Negatif Karena Besi atau Iron

A). Menyaring Besi dan Mangan Dengan Oksidasi + Saringan Pasir Cepat.

Sand Filter atau Saringan Pasir Cukup efektif menyaring besi dan mangan dengan catatan besi dan mangan harus di oksidasi terlebih dahulu.

Tujuan Oksidasi untuk merubah besi dan mangan dari pollutant terlarut menjadi pollutant tidak larut.

Setiap besi dan mangan yang tidak larut yang memiliki ukuran > 20 miron meter akan disaring oleh filter sedang yang dibawah 20 micron meter akan lolos.

Oksidasi Ada 3 Cara :

A.1). Oksidasi Dengan Udara | Aerasi

Diudara memiliki kandungan Oksigen sebanyak 21% dan dimanfaatkan sebagai oksidator dengan cara di spray atau udara diinjeksikan langsung kedalam pipa air dengan bantuan mesin kompressor atau dengn ejector facum (venturi).

Untuk mengoksidasi 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,14 mg/l oksigen dan setiap 1 mg/l mangan diperlukan 0,29 mg/l oksigen.

Bila pH air umpan rendah kecepatan reaksi oksidasi besi dengan oksigen relatif lebih lambat. 

Sebagai gambaran bila air baku mengandung besi sebesar 10 mg/l kemudian dioksidasi dengan oksigen maka pada pH rendah (pH 5) maka setelah disaring Fe berkurang 10% - 25% (dari 10 mg/l menjadi 9 mg/l - 7,5 mg/l ).

Pada pH 6,65 maka Fe bisa berkurang 93% - 99% (dari 10 mg/lt menjadi 0,7 - 0.1 ppm ). Sumber : Tatsumi Iwao, 1971

A.2). Oksidasi Dengan Kaporit

Kaporit dinjeksikan ke pipa air dengan dosis tertentu (tergantung jumlah besi dan mangan).

Untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l besi diperlukan 0,64 mg/l kaporit dan setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l kaporit.

Kaporite sebagai okidator kuat bekerja efektif walau pada pH rendah.

A.3). Oksidasi Dengan Kalium Permanganat.

Kalium Permanganat dinjeksikan ke pipa air dengan dosis tertentu (tergantung jumlah besi dan mangan).

Untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l besi diperlukan 0,94 mg/l Kalium Permanganat dan setiap 1 mg/l mangan di butuhkan 1,92 mg/l kalium permanganat. 

B). Menyaring Besi dan Mangan Dengan Pertukaran Ion

.

Penghilangan zat besi dan mangan dengan pertukaran ion dengan cara melewatkan air dengan media filter yang mengandung ion Na supaya terjadi pertukaran ion.

Media yang banyak digunakan adalah Zeolite Alami atau Resin Sintetis. 

Untuk penukaran Ion dengan Siklus Na maka regenerasinya menggunakan NaCl (Larutan Garam 10% - 20% ) atau penukaran Ion dengan Siklus H maka regenerasi mengunakan Larutan HCL sebesar 4% - 5%.

Kami sarankan regenerasi menggunakan Garam Dapur | Kasar (NaCl) karena lebih mudah didapat dan mudah di tangani.

Siklus regenerasi biasanya setiap 3 - 7 hari sekali, tergantung flow rate dan tingkat pollutant besi dan mangan di dalam air.

C). Menyaring Besi dan Mangan Dengan Filtrasi Kontak 

C.1). Filter Media Yang Mengandung Mno2

Dengan cara melewatkan air melalui media yang mengandung MnO2.nH2O yang bertidak sebagai katalis, selama mengalir melalui media tersebut fe dan Mn didalam air teroksidasi menjadi Fe(OH)3 dan Mn2O3.

Seiring dengan waktu semakin lama kandungan MnO2.nH2O di media filter habis dan perlu di regenerasi dengan Kaporit sekitar 100 mg/l selama 1 ~ 2 jam.

C.2). Filter Media Mangan, Zeolit Manganese

Dengan cara melewatkan air melalui media yang mengandung (K₂Z.MnO.Mn₂O₇) yang bertidak sebagai katalis, selama mengalir melalui media tersebut fe dan Mn didalam air teroksidasi.

Reaksinya adalah sebagai berikut :

K₂Z.MnO.Mn₂O₇ + 4 Fe(HCO₃)₂ ====> K₂Z + 3 MnO₂ + 2 Fe₂O₃ + 8 CO₂ + 4 H₂O
K₂Z.MnO.Mn₂O₇ + 2 Mn(HCO₃)₂ ===> K₂Z + 5 MnO₂ + 4 CO₂ + 2 H₂O

Hasil penyaringan akan mengandung besi dioksida dan mangan dioksida yang tidak larut dalam air dan perlu difiltrasi lagi lebih lanjut.

Seiring dengan waktu media filter menjadi jenuh dan perlu diaktifas kembali dengan kimia Kalium Permanganat.

D). Menyaring Besi dan Mangan Dengan Oksidasi + Activated Carbon Filter.

Air yang telah terokidasi di saring melelui Karbon Aktif Filter.

Karbon aktif sangat efektif menangkap besi dan mangan hingga ke ukuran < 1 mikron tapi akan menjadi tidak efektif jika menyaring besi dan mangan yang telah membentuk floc (gumpalan halus).

KESIMPULAN :

Menimbang dan mengingat kondisi rakyat Indonesia, kami sarankan Agan dan Sis untuk :

Menggunakan Gabungan " Aerasi + Saringan Pasir Cepat - Activated Carbon Filter" ( Setelah melewati pasir cepat air disaring kembali dengan karbon aktif ).

Filter ini harus dipasang setelah toren, karena Toren akan dimanfaatkan sebagai Oksidasi Aerasi.

Caranya dengan membuat air yang masuk didalam toren di buat memancar / spraying agar efetif kontak dengan udara.

Untuk ini maka Toren Agan dan Sis harus di beri 2 lubang 1-1/2 inch untuk udara masuk / keluar.

Keuntungan :

1). Tidak menggunakan kimia.

2). Pencucian cukup dengan backwash.

3). Usia Karbon aktif bisa > 1 tahun dan bisa di aktifasi kembali berulang kali.

4). Ada 2 proteksi sehingga penyaringan bisa maksimal.

5). Lebih Ekonomis dan praktis.

6). Menghilangkan Aroma tidak sedap dan Air lebih segar

7). pH air naik di kisaran normal karena oksigen efek positif dari Aerasi.

Demikian uraian singkat ini, semoga bisa bermanfaat buat kita semua.

Serang-Banten, September 2018

Wassalam,

( Toko Filter Air )

Untuk Informasi lebih detil baca Iron and Managneese Removal Hand Book by  AWWA ( American Water Working Association )