11 Maret 2022
STARK: sistem reverse osmosis. Bagaimana cara kerja Reverse Osmosis?
Artikel ini ditujukan untuk audiens yang memiliki sedikit atau tidak ada pengalaman dengan air Reverse Osmosis dan akan mencoba menjelaskan dasar-dasarnya secara sederhana yang akan membuat pembaca memiliki pemahaman keseluruhan yang lebih baik tentang teknologi air Reverse Osmosis dan aplikasinya.
Memahami Reverse Osmosis
Reverse Osmosis, biasa disebut sebagai RO, adalah proses di mana Anda mendemineralisasi atau deionisasi air dengan mendorongnya di bawah tekanan melalui Membran Reverse Osmosis semi-permeabel.
Bagaimana cara kerja Reverse Osmosis?
Reverse Osmosis bekerja dengan menggunakan pompa tekanan tinggi untuk meningkatkan tekanan pada sisi garam RO dan memaksa air melintasi membran RO semi-permeabel, meninggalkan hampir semua (sekitar 95% hingga 99%) garam terlarut di aliran tolak. Jumlah tekanan yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi garam air umpan. Semakin terkonsentrasi air umpan, semakin banyak tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi tekanan osmotik.
Air desalinasi yang didemineralisasi atau dideionisasi, disebut air permeate (atau produk). Aliran air yang membawa kontaminan pekat yang tidak melewati membran RO disebut aliran sampah (atau konsentrat).
Saat air umpan memasuki membran RO di bawah tekanan (tekanan yang cukup untuk mengatasi tekanan osmotik) molekul air melewati membran semi-permeabel dan garam serta kontaminan lainnya tidak diizinkan untuk lewat dan dibuang melalui aliran penolakan (juga dikenal sebagai aliran konsentrat atau air garam), yang mengalir atau dapat diumpankan kembali ke pasokan air umpan dalam beberapa keadaan untuk didaur ulang melalui sistem RO untuk menghemat air. Air yang berhasil melalui membran RO disebut air permeate atau produk dan biasanya memiliki sekitar 95% hingga 99% garam terlarut yang dikeluarkan darinya.
Penting untuk dipahami bahwa sistem RO menggunakan filtrasi silang daripada filtrasi standar di mana kontaminan dikumpulkan di dalam media filter. Dengan filtrasi silang, larutan melewati filter, atau melintasi filter, dengan dua outlet: air yang disaring pergi ke satu arah dan air yang terkontaminasi pergi ke arah lain. Untuk menghindari penumpukan kontaminan, filtrasi aliran silang memungkinkan air menyapu penumpukan kontaminan dan juga memungkinkan turbulensi yang cukup untuk menjaga permukaan membran tetap bersih.
Kontaminan apa yang akan dihilangkan oleh Reverse Osmosis dari air?
Reverse Osmosis mampu menghilangkan hingga 99%+ garam terlarut (ion), partikel, koloid, organik, bakteri dan pirogen dari air umpan (meskipun sistem RO tidak boleh diandalkan untuk menghilangkan 100% bakteri dan virus). Membran RO menolak kontaminan berdasarkan ukuran dan muatannya. Setiap kontaminan yang memiliki berat molekul lebih besar dari 200 kemungkinan ditolak oleh sistem RO yang berjalan dengan baik (sebagai perbandingan, molekul air memiliki MW 18). Demikian juga, semakin besar muatan ionik kontaminan, semakin besar kemungkinan tidak dapat melewati membran RO. Misalnya, ion natrium hanya memiliki satu muatan (monovalen) dan tidak ditolak oleh membran RO serta kalsium misalnya, yang memiliki dua muatan. Demikian juga, inilah sebabnya mengapa sistem RO tidak menghilangkan gas seperti CO2 dengan baik karena tidak sangat terionisasi (bermuatan) saat dalam larutan dan memiliki berat molekul yang sangat rendah. Karena sistem RO tidak menghilangkan gas, air permeasi dapat memiliki tingkat pH yang sedikit lebih rendah dari normal tergantung pada kadar CO2 dalam air umpan karena CO2 diubah menjadi asam karbonat.
Reverse Osmosis sangat efektif dalam mengolah air payau, permukaan dan tanah untuk aplikasi aliran besar dan kecil. Beberapa contoh industri yang menggunakan air RO termasuk farmasi, air umpan boiler, makanan dan minuman, finishing logam, dan manufaktur semikonduktor untuk beberapa nama.
Perhitungan Kinerja & Desain Reverse Osmosis
Ada beberapa perhitungan yang digunakan untuk menilai kinerja sistem RO dan juga untuk pertimbangan desain. Sistem RO memiliki instrumentasi yang menampilkan kualitas, aliran, tekanan, dan terkadang data lain seperti suhu atau jam operasional. Untuk mengukur kinerja sistem RO secara akurat, Anda memerlukan parameter operasi berikut minimal:
Sistem reverse osmosis
Memahami Reverse Osmosis
Reverse Osmosis, biasa disebut sebagai RO, adalah proses di mana Anda mendemineralisasi atau deionisasi air dengan mendorongnya di bawah tekanan melalui Membran Reverse Osmosis semi-permeabel.
Bagaimana cara kerja Reverse Osmosis?
Reverse Osmosis bekerja dengan menggunakan pompa tekanan tinggi untuk meningkatkan tekanan pada sisi garam RO dan memaksa air melintasi membran RO semi-permeabel, meninggalkan hampir semua (sekitar 95% hingga 99%) garam terlarut di aliran tolak. Jumlah tekanan yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi garam air umpan. Semakin terkonsentrasi air umpan, semakin banyak tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi tekanan osmotik.
Air desalinasi yang didemineralisasi atau dideionisasi, disebut air permeate (atau produk). Aliran air yang membawa kontaminan pekat yang tidak melewati membran RO disebut aliran sampah (atau konsentrat).
Saat air umpan memasuki membran RO di bawah tekanan (tekanan yang cukup untuk mengatasi tekanan osmotik) molekul air melewati membran semi-permeabel dan garam serta kontaminan lainnya tidak diizinkan untuk lewat dan dibuang melalui aliran penolakan (juga dikenal sebagai aliran konsentrat atau air garam), yang mengalir atau dapat diumpankan kembali ke pasokan air umpan dalam beberapa keadaan untuk didaur ulang melalui sistem RO untuk menghemat air. Air yang berhasil melalui membran RO disebut air permeate atau produk dan biasanya memiliki sekitar 95% hingga 99% garam terlarut yang dikeluarkan darinya.
Penting untuk dipahami bahwa sistem RO menggunakan filtrasi silang daripada filtrasi standar di mana kontaminan dikumpulkan di dalam media filter. Dengan filtrasi silang, larutan melewati filter, atau melintasi filter, dengan dua outlet: air yang disaring pergi ke satu arah dan air yang terkontaminasi pergi ke arah lain. Untuk menghindari penumpukan kontaminan, filtrasi aliran silang memungkinkan air menyapu penumpukan kontaminan dan juga memungkinkan turbulensi yang cukup untuk menjaga permukaan membran tetap bersih.
Kontaminan apa yang akan dihilangkan oleh Reverse Osmosis dari air?
Reverse Osmosis mampu menghilangkan hingga 99%+ garam terlarut (ion), partikel, koloid, organik, bakteri dan pirogen dari air umpan (meskipun sistem RO tidak boleh diandalkan untuk menghilangkan 100% bakteri dan virus). Membran RO menolak kontaminan berdasarkan ukuran dan muatannya. Setiap kontaminan yang memiliki berat molekul lebih besar dari 200 kemungkinan ditolak oleh sistem RO yang berjalan dengan baik (sebagai perbandingan, molekul air memiliki MW 18). Demikian juga, semakin besar muatan ionik kontaminan, semakin besar kemungkinan tidak dapat melewati membran RO. Misalnya, ion natrium hanya memiliki satu muatan (monovalen) dan tidak ditolak oleh membran RO serta kalsium misalnya, yang memiliki dua muatan. Demikian juga, inilah sebabnya mengapa sistem RO tidak menghilangkan gas seperti CO2 dengan baik karena tidak sangat terionisasi (bermuatan) saat dalam larutan dan memiliki berat molekul yang sangat rendah. Karena sistem RO tidak menghilangkan gas, air permeasi dapat memiliki tingkat pH yang sedikit lebih rendah dari normal tergantung pada kadar CO2 dalam air umpan karena CO2 diubah menjadi asam karbonat.
Reverse Osmosis sangat efektif dalam mengolah air payau, permukaan dan tanah untuk aplikasi aliran besar dan kecil. Beberapa contoh industri yang menggunakan air RO termasuk farmasi, air umpan boiler, makanan dan minuman, finishing logam, dan manufaktur semikonduktor untuk beberapa nama.
Perhitungan Kinerja & Desain Reverse Osmosis
Ada beberapa perhitungan yang digunakan untuk menilai kinerja sistem RO dan juga untuk pertimbangan desain. Sistem RO memiliki instrumentasi yang menampilkan kualitas, aliran, tekanan, dan terkadang data lain seperti suhu atau jam operasional. Untuk mengukur kinerja sistem RO secara akurat, Anda memerlukan parameter operasi berikut minimal:
- Tekanan umpan
- Tekanan permeasi
- Konsentrasi tekanan
- Konduktivitas umpan
- Konduktivitas permeasi
- Aliran umpan
- Aliran permeasi
- Suhu
Sistem reverse osmosis