Jakarta, 16 September 2022.
STARK WATER TREATMENT: Proses pengolahan air murni dan prinsip perawatan
Apa itu pengolahan air murni?
Air murni berarti bahwa air murni umumnya menggunakan air keran perkotaan sebagai sumber air. Melalui filtrasi multi-layer, zat berbahaya seperti mikroorganisme dapat dihilangkan, tetapi pada saat yang sama, mineral yang dibutuhkan oleh tubuh manusia seperti fluor, kalium, kalsium, dan magnesium dihilangkan.
Karena pembuangan air limbah industri yang tidak terkendali, air limbah domestik dan polusi pertanian, air permukaan saat ini tidak hanya mengandung lumpur, pasir, pembusukan hewan dan tumbuhan. Ada juga sejumlah besar zat seperti pemutih, pestisida, logam berat, kapur, besi dan zat lain yang membahayakan kesehatan manusia. Akumulasi jangka panjang polutan ini dalam tubuh manusia sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, dan dapat menyebabkan kanker, mutagenesis, dan distorsi. Pembunuh sejati. Namun, proses produksi air keran tradisional tidak hanya tidak dapat menghilangkan senyawa organik di dalamnya, tetapi jika klorin ditambahkan dalam produksi air keran, itu akan menghasilkan polusi organik baru dan lebih kuat seperti kloroform, yang membuat air keran lebih mutagenik daripada air alami. Selain itu, setelah air keran meninggalkan pabrik, perlu melalui sistem pipa pengiriman air yang panjang, terutama tangki air di atap bangunan tempat tinggal bertingkat tinggi, ada "polusi sekunder" yang relatif serius. Air jenis ini, tentu saja, tidak bisa diminum mentah. Bahkan jika direbus, itu hanya dapat mensterilkan tetapi tidak menghilangkan bahan kimia berbahaya. Selain itu, minum air murni tidak hanya dapat menghilangkan bahaya bagi kesehatan, tetapi juga bermanfaat bagi kesehatan dan umur panjang. Karena semakin murni air, semakin baik fungsi pembawa, semakin kuat kemampuan untuk melarutkan berbagai metabolit dalam tubuh, semakin mudah diserap oleh tubuh manusia, yang bermanfaat untuk produksi cairan tubuh untuk memuaskan dahaga dan menghilangkan rasa lelah. Oleh karena itu, untuk menjaga kesehatan, meningkatkan kesehatan masyarakat, mengembangkan bisnis air murni, dan menghasilkan air minum berkualitas tinggi, pengolahan air murni adalah memurnikan air keran dua kali, dan selanjutnya menyaring zat berbahaya seperti klorida dan bakteri dalam air keran untuk mencapai eliminasi. bakteri dan efek desinfeksi.
Metode pengolahan air murni
1. Pengolahan air murni mikrofiltrasi membran (MF)
Metode filtrasi mikropori membran meliputi tiga bentuk: filtrasi kedalaman, filtrasi layar, dan filtrasi permukaan. Filtrasi kedalaman adalah matriks yang terbuat dari serat tenun atau bahan terkompresi, dan menggunakan adsorpsi inert atau penangkapan untuk mempertahankan partikel, seperti filtrasi multi-media atau filtrasi pasir yang umum digunakan; Filtrasi kedalaman adalah cara yang relatif ekonomis untuk menghilangkan 98% atau lebih padatan tersuspensi, sekaligus melindungi unit pemurnian hilir agar tidak tersumbat, sehingga biasanya digunakan sebagai pretreatment.
Filtrasi permukaan adalah struktur multi-layer. Ketika larutan melewati membran filter, partikel yang lebih besar dari pori-pori di dalam membran filter akan tertinggal dan terutama menumpuk di permukaan membran filter, seperti filtrasi serat PP yang umum digunakan. Filtrasi permukaan dapat menghilangkan lebih dari 99,9% padatan tersuspensi, sehingga juga dapat digunakan sebagai pretreatment atau klarifikasi.
Membran filter saringan pada dasarnya memiliki struktur yang konsisten, seperti saringan, meninggalkan partikel yang lebih besar dari ukuran pori di permukaan (pengukuran pori membran filter ini sangat akurat), seperti terminal yang digunakan pada mesin air ultramurni Gunakan filter keamanan titik; Filtrasi mesh Mikrofiltrasi umumnya ditempatkan pada titik penggunaan akhir dalam sistem pemurnian untuk menghilangkan jejak serpihan resin, chip karbon, koloid, dan mikroorganisme yang tersisa.
2. Pengolahan air murni adsorpsi karbon aktif
Adsorpsi karbon aktif adalah metode di mana satu atau lebih zat berbahaya dalam air diserap pada permukaan padat dan dihilangkan dengan memanfaatkan sifat berpori karbon aktif. Adsorpsi karbon aktif memiliki efek yang baik untuk menghilangkan bahan organik, koloid, mikroorganisme, sisa klorin, bau, dll dalam air. Pada saat yang sama, karena karbon aktif memiliki efek pengurangan tertentu, ia juga memiliki efek penghilangan yang baik pada oksidan dalam air.
Karena fungsi adsorpsi karbon aktif memiliki nilai jenuh, ketika kapasitas adsorpsi jenuh tercapai, fungsi adsorpsi filter karbon aktif akan sangat berkurang. Oleh karena itu, perlu diperhatikan untuk menganalisis kapasitas adsorpsi karbon aktif, dan mengganti karbon aktif tepat waktu atau melakukan desinfeksi dan pemulihan dengan uap bertekanan tinggi. Namun, pada saat yang sama, bahan organik yang teradsorpsi pada permukaan karbon aktif dapat menjadi sumber nutrisi atau tempat berkembang biak bagi reproduksi bakteri, sehingga masalah reproduksi mikroba pada filter karbon aktif juga patut diperhatikan. Disinfeksi teratur diperlukan untuk mengendalikan pertumbuhan bakteri. Perlu dicatat bahwa pada tahap awal penggunaan karbon aktif (atau tahap awal operasi karbon aktif yang baru diganti), sejumlah kecil karbon aktif bubuk yang sangat halus dapat memasuki sistem reverse osmosis dengan aliran air, yang mengakibatkan pengotoran saluran aliran membran reverse osmosis dan menyebabkan operasi. Tekanan meningkat, meresap penurunan produksi, dan penurunan tekanan di seluruh sistem meningkat, dan kerusakan ini sulit dipulihkan dengan metode pembersihan konvensional. Oleh karena itu, karbon aktif harus dibilas dan bubuk halus dihilangkan sebelum air yang disaring dapat dikirim ke sistem RO berikutnya. Karbon aktif memiliki efek yang besar, tetapi perhatian harus diberikan pada desinfeksi dan karbon aktif baru harus dibilas bersih selama penggunaan.
3. Reverse osmosis (RO) pengolahan air murni
Reverse osmosis berarti bahwa ketika tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotik diterapkan pada sisi larutan pekat, pelarut dalam larutan pekat akan mengalir ke larutan encer, dan arah aliran pelarut ini berlawanan dengan arah osmosis asli. Proses ini disebut reverse osmosis. Prinsip ini digunakan di bidang pemisahan cairan untuk pemurnian, penghilangan pengotor, dan perawatan zat cair.
Prinsip kerja membran reverse osmosis: membran yang selektif terhadap zat permeabel disebut membran semi permeabel, dan membran yang hanya dapat menembus pelarut namun tidak dapat menembus zat terlarut umumnya disebut membran semi permeabel ideal. Ketika volume larutan encer yang sama (seperti air tawar) dan larutan pekat (seperti air garam) ditempatkan di kedua sisi membran semipermeabel, pelarut dalam larutan encer secara alami akan melewati membran semipermeabel dan mengalir ke sisi larutan pekat secara spontan, Fenomena ini disebut penetrasi. Ketika osmosis mencapai kesetimbangan, tingkat cairan di sisi larutan pekat akan lebih tinggi dari tingkat cairan larutan encer dengan ketinggian tertentu, yaitu, perbedaan tekanan terbentuk, dan perbedaan tekanan ini adalah tekanan osmotik. Reverse osmosis adalah gerakan migrasi reverse osmosis. Ini adalah metode pemisahan yang memisahkan zat terlarut dan pelarut dalam pelarut dengan cara intersepsi selektif membran semipermeabel di bawah penggerak tekanan. Telah banyak digunakan dalam pemurnian berbagai solusi. Contoh aplikasi yang paling umum adalah dalam proses pengolahan air, menggunakan teknologi reverse osmosis untuk menghilangkan kotoran seperti ion anorganik, bakteri, virus, bahan organik dan koloid dalam air baku untuk mendapatkan air murni berkualitas tinggi.
4. Pertukaran ion (IX) pengolahan air murni
Peralatan air murni penukar ion adalah proses pengolahan air tradisional yang menggantikan berbagai anion dan kation dalam air melalui resin penukar anion dan kation. Resin penukar anion dan kation dicocokkan dalam proporsi yang berbeda untuk membentuk sistem unggun kation penukar ion. Sistem alas anion dan sistem bed campuran penukar ion (compound bed), dan sistem bed campuran (compound bed) biasanya digunakan dalam proses terminal produksi air ultramurni dan air dengan kemurnian tinggi setelah rembesan osmosis balik dan proses pengolahan air lainnya. Ini adalah salah satu cara yang tak tergantikan untuk menyiapkan air ultramurni dan air dengan kemurnian tinggi. Konduktivitas limbah bisa lebih rendah dari 1uS / cm, dan resistivitas limbah bisa mencapai lebih dari 1MΩ.cm. Menurut persyaratan kualitas dan penggunaan air yang berbeda, resistivitas limbah dapat dikontrol antara 1 ~ 18MΩ.cm. Ini banyak digunakan dalam persiapan air ultra-murni dan air dengan kemurnian tinggi dalam industri seperti elektronik, tenaga listrik, air ultra-murni, industri kimia, elektroplating, air ultra-murni, air umpan boiler, dan air ultra-murni medis.
Garam yang terkandung dalam air baku seperti Ca (HCO3) 2, MgSO4 dan garam natrium kalsium dan magnesium lainnya, ketika mengalir melalui lapisan resin penukaran, kation Ca2 +, Mg2 +, dll digantikan oleh gugus aktif resin kation, dan anion HCO3-, SO42-, dll. Digantikan oleh gugus aktif resin anion, air dengan demikian ultra-murni. Jika kandungan bikarbonat dalam air baku tinggi, menara degassing harus dipasang di antara kolom penukar anion dan kation untuk menghilangkan gas CO2 dan mengurangi beban anion bed.
5. Pengolahan air ultramurni ultraviolet (UV)
Proses utama reproduksi sel adalah: rantai panjang DNA dibuka. Setelah dibuka, unit adenin dari setiap rantai panjang mencari unit timin untuk bergabung, dan setiap rantai panjang dapat menyalin rantai yang sama dengan rantai panjang lainnya yang baru saja dipisahkan. , mengembalikan DNA lengkap sebelum pembelahan asli, dan menjadi basis sel baru. Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 240-280nm dapat mematahkan kemampuan DNA untuk memproduksi protein dan bereplikasi. Diantaranya, sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 265nm memiliki kemampuan membunuh terkuat terhadap bakteri dan virus. Setelah DNA dan RNA bakteri dan virus rusak, kemampuan mereka untuk menghasilkan protein dan kapasitas reproduksi telah hilang. Karena bakteri dan virus umumnya memiliki siklus hidup yang sangat singkat, bakteri dan virus yang tidak dapat bereproduksi akan mati dengan cepat. Sinar ultraviolet digunakan untuk mencegah kelangsungan hidup mikroorganisme dalam air keran sehingga mencapai efek sterilisasi dan desinfeksi.
Hanya sumber cahaya merkuri buatan (paduan) yang dapat menghasilkan intensitas ultraviolet (UVC) yang cukup untuk desinfeksi rekayasa. Tabung lampu kuman ultraviolet terbuat dari kaca kuarsa. Lampu merkuri dibagi menjadi tiga jenis sesuai dengan perbedaan tekanan uap merkuri pada lampu setelah penerangan dan perbedaan intensitas keluaran ultraviolet: lampu merkuri intensitas rendah tekanan rendah, lampu lampu merkuri intensitas tinggi tekanan sedang dan lampu merkuri intensitas tinggi tekanan rendah.
Efek bakterisida ditentukan oleh dosis iradiasi yang diterima oleh mikroorganisme, dan pada saat yang sama, juga dipengaruhi oleh energi keluaran sinar ultraviolet, yang terkait dengan jenis lampu, intensitas cahaya dan waktu penggunaan. Seiring bertambahnya usia lampu, ia akan kehilangan 30% -50% dari intensitasnya. .
Dosis iradiasi ultraviolet mengacu pada jumlah sinar ultraviolet dari panjang gelombang tertentu yang diperlukan untuk mencapai tingkat inaktivasi bakteri tertentu: dosis iradiasi (J / m2) = waktu iradiasi (s) × intensitas UVC (W / m2) Semakin besar dosis iradiasi, semakin tinggi efisiensi desinfeksi. Karena persyaratan ukuran peralatan, waktu iradiasi umum hanya beberapa detik. Oleh karena itu, intensitas keluaran UVC lampu telah menjadi parameter terpenting untuk mengukur kinerja peralatan desinfeksi sinar ultraviolet.
6. Ultrafiltrasi (UF) pengolahan air murni
Teknologi ultrafiltrasi adalah teknologi tinggi yang banyak digunakan dalam pemurnian air, pemisahan larutan, konsentrasi, ekstraksi zat berguna dari air limbah, dan pemurnian dan penggunaan kembali air limbah. Hal ini ditandai dengan proses penggunaan yang sederhana, tidak ada pemanasan, hemat energi, operasi tekanan rendah, dan jejak kecil perangkat.
Prinsip pengolahan air murni ultrafiltrasi (UF): Ultrafiltrasi adalah proses pemisahan membran berdasarkan prinsip pemisahan pengayakan dan tekanan sebagai kekuatan penggerak. , bantalan bakteri dan bahan organik makromolekul. Ini dapat digunakan secara luas dalam pemisahan, konsentrasi dan pemurnian zat. Proses ultrafiltrasi tidak memiliki inversi fase dan beroperasi pada suhu kamar. Ini sangat cocok untuk pemisahan zat yang peka terhadap panas. Ini memiliki ketahanan suhu yang baik, ketahanan asam dan alkali dan ketahanan oksidasi. Ini dapat digunakan terus menerus untuk waktu yang lama dalam kondisi di bawah 60 ° C dan pH 2-11. .
Membran ultrafiltrasi serat berongga adalah bentuk teknologi ultrafiltrasi yang paling matang dan canggih. Diameter luar serat berongga adalah 0,5-2,0mm, dan diameter dalam 0,3-1,4mm. Dinding serat berongga ditutupi dengan mikropori. Air baku mengalir di bawah tekanan di rongga luar atau dalam serat berongga, masing-masing membentuk tipe tekanan eksternal dan tipe tekanan internal. Ultrafiltrasi adalah proses filtrasi dinamis, dan zat yang terperangkap dapat dihilangkan dengan konsentrasi, tanpa menghalangi permukaan membran, dan dapat berjalan terus menerus untuk waktu yang lama.
7. Pengolahan air murni EDI
Prinsip kerja peralatan pengolahan air ultramurni EDI: Sistem elektrodeionisasi (EDI) terutama di bawah aksi medan listrik DC, gerakan terarah ion dielektrik dalam air melalui pemisah, dan perembesan selektif ion oleh membran pertukaran untuk meningkatkan kualitas air. Teknologi pengolahan air ilmiah untuk pemurnian. Antara sepasang elektroda elektrodialiser, biasanya membran anion, membran kation dan pemisah (A, B) secara bergantian disusun dalam kelompok untuk membentuk ruang konsentrasi dan ruang tipis (yaitu, kation dapat melewati membran kationik, dan anion dapat melewati katoda. membran). Kation dalam air tawar bermigrasi ke elektroda negatif melalui membran kationik dan dicegat oleh membran negatif di ruang konsentrasi; anion dalam air bermigrasi ke elektroda positif menuju membran negatif dan dicegat oleh membran kationik di ruang konsentrasi, sehingga jumlah ion dalam air yang melewati ruang segar secara bertahap berkurang, Ini menjadi air tawar, dan air di ruang konsentrasi, karena masuknya anion dan kation terus menerus di ruang konsentrasi, Konsentrasi ion dielektrik terus meningkat, dan menjadi air pekat, sehingga mencapai tujuan desalinasi, pemurnian, konsentrasi atau pemurnian.
Keuntungan peralatan pengolahan air ultramurni EDI:
(1) Tidak perlu regenerasi asam-basa: Di tempat tidur campuran, resin perlu diregenerasi dengan bahan kimia dan asam-basa, sementara EDI menghilangkan penanganan dan pekerjaan berat zat berbahaya ini. melindungi lingkungan.
(2) Operasi terus menerus dan sederhana: di tempat tidur campuran, proses operasi menjadi rumit karena perubahan setiap regenerasi dan kualitas air, sedangkan proses produksi air EDI stabil dan kontinu, dan kualitas air dari air yang dihasilkan konstan. Prosedur operasi yang rumit, operasinya sangat disederhanakan.
(3) Persyaratan pemasangan yang dikurangi: Sistem EDI memiliki volume yang lebih kecil daripada tempat tidur campuran dengan kapasitas pengolahan air yang serupa. Ini mengadopsi struktur blok bangunan dan dapat dibangun secara fleksibel sesuai dengan ketinggian dan aroma situs. Desain modular membuat EDI mudah dirawat selama pekerjaan produksi
8. Sterilisasi ozon pengolahan air ultra murni
Prinsip desinfeksi ozon (O3) adalah: struktur molekul ozon tidak stabil pada suhu dan tekanan normal, dan dengan cepat terurai menjadi oksigen (O2) dan atom oksigen tunggal (O); Yang terakhir memiliki aktivitas yang kuat dan sangat berbahaya bagi bakteri. Oksidasi kuat akan membunuhnya, dan kelebihan atom oksigen akan bergabung kembali menjadi atom oksigen biasa (O2) dengan sendirinya, dan tidak ada residu beracun, sehingga disebut disinfektan non-polusi. Virus, Escherichia, Pseudomonas aeruginosa dan bakteri lain-lain, dll.) memiliki kemampuan membunuh yang sangat kuat, dan juga sangat efektif untuk membunuh mycin.
(1) Mekanisme sterilisasi dan proses ozon termasuk dalam proses biokimia, yang mengoksidasi dan menguraikan oksidase glukosa yang diperlukan untuk oksidasi glukosa di dalam bakteri.
(2) Secara langsung berinteraksi dengan bakteri dan virus, menghancurkan organel dan asam ribonukleat mereka, menguraikan polimer makromolekul seperti DNA, RNA, protein, lipid dan polisakarida, dan menghancurkan produksi metabolisme dan proses reproduksi bakteri.
(3) Menembus jaringan membran sel, menyerang membran sel dan bekerja pada lipoprotein membran luar dan lipopolisakarida internal, menyebabkan sel meresap dan terdistorsi, mengakibatkan lisis sel dan kematian. Dan gen genetik, strain parasit, partikel virus parasit, bakteriofag, mikoplasma dan pirogen (metabolit bakteri dan virus, endotoksin) pada bakteri mati dilarutkan dan didenaturasi untuk mati.
Tags:
Informasi industri pengolahan air