Filtrasi Media Konvensional dengan Aktivitas Biologis Bag III

Penghapusan Zat Besi, Mangan, Dan Arsenik

Sejumlah besar besi dan mangan biasanya ada di air tanah atau air danau yang mengalami tingkat oksigen terlarut yang rendah. EPA AS menetapkan MCL sekunder untuk besi dan mangan masing-masing pada 0,3 mg/L dan 0,05 mg/L.

Ada dua valensi besi dan mangan, Fe (II) dan Fe (III); Mn (II) dan Mn (IV). Fe (II) dan Mn (II) cukup larut dibandingkan Fe (III) dan Mn (IV). Seperti yang diringkas dalam penelitian sebelumnya, produk kelarutan besi hidroksida berada di kisaran 710-13 hingga 4,510-21 sedangkan produk kelarutan besi hidroksida adalah 310-38 hingga 410-36 (Gayer dan Woontner 1956).

Produk kelarutan mangan hidroksida adalah 9,010-14 dan mangan dioksida berada dalam kesetimbangan dengan Mn(OH)4 (aq) dengan konstanta kesetimbangan 4,010-5 (Swain et al. 1975). Mn(OH)4 (aq) akan rentan terhadap adsorpsi selama filtrasi.

Oleh karena itu, filtrasi media tidak akan efektif untuk menghilangkan besi dan mangan total jika porsi yang cukup besar berada pada kelambu yang lebih rendah. Penghapusan fisikokimia membutuhkan oksidan kuat yang disuntikkan di depan filtrasi media untuk mengoksidasi logam bervalensi rendah ke valensi yang lebih tinggi (Persamaan 1 dan 2) dan kemudian disaring.

2Fe2+ + 3/2O2 = Fe2O3

Mn2+ + O2 = MnO2

Fe (II) dan Mn (II) dapat memberikan energi sebagai donor elektron untuk reaksi biologis autotrofik ketika oksigen hadir. Filtrasi biologis terbukti efektif untuk menghilangkan besi dan mangan dibantu dengan aerasi atau ozonasi di depan filtrasi.

Ternyata EBCT 10 menit mengurangi besi dan mangan sebesar 95-100% dengan media pasir kasar atau halus. Penggunaan ozon bermanfaat (Pokhrel et al. 2005), tetapi ternyata aerasi cukup untuk menyediakan oksigen.

Arsenik adalah unsur semi-logam dalam tabel periodik. Ini tidak berbau dan tidak berasa. Ini memasuki pasokan air minum dari deposit alami di bumi atau dari praktik pertanian dan industri. Efek non-kanker dapat mencakup penebalan dan perubahan warna kulit, sakit perut, mual, muntah; diare; mati rasa di tangan dan kaki; kelumpuhan sebagian; dan kebutaan.

Arsenik telah dikaitkan dengan kanker kandung kemih, paru-paru, kulit, ginjal, saluran hidung, hati, dan prostat. EPA AS menetapkan standar arsenik untuk air minum pada 0,01 mg/L (10 bagian per miliar atau ppb) untuk melindungi konsumen yang dilayani oleh sistem air publik yang terkena dampak paparan arsenik jangka panjang dan kronis.

Memahami keadaan oksidasi penting untuk menghilangkan arsenik dari air minum. Ada dua keadaan oksidasi untuk arsenik: arsenit (As (III)) dan arsenat (As (V)). Arsenit biasanya membentuk As(OH)3, As(OH)4-, dan AsO2OH2-, tergantung pada pH; arsenat terlarut membentuk AsO43-, HAsO42-, atau H2AsO4- (Edwards 1994; Katsoyiannis et al. 2002). Pada 6,9 < pH < 11,5, HAsO42- adalah spesies utama; dan pada 2,2 < pH < 6,9, H2AsO4- adalah spesies arsenat utama (Edwards 1994; Katsoyiannis et al. 2002).

Arsenat menyerap mineral tanah, terutama oksida besi dan hidroksida. Penyerapan arsenat ke oksida besi mencapai puncaknya sekitar pH 5-7. Arsenit cenderung menyerap kurang kuat dari arsenat. Sumber air yang mengandung arsenit umumnya membutuhkan penggunaan oksidan kuat, misalnya klorin, klorin dioksida, dan ozon, untuk mengoksidasi arsenit menjadi arsenat yang dapat dihilangkan dengan koagulasi dan filtrasi.

Penyisihan arsen (V) baik oleh besi klorida maupun tawas relatif tidak sensitif terhadap variasi komposisi sumber air di bawah pH 8 sedangkan penyisihan arsen (III) oleh besi klorida kurang efisien dan lebih dipengaruhi oleh komposisi air sumber daripada penyisihan arsen (V). Hering dkk. 1997).

Adanya sulfat (pada pH 4 dan 5) dan bahan organik alami (pada pH 4 hingga 9) mempengaruhi efisiensi penyisihan arsen (III) oleh besi klorida dan arsen (III) bahkan tidak dapat dihilangkan dengan koagulasi dengan tawas. Pilihan pengobatan saat ini termasuk alumina aktif, pasir berlapis oksida besi, greensand, reverse osmosis, pertukaran ion, dan elektrodialisis selain koagulasi (Edwards 1994).

Mirip dengan Fe (II) dan Mn (II), arsenit dapat memberikan energi sebagai donor elektron untuk reaksi biologis autotrofik ketika oksigen hadir. Filtrasi biologis terbukti efektif untuk menghilangkan arsenit yang dibantu dengan aerasi atau ozonasi di depan filtrasi.

Berbagai media termasuk pasir, antrasit, GAC, dan manik-manik polistiren digunakan untuk menghilangkan arsenik. Umumnya EBCT 10 menit diperlukan untuk mereduksi arsenik dari hingga 100 g/L menjadi kurang dari 10 g/L. Karena afinitas arsenat yang kuat terhadap oksida besi, pemberian besi dalam influen meningkatkan efisiensi penyisihan dengan peningkatan rasio Fe/As (Pokhrel dan Viraraghavan 2009).

Sebuah studi menemukan kolom filtrasi yang mengandung campuran pasir dan tambalan besi meningkatkan penghilangan dan mampu mengurangi arsenik dari 50 menjadi jauh di bawah 10μg/L dengan rata-rata penghilangan 92% (Gottinger 2010).

Untuk meningkatkan efisiensi penghilangan, melumpuhkan seluruh sel bakteri telah menarik lebih banyak minat penelitian dalam beberapa tahun terakhir. Ralstonia eutropha MTCC 2487 (strain ini dapat menghasilkan protein ArsR dan enzim arsenat reduktase) diimobilisasi pada bed GAC dalam reaktor kolom (Mondal et al. 2008). D. Desulfuricans, G. ferrigunea, L. ocracia, R. picketti, T. ynys1, Gallionella, dan Leptothrix dieksploitasi untuk menghilangkan arsenik dalam kolom biofiltrasi (Brunet et al. 2002; Elliot et al. 1998; Jong dan Pany 2003; Katsoyiannis dkk. 2002).

Penghapusan Amonia (Nitrifikasi)

Meskipun tidak ada standar air minum amonia di Amerika Serikat, masyarakat Eropa telah menetapkan batas maksimum sekitar 0,5 mg/L dan tingkat panduan 0,05 mg/L (Dewan Uni Eropa 1980). Meskipun tidak ada indikasi langsung bahwa amonia akan diatur di Amerika Serikat, ada manfaat bagi perusahaan utilitas untuk mengurangi jumlah amonia yang dapat masuk ke sistem distribusi. Kehadiran amonia dalam sistem distribusi air minum telah berkorelasi dengan peningkatan aktivitas biologis, korosi, pembentukan nitrit dan nitrat, dan dampak buruk pada rasa dan bau (AWWA 2006).

Selain itu, keberadaan amonia dapat mengganggu efektivitas beberapa proses pengolahan air termasuk penghilangan mangan secara biologis karena penghilangan amonia harus dicapai sebelum penghilangan mangan karena fakta bahwa potensi oksidasi untuk nitrifikasi lebih rendah daripada oksidasi mangan (McGovern dan Nagy 2010).

Nitrifikasi dapat dicapai dengan cara yang berbeda, tetapi mungkin biaya yang paling efektif dicapai dengan menggunakan biofiltrasi. Efektivitas perlakuan oksidasi amonia biologis untuk mengurangi kadar amonia air sumber tergantung pada sejumlah sumber air dan faktor desain teknik termasuk suhu, oksigen terlarut, TOC, pH, jumlah dan populasi biomassa, jenis media, dan luas permukaan, serta tingkat pemuatan hidrolik dan waktu kontak (Zhang et al. 2009).

Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya nitrifikasi, dampak nitrifikasi pada kualitas air dan korosi, serta metode pemantauan dan pengendalian nitrifikasi telah ditinjau sebelumnya (Zhang et al. 2009). Koefisien Arrhenius adalah 1,12 tanpa aklimatisasi dan 1,06 dengan aklimasi (Andersson et al. 2001).

Pada suhu kurang dari 4 C, nitrifikasi tampaknya tidak berkelanjutan dan pemberian pakan kultur suhu rendah (psikrofil) tampaknya diperlukan (Andersson et al. 2001). Namun, dalam biofilter film tetap, dampak suhu pada laju nitrifikasi kurang signifikan daripada yang diperkirakan oleh persamaan van't Hoff-Arrhenius, dan kenaikan suhu pada 20 C menghasilkan peningkatan laju nitrifikasi sebesar 1,108% per derajat dan 4,275% per derajat di bawah DO dan kondisi pembatas amonia, masing-masing (Zhu dan Chen 2002).

Pengalaman Eropa pada nitrifikasi ditinjau untuk filter menetes, filter fluidized bed up-flow, filter pasir cepat, dan filter GAC (Rittmann dan Snoeyink 1984). Dalam pilot trickling filter yang dioperasikan pada 2,4 m/jam dengan media kerikil 2 m, penghilangan amonia adalah 80% pada 20 C; 78% pada 15 C; 67% pada 10 C; dan 50% pada 5 C.

Dalam filter terfluidisasi, penghilangan hampir 100% dicapai selama padatan terfluidisasi setidaknya 30% volume dari 4-20 C. Hampir 100% nitrifikasi dicapai dengan menggunakan saringan pasir cepat di Mulheim dimana air mentah mengandung 1 mg/L amonia nitrogen. Nitrifikasi lengkap dicapai dengan filter GAC pada 10 m/jam dengan EBCT 10 menit.

Nitrifikasi adalah proses dua langkah: oksidasi amonia dan oksidasi nitrit. Genera bakteri yang terkait dengan oksidasi amonia disebut sebagai bakteri pengoksidasi amonia (AOB) dan genera bakteri yang terkait dengan oksidasi nitrit disebut sebagai bakteri pengoksidasi nitrit (NOB).

Baik AOB dan NOB adalah bakteri autotrofik yang menggunakan karbon dioksida untuk sintesis seluler dalam kondisi aerobik. Pohon filogenetik untuk AOB dan NOB diringkas di tempat lain (Regan 2001) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 dan 5, masing-masing. Parameter kinetik termasuk tingkat pemanfaatan substrat spesifik, konstanta setengah saturasi, hasil, dll dari Nitrosomonas dan Nitrobacter diringkas pada suhu yang berbeda (Rittmann dan Snoeyink 1984).

Distributor Pasir Zeolit, Silika dan Greensand Untuk Berbagai Aplikasi Dan Industri

Pasir manganese memiliki banyak sekali manfaat terutama pada sektor pembersihan, penyaringan dan pemurnian air dari berbagai kontaminan yang tidak sehat. Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan pasir manganese untuk filter air atau water treatment, kami siap membantu. Ady Water jual pasir manganese dengan kemasan 50 KG per karung.

Kami juga sudah suplai pasir manganese ke berbagai perusahaan. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Jual Pasir Manganese Zeolit Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Filter Air Pasir Silika Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Manganese Greensand Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan pasir manganese baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar pasir manganese, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk pasir manganese sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan pasir manganese terbaik. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.