Filtrasi Media Konvensional dengan Aktivitas Biologis Bag IV [PENUTUP]

Penghapusan Nitrat (Denitrifikasi) Dan Perklorat

Dengan aplikasi pupuk yang mengandung nitrat dan konsumsi produk hewani, lebih banyak nitrat yang dibuang ke sungai dan danau, maka ini dapat menyebabkan eutrofikasi dan peningkatan kadar nitrat dalam air tanah dan air permukaan.

Meskipun nitrat tidak diidentifikasi sebagai karsinogen pada hewan laboratorium, methaemoglobinaemia terbentuk sebagai akibat dari reaksi nitrit (direduksi dari nitrat dalam tubuh manusia) dengan hemoglobin dalam sel darah merah manusia untuk membentuk methaemoglobin, yang mengikat oksigen dengan erat dan tidak melepaskannya. itu, oleh karena itu menghalangi transportasi oksigen (WHO 2008).

Tingkat kontaminasi maksimal dalam air minum adalah 10 mg/L nitrat nitrogen di AS, Jepang, dan Korea. Negara-negara Uni Eropa menetapkan standar untuk nitrogen nitrat pada 11,3 mg/L. Organisasi Kesehatan Dunia merekomendasikan 11,3 mg/L nitrat nitrogen untuk melindungi terhadap methaemoglobinaemia pada bayi yang diberi susu botol.

Secara tradisional, penghilangan nitrat dicapai dengan denitrifikasi biologis, pertukaran ion, adsorpsi, reduksi kimia, dan pemisahan membran seperti osmosis balik. Proses pertukaran ion dan membran sering diterapkan untuk pengolahan air dengan kemurnian tinggi, yang akan menghasilkan penolakan nitrat pekat (biasanya memerlukan perlakuan tambahan) dari resin atau membran. Proses pengolahan biologis banyak digunakan untuk pengolahan air limbah dan air minum.

Filter denitrifikasi adalah jenis filter aktif biologis yang unik di mana sumber karbon eksternal biasanya ditambahkan ke filter untuk menyediakan sumber makanan bagi biologi anoksik dan memfasilitasi pengurangan nitrat dalam filter. Akibatnya, biologi anoksik khusus kemungkinan dikembangkan di filter.

Secara umum diketahui bahwa denitrifikasi dilakukan dalam langkah-langkah berikut dengan bantuan berbagai enzim yang dihasilkan selama proses dalam bentuk zat polimer intraseluler dan ekstraseluler, yaitu nitrat reduktase (Nar), nitrit reduktase (Nir), nitric oxide reductase (Nor), dan nitrous oxide reduktase (Nos) (Rittmann dan McCarthy 2001).

Denitrifier adalah sekelompok bakteri heterotrofik dan secara filogenetik beragam. Mereka termasuk lebih dari 50 genera dan termasuk dalam semua kelompok fisiologis utama (Zumft 1992; Zumft 1997). Selanjutnya, mikroorganisme yang diberi makan dengan sumber karbon yang berbeda menunjukkan fitur yang berbeda.

Sebuah laporan menunjukkan bahwa profil metabolik yang diperoleh dari tingkat denitrifikasi potensial dengan 10 donor elektron diubah dengan preferensi mereka untuk senyawa tertentu setelah melengkapi metanol atau etanol, dan metanol memiliki dampak yang lebih besar (Hallin et al. 2006).

Bakteri denitrifikasi yang diberi metanol dikenal sebagai metilotrof. Fluoresensi in situ hibridisasi (FISH) dikombinasikan dengan microautoradiography (MAR) mengungkapkan bahwa -Proteobacteria memetabolisme 14C metanol dengan adanya nitrat, menunjukkan keterlibatan mereka dalam denitrifikasi dalam reaktor denitrifikasi laut terfluidisasi metanol (Labbe et al. 2007).

Menggunakan alat molekuler, Paracoccus sp. dan Hyphomicrobium spp. diidentifikasi sebagai denitrifikasi dalam saringan pasir denitrifikasi yang diberi metanol (Neef et al. 1996). Penelitian menunjukkan bahwa denitrifier metanol dan denitrifier asetat berbeda.

Ketika asetat digunakan sebagai sumber karbon, sekuens gen 16S rRNA yang diperoleh dari DNA berlabel 13C berhubungan erat dengan gen 16S rRNA dari Comamonadaceae dan Rhodocyclaceae dari -Proteobacteria, dan Rhodobacteraceae dari -Proteobacteria. Ketika metanol digunakan sebagai sumber karbon, urutan gen 16S rRNA yang diambil dari 13C-DNA berafiliasi dengan Methylophilaceae dan Hyphomicrobiaceae (Osaka et al. 2006).

Sebuah penelitian menunjukkan bahwa organisme yang menggunakan metanol tidak dapat menggunakan asetat atau gula (setidaknya tidak segera). Menambahkan sumber karbon alternatif, yaitu asetat atau gula, tidak akan menghasilkan perbaikan langsung dalam denitrifikasi (Dold et al. 2008).

Namun, tingkat serapan substrat (maks) dan laju denitrifikasi spesifik (SDNR), diukur dengan memberi makan etanol ke pengguna metanol, menunjukkan bahwa etanol pada dasarnya juga digunakan dengan mudah dan pada tingkat yang sama dengan metanol oleh pengguna metanol (Dold et al. 2008).

Informasi stoikiometri dan kinetik untuk berbagai sumber karbon yang biasa digunakan dalam filter denitrifikasi dipelajari sebelumnya dan parameter yang dipilih dirangkum di tempat lain (Omnis-Hayden dan Gu 2008). Data penelitian merangkum temuan dan parameter operasi dalam penelitian sebelumnya. Parameter desain yang penting adalah EBCT, rasio C/N (rasio karbon eksternal dengan nitrogen nitrat), pH dan suhu.

Perklorat terjadi dalam air karena kehadiran alami atau manufaktur untuk amonia perklorat (Srinivasan dan Sorial 2009). Menjadi oksidan kuat, perklorat digunakan sebagai propelan padat untuk roket dan rudal atau digunakan untuk kembang api. EPA AS saat ini tidak mengatur perklorat dalam air minum tetapi sudah menempatkannya dalam daftar kandidat kontaminan.

Data juga merangkum temuan dan parameter operasi dalam penelitian sebelumnya untuk penghilangan peklorat. Biasanya perklorat dihilangkan bersamaan dengan nitrat. Karena potensial oksidasi standar dari pasangan perklorat/klorida (1,28 V) jauh lebih tinggi daripada pasangan nitrat/N2 (0,75 V), perklorat lebih disukai direduksi, dan dapat dikurangi hingga kurang dari 4 g/L dengan EBCT setidaknya 15 menit. Tingkat reduksi nitrat dan perklorat yang tinggi terjadi pada media garam sintetis kekuatan tinggi 20 g/L (~2%) NaCl, sedangkan 40 g/L NaCl memperlambat reduksi sebesar 40% atau lebih (Chung et al. 2010).

Mirip dengan penghilangan nitrat, proses biologis masih hemat biaya untuk penghilangan perklorat. Dalam lingkungan anoksik, perklorat direduksi menjadi klorida dengan mengorbankan sumber karbon eksternal.

Kesimpulan Dan Perspektif

Sementara BAF memainkan peran penting dalam penghilangan kontaminan dari sumber air, memahami parameter desain proses seperti EBCT, pemilihan media, kecepatan backwash, pH, suhu, kebutuhan oksigen, persyaratan pra-oksidasi, elemen logam penghambat, dll, adalah penting dalam bahwa itu akan memberikan wawasan tentang kontrol proses perawatan, dampak patogen, kontrol produk sampingan disinfeksi, dan potensi untuk meningkatkan efisiensi perawatan.

EBCT 10 menit umumnya direkomendasikan untuk menghilangkan TOC, MIB dan geosmin, besi dan mangan, arsenik, dan amonia. Setidaknya 15 menit umumnya diperlukan untuk menghilangkan nitrat dan perklorat. Backwash ditemukan tidak mempengaruhi kinerja proses.

Filter GAC/pasir menghasilkan kinerja yang lebih baik daripada filter antrasit/pasir untuk menghilangkan NOM dan senyawa rasa dan bau, dan filter GAC/Pasir melakukan filter antrasit/pasir sebesar 11% untuk menghilangkan AOC dan menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap suhu pada 1-3 C.

Berbeda dengan situasi dengan NOM, menempatkan ozonasi di depan filter GAC tidak menguntungkan penghapusan MIB dan geosmin. Aerasi sederhana cukup untuk menyediakan oksigen untuk menghilangkan amonia, dan besi dan mangan.

Adhesi dan imobilisasi mikroba yang efektif sangat penting untuk aktivitas biofilm, dan masih mendorong penelitian lebih lanjut tentang pendekatan fisikokimia (misalnya roughing, grafting, coating, dll) dan biologis (diinokulasi dengan spesies tertentu) di BAFs. Untuk meningkatkan efisiensi proses, spesies mikroba khusus yang menargetkan kontaminan spesifik biasanya diinginkan.

Namun, ini menantang dan menghadirkan peluang ilmiah dan rekayasa yang signifikan untuk memilih komunitas mikroba dalam biofilm yang secara khusus disesuaikan dengan kontaminan yang ditargetkan. Selain media yang digunakan saat ini, media alternatif yang hemat biaya selalu diminati, terutama dari bahan limbah dan direkayasa dengan sifat permukaan tertentu.

Penutup

Pengolahan air secara biologis menggunakan karbon aktif granular (GAC) dan antrasit meningkatkan kualitas air dengan mengurangi total karbon organik (TOC), warna, kandungan nitrogen dan kekeruhan.

Penghapusan bahan organik biodegradable (BOM) dari limbah rencana pengolahan air minum adalah isu utama dalam teknologi pengolahan air. BOM terdiri dari senyawa teroksigenasi seperti karbohidrat, karbonil kecil dan asam karboksilat yang terutama diproduksi selama ozonasi, suatu perlakuan yang dilakukan untuk mengurangi kandungan karbon organik dari aliran masuk. Bahan organik biodegradable merupakan sumber karbon yang sangat baik dan dapat mendorong pertumbuhan mikroba dalam sistem distribusi, yang menyebabkan penurunan kualitas mikrobiologi air.

Biofilter dapat membantu memecahkan masalah ini. Berbeda dari filter konvensional, biofilter terdiri dari bahan inert, baik antrasit, pasir, atau karbon aktif granular (GAC), tempat mikroorganisme dapat tumbuh. Jenis yang umum termasuk biofilter pasir GAC dan pasir antrasit. Sebagai strategi umum, air mentah pertama kali diozonisasi, yang mengarah pada penurunan karbon organik, tetapi peningkatan BOM. Kemudian air yang kaya BOM disirkulasikan melalui biofilter, dimana BOM digunakan sebagai substrat untuk pertumbuhan mikroba1.

Biofilter dalam segala hal adalah "organisme hidup", yang aktivitas dan efektivitasnya dapat berubah seiring waktu. Dengan demikian, evaluasi sistematis risiko dan manfaat adalah sangat penting. Setelah deteksi amuba yang hidup bebas dalam limbah filter pasir GAC, de Vera et al. menetapkan studi dengan tujuan menyelidiki pengaruh media biofilter pada kualitas mikrobiologis limbah dan komunitas mikroba biofilter.

Amoeba belum dipelajari secara menyeluruh dalam biofilter air minum, dan juga termasuk spesies patogen yang baru-baru ini terdaftar dalam Daftar Kandidat Kontaminan Badan Perlindungan Lingkungan AS.

Peneliti mengumpulkan sampel air dari rencana pengolahan air minum yang beroperasi yang dilengkapi dengan biofilter pasir GAC dan pasir antrasit. Mereka mengukur kekeruhan, jumlah partikel dan jumlah ATP dalam limbah, menyimpulkan bahwa biofilter pasir antrasit lebih efektif dalam mencegah pelepasan biomassa – dengan demikian, kualitas mikrobiologis limbah lebih tinggi.

Menurut penulis, efek ini disebabkan oleh kemampuan biofilter pasir GAC untuk memadamkan sisa klorin, yang ada dalam influen biofilter. Ini memungkinkan pengembangan biomassa dan aktivitas biofilter yang lebih besar, tetapi juga meningkatkan pelepasan mikroorganisme dalam limbah.

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.