Media Filtrasi : Sand Filter, Carbon Filter dan Iron Filter

Proses menurunkan kandungan Total Suspended Solids (TSS) dalam air dengan koagulasi-flokulasi-sedimentasi seringkali tidak cukup. Terutama apabila kandungan TSS outlet yang diinginkan kurang dari 10 mg/l, sementara masih ada partikel TSS yang tidak terendapkan di clarifier sehingga TSS masih tinggi. Maka diperlukan treatment lanjutan yaitu Filtrasi. Filtrasi ada 2 macam, yaitu media filter yang menggunakan media bed di dalam vessel dan ultrafiltration yang menggunakan membrane.

Pada artikel kali ini, kita akan membahas tentang Media Filter. Media filter secara umum dapat menyaring partikel berukuran 5-10 micron (ukuran partikel kasat mata > 40 mikron). Aliran air dalam media filter adalah dari atas ke bawah (downflow) melalui inlet flow distributor supaya merata ke permukaan media. Di bagian bawah media terdapat strainer dengan ukuran slot tertentu yang dipasang merata agar air bersih yang telah melewati media bisa mengalir keluar. 

Berdasarkan penggerak alirannya, Media Filter ada yang menggunakan gravity dan ada yang pressurized. Gravity media filter biasanya dipakai untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas sangat besar seperti di IPA komunal dan menggunakan bangunan sipil/beton. Sedangkan pressurized media filter biasa dipakai untuk skala industry dan rumah tangga dengan menggunakan pressure vessel dari material FRP atau baja.

Berdasarkan jenis medianya, media filter terbagi menjadi sand filter, activated carbon filter dan iron filter. Sand filter (SF) menggunakan media sand silica dan gravel, bertujuan untuk menangkap TSS dan turbidity. Activated carbon filter (ACF) menggunakan media activated carbon, bertujuan untuk menangkap zat-zat organik, warna dan bau. Iron filter (IF) menggunakan media Manganese Greensand untuk menangkap kandungan besi dan atau mangan.

Lalu bagaimana cara menentukan ukuran Media Filter? Secara umum hydraulic loading rate (HLR) atau linear velocity (LV) media filter adalah 10-25 m³/(m².jam) atau 10-25 m/jam. Contohnya, untuk flowrate air sungai 100 m³/jam dan LV 18 m/jam, maka area filter yang diperlukan = 100/18 = 5,55m², karena filter berbentuk silinder maka diameter filter = 2700 mm.

Namun tentu saja HLR atau LV ini bukan satu-satunya penentu ukuran filter. Untuk activated carbon filter kita harus mempertimbangkan empty bed contact time (EBCT) terlebih dahulu. EBCT adalah waktu kontak minimum yang diperlukan air dalam media activated carbon supaya proses adsorpsi pengotor ke dalam pori-pori carbon bisa berlangsung optimum. Biasanya range EBCT adalah 6 – 20 menit. Jadi untuk flowrate 100 m3/jam, EBCT 6 menit, maka volume carbon yang diperlukan = (100 / 60) x 6 = 10m³. Jika maksimum bed depth media adalah 1.5m, maka diameter ACF = 2900 mm.

Apakah media filter bisa dipakai terus menerus? Saat pengotor sudah menumpuk di media filter yang ditandai dengan pressure drop yang hampir mencapai 1 bar, maka sudah waktunya untuk dilakukan backwash, yaitu dengan mengalirkan air dari bawah ke atas dan kadang harus dibantu scouring dengan udara terutama untuk sand filter karena media ini cukup berat. Supaya tidak terlalu sering backwash, maka usahakan air yang masuk ke dalam filter dibatasi beban maksimum kandungan TSS 50 mg/l. Lebih dari itu sudah pasti media filter akan sering ‘ngeblok’. Jika ada pertanyaan seputar Media Filter, silakan menghubungi tim engineering kami. Semoga bermanfaat, sampai jumpa di artikel kami berikutnya.