Alasan utama diperlukannya laporan kualitas air masuk saat merancang sistem ultrafiltrasi didasarkan pada poin-poin berikut:
1. Memahami karakteristik kualitas air
Analisis komposisi: Laporan kualitas air akan memberikan daftar terperinci berbagai komponen yang ada di dalam air, seperti logam berat, bahan organik, mikroorganisme, dll. Komponen-komponen ini memiliki dampak langsung pada kinerja dan umur pakai membran ultrafiltrasi.
Kandungan padatan tersuspensi dan koloid: Membran ultrafiltrasi memiliki efek penghilangan yang signifikan pada padatan tersuspensi dan koloid, tetapi konsentrasi padatan tersuspensi dan koloid yang tinggi dapat mempercepat pengotoran dan penyumbatan membran, sehingga mengurangi permeabilitasnya. Laporan kualitas air dapat membantu perancang mengevaluasi padatan tersuspensi dan kandungan koloid dalam air masuk, untuk memilih tindakan praperlakuan yang tepat.
2, Pastikan efisiensi ultrafiltrasi
Pencocokan ukuran pori penyaringan: Ukuran pori membran ultrafiltrasi menentukan kisaran berat molekul zat terlarut yang dapat dicegatnya. Analisis komponen dalam laporan kualitas air dapat membantu perancang memilih membran ultrafiltrasi dengan ukuran pori yang sesuai untuk memastikan intersepsi polutan target yang efektif.
Menghindari pengotoran membran: Memahami situasi mikroorganisme, bahan organik, dan kotoran lainnya dalam kualitas air yang masuk dapat membantu merancang sistem praperlakuan yang efektif dan mengurangi polusi dan kerusakan membran ultrafiltrasi yang disebabkan oleh kotoran ini.
3, Lindungi sistem ultrafiltrasi
Memperpanjang umur membran: Dengan praperlakuan yang wajar dan pemilihan membran ultrafiltrasi yang sesuai, risiko pengotoran membran dapat dikurangi, sehingga memperpanjang umur pakai membran ultrafiltrasi dan mengurangi biaya pengoperasian.
Meningkatkan stabilitas sistem: Informasi dalam laporan kualitas air membantu perancang mengoptimalkan desain dan parameter pengoperasian seluruh sistem ultrafiltrasi, meningkatkan stabilitas dan keandalan sistem.
4. Sesuai dengan persyaratan peraturan
Standar air minum: Untuk proyek pengolahan air minum, laporan kualitas air merupakan dasar penting untuk mengevaluasi apakah efek pengolahan memenuhi standar air minum nasional dan lokal.
Peraturan lingkungan: Di bidang pengolahan air limbah industri, pelaporan kualitas air juga merupakan mata rantai utama dalam mengevaluasi apakah efek pengolahan memenuhi persyaratan peraturan lingkungan.
Parameter utama kualitas air masuk untuk sistem ultrafiltrasi
Kekeruhan:
Zat-zat tersuspensi dan koloid seperti lumpur, pasir, debu, bahan organik halus, plankton, dll. dalam air dapat menyebabkan air menjadi keruh dan menunjukkan tingkat kekeruhan tertentu. Biasanya, zat-zat tersuspensi dan koloid ini juga dapat menjadi parasit bagi bakteri dan virus.
Kekeruhan umumnya diukur berdasarkan intensitas cahaya yang melewati sampel air, dan satuannya biasanya dinyatakan dalam NTU. Misalnya, kekeruhan air minum umumnya tidak boleh melebihi 1 NTU.
TSS (Total Suspended Solids):
Zat padat mengacu pada sampel air yang melewati membran filter dengan ukuran pori 0.45 μ m, tertahan pada membran filter dan dikeringkan hingga berat konstan pada suhu 103 derajat ~105 derajat.
Total padatan tersuspensi merupakan salah satu indikator penting untuk mengukur tingkat pencemaran air, dengan satuan pengukuran mg/L. Parameter ini umumnya lebih akurat daripada kekeruhan (kekeruhan biasanya tidak dapat mendeteksi partikel yang sangat halus).
SDI (Indeks Kepadatan Sedimentasi):
Nilai SDI merupakan salah satu indikator kualitas air yang penting untuk sistem pengolahan air reverse osmosis. Nilai ini menunjukkan kandungan partikel, koloid, dan zat lain dalam air yang dapat menyumbat berbagai peralatan pemurnian air. Parameter ini biasanya digunakan untuk mengetahui kemungkinan adanya partikel, koloid, dan zat lain yang menyumbat berbagai peralatan pemurnian air di dalam air.
Pengukuran SDI melibatkan penambahan tekanan tertentu secara terus-menerus (30PSI, setara dengan 2,1kg/cm) dari air yang diuji ke membran filter mikropori dengan diameter 47mm dan ukuran pori 0,45 μm. Waktu yang diperlukan untuk menyaring 500ml air, Ti (detik), dan waktu yang diperlukan untuk menyaring 500ml air lagi setelah 15 menit penyaringan terus-menerus (T) dicatat, Tf (detik), dan nilai SDI dapat dihitung menggunakan rumus.
TOC (Total Karbon Organik):
Parameter ini paling umum digunakan untuk menentukan kandungan bahan organik dalam air, mengacu pada total kandungan karbon dari bahan organik terlarut dan tersuspensi dalam air, termasuk bahan organik alami (NOM) dan bahan organik sintetis, yang sering dinyatakan sebagai "TOC".
Karbon organik total umumnya digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan dan tren pengotoran organik dan biologis dalam air umpan ultrafiltrasi, dengan TOC diukur dalam mg/L. Ketika TOC dalam influent membran ultrafiltrasi lebih besar dari 2 mg/L, ini menunjukkan kemungkinan tinggi pengotoran biologis pada permukaan membran ultrafiltrasi.
DOC (Karbon Organik Terlarut):
Bagian dari total karbon organik (TOC) yang dapat terlarut dalam air secara umum mengacu pada karbon organik yang dapat melewati membran filter 0.45 mikron dan tidak menguap selama proses analisis.
Selain membersihkan air, proporsi karbon organik terlarut (DOC) terhadap total karbon organik (TOC) di sebagian besar badan air alami adalah sekitar 80-95%.
COD (Permintaan Oksigen Kimia):
Jumlah zat pereduksi dalam sampel air yang dapat dioksidasi oleh oksidan kuat, yaitu padanan oksigen dari zat yang dapat dioksidasi oleh oksidan kuat.
Meskipun beberapa ion anorganik seperti ion besi divalen juga dapat teroksidasi dalam sampel air, untuk sebagian besar air alami dan industri, zat yang teroksidasi adalah bahan organik. Ini adalah parameter polutan organik yang penting dan dapat diukur dengan cepat.
BOD (Kebutuhan Oksigen Biologis):
Permintaan oksigen biokimia atau konsumsi oksigen biokimia (umumnya mengacu pada permintaan oksigen kimia lima hari) merupakan indikator komprehensif kandungan polutan aerobik seperti bahan organik dalam air.
Jumlah total oksigen terlarut yang dikonsumsi dalam air selama oksidasi dan dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme, yang menghasilkan transformasi anorganik atau gas, dinyatakan dalam ppm atau mg/L.
Agar nilai deteksi dapat dibandingkan, periode waktu yang seragam umumnya ditentukan, di mana mikroorganisme dikulturkan dengan sampel air pada suhu tertentu dan konsumsi oksigen terlarut dalam air diukur.
Umumnya, periode lima hari digunakan, yang dikenal sebagai kebutuhan oksigen biokimia lima hari, yang dilambangkan sebagai BOD5. Semakin besar nilai BOD, semakin banyak bahan organik yang terkandung dalam air, dan semakin parah pencemarannya.
Penyerapan UV254:
Nilai UV254 mengacu pada absorbansi beberapa senyawa organik dalam air di bawah sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 254nm, yang mencerminkan keberadaan alami zat humik dan senyawa aromatik yang mengandung ikatan rangkap karbon-karbon dan ikatan rangkap karbon-oksigen dalam air. Satuannya adalah cm-1 dan dapat digunakan sebagai parameter pengganti TOC.
Jika absorbansi UV254 dari influen ultrafiltrasi lebih tinggi dari 0.5cm-1, ini menunjukkan bahwa membran ultrafiltrasi kemungkinan mengalami biofouling.
SUVA (serapan UV spesifik):
Rasio UV254 terhadap DOC. Jika SUVA lebih besar dari 4, berarti bahan organik dalam air sebagian besar adalah zat humik. Jika SUVA kurang dari 2, bahan organik dalam air sebagian besar adalah alga.
O&G (minyak, hidrokarbon):
Terdiri dari satu atau lebih hidrokarbon cair. Jika influen ultrafiltrasi mengandung minyak, meskipun kandungannya sangat kecil (seperti<0.05mg/L), it will accelerate membrane fouling.
Besi dan mangan:
Bentuk oksidasi besi dan mangan dapat dicegat oleh sistem membran ultrafiltrasi, tetapi pada saat yang sama, hal itu juga dapat menyebabkan pengotoran membran. Ion besi umumnya ada secara alami (seperti dalam air tanah), atau dihasilkan oleh korosi pada pipa atau peralatan di hulu, atau oleh bahan kimia sisa dari proses pengolahan dan koagulasi di hulu.
Kalsium dan magnesium:
Kesadahan air terutama berasal dari ion kalsium dan ion magnesium. Berdasarkan kesadahannya, air dapat diklasifikasikan sebagai air lunak (maksimum tidak melebihi 60 mg/L sebagai CaCO3), air sadah (maksimum tidak melebihi 180 mg/L sebagai CaCO3), dan air sangat sadah (melebihi 180 mg/L sebagai CaCO3).
Kesadahan tidak berbahaya bagi kesehatan manusia, tetapi kesadahan yang berlebihan dalam air dapat menyebabkan kerak pada jaringan pipa, peralatan, atau permukaan membran selama pengolahan air.
Daya konduksi:
Konduktivitas air berhubungan linier dengan total padatan terlarut (TDS), yang menunjukkan konduktivitas air, diukur dalam μ S/cm.
Nilai pH:
Digunakan untuk menunjukkan keasaman atau kebasaan air. Air dengan nilai pH kurang dari 7 bersifat asam, sedangkan air dengan nilai pH lebih dari 7 bersifat basa. Nilai pH air murni adalah 7, yang bersifat netral.
Nilai pH yang tinggi dapat menyebabkan air terasa pahit dan dapat dengan mudah menyebabkan kerak pada pipa dan peralatan air. Air dengan nilai pH yang rendah dapat menimbulkan korosi atau melarutkan logam dan peralatan lainnya.
Silikon dioksida:
Dibagi menjadi silika aktif (silika terlarut) atau silika tidak aktif (silika koloid). Secara umum, silika koloid dapat menyebabkan pengotoran dan penyumbatan membran ultrafiltrasi.
