Metode Saringan Pasir Cepat: Pengertian, Fungsi, Desain, Cara Kerja, Alat dan Bahan, Kelebihan dan Kekurangan
Apa itu saringan pasir cepat? Metode penjernihan air dengan cara saringan pasir cepat adalah saringan pasir mekanik untuk menghilangkan partikel tersuspensi dalam air. Saringan pasir cepat (SPC) atau rapid sand filter adalah jenis filter yang digunakan dalam pemurnian air dan biasanya digunakan di fasilitas air bersih atau air minum kota sebagai bagian dari sistem pengolahan beberapa tahap.
- Apa fungsi saringan pasir cepat?
- Bagaimana cara kerja saringan pasir cepat?
- Apa alat dan bahan yang digunakan dalam saringan pasir cepat?
- Bagaimana arah penyaringan pada saringan pasir cepat?
- Kelebihan dan kekurangan saringan pasir cepat?
 |
| Gambar desain saringan pasir cepat. Sumber dari sswm.info |
Apa Fungsi Saringan Pasir Cepat?
Saringan Pasir Cepat memiliki fungsi utama sebagai media penyaring untuk menghilangkan partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam air dengan tingkat kekeruhan yang bervariasi. Tingkat kekeruhan ini seringkali disebut sebagai "turbidity" air, yang merupakan ukuran dari sejauh mana air terlihat keruh atau berawan. Air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi dapat terlihat "kotor" atau "berlumpur" dan sering kali mengandung partikel-partikel halus yang dapat membahayakan kesehatan manusia jika dikonsumsi.
Bagaimana Cara Kerja Saringan Pasir Cepat?
Filtrasi pasir cepat bekerja dengan proses pengolahan murni secara mekanik. Saat air mengalir melalui beberapa lapisan pasir dan kerikil berbutir kasar, partikel tersuspensi yang relatif besar tertahan. Biasanya saringan pasir cepat ini digunakan untuk jumlah air yang sangat besar.
Apa Alat dan Bahan yang Digunakan dalam Saringan Pasir Cepat?
Saringan Pasir Cepat terdiri dari berbagai alat dan bahan:
- Bak Penyaring
- Media Penyaring
- Material Pendasar
- Sistem Drainase Bawah Tanah
- Perangkat Pendukung
a. Bak Penyaring
Bak Penyaring adalah bagian dari Saringan Pasir Cepat yang berfungsi sebagai wadah untuk mengalirkan air yang akan disaring. Kriteria desain bak saringan pasir secara umum:
- Bak ini biasanya berbentuk persegi panjang dan terbuat dari bata, batu, atau beton yang tahan air.
- Kedalaman Bak Penyaring biasanya berkisar antara 2,5 hingga 3,5 meter.
- Luas permukaan atau luas rencana tanki dapat bervariasi antara 10 hingga 50 meter persegi, dengan rasio panjang terhadap lebar tanki biasanya dijaga pada kisaran 1,25 hingga 1,35.
Tingkat penyaringan air dapat bervariasi antara 3000 hingga 6000 liter per jam per meter persegi.
b. Media Penyaring
Media penyaring adalah material yang digunakan untuk menyaring partikel-padat dari air. Biasanya, media ini berupa lapisan pasir dengan ketebalan 60 hingga 75 cm, dengan ukuran efektif (Dio) antara 0,45 hingga 0,7 mm. Koefisien keseragaman (Cu) dari media penyaring bervariasi antara 1,3 hingga 1,7, dan biasanya 1,5.
c. Material Pendasar
Media penyaring didukung oleh bahan dasar (kerikil) dengan ketebalan sekitar 45 hingga 60 cm. Bahan dasar ini memiliki gradasi dan disusun dalam berbagai lapisan, masing-masing dengan ketebalan 15 cm.
d. Sistem Drainase Bawah
Sistem pembuangan bawah pada Saringan Pasir Cepat memiliki dua fungsi utama:
- Menampung Air yang Sudah Tersaring: Sistem ini mengumpulkan air yang telah melalui proses penyaringan agar dapat diarahkan ke tempat yang sesuai.
- Mendistribusikan Air untuk Proses Pembersihan Balik (Backwash): Selama proses pembersihan balik, sistem pembuangan bawah juga berfungsi untuk mendistribusikan air yang digunakan dalam pembersihan media penyaring.
Terdapat beberapa sistem pembuangan bawah yang umum digunakan dalam Saringan Pasir Cepat, di antaranya adalah sistem pipa berlubang dan sistem pipa dengan strainer.
Sistem Pipa Berlubang
Sistem ini terdiri dari saluran pusat atau manifold yang terhubung dengan saluran lateral di kedua sisi. Saluran lateral dilengkapi dengan lubang berlubang dalam jarak tertentu (15 hingga 30 cm) untuk distribusi air yang efisien. Sistem ini relatif ekonomis dan mudah dalam pengoperasian, tetapi memerlukan jumlah air yang lebih banyak dengan kecepatan tinggi saat proses pembersihan balik.
Sistem Pipa dengan Strainer
Sistem ini juga terdiri dari saluran pusat atau manifold yang terhubung dengan saluran lateral di kedua sisi. Lubang-lubang kecil dibor di bagian atas saluran lateral, dan setiap lubang dilengkapi dengan strainer. Strainer ini bisa berupa baut atau perangkat yang terpasang di atas saluran lateral. Umumnya, jarak antara strainer adalah 15 hingga 30 cm.
e. Perangkat Pendukung
Untuk menjalankan Saringan Pasir Cepat dengan efisien, beberapa perangkat pendukung atau "appurtenances" diperlukan selama konstruksi. Perangkat ini meliputi bak pencucian, kompresor udara, katup-katup, alat pengukur kehilangan tekanan, pengatur aliran, dan lain sebagainya.
Bagaimana Arah Penyaringan pada Saringan Pasir Cepat?
Tergantung sistemnya, arah penyaringan saringan pasir cepat bisa downflow dan upflow. Perbedaannya terletak pada titik di mana air sebenarnya disaring. Sistem upflow turun ke bawah lalu ke atas untuk menyaring, sedangkan sistem downflow turun untuk menyaring dan kemudian kembali ke atas.
Kelebihan dan Kekurangan Saringan Pasir Cepat?
Kelebihan Saringan Pasir Cepat
- Sangat Efektif dalam Menghilangkan Kekeruhan: Saringan Pasir Cepat sangat efektif dalam menghilangkan kekeruhan air, biasanya dengan tingkat kekeruhan kurang dari 0,1-1 NTU (Unit Kekeruhan Nefelometri). Ini menjadikannya metode yang sangat baik untuk menjernihkan air yang terlihat keruh atau berawan.
- Tingkat Penyaringan Tinggi: Saringan Pasir Cepat dapat mencapai tingkat penyaringan yang tinggi, dengan laju penyaringan berkisar antara 4.000 hingga 12.000 liter per jam per meter persegi permukaan penyaringan. Ini memungkinkan penggunaan lahan yang relatif kecil untuk menghasilkan jumlah air yang signifikan.
- Tidak Ada Batasan pada Tingkat Kekeruhan Awal: Metode ini tidak memiliki batasan ketika menghadapi tingkat kekeruhan awal air yang tinggi, asalkan koagulan atau flokulan tersedia dan diterapkan dengan benar.
- Waktu Pembersihan (Backwashing) Cepat: Proses pembersihan (backwashing) hanya memakan waktu beberapa menit, dan penyaringan dapat segera digunakan kembali setelahnya.
Kekurangan Saringan Pasir Cepat
- Tidak Efektif dalam Menghilangkan Bakteri, Virus, Fluorida, Arsenik, Garam, Bau, dan Materi Organik: Saringan Pasir Cepat tidak efektif dalam menghilangkan mikroorganisme seperti bakteri dan virus, serta beberapa senyawa seperti fluoride, arsenik, garam, bau, dan materi organik. Oleh karena itu, diperlukan tahap pra-penyaringan dan pasca-penyaringan tambahan.
- Biaya Modal dan Operasional Tinggi: Investasi awal dan biaya operasional Saringan Pasir Cepat cukup tinggi, termasuk perawatan dan penggantian media penyaring.
- Pembersihan Rutin (Backwashing) yang Sering Diperlukan: Saringan Pasir Cepat memerlukan pembersihan rutin (backwashing) yang harus dilakukan setiap 24-72 jam. Ini memerlukan pemantauan dan pengaturan yang cermat.
- Supervisi Terampil Diperlukan: Operasi Saringan Pasir Cepat memerlukan pengawasan yang terampil, terutama dalam pengendalian aliran air dan dosis disinfektan.
- Konsumsi Energi Tinggi: Proses pembersihan balik (backwashing) dan operasi Saringan Pasir Cepat memerlukan konsumsi energi yang tinggi, terutama dalam hal penggunaan pompa untuk distribusi air.
- Pemrosesan Air Pembersihan Balik dan Lumpur Diperlukan: Air pembersihan balik (backwashing) dan lumpur yang dihasilkan memerlukan pemrosesan tambahan, seperti sistem pengolahan air kotor atau kolam stabilisasi.