Membersihkan Air Dari Kandungan Besi dan Mangan Berlebih dengan Zeolit
Air permukaan dan air tanah digunakan untuk penyediaan air minum. Beberapa di antaranya mengandung zat besi dan mangan. Kehadiran pengotor (kontaminan) ini di perairan alami tidak diinginkan karena kecenderungannya untuk teroksidasi dan mengendap dalam berbagai kondisi, menyebabkan keduanya menjadi masalah terkait pengolahan dan perawatan air.
Kemungkinan penggunaan zeolit untuk menghilangkan besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam konsentrasi rendah dari air dibahas dalam makalah ini. Proses pertukaran ion hingga batas maksimum yang diizinkan 0,3 mg/L untuk besi dan 0,05 mg/L untuk mangan, pencucian balik dan regenerasi diselidiki dalam uji kolom.
Kandungan Besi dan Mangan Pada Air
Besi dan mangan sering hadir bersama-sama di dalam sumber air minum dan membuat karakteristik air yang tidak diinginkan. Mereka dapat berada di perairan sebagai garam Fe2+ dan Mn2+ yang larut (terutama sulfat dan bikarbonat), partikel Fe3+ dan Mn4+ yang tidak larut; koloid, kompleks organik dan anorganik.
Bentuk dominan atau keadaan pengoksidasi logam ini tergantung pada kondisi lingkungan (pH, potensial redoks, suhu). Biasanya, zat besi dan mangan tidak berbahaya bagi kesehatan manusia, tetapi mereka dapat menyebabkan banyak masalah jika konsentrasinya melebihi kebutuhan standar masing-masing 0,3 dan 0,05 mg/L. Apalagi jika dikonsumsi terlalu lama, artinya keduanya bisa mengendap dalam tubuh. Jika terlalu banyak, maka bisa berbahaya.
Beberapa di antaranya adalah: warna dan rasa, pembentukan endapan di set distribusi, termasuk pembentukan lendir dari bakteri mangan dan besi, dll. Mereka mempersulit proses perawatan seperti klorinasi, pelunakan. Proses pengolahan air yang tepat dapat digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan – oksidasi/filtrasi, pertukaran ion, adsorpsi, dll.
Hampir semua sistem pengolahan menggunakan proses oksidasi/filtrasi. Secara umum, penghilangan mangan lebih banyak membahas masalah daripada besi. Oksidasi mangan membutuhkan lebih banyak waktu, jumlah oksidan yang lebih besar, nilai pH yang lebih tinggi. Untuk alasan ini, penghilangan mangan memerlukan proses perlakuan khusus – pertukaran ion, filter pengoksidasi, dll.
Sumber Kontaminan Besi dan Mangan Pada Air
Sifat kimia air tanah dipengaruhi oleh mineral dan gas yang bereaksi dengan air dalam perjalanannya yang relatif lambat melalui batuan dan sedimen. Ada dua sumber besi dan mangan di air tanah termasuk sumber Geogesik dan antropogenik.
Sumber pertama adalah di mana air tanah di akuifer melewati tanah, pasir, kerikil dan batu. Dengan demikian, kandungan besi dan mangan dapat larut dan kembali ke air tanah. Sumber antropogenik termasuk limbah industri, kebocoran TPA, drainase asam tambang, dll. yang mengarah ke konsentrasi besi dan mangan yang tinggi dalam air tanah.
Bentuk sumur, bagian pompa, pipa dan tangki penyimpanan juga dapat menyumbangkan besi dan mangan ke air tanah. Dari fakta tersebut di atas, konsentrasi besi dan mangan yang lebih tinggi dalam air menyebabkan banyak masalah teknologi termasuk kegagalan operasi sistem pasokan air dan penurunan kualitas air. Air dengan konsentrasi oksigen yang sedikit lebih tinggi membentuk kerak yang tidak diinginkan yang mengakibatkan pengurangan penampang aliran pipa.
Oksidasi konvensional yang diikuti dengan filtrasi adalah metode pengolahan air yang paling efektif yang digunakan untuk menghilangkan ion besi dan mangan ketika rasionya melebihi 10 mg/L. Sebelum besi dan mangan dapat disaring, mereka perlu dioksidasi ke keadaan di mana mereka dapat membentuk kompleks yang tidak larut.
Dalam metode ini perlu memasang filter karbon aktif untuk menghilangkan rasa dan bau yang tidak menyenangkan dari sisa klorin. Oleh karena itu, terlalu sedikit permanganat tidak akan mengoksidasi semua besi dan mangan selain fakta bahwa permanganat mahal dan meninggalkan air dengan warna merah muda.
Penghapusan Besi dan Mangan Untuk Kebutuhan Rumah Tangga
Tidak dipungkiri jika air tanah banyak digunakan untuk kebutuhan rumah tangga. Penghapusan besi dan mangan dari air tanah untuk keperluan rumah tangga dan untuk keperluan air minum menggunakan oksidasi aerobik adalah proses yang sulit dan panjang dan tidak memuaskan dalam banyak kasus karena alasan berikut:
(1) sulit untuk menyelesaikan proses oksidasi untuk menghilangkan kedua ion pada kondisi air yang sama karena perbedaan pH yang diperlukan untuk mengoksidasi besi dan mangan.
(2) Pertumbuhan bakteri besi pada saringan pasir atau katup, menyebabkan perubahan warna air dan meningkatkan kekeruhannya.
Oleh karena itu, metode pertukaran ion (zeolit) dianggap sebagai salah satu metode yang paling menjanjikan untuk menghilangkan ion besi dan mangan dari air tanah, karena konsentrasinya tidak melebihi 5 mg/L.
Menghilangkan Kandungan Besi dan Mangan dengan Zeolit
Air tanah bisa dikatakan sebagai sumber air yang cukup banyak digunakan bahkan bisa digunakan sebagai sumber air untuk minum, pertanian, keperluan rumah tangga dan industri. Sayangnya, ini ditandai dengan konsentrasi ion besi dan mangan yang tinggi. Artikel ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa kandungan besi dan mangan pada air bisa dikurangi dengan menggunakan zeolit.
Ditetapkan bahwa: 1) penghilangan mangan oleh zeolit dalam bentuk natrium jauh lebih efektif daripada zeolit alam; 2) regenerasi mangan oleh natrium klorida selesai, yang memperpanjang umur filter; 3) zeolit yang digunakan untuk pertukaran ion mangan dan diregenerasi dengan KMnO4 menunjukkan efek penyisihan besi yang baik; 4) zeolit alam adalah media filtrasi yang efektif untuk besi teroksidasi.
Ada juga yang menggunakan zeolit-4A dengan kandungan kaolinit. Oleh karena itu, kaolinit diolah secara hidrotermal melalui proses metakaolinisasi dan zeolitisasi untuk menghasilkan kristal zeolit-4A. Komposisi kimia kristal zeolit-4A dan morfologinya kemudian dikarakterisasi menggunakan difraksi sinar-X (XRD) dan scanning electron microscopy (SEM).
Pembuatan Zeolit 4A
Zeolit-4A disintesis melalui metakaolinisasi dan zeolitisasi. Metakaolinisasi menargetkan aktivasi termal kaolin, sedangkan zeolitisasi melibatkan serangan alkali dari kaolin amorf yang diaktifkan secara termal (metakaolin) dan transformasinya menjadi kristal Zeolit-4A.
Dalam hal ini, Kaolin Abu zenima dihancurkan dan diayak hingga >80 mikron. Setelah itu, kaolin dikalsinasi pada suhu 800 °C selama 5 jam untuk mengubah kaolin menjadi metakaolin. Kemudian, metakaolin yang dihasilkan dihaluskan, diayak hingga < 80 mikron. Campuran bubuk metakaolin dengan larutan natrium hidroksida dengan perbandingan 1 g:5 ml dibiarkan selama 24 jam pada suhu kamar.
Campuran reaksi diaduk pada 100 °C selama 4 jam. Kemudian campuran disaring dan dicuci dengan akuades untuk menghilangkan kelebihan basa, dituang dan disaring beberapa kali hingga pH mencapai 10,5, kemudian dikeringkan pada suhu 90 °C semalaman dan digiling hingga ukuran partikel < 80 mikron.
Proses Regenerasi Untuk Media Zeolit
Regenerasi filter media zeolit dalam proses percontohan, antara siklus penghilangan besi dan mangan, secara efektif dicapai dengan mengontak media zeolit pada 10% larutan NaCl komersial. Protokol regenerasi yang diadopsi untuk menggantikan besi, mangan dan kation lainnya yang teradsorpsi pada media zeolit selama siklus pengolahan air tanah dapat diperlihatkan pada percobaan ini. Desorpsi jumlah yang cukup besar dari keempat kation menunjukkan bahwa teknik regenerasi berhasil.
Terdapat lima belas siklus pengolahan air tanah mentah berulang di bawah kondisi yang sama menunjukkan reproduktifitas kinerja, dan tidak ada penurunan kapasitas tukar besi dan mangan zeolit yang diamati. Pengaruh regenerasi zeolit habis pada penyisihan konsentrasi awal 600 mg/L Fe+3 dan 1000 mg/L Mn2+ pada tiga ketinggian kolom yang berbeda. Adsorpsi massa total reguler dan desorpsi besi dan mangan berikutnya sangat cocok untuk serangkaian siklus kelelahan dan desorpsi.
Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa kualitas zeolit sebagai media adsorpsi untuk menghilangkan besi dan mangan dari air tanah mentah tidak menunjukkan tanda-tanda penurunan selama periode penelitian yang terbatas. Diperkirakan bahwa, penggunaan berulang kali, zeolit pada akhirnya akan terkikis sampai batas tertentu dan lapisan akan membutuhkan pengisian ulang. Ini akan menunjukkan kerusakan fisik atau kehilangan oleh gesekan daripada akumulasi kation dalam partikel zeolit.
Kesimpulan
Efisiensi penyisihan besi dan mangan dari air bawah tanah pada filter zeolit-A4 sintetis dipelajari. Ditemukan bahwa 30 mL/menit adalah laju alir terbaik untuk menghilangkan sekitar 98% besi. Sedangkan efisiensi penyisihan mangan mencapai 100% pada laju alir optimum 20 mL/menit.
Kesesuaian data eksperimen dengan model Thomas menunjukkan bahwa difusi eksternal dan internal tidak akan menjadi faktor pembatas. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa zeolit-A4 dapat digunakan sebagai filter sorben untuk air bawah tanah yang tercemar Fe2+ dan Mn2+.
Tidak hanya zeolit A4, tetapi juga zeolit dalam bentuk natrium dan lainnya seperti disebutkan di atas. Adapun zeolit alam bisa menjadi media filter untuk menyerap kandungan besi yang teroksidasi. Jadi, untuk menghilangkan kandungan besi dan mangan berlebih bisa menggunakan zeolit yang sudah dimodifikasi dan mengkombinasikannya dengan teknologi tertentu sesuai dengan kebutuhan.
Distributor Zeolit Untuk Hilangkan Kandungan Besi dan Mangan
Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. 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;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih 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 zeolit 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 zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.