Dalam sistem pengolahan air bersih (Water Treatment Plant/WTP), pressure filter adalah salah satu unit proses yang paling penting. Di sinilah partikel tersuspensi, sedimen, dan kontaminan halus yang lolos dari tahap koagulasi dan sedimentasi akhirnya ditahan sebelum air masuk ke tahap desinfeksi atau distribusi.
Namun pressure filter yang tidak dirawat dengan benar, khususnya yang tidak menjalani proses backwash secara rutin dan efektif, akan kehilangan kemampuan filtrasinya secara bertahap. Dan di sinilah roots blower memiliki peran yang sering diabaikan yaitu menjadi sumber udara untuk proses air scouring yang memastikan media filter bersih kembali setelah setiap siklus operasi.
Pressure filter adalah unit filtrasi yang beroperasi di bawah tekanan positif, air dipompakan masuk ke dalam vessel bertekanan yang berisi media filter, melewati lapisan media tersebut, dan keluar sebagai air yang lebih bersih dari sisi outlet.
Berbeda dari gravity filter yang mengandalkan gaya gravitasi untuk mengalirkan air melalui media filter, pressure filter menggunakan tekanan pompa untuk mendorong air melewati media dengan laju aliran yang lebih tinggi. Ini membuatnya lebih kompak dan lebih cepat dalam memproses volume air yang besar, keunggulan yang menjadikannya pilihan dominan di sistem WTP industri dan komersial.
Pressure filter umumnya berbentuk vessel silinder vertikal atau horizontal dari baja karbon atau stainless steel, dengan media filter yang tersusun dalam lapisan di dalamnya. Ukurannya bervariasi dari unit kecil berdiameter beberapa ratus milimeter hingga vessel industri berdiameter lebih dari 3 meter.
Air baku yang sudah melalui tahap pre-treatment (koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi) dipompakan masuk ke pressure filter melalui inlet di bagian atas vessel. Air mengalir ke bawah melewati lapisan media filter, padatan tersuspensi, partikel halus, dan flok yang tersisa tertahan di dalam pori-pori antar butiran media, sementara air yang sudah tersaring keluar melalui underdrain system di bagian bawah vessel.
Seiring berjalannya waktu, padatan yang tertahan di media filter terakumulasi. Akumulasi ini meningkatkan pressure drop (perbedaan tekanan antara inlet dan outlet), semakin kotor media, semakin tinggi hambatan yang harus diatasi pompa untuk mempertahankan laju aliran yang sama. Ketika pressure drop mencapai batas yang ditentukan, atau setelah interval waktu tertentu, siklus filtrasi dihentikan dan proses backwash dimulai.
Baca Juga: Manfaat dan Proses Backwash Filter untuk Waste Treatment Plant (WTP)
Pemilihan media filter menentukan jenis kontaminan yang bisa dihilangkan dan efektivitas filtrasi secara keseluruhan.
Sand filter menggunakan lapisan pasir silika sebagai media utama. Ini adalah jenis pressure filter yang paling umum dan paling ekonomis, cocok untuk menyaring partikel tersuspensi dan sedimen dari air baku dengan turbiditas sedang.
Ukuran butiran pasir yang digunakan bervariasi, pasir lebih kasar di lapisan atas untuk menahan partikel besar, pasir lebih halus di bawah untuk filtrasi yang lebih baik. Gravel biasanya diletakkan di lapisan paling bawah sebagai pendukung media dan untuk mendistribusikan air secara merata ke underdrain.
Multimedia filter menggunakan kombinasi beberapa jenis media dengan densitas berbeda, umumnya antrasit (di lapisan atas), pasir silika (tengah), dan garnet (bawah). Susunan ini memungkinkan filtrasi bertingkat, partikel besar tertahan di lapisan antrasit yang lebih kasar, partikel halus tertahan di lapisan bawah yang lebih rapat.
Dibanding sand filter konvensional, multimedia filter menghasilkan kualitas air yang lebih baik dan memiliki kapasitas penampungan padatan yang lebih tinggi sebelum perlu dibackwash, artinya siklus operasi yang lebih panjang dan frekuensi backwash yang lebih rendah.
Activated carbon filter menggunakan karbon aktif sebagai media untuk menghilangkan kontaminan organik, klorin bebas, bau, dan rasa yang tidak diinginkan dari air. Jenis ini sering digunakan sebagai tahap polishing setelah sand filter atau multimedia filter, bukan sebagai unit filtrasi utama untuk partikel tersuspensi.
Karbon aktif lebih sensitif terhadap kondisi backwash yang tidak tepat dibanding pasir atau antrasit, tekanan dan laju backwash yang berlebihan bisa merusak struktur butiran karbon dan mengurangi kapasitas adsorpsinya.
Baca Juga: Pengolahan Air Limbah dengan Blower Water Treatment
Padatan yang terakumulasi di dalam media filter tidak bisa dibiarkan terus menumpuk. Selain meningkatkan pressure drop yang memaksa pompa bekerja lebih keras, akumulasi berlebih bisa menyebabkan channeling, kondisi di mana air mencari jalur paling sedikit hambatan melalui media yang sudah padat, melewati sebagian besar padatan yang tertahan alih-alih tersaring dengan baik.
Channeling berarti air keluar dari filter dengan kualitas yang jauh di bawah standar meski pressure drop terlihat normal, kondisi yang berbahaya karena tidak selalu terdeteksi tanpa pengujian kualitas air yang rutin.
Proses backwash membalik arah aliran air, air bersih bertekanan dialirkan dari bawah ke atas melalui media filter, mengangkat dan memfluidisasi butiran media, melepaskan padatan yang tertahan, dan membawa kontaminan keluar melalui saluran pembuangan di bagian atas vessel.
Backwash yang efektif harus cukup kuat untuk memfluidisasi seluruh lapisan media secara merata, tapi tidak terlalu kuat hingga media ikut terbawa keluar bersama air buangan.
Air scouring adalah tahap awal dari proses backwash di mana udara bertekanan, bukan air, dialirkan dari bawah ke atas melalui media filter sebelum atau bersamaan dengan aliran air backwash.
Gelembung udara yang naik melalui media filter menciptakan agitasi mekanis yang jauh lebih intens dibanding backwash air saja. Gesekan antar butiran media yang terjadi selama air scouring efektif melepaskan padatan yang sudah menempel kuat di permukaan butiran, padatan yang tidak akan lepas hanya dengan aliran air backwash biasa.
Hasil air scouring yang baik terlihat dari warna air buangan yang lebih keruh di awal proses, tanda bahwa padatan yang sebelumnya tersimpan di dalam media berhasil dilepaskan. Setelah air scouring selesai, backwash air dilanjutkan untuk membawa padatan yang sudah terlepas keluar dari vessel.
Roots blower adalah pilihan yang umum digunakan sebagai sumber udara untuk air scouring karena karakteristik aliran positive displacement-nya, menghasilkan aliran udara yang konstan pada tekanan yang stabil, tidak terpengaruh oleh fluktuasi tekanan balik dari sistem.
Spesifikasi tekanan blower untuk air scouring harus dihitung berdasarkan kedalaman media filter, tekanan hidrostatis air di atas media, dan head loss di jalur perpipaan udara.
Yang perlu diperhatikan adalah laju udara untuk air scouring harus dikontrol dengan tepat. Terlalu rendah, agitasi tidak cukup untuk melepas padatan yang menempel. Terlalu tinggi, media filter bisa terdistribusi ulang secara tidak merata di dalam vessel, atau butiran media yang lebih ringan (seperti antrasit) bisa ikut keluar bersama udara buangan.
Baca Juga: Mengenal High Pressure Blower Yang Punya Banyak Peran Di Industri
Pressure filter adalah komponen penting dalam sistem WTP yang kinerjanya sangat bergantung pada konsistensi proses backwash. Dan backwash yang efektif, khususnya yang menggunakan tahap air scouring, membutuhkan sumber udara yang andal dengan aliran dan tekanan yang stabil.
Baca Juga: Tips Memilih Roots Blower Sesuai Kapasitas dan Tekanan
Roots blower dengan prinsip positive displacement memenuhi kebutuhan tersebut: aliran konstan, tekanan stabil, dan keandalan operasi yang bisa diandalkan untuk siklus backwash yang berjalan secara terjadwal. Jika sistem WTP di fasilitas Anda membutuhkan roots blower untuk air scouring atau aplikasi lainnya, Pedro Gil adalah pilihan yang layak dipertimbangkan, didistribusikan langsung di Indonesia oleh PT Intidaya Dinamika Sejati. Hubungi tim PT Intidaya untuk konsultasi teknis dan rekomendasi unit yang sesuai.
