7 Pengetahuan Dasar Cara Membersihkan Membran Reverse Osmosis

7 Pengetahuan Dasar Cara Membersihkan  Membran Reverse Osmosis

Cara membersihkan Membran Reverse Osmosis yang baik terkadang jarang diketahui oleh tim teknik yang memelihara sistem reverse osmosis. Di beberapa tempat bahkan sama sekali tidak tahu atau tidak dilengkapi dengan tim teknik.

Pengetahuan mengenai cara membersihkan membran reverse osmosis ini perlu disampaikan kepada tim teknik, agar bisa memperpanjang masa pakai membran elemen.

Membersihkan membran hanya bisa dilakukan untuk membran yang sifatnya “fouling” (mampat), sedangkan membran yang sifatnya “failure” (rusak) tidak bisa dilakukan dengan cara cleaning.

Kapasitas produksi membran yang efisien untuk dibersihkan umumnya pada reverse osmosis dengan kapasitas medium atau lebih besar, misalnya 2 M³/Jam keatas. Kapasitas ini berlaku untuk semua jenis reverse osmosis yaitu reverse osmosis air tawar, air payau, air laut dan membrane nano filtrasi.

• Kapan Membran Harus di Bersihkan ?
• Berapakah Kapasitas RO efisien untuk di bersihkan ?
• Perlengkapan Apa Saja Yang Harus Disiapkan ?
• Apakah Perbedaan Membran Mampat dan Rusak ?
• Bahan Kimia apa yang digunakan ?
• Bagaimana Menghitung Volume larutan yang digunakan ?
• Bagaimana Metodenya ?

1. Kapan Membran Harus di Bersihkan ?

Membran reverse osmosis pasti akan mengalami penurunan kapasitas juga kualitasnya. Indikasi adanya Penurunan fungsi terlihat dari kapasitas (air produk) dan kenaikan pressure (tekanan). Segera lakukan pembersihan membran, sebelum tingkat fouling membran semakin tinggi. Karena semakin tinggi kerak yang menempel, maka akan semakin semakin susah untuk dibersihkan.

Pada umumnya indikator membrane harus di cleaning adalah kapasitasnya sudah menurun. Hal ini ditunjukkan pada instrumen flow meter, baik type rota meter atau digital.

Apabila kapasitas produksi sudah turun sebesar 20% lakukanlah segera cleaning. Jangan biarkan kapasitasnya terus menurun, hal ini akan menyebabkan semakin banyanya elemen fouling pada membrane.

Contoh penurunan kapasitas adalah apabila produksi awalnya sebesar 1000 ltr per jam, maka jangan lebih rendah dari 800 ltr/jam untuk cleaning.

Hal yang menjadi tindakan TERLARANG adalah, jangan pernah memutar Valve Concentrate ketika terjadi penurunan kapasitas. Apabila ini dilakukan, maka hasil akan lebih tinggi kembali. Namun tekanan pompa sudah naik. Sehingga menyebkan potensi penumpukan kerak dan material organik semakin banyak.

2. Berapakah Kapasitas RO efisien untuk di Bersihkan ?

Tentunya setiap kapasitas membran bisa dilakukan bersihkan, tapi bagaimana efisiensinya ? Untuk itu dari pengalaman kami, bahwa minimal RO dengan kapasitas 1000 liter/jam paling kecil bisa di bersihkan.

Efisiensi ini hanya mempertimbangkan kapasitas yang paling kecil, kalau kapasitas terbesar seberapa besarpun bisa diatur efisiensinya.

Pertimbangan efisiensi ini tentunya berhubungan dengan biaya pengadaan kimia, waktu dan sumber daya tim teknik. Menggunakan bahan kimia yang baik pastinya akan ada biaya yang cukup besar. Sementara kalau digunakan untuk kapasitas kecil, tentunya akan menjadi biaya cukup tinggi.

Pada kapasitas kecil tentunya jumlah dan ukuran membrannya kecil dan sedikit. Misalnya, kapasitas 300 liter per jam, hanya membutuhkan 1 pc membrane 4 X 40 inch, sementara membeli kimia cleaning Asam sebanyak 1 kg adalah 200 – 300rb ditambah cleaning Basa juga jumlahnya sama. Belum terhitung biaya Filter Cartdige dan Tim Teknik.

Sehingga untuk kapasitas kecil, apabila mampat 20%, maka lebih baik dibiarkan. Sampau sudah tidak efisien lagi, sampai fouling sudah 60 – 70% untuk diganti membrane yang baru.

3. Perlengkapan Apa Saja Yang Harus Disiapkan ?

Cara membersihkan membran reverse osmosis bisa dilakukan apabila sudah tersedia fasilitas system. Istilah umumnya dikenal dengan CLEANING IN PLACE (CIP). Fasilitas ini terdiri dari pompa sirkulasi, tangki kimia, filter cartridge dan instrumen pendukung.

Apabila tindakan membersihkan membran reverse osmosis dengan CIP tidak menghasilkan kondisi yang lebih baik, cara lainnya adalah dengan merendam membrane dengan larutan asam. Cara seperti ini harus melepas membrane dari housingnya, tentunya cara melepaskan membutuhkan teknik dan perlengkapan sendiri.  Panduan cara melepaskan membrane bisa dilihat pada video ini.

Adapun kesiapan untuk melakukan pembersihan adalah sbb :

1. Cek Fasilitas Cleaning In Place (CIP), pada unit besar (diatas 5 M³/Jam) biasanya sudah dilengkapi pada saat pembelian unit Reverse Osmosis.
2. Apabila Fasilitas CIP belum ada, maka bisa di siapkan komponen utamanya seperti : a) Pompa Cleaning (stainless tekanan 20 psi) b) Prefilter Cartridge 5 micron dengan kapasitas 3 kali lipat kapasitas RO c) Tangki kimia, kapasitasnya minimal 1 kali kapasitas RO d) instrumen pressure gauge, flow meter e) selang atau pipa penyambung f) valve – valve
3. Bahan Kimia Asam Kuat dan Basa Kuat sesuai anjuran yang khusus untuk membrane RO. Jangan menggunakan bahan generik asam kuat dan basa kuat umum, karena kalau konsentrasinya kurang tepat akan merusak pori-pori membrane.
4. Kualitas air pencampur yang baik, umumnya menggunakan air produk RO.
5. Perlengkapan teknik standar untuk penyambungan pipa atau selang.

4. Apakah Perbedaan Membrane Mampat dan Rusak ?

Kapasitas produksi yang menurun bisa disebabkan karena membran mampat (fouling) atau membrane rusak (failure). Membran foouling sudah dijelaskan diatas, umumnya bisa di lakukan bersihkan.

Membran fouling umumnya terjadi selah 4 – 5 bulan pemasangan yang baik. Perhatikan apabila terjadi fouling yang terlalu cepat, cek juga sbb :

Apakah pre-treatment sudah berfungsi dengan baik ?

Apakah juga jenis pre-treatment yang dipilih sudah tepat ?

Apakah antiscalan sudah sesuai konsentrasinya ?

Kalau menggunakan softener, apakah sudah tepat waktu regenerasinya ?

Sementara membran yang Rusak, umumnya bisa terjadi dengan cepat. Kalau fouling biasanya grafiknya akan menurun lebih landai. Sementara membran rusak bisa tidak menghasilkan dalam waktu cepat, misalnya 1 – 2 hari dari pemasangan pertama.

Kasus – kasus membran rusak terjadi pada adanya media yang “lolos” akibat bocornya strainer pada filter pre-treatment. Atau media filter yang kualitasnya kurang baik. Kami menyarankan, apabila menggunakan pre-treatment untuk RO pastikanlah dari produk yang baik.

Penggunaan carbon aktif dengan kualitas rendah, akan membuat banyak material carbon yang hancur. Akibat hancurnya ini maka butiran atau debu halus akan terbawa tekanan air dan lolos dari prefilter cartridge.

Dengan lolosnya ke filter cartridge maka sudah pasti akan menempel di permukaan membran (surface fouling). Apabila hal ini terjadi, maka permukaan membran sisi input/feed, akan ditutupi serbuk carbon, sehingga air tidak bisa melewati membran. Kondisi ini kemungkinannya akan susah dan cenderung tidak bisa dilakukan cleaning. Dengan kondisi ini membran harus diganti.

Kasus lainnya adalah apabila menggunakan air baku dari yang berkaporit. Atau air baku yang di injeksikan kimia chlorine (sanitasi). Apabila fungsi karbon untuk menyerap air berkaporit tidak baik. Atau fungsi DeChlorinasi tidak berfungsi dengan baik, maka membran akan rusak akibat unsur kimia kaporit atau chlorin ini.

Kedua contoh diatas adalah dominan terjadi yang menyebabkan terjadinya kerusahkan pada membran. Tentunya ada beberapa kasus lagi, seperti water hammer, antiscalant bloking dll.

5. Bahan Kimia apa yang digunakan ?

Bahan kimia yang digunakan untuk membersihkan membran sebaiknya dari bahan kimia yang memang diperuntukkan khusus untuk membran. Selain formulanya sudah terukur agar tidak merusak pori – pori membrane, juga biasanya sudah memenuhi standar MSDS dan NSF.

Apakah bahan kimia ini dijual bebas ? Bahan kimia khusus ini pastinya tidak terlalu banyak di jual bebas. Maksudnya hanya beberapa supplier khusus water treatment yang menyediakan.

Apabila bahan kimia khusus membran ini sulit di dapat, sebagai alternatif tentunya bisa menggunakan bahan yang generik. Walaupun ada resiko rusaknya membran, namun dibanding kebutuhan produksi yang mendesak maka faktor ini bisa diabaikan.

Kimia generic yang umum digunakan adalah citric acid untuk asam kuat dan caustic soda untuk basa kuat. Bisa juga asam sulfat digunakan untuk asam kuat, tapi harus diperhatikan pada konsentrasi rendah.

6. Bagaimana Menghitung Volume larutan yang digunakan ?

Menghitung volume larutan media cleaning tergantung dari diameter membran yang digunakan dan jumlah membran yang digunakan. Pada perhitungan ini hanya di ilustrasikan terhadap membran dengan ukuran diameter 4 dan 8 inch saja.

ESTIMASI VOLUME LARUTAN KIMIA :

V = EL x VOL x 5

EL = Jumlah Elemen Membrane

Vol = Table Flow Rate untuk Membrane

EL- 4 X 40 = 10 Liter

EL- 8 X 40 = 24 Liter

ESTIMASI KAPASITAS FLOW :

HTF = NV X HF

MTF = NV X MF

RTF = Aliran Flow Tinggi

MTF = Aliran Flow Menengah

NV = Jumlah Vessel/Housing secara Paralel

HF = Konstanta Aliran Flow Tinggi

MF = Konstanta Aliran Flow Sedang

MF – 4 X 40 = 16 Ltr/Menit

HF – 4 X 40 = 40 Ltr/Menit

MF – 8 X 40 = 100 Ltr/Menit

HF – 8 X 40 = 140 Ltr/Menit

Konsentrasi bahan kimia yang digunakan sangat bervariasi, jenis bahan kimianya ada yang menggunakan padat, bubuk dan cairan.

Pada contoh disini disebutkan dari salah satu merk yang biasa kami gunakan, konsentrasinya adalah 25 gram/liter air. Artinya, apabila dibutuhkan larutan cleaning membrane sebanyak 100 liter, maka dibutuhkan kimia (untuk 1 jenis saja) sejumlah 2500 gram (2.5 kg).

7. Bagaimana Langkah – langkah Membersihkan Membrane ?

Langkah – langkah dari cara membersihkan membran reverse osmosis sangat tergantung dari sistem reverse osmosisnya juga sistem Cleaning in Placenya.

Tindakan paling baik adalah menghubungi vendor/supplier unit reverse osmosis untuk mendapat material membran yang digunakan dan komponen lainnya.

Dibawah ini prosedur umum yang biasanya dilakukan oleh tim kami :

1. LEPAS PIPA FEED DAN CONCENTRATE : lepas pipa feed atau port input dan masukkan ke port CIP.
2. BERSIHKAN PIPA, TANGKI DAN CARTRIDGE/BAG FILTER
3. SIAPKAN LARUTAN KIMIA : a) Gunakan air baku dari air RO (atau paling buruk gunakan air softener) b) Campur media pertama dengan stabilisasi pH, sesuaikan volume dengan perhitungan rumus sederhana diatas. Untuk fouling yang terlalu mampat, tambahkan volume 1.5 kali.
4. LAKUKAN UNTUK LANGKAH ACID CLEANING (pH 3)
5. SIRKULASI DENGAN FLOW RENDAH
6. SIRKULASI DENGAN FLOW SEDANG
7. SIRKULASI DENGAN FLOW TINGGI
8. RENDAM (optional) : apabila fouling terlalu berat, bisa dilakukan merendam (soaking) selama 1 – 2 jam.
9. SIRKULASI FLOW TINGGI (optional melanjutkan point 8) : Lakukan selama 15 – 60 menit
10. SIRKULASI FLUSHING : lakukan selama 15 – 20 menit dengan air bersih dari RO produk.
11. SIAPKAN LARUTAN BASA KUAT UNTUK STEP KE – 2 : lakukan dengan procedure yang sama.

SISTEM PEMBERSIH MEMBRANE