Sebagian besar sistem osmosis balik titik penggunaan membuang lima galon air atau lebih ke saluran pembuangan untuk setiap galon air yang dimurnikan. Unit yang tidak efisien dapat mencapai rasio sepuluh banding satu. Angka pastinya berubah-ubah tergantung pada tekanan air masuk, suhu, dan padatan terlarut dalam air. Model efisiensi tinggi dan bersertifikasi WaterSense bekerja lebih baik dan membatasi aliran air buangan hingga 2.3 galon per galon air yang diolah. Sistem industri bertahap memulihkan jauh lebih banyak air yang masuk. Air yang mengalir ke saluran pembuangan bukanlah air yang terbuang secara tidak sengaja. Air tersebut membersihkan garam dan kontaminan yang diblokir oleh membran, yang merupakan alasan mengapa membran tetap berfungsi.
Mengapa Sistem RO Menghasilkan Air Limbah?
Air buangan dari sistem RO adalah aliran pekat yang membawa kontaminan yang tersumbat keluar dari membran. Jumlah air buangan yang dihasilkan suatu unit bergantung pada aliran silang yang dirancang untuk melewati membran tersebut. Di dalam bejana tekan, tekanan mendorong air umpan melawan membran semipermeabel. Itulah inti dari cara kerja osmosis terbalikBagian yang lolos menjadi permeat bersih. Garam, logam, dan partikel yang tertinggal tetap berada di sisi umpan. Sesuatu harus membawa material yang ditolak itu pergi, atau material tersebut akan menumpuk di membran dan membentuk kerak.
Inilah mengapa kata "limbah" menyesatkan. Aliran pembuangan memiliki fungsi. Aliran tersebut membilas permukaan membran sehingga sistem dapat terus memisahkan air. Tahap RO satu lintasan normal tidak dapat berjalan tanpa aliran tersebut. Sistem yang disebut "nol limbah" tidak membuang konsentrat tersebut. Mereka mengalihkannya, menggunakannya kembali, atau mengirimkannya ke proses lain di hilir.
Dalam praktiknya, ada cara cepat untuk membedakan unit yang boros dari unit normal: periksa kondisi umpan sebelum rasio. Sistem yang beroperasi di bawah tekanan nominalnya akan menunjukkan angka tinggi pada air buangan, tidak peduli seberapa bagus membrannya. Jadi, angka tinggi biasanya dijelaskan pada pengukur tekanan, bukan pada saluran pembuangan.
Rasio Air Limbah RO Khas Berdasarkan Jenis Sistem
Rasio air buangan RO sangat bervariasi, dari sekitar lima banding satu pada unit konvensional di bawah wastafel hingga jauh di bawah satu banding satu pada instalasi industri bertahap. Faktor pendorongnya adalah tingkat pemulihan, yang berbanding lurus dengan tekanan, tahapan, dan kontrol yang dapat diterapkan oleh sistem. Sebagian besar pemilik rumah memenuhi angka penggunaan konvensional terlebih dahulu. Program WaterSense EPA menyatakan bahwa unit tipikal membuang lima galon atau lebih air ke saluran pembuangan untuk setiap galon air olahan. Beberapa unit yang tidak efisien mencapai rasio sepuluh banding satu. Tim pengolahan air limbah di lokasi Universitas Minnesota menjelaskannya dalam istilah teknik: banyak sistem di bawah wastafel hanya beroperasi pada tingkat pemulihan 10 hingga 20 persen. Itu berarti sekitar empat hingga sembilan galon konsentrat per galon permeat.
| Tipe sistem | Limbah: diolah (dibuang per galon yang dimurnikan) | Perkiraan pemulihan | Mengapa rasionya berada di sini? |
|---|---|---|---|
| Tangki bawah wastafel konvensional | ~4:1 hingga 5:1+ (tidak efisien hingga 10:1) | ~10–20% | Tekanan kerja rendah, pembatas aliran sederhana |
| Pemanas air tanpa tangki yang efisien untuk penggunaan di tempat | diiklankan dengan rasio ~2:1 hingga 1:1 | ~33–50% (yang diiklankan) | Pompa penguat internal |
| Titik penggunaan bersertifikasi WaterSense | Rasio 2.3:1 atau lebih baik (batas EPA) | ≥ 30% | Batas efisiensi yang diatur |
| RO industri air payau | ~0.3:1 atau lebih rendah | ~75–85% | Tekanan lebih tinggi, susunan bertahap, antiscalant |
| RO industri air laut | ~1:1 hingga 1.5:1 | ~35–50% | Tekanan osmotik tinggi membatasi pemulihan |
Limbah yang diolah adalah jumlah galon air yang dibuang per galon air yang dimurnikan. Pemulihan adalah kebalikannya: bagian dari air baku yang menjadi produk (sekitar 30 persen pemulihan sama dengan 2.3:1). Angka penggunaan di tempat berasal dari EPA WaterSense dan Universitas Minnesota; angka industri dari AMTA. Pemulihan yang diiklankan untuk pengolah air tanpa tangki dan semua pengolah air industri bergantung pada tekanan air baku, suhu, dan salinitas, jadi pastikan untuk memverifikasinya dengan kondisi pengujian yang tertera pada unit.
Pola yang terlihat di seluruh hal ini jenis-jenis sistem osmosis terbalik Konsisten. Pemulihan meningkat seiring dengan tekanan yang dapat ditahan sistem dan kontrol yang dapat diterapkan. Unit kompak di bawah wastafel tidak memiliki keduanya. Itulah mengapa rasionya berada di ujung yang boros, dan tidak ada penggantian pembatas yang sepenuhnya menutup celah tersebut. Satu angka penggunaan diatur, bukan diiklankan. Untuk menyandang label WaterSense, sebuah sistem harus melewati empat bar. Sistem tersebut harus disertifikasi sesuai dengan NSF/ANSI 58, standar AS untuk material, konstruksi, dan penghilangan kontaminan sistem air minum RO. Sistem tersebut juga harus lulus ASSE 1086, standar efisiensi air RO. Sistem tersebut perlu mencapai efisiensi minimal 30 persen, yang merupakan batas 2.3 banding 1. Dan sistem tersebut harus menyertakan perangkat pemutus otomatis.
Cara Memperkirakan Rasio Air Limbah RO Anda
Anda dapat memperkirakan rasio air limbah sistem RO dari dua angka: berapa banyak air yang dihasilkan, dan berapa banyak yang dibuang. Keduanya terhubung melalui tingkat pemulihan, yaitu bagian air baku yang menjadi permeat. Dua rumus menghubungkan angka-angka tersebut:
- Tingkat pemulihan (%) = volume permeat ÷ volume umpan × 100
- Rasio limbah terhadap air olahan = volume limbah ÷ volume air hasil olah
Kedua hal tersebut berjalan beriringan. Pada tingkat pemulihan 30 persen, rasio limbah terhadap air olahan sekitar 2.3 banding 1, yang merupakan batas minimum WaterSense. Pada 50 persen, rasionya menjadi 1 banding 1. Pada 80 persen, yang umum untuk sistem industri air payau, rasionya turun menjadi sekitar 0.25 banding 1. Itu berarti empat galon produk untuk setiap galon air yang terbuang.
Untuk mengukur sistem Anda sendiri, catat aliran pembuangan dan aliran produk pada interval waktu yang sama. Untuk sistem tangki, jalankan dari tangki kosong hingga katup penutup tertutup. Kemudian bagi volume pembuangan dengan volume produk. Itu akan memberikan rasio limbah terhadap air olahan Anda. Angka yang jauh lebih buruk daripada peringkat biasanya berarti tekanan umpan rendah, air dingin, atau membran yang mulai aus, bukan sistem yang rusak.
Apa yang Menentukan Limbah Air RO?
Seberapa banyak air yang terbuang oleh sistem RO bergantung pada empat hal: tekanan air masuk, suhu air, TDS air masuk, dan kondisi membran. Tekanan dan suhu paling penting, karena keduanya menentukan apakah membran dapat berfungsi dengan baik. Jika Anda hanya dapat memeriksa dua hal, periksalah kedua hal tersebut. Tekanan adalah gaya yang mendorong air melewati membran. Pada banyak membran standar untuk rumah tangga, tekanan harus tetap di atas sekitar 35 hingga 40 psi. Di bawah itu, membran tidak dapat mempertahankan fluks nominalnya, sehingga lebih banyak air masuk yang terbuang. Membran industri beroperasi pada tekanan yang jauh lebih tinggi, yang ditentukan oleh salinitas air masuk dan tekanan osmotik. Suhu bekerja dengan cara yang sama: air dingin lebih kental dan bergerak melalui membran lebih lambat. Itulah mengapa sistem yang sama membuang lebih banyak air di musim dingin daripada di musim panas.
Keduanya merupakan kondisi hulu. Keduanya mengubah cara pembacaan setiap faktor lain, jadi pastikan keduanya sudah benar sebelum mencari penyebab yang salah. Setelah itu, TDS air umpan dan kondisi membran menjelaskan sebagian besar sisanya. Beban padatan terlarut yang lebih tinggi meningkatkan tekanan osmotik air umpan. Pada tekanan yang sama, lebih sedikit air yang melewati membran. Pada unit rumahan dengan pembatas aliran tetap, aliran pembuangan tetap hampir sama sementara permeat menurun. Jadi rasionya semakin buruk. TDS tinggi juga meningkatkan risiko kerak, dan itu membatasi pemulihan yang dapat ditampung sistem dengan aman. Membran yang tersumbat atau menua juga melakukan hal yang sama, begitu pula prefilter yang tersumbat yang mengurangi tekanan pada membran.
Inilah mengapa kami mengkonfirmasi tekanan dan suhu umpan untuk setiap sumber air sebelum kami menetapkan angka pemulihan. Membran yang sama dapat menghasilkan rasio yang sangat berbeda di dua lokasi. Angka yang dikutip tanpa kondisi pendukungnya tidak banyak memberi tahu Anda.
Mengapa Rasio 1:1 Tidak Selalu Lebih Baik
Rasio RO 1 banding 1 atau "nol limbah" tidak otomatis lebih baik. Memaksa fraksi penolakan rendah pada sistem yang tidak dirancang untuk itu mengorbankan penghematan air demi dua biaya: pengotoran membran yang lebih cepat dan TDS air hasil olahan yang lebih tinggi. Ketika sistem rumah tangga dijual sebagai "nol limbah," konsentrat biasanya masuk ke saluran air panas atau tangki penyimpanan, bukan ke saluran pembuangan. Itu menghemat air di atas kertas, tetapi mengirimkan kontaminan yang ditolak ke air yang Anda gunakan untuk mencuci dan memasak. Ini adalah kompromi dalam hal perpipaan, bukan terobosan dalam filtrasi.
Mendorong membran ke rasio 1 banding 1 hanya dengan membatasi aliran pembuangan memiliki biaya yang diabaikan oleh pemasaran. Dengan lebih sedikit air yang menyapu permukaan, padatan terlarut menumpuk lebih cepat di membran. Inilah jenis masalah yang mungkin terjadi. Pengotoran membran pada sistem RO bertekanan tinggi Hal itu mempercepat pembentukan kerak, memperpendek masa pakai membran, dan memungkinkan lebih banyak garam masuk ke dalam permeat. Pengguna RO yang berpengalaman belajar untuk memperhatikan peningkatan TDS produk tersebut. Para penghobi akuarium terumbu karang, yang termasuk di antara pengguna rumahan yang paling menuntut, melaporkan hal yang persis sama: kencangkan membran standar melebihi rasio yang ditentukan, dan Anda akan mendapatkan pengotoran yang lebih cepat dan penipisan resin pemurnian yang lebih cepat di hilir.
Pertanyaan yang lebih tepat adalah seberapa besar pemulihan yang dapat ditampung oleh suatu desain tanpa merusak air yang dihasilkannya. Sistem yang efisien dan baik mencapai hal tersebut dengan menambahkan tekanan dan resirkulasi internal, bukan dengan menyumbat saluran pembuangan.
Cara Mengurangi Limbah Air RO dengan Aman
Mengolah air limbah RO dengan aman dapat dilakukan dengan dua langkah: menaikkan tekanan kerja, dan menggunakan kembali konsentratnya. Kedua langkah ini lebih baik daripada membatasi pembuangan, karena penambahan tekanan akan meningkatkan rasio tanpa mengurangi aliran pembilas membran. Pengungkit yang paling efektif adalah tekanan. Pastikan tekanan umpan berada dalam kisaran yang ditentukan untuk membran. Jika pasokan air sumur atau kota rendah, pompa pendorong tekanan tinggi Hal ini meningkatkan pemulihan secara langsung, karena membran kemudian dapat melewatkan lebih banyak air dari setiap galon yang diterimanya. Pada sistem tangki, pompa permeat non-listrik melakukan pekerjaan serupa menggunakan energi yang sudah ada dalam aliran air garam. Produsen pompa ini melaporkan pengurangan nyata dalam air limbah. Namun, penghematan sebenarnya bergantung pada bagaimana rumah tangga tersebut mengambil air.
Perawatan rutin mencegah rasio memburuk seiring waktu. Prefilter yang tersumbat menurunkan tekanan pada membran, sehingga penggantian sedimen dan karbon sesuai jadwal melindungi pemulihan sekaligus rasa. Cara lain adalah dengan menggunakan kembali air limbah, bukan menguranginya. Air buangan dapat digunakan untuk keperluan non-minum seperti irigasi, pembersihan, atau pembilasan toilet. Namun, pertama-tama, periksa apakah TDS, natrium, kesadahan, dan kontaminan yang telah dihilangkan sesuai dengan penggunaan tersebut, dan apakah peraturan pembuangan setempat mengizinkannya. Karena konsentrat mengandung kontaminan yang dibuang, air tersebut tidak aman untuk diminum atau dimasak.
Yang tidak efektif adalah menekan saluran pembuangan untuk memaksa angka yang lebih rendah. Itu memang memberikan angka yang lebih baik di atas kertas, tetapi malah memusatkan padatan di dekat membran dan memperpendek masa pakainya.
Mengapa RO Industri Mengumpulkan Lebih Banyak Air?
Sistem RO industri mencapai tingkat pemulihan yang tidak dapat dicapai oleh unit rumahan yang ringkas. Sistem ini menggabungkan tekanan yang lebih tinggi, susunan membran bertahap, dan manajemen konsentrat berkelanjutan. Bersama-sama, hal-hal tersebut memulihkan sebagian besar air umpan sambil tetap membilas setiap membran secukupnya. Perbedaannya bukan terletak pada membran yang lebih baik; kimia membrannya hampir sama. Perbedaannya terletak pada apa yang mengelilingi membran, dan pada air umpan itu sendiri. Sistem skala pabrik mengatur membran secara bertahap. Konsentrat dari tahap pertama memberi makan susunan kedua, dan terkadang ketiga, sehingga air yang ditolak di awal mendapatkan proses lain alih-alih langsung dibuang. Sistem ini mempertahankan tekanan yang lebih tinggi dan lebih stabil. Mereka menambahkan antiscalant sehingga konsentrat dapat mengalir lebih pekat tanpa kerak. Dan mereka memantau konduktivitas secara real time, mendorong pemulihan mendekati titik kerak tetapi tidak melewatinya. Pada air umpan dengan salinitas rendah, sistem RO air payau Menurut AMTA, umumnya tingkat pemulihan mencapai 75 hingga 85 persen. Desain sirkuit tertutup bahkan mencapai angka yang lebih tinggi lagi.
Air laut adalah contoh sebaliknya. Tekanan osmotiknya sangat tinggi sehingga bahkan sistem RO air laut yang dibangun dengan baik biasanya hanya mampu memulihkan 35 hingga 50 persen dalam sekali proses. Itu adalah batasan fisik, bukan kekurangan rekayasa. Logika yang sama memandu cara kita mengkonfigurasi sebuah sistem RO. sistem air osmosis terbalik industriKami menyesuaikan target pemulihan dengan salinitas air umpan dan batas pembuangan pabrik, bukan dengan angka utama. Air umpan payau dan air umpan laut menghasilkan tingkat pemulihan yang sangat berbeda pada perangkat keras yang sama. Itulah mengapa pemulihan ditetapkan per proyek, bukan diiklankan sebagai rasio tetap.
Cara Memverifikasi Klaim RO dengan Limbah Rendah
Dua kesalahan paling merugikan dalam efisiensi air RO. Pertama, mempercayai rasio yang tertera tanpa mengetahui kondisi sebenarnya. Kedua, memperbaiki limbah dengan menyumbat saluran pembuangan, yang secara diam-diam mengurangi umur membran. Dua pengecekan dapat mengatasi sebagian besar masalah ini. Sebelum mempercayai angka limbah rendah, pastikan tekanan dan suhu umpan saat pengukuran dilakukan, lalu usia membran — dalam urutan tersebut, karena dua hal pertama menentukan apakah hal ketiga dapat berfungsi. Angka yang diukur pada tekanan ideal tidak banyak menjelaskan tentang sistem yang beroperasi pada 30 psi. Dan sebelum Anda memperketat sistem Anda sendiri, pastikan peningkatan tersebut berasal dari penambahan tekanan atau resirkulasi, bukan dari penyempitan pembatas.
Di balik rasio-rasio tersebut, satu gagasan yang mendasari sebagian besar pekerjaan adalah tingkat pemulihan. Tingkat pemulihan adalah spesifikasi sebenarnya: angka ini berubah seiring dengan tekanan, suhu, dan desain, bukan tetap pada nilai tertentu. Unit di bawah wastafel konvensional hampir selalu membuang lebih banyak air daripada sistem industri bertahap. Kedua angka tersebut bukanlah cacat; masing-masing mencerminkan kemampuan desain. Untuk sumber air dan kebutuhan tertentu, kita menentukan target pemulihan berdasarkan salinitas air baku dan batas pembuangan, bukan berdasarkan angka pemasaran. Itulah mengapa rasio yang tepat adalah jawaban tingkat proyek, bukan jawaban universal.
Jika Anda menggunakan sistem RO untuk fasilitas umum dan bukan dapur, maka volume pemulihan dan pembuangan akan meningkat seiring dengan fasilitas tersebut. Akan sangat membantu jika Anda memahami pertimbangan-pertimbangan tersebut. proyek RO air payau dirancang untuk jenis umpan tertentu, di mana pemulihan, tekanan, dan masa pakai membran diseimbangkan pada skala pabrik.
FAQ (Pertanyaan Umum)
Air buangan RO dapat membahayakan tanaman, tergantung pada seberapa asin konsentratnya dan apa yang telah disaring membran dari air baku Anda. Aliran buangan lebih pekat daripada air baku, sehingga kandungan natrium, klorida, dan mineral seperti boronnya lebih tinggi daripada air keran. Tanaman yang sensitif terhadap garam, bibit, dan tanaman dalam pot paling berisiko, dan tanah liat menahan garam lebih lama daripada tanah berpasir. Mengencerkan air buangan dengan air bersih, menggantinya dengan penyiraman normal, dan menjauhkannya dari daun dapat mengurangi risiko. Jika air baku Anda mengandung arsenik, nitrat, atau natrium tinggi, jauhkan konsentrat dari bedengan sayuran dan uji terlebih dahulu sebelum digunakan secara luas.
Sistem RO (Reverse Osmosis) titik penggunaan biasanya tidak terlalu membebani sistem septik yang berfungsi. Spesialis pengolahan air limbah di lokasi Universitas Minnesota mengatakan unit POU seharusnya tidak membebani sistem septik kecuali jika terjadi kerusakan. Konsentratnya kecil dibandingkan dengan total air limbah rumah tangga. Kekhawatiran yang lebih besar adalah sistem RO titik masuk untuk seluruh rumah. Sistem ini mengolah dan membuang air jauh lebih banyak, dan dapat menambah beban yang tidak pernah dirancang untuk lahan septik. Bagaimanapun, ke mana air buangan harus dibuang adalah pertanyaan teknik pengolahan air limbah di lokasi yang terpisah. Hal ini bergantung pada volume pembuangan, konsentrasi kontaminan, dan peraturan setempat, bukan pada spesifikasi unit RO.
Ya, sistem RO tanpa tangki biasanya menghasilkan limbah lebih sedikit daripada model dengan tangki. Sistem ini menggunakan pompa internal untuk mempertahankan tekanan membran yang lebih tinggi, dan mereka melewati siklus pengisian ulang tangki yang lambat yang meningkatkan volume limbah. Keunggulannya memang nyata tetapi kondisional. Hal ini tetap bergantung pada tekanan umpan yang baik dan membran yang baik, dan unit tanpa tangki yang kurang terawat dapat menghasilkan rasio yang buruk. Desainnya menurunkan ambang batas limbah. Namun, desain ini tidak menjamin angka yang rendah dengan sendirinya.
Periksa rasio limbah sistem RO setiap kali output melambat atau aliran pembuangan meningkat, dan setidaknya setiap kali penggantian filter. Prefilter yang tersumbat dan membran yang menua akan meningkatkan rasio secara perlahan, sebelum gejala lain muncul. Jika angkanya melonjak di antara pemeriksaan, periksa terlebih dahulu tekanan umpan atau membran yang kotor, bukan unit yang rusak.
