Air bersih adalah kebutuhan fundamental dalam kehidupan sehari-hari maupun operasional industri. Water Treatment Plant (WTP) berperan krusial dalam mengolah air baku menjadi air bersih yang memenuhi standar kualitas. Di jantung sistem WTP, filter bertugas menyaring partikel suspended solids, sedimen, dan kontaminan lainnya untuk menghasilkan air jernih berkualitas tinggi.
Namun, seperti semua sistem filtrasi, filter di WTP akan mengalami penurunan performa seiring waktu akibat akumulasi kotoran yang tersaring. Disinilah pentingnya proses backwash, sebuah prosedur cleaning yang membalik arah aliran untuk membersihkan media filter dan mengembalikan efektivitas filtrasi. Tanpa backwash yang tepat dan teratur, filter akan cepat tersumbat, menurunkan kapasitas produksi, meningkatkan konsumsi energi, bahkan menghasilkan air dengan kualitas di bawah standar.
Artikel ini akan coba membahas tentang backwash filter di instalasi WTP, mulai dari prinsip kerja, prosedur yang benar, hingga kapan waktu optimal melakukan backwash untuk menjaga sistem filtrasi Anda beroperasi optimal.
(sumber : pexels.com)
Sistem filtrasi adalah tahap vital dalam water treatment yang berfungsi memisahkan partikel padat dari air. Dalam instalasi WTP modern, beberapa jenis filter umumnya digunakan tergantung karakteristik air baku dan standar kualitas yang diinginkan.
Selama operasi normal, air mengalir dari inlet atas filter, melewati media filter ke bawah, dan keluar melalui underdrain di bagian bawah sebagai filtered water. Proses ini disebut forward flow atau service mode. Seiring waktu, partikel yang tersaring akan terakumulasi di permukaan dan dalam pori-pori media filter, meningkatkan resistansi aliran dan menurunkan efektivitas filtrasi.
Akumulasi kotoran ini ditandai dengan peningkatan differential pressure (perbedaan tekanan antara inlet dan outlet filter) dan penurunan flow rate. Ketika mencapai titik tertentu, filter harus dibersihkan melalui proses backwash untuk mengembalikan performa optimal dan mencegah breakthrough kondisi di mana kontaminan lolos melewati filter karena sudah terlalu jenuh.
Baca Juga : Pentingnya Aeration Blower Dalam Industri Pengolahan Air
(sumber : filtrationchina.com)
Backwash adalah proses pembersihan filter dengan membalik arah aliran air, dari bawah ke atas, dengan velocity tinggi untuk mengangkat dan membawa keluar kotoran yang terperangkap dalam media filter. Berbeda dengan forward flow normal yang mengalir perlahan dari atas ke bawah, backwash menggunakan aliran deras dari bawah yang mengekspansi dan mengaduk media filter.
Prinsip kerja backwash memanfaatkan fluidisasi media filter. Ketika air mengalir dari bawah dengan kecepatan cukup tinggi, media filter terangkat dan bergerak bebas dalam keadaan tersuspensi. Kondisi ini disebut fluidized bed, di mana partikel media saling bergesekan dan kotoran yang menempel terlepas serta terbawa oleh aliran backwash keluar melalui waste outlet.
Tujuan utama backwash adalah menghilangkan accumulated solids, mengembalikan porositas media filter, dan restore flow rate ke kapasitas design. Backwash yang efektif akan menurunkan differential pressure kembali ke level awal, meningkatkan kualitas output water, dan memperpanjang service life media filter.
Perbedaan mendasar antara forward flow dan backwash terletak pada arah, velocity, dan tujuannya. Forward flow mengalir perlahan (4-8 m/jam) dari atas untuk proses filtrasi, sementara backwash mengalir cepat (40-60 m/jam) dari bawah untuk cleaning. Forward flow menangkap kontaminan, backwash mengeluarkannya.
Sistem backwash yang baik harus mampu mengekspansi media filter sekitar 30-50% dari bed depth normal tanpa membawa media keluar (media loss). Ekspansi yang cukup memastikan semua bagian media teragitasi dan kotoran terlepas efektif, tetapi tidak berlebihan hingga media terbawa waste water.
Baca Juga : Dampak Filter Udara Kotor pada Performa Root Blower
Proses backwash filter yang proper mengikuti beberapa tahapan berurutan untuk memastikan cleaning maksimal dan transisi smooth kembali ke service mode. Pemahaman tahapan ini penting bagi operator untuk menjalankan backwash efektif.
Langkah pertama adalah menurunkan level air dalam filter tank hingga beberapa centimeter di atas permukaan media. Drain down mencegah overflow saat backwash dimulai dan mengurangi volume air yang diperlukan. Tahap ini biasanya memakan waktu 2-3 menit tergantung ukuran filter.
Ini adalah tahap inti di mana air mengalir terbalik dari bawah ke atas dengan flow rate tinggi. Valve inlet ditutup, valve backwash dan waste dibuka. Air backwash bisa berasal dari filtered water storage tank, dedicated backwash pump, atau elevated water tank yang memberikan gravitational head cukup.
Flow rate backwash harus sesuai spesifikasi terlalu rendah tidak efektif membersihkan, terlalu tinggi berisiko membawa media keluar. Umumnya berkisar 40-60 m³/m²/jam atau 15-25 gpm/ft² tergantung jenis media. Durasi backwash standar adalah 10-15 menit, tetapi bisa disesuaikan berdasarkan tingkat kekeruhan waste water.
Indikator visual penting selama backwash adalah perubahan warna air buangan. Awalnya air keluar sangat keruh dan kotor, secara bertahap menjadi lebih jernih. Backwash dianggap cukup ketika waste water sudah relatif jernih, menandakan sebagian besar kotoran sudah terangkat keluar.
(sumber : rotorflush.com)
Setelah backwash, dilakukan rinse atau fast rinse dengan aliran forward flow velocity tinggi selama 3-5 menit. Tahap ini mengeluarkan sisa-sisa kotoran yang masih tersuspensi dan menyusun ulang media filter ke posisi proper sebelum kembali ke service.
Rinse menggunakan filtered water untuk memastikan tidak ada kontaminasi yang tersisa. Valve backwash ditutup, valve inlet dibuka dengan flow rate lebih tinggi dari service normal, dan waste valve tetap terbuka untuk membuang rinse water.
Tahap final adalah mengembalikan filter ke service mode normal. Valve waste ditutup, valve outlet ke distribution dibuka, dan flow rate dikembalikan ke operational setting. Monitor kualitas output water untuk beberapa menit awal memastikan turbidity sudah memenuhi standar sebelum fully online.
Beberapa sistem modern menggunakan air scour tambahan injeksi udara selama backwash untuk meningkatkan agitasi media. Air scour sangat efektif untuk media yang cenderung compacting seperti anthracite atau activated carbon, memberikan cleaning lebih thorough.
Automatic backwash controller pada sistem sophisticated dapat menjalankan seluruh sequence ini berdasarkan timer atau differential pressure trigger tanpa intervensi manual. Namun, monitoring visual tetap penting untuk memastikan setiap tahap berjalan normal dan tidak ada abnormality seperti media loss atau channeling.
Baca Juga : Cara Mengatasi Pulsasi dan Kebisingan Root Blower Industri
Menentukan waktu yang tepat untuk backwash adalah kunci optimasi antara efektivitas filtrasi dan efisiensi operasional. Backwash terlalu sering akan membuang air dan energi sia-sia, sementara backwash terlambat menurunkan kualitas output dan merusak media filter.
Metode paling reliable adalah monitoring differential pressure across filter. Install pressure gauge di inlet dan outlet filter, kemudian hitung selisihnya. Saat commissioning, catat clean bed pressure drop—biasanya 0.2-0.5 bar untuk filter dalam kondisi bersih.
Lakukan backwash ketika differential pressure meningkat 2-3 kali lipat dari clean bed pressure. Misalnya, jika clean bed DP adalah 0.3 bar, trigger backwash pada 0.7-0.9 bar. Setting ini menjaga keseimbangan antara filter utilization dan performa optimal. Beberapa sistem menggunakan differential pressure switch yang otomatis trigger backwash saat threshold tercapai.
Untuk aplikasi dengan kualitas air baku konsisten, time-based backwash bisa efektif. Set interval backwash berdasarkan historical data—misalnya setiap 24-48 jam untuk air dengan turbidity sedang, atau setiap 12 jam untuk air sangat keruh.
Time-based backwash memberikan predictability dan memudahkan scheduling, tetapi kurang responsif terhadap variasi kualitas air. Kombinasi time-based dengan pressure-based sebagai backup adalah approach yang baik.
Monitor turbidity atau suspended solids di outlet filter. Jika mulai meningkat mendekati batas maksimum yang diizinkan meskipun pressure belum tinggi, ini indikasi media filter sudah jenuh dan perlu backwash. Beberapa filter dilengkapi turbidimeter online yang memberikan real-time feedback kualitas air.
Peningkatan turbidity output tanpa disertai pressure rise bisa mengindikasikan masalah lain seperti channeling (aliran shortcut melalui crack di media filter) atau media breakdown yang memerlukan investigasi lebih lanjut.
Penurunan flow rate signifikan dengan pressure setting sama adalah signal filter sudah loading dan perlu backwash. Jika design flow adalah 50 m³/jam tetapi actual flow turun ke 40 m³/jam, sudah waktunya cleaning.
Untuk operational continuity, terutama di WTP dengan multiple filter units, schedule backwash secara bergiliran. Sementara satu filter dalam backwash mode (offline 20-30 menit), filter lain tetap beroperasi memenuhi demand. Avoid backwash semua filter bersamaan yang menyebabkan supply interruption.
Pertimbangkan juga timing backwash saat off-peak demand jika memungkinkan, karena backwash memerlukan volume air cukup besar (sekitar 2-5% dari total produksi harian). Koordinasikan dengan availability backwash water dan kapasitas waste water handling.
Dokumentasikan setiap backwash event dalam logbook atau SCADA system termasuk timestamp, duration, pressure readings sebelum dan sesudah, dan visual observation. Data ini sangat valuable untuk optimasi dan troubleshooting.
Baca Juga : Tips Perawatan Root Blower agar Tidak Mudah Rusak
Backwash adalah prosedur maintenance esensial yang menentukan keberhasilan sistem filtrasi di Water Treatment Plant. Proses yang tampak sederhana ini memiliki dampak signifikan terhadap kualitas air output, efisiensi operasional, dan umur pakai media filter. Pemahaman yang baik tentang kapan dan bagaimana melakukan backwash dengan benar akan mengoptimalkan performa WTP Anda.
Filter yang di-backwash secara proper dan teratur akan menghasilkan air dengan turbidity konsisten rendah, mempertahankan flow rate optimal, dan meminimalkan biaya operasional. Sebaliknya, backwash yang tidak tepat—terlalu jarang, terlalu sering, atau dengan prosedur salah akan menurunkan kualitas output, meningkatkan pressure drop, memperpendek service life media, dan bahkan menyebabkan kerusakan sistem.
Investasi pada monitoring equipment yang adequate seperti differential pressure gauge, flow meter, dan turbidimeter akan memberikan return signifikan dalam bentuk optimasi backwash schedule dan early warning terhadap masalah filtrasi. Automatic backwash control system juga worth considering untuk instalasi besar yang memerlukan consistency dan mengurangi human error.
Baca Juga : Cara Mengatasi Root Blower Panas Berlebih dengan Tepat
Untuk menunjang proses waste treatment plant Anda, Kami PT Intidaya Dinamika Sejati menyediakan root blower yang dapat digunakan untuk membantu proses yang Anda lakukan. Root blower dari Pedro Gil sudah dikenal luas di dunia, dan Kami adalah distributor utama di Indonesia yang melayani pemesanan Pedro Gil.
Hubungi Kami segera untuk mendapatkan root blower berkualitas dari Pedro Gil. Apabila Anda sudah menggunakan root blower lainnya dan mengalami kerusakan, Kami juga siap membantu untuk memperbaikinya. Konsultasikan segera dengan tim teknisi ahli Kami.
