Filter Media: Menghitung Luas Filter, Kehilangan Tekanan, dan Backwash

Target: insinyur desain pengolahan lanjutan (tersier) untuk kota tropis Waktu baca: ~6 menit Alat terkait: Desain filter media · Panduan desain

Prinsip

Air melewati lapisan material (antrasit / pasir / kerikil); padatan tersuspensi tertahan. Filter media (dual / multimedia) memberi laju filtrasi lebih tinggi daripada pasir cepat, biasanya dipasang setelah biologi atau membran untuk memoles TSS.

Luas filter

A_net = Q/(v·24); A_total = A_net·n/(n−1); A_cell = A_total/n; Δh = 180·(1−ε)²/ε³·ν·v·L/(g·d²)

Untuk Q = 10000 m³/hari, v = 10 m/jam, n = 4 sel, L = 1,0 m, d10 = 0,6 mm, ε = 0,45, T = 30 °C: ν = 1,0e-6·0,8^((30−20)/10) = 0,8e-6 m²/s; A_total = 10000·4/(10·24·3) ≈ 55,6 m²; A_cell ≈ 13,9 m²; Δh ≈ 0,38 m

Backwash

V_bw = v_bw·A_cell·(t_bw/60); laju 30–60 m/jam × 5–15 menit; dapat digabung udara 50–60 m/jam

Rentang desain typical

Dual / multimedia: v ≤ 10–12 m/jam; pasir cepat 5–8 m/jam; lapisan material 0,6–1,2 m; wajib ≥2 sel (1 sel off-line untuk backwash). Tropis ν(30 °C) ≈ 0,8·ν(20 °C) → Δh lebih rendah, tetapi pertahankan v dalam jendela.

5 kesalahan desain

1. Hanya 1 sel: tidak bisa backwash saat beroperasi → mampet, meluap
2. v > 12 m/jam: padatan terbawa, TSS keluar naik
3. Lupa ν tropis: Δh salah bila pakai ν(20 °C)
4. Lapisan material < 0,6 m: penahanan jelek, umur pendek
5. Tidak hitung V_bw: bak penampung backwash terlalu kecil → cuci tidak bersih

Kesimpulan

Filter media: A_total = Q·n/(v·24·(n−1)) Δh = 180·(1−ε)²/ε³·ν·v·L/(g·d²) backwash 30–60 m/jam × 5–15 menit, pertahankan v ≤ 12 m/jam dan wajib ≥2 sel