PEMILIHAN REVERSE OSMOSIS (RO) SEBAGAI SISTEM DESALINASI & KIAT SEBAGAI SISTEM DESALINASI & KIAT OPERASIONAL PEMELIHARAANNYA

D d R h t & A Hid tDadan Rachmat & A. HidayatMUNAS ICEMPOJakarta, 22 – 23 Januari 2014

MAXIMA ENERGI INDOKEMIKAMAXTROL Chemicals

Tujuan Desalinasi :

• Mendapatkan air minum atau air proses yang minimal mengikuti standard PERMENKES No 492/Menkes/PER/IV/2010 dari sumber air lautair laut.

• Mendapatkan air yang berkualitas murni (“demin water”) yang akan digunakan sebagai umpan boiler feed water – dimana kualitas airnya sesuai dengan jenis, design kualitas airnya sesuai dengan jenis, design dan tekanan operasional boiler, dari sumber air laut

TEKNOLOGI DESALINASI SAAT INI :

• Desalinasi Panas (Thermal Desalination)

Multi Effect Distillation (MED)o Multi Effect Distillation (MED)

o Multi Stage Flash (MSF)

• Desalinasi Membran (Membrane Desalination)Desalinasi Membran (Membrane Desalination)

o Reverse Osmosis

• Desalinasi Arus Listrik (Electric Current Desalination)• Desalinasi Arus Listrik (Electric Current Desalination)

o ED (Electro Dialisis)

o EDI (Electrodeionization)o EDI (Electrodeionization)

PRINSIP KERJA

TEKNOLOGI G b P

PRINSIP KERJA

DESALINASI Gambaran Proses

Proses thermo dinamika dimana air laut Desalinasi Panas dipanaskan pada tekanan rendah agar terjadi

proses penguapan & kondensasi (produk)

Desalinasi Membrane

Proses mekanis dimana air dilewatkan melalui suatu lapisan semi-permeable dengan tekanan tinggi. Air yang bisa melewati lapisan tersebut

adalah produknya.

P l k ki i k hil k i i Desalinasi Arus Listrik

Proses elektrokimia untuk menghilangkan ion-ion yang yang tidak dikehendaki dengan melewati

suatu membrane/lapisan yang diberi aliran listrik.

PENGGUNAAN TEKNOLOGI DESALINASI DI DUNIA PENGGUNAAN TEKNOLOGI DESALINASI DI DUNIA SAAT INI (Global Water Intelligence – GWI):

PERBANDINGAN TEKNOLOGI MSF & RO

ITEM Multi Stage Flash (MSF) Reverse Osmosis (RO)

Prinsip Kerja Penguapan cepat (Flash evaporation) Difusi dalam larutan

Konsumsi Energi (termasuk alat bantu)

Listrik : 2,5-5 kWh/m3 & Panas : 40-120 kWh/m3 Listrik : 3,5-4,5 kWh/m3 & Panas : tidak ada

Suhu proses (max) ~ 120oC ~ 35oC

Kebutuhan Energi Menengah Rendah

Kualitas Produk (TDS dalam ppm) 1 - 50 single stage 250 - 500 & dual pass : 1-10

Kapasitas Unit hingga (m3/hari) 120.000 24.000

Faktor alat yang penting Pompa, valve & sistem vacuum Pompa, Pretreatment & membrane

Biaya Investasi Awal Tinggi Relatif rendah

P ti l t i R d h h Ti i ( b & di filt )Penggantian alat operasi Rendah - menengah Tinggi (membrane & media filter)

operasional & pemeliharaan Menengah Tinggi

Potensi terbentuknya kerak Rendah - menengah TinggiPotensi terbentuknya kerak Rendah menengah Tinggi

Perbandingan antara produk & aliran air laut (%) 10 - 20 30 - 40

D li i M bDesalinasi Membrane

D li i PDesalinasi Panas

KUNCI DALAM MENGOPERASIKAN & PEMELIHARAAN RO

• Memahami Prinsip Kerja RO

• Memahami Standar Operasional Sistem RO

• Memahami Masalah Utama dalam Operasional RO & pCara Mengatasinya

• Memahami Konsep Mencuci Cleaning RO (Chemical Cleaning) yang Tepat

PRINSIP KERJA RO – Material & Jenis Membrane RO

• Teknologi RO saat ini menggunakan : Thin Film

Composite – Polyamide (PA)

• Jenis Membrane yang Digunakan : Spiral Wound Jenis Membrane yang Digunakan : Spiral Wound

Element

PRINSIP KERJA RO Unjuk Kerja ROPRINSIP KERJA RO – Unjuk Kerja ROReject

78 m3/jam – 65%

Tekanan

/j

43 barg

Tekanan45 barg

SWRO

Parameter Evaluasi RO :

- Tekanan

Ali (Fl )120 m3/jam40K us/cm

- Aliran (Flow)

- Kualitas (Conductivity,

ion)

120 m3/jam

400 /

ion)

hil kPermeate/product

400 us/cmRO Menghilangkan 98 -99,5%:

- Ion /Padatan Terlarut (TDS)

K l id (SDI) & P d t T i (TSS)p

42 m3/jam – 35%- Koloid (SDI) & Padatan Tersuspensi (TSS)

- Mikrobiologi

PRINSIP KERJA RO U j k K j ROPRINSIP KERJA RO – Unjuk Kerja RO

• Beda Tekanan (Tekanan masuk – tekanan reject) Max Beda Tekanan (Tekanan masuk tekanan reject) Max

4,1 bar/stage

• % Recovery (Flow permeate/Flow umpan x 100%)

Max 40% (SWRO) & Max 75% (BWRO)Max 40% (SWRO) & Max 75% (BWRO)

• % Salt Rejection (100% - (TDS permeate/TDS umpan x

100%)) RO baru > 99%

PRINSIP KERJA RO – Konfigurasi RO50% MAXIMUM RECOVERY per STAGE

PERMEATE

50% MAXIMUM RECOVERY per STAGE4:2 ARRAY

20 m3/hr

2 STAGES1 TRAIN

10 m3/hr

10 mg/L 13 mg/L

FEED20m3/hr

20 mg/L

40 m3/hr

10 m3/hr100 mg/L

200 mg/L

CONCENTRATE1st stage 2nd stage

10 m /hr

370-400 mg/L

STANDAR OPERASIONAL RO P t STANDAR OPERASIONAL RO – Parameter Kualitas Standar Umpan RO

STANDAR OPERASIONAL RO P t t t ROSTANDAR OPERASIONAL RO – Pretreatment RO

• Untuk Meminimalisir : Padatan Tersuspensi (TSS), Koloid

& Mikrobiologi Agar tidak mempercepat RO buntu

P t t t (b b h ki i RO) k • Pretreatment (bersama bahan kimia RO) akan

memperpanjang waktu operasional efektif RO &

Memperpanjang umur (life time) operasi RO membrane

STANDAR OPERASIONAL RO STANDAR OPERASIONAL RO Pemilihan Unit Pretreatment

STANDAR OPERASIONAL RO P t t t ROSTANDAR OPERASIONAL RO – Pretreatment RO

Sumber Air RO

Penghilangan Padatan

Tersuspensi (TSS)

Penghilangan TSS, Koloid,

Organik

Penghilangan Bakteri,

Minimalisir Kerak

RO

- Air Laut (Sea W t ) - Clarifier - Filter Multi

M di- Injeksi Chl i

-SWROWater) Media Chlorine SWRO

-Air Payau (brackish water) - Lamella - Activated

Carbon Filter- Injeksi Antiscalant

-BWROwater) Carbon Filter Antiscalant BWRO

- Air Sungai - In Line Clarifier - Bag Filter - Softener

- Air Tanah- DAF (Dissolved Air Flotation)

-Ultra Filtration (UF)

- Manganesse Greensand

- Cartridge Filter

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

EVALUASI STANDARD UNIT– Pretreatment RO

MASALAH UTAMA RO & CARA MENGATASINYA

• Kerak (scale) : Calcium, Magnesium, Silica, Alumunium,

Silica, Stronsium, Barium, Besi & Mangan

• Kotoran Organik, Koloid & Padatan Tersuspensi (Colloidal Kotoran Organik, Koloid & Padatan Tersuspensi (Colloidal

Fouling)

• Kotoran Mikrobiologi (Microbiological Fouling)

Clean w/ Deposit

MASALAH UTAMA RO & CARA MENGATASINYA

Scale + Colloidal Fouling + Microbiological FoulingScale + Colloidal Fouling + Microbiological Fouling

• Flow Produk RO Turun

• Beda Tekanan RO Tinggi

• TDS Produk RO NaikTDS Produk RO Naik

• Membrane Pecah Umur (life time) Membrane RO

Pendek

MASALAH UTAMA RO & CARA MENGATASINYA

ITEM PENCEGAHAN KETERANGAN

Cl ifi I li l ifi

Optimasi Unit Pretreatment

Clarifier, In line clarifier

Media Filter

Ultra FiltrationCOLLOIDAL

FOULING Cartridge Filter

Koagulan inorganik

Optimasi Bahan Kimia Koagulan & Flokulan Koagulan Polimer

Flokulan cationik, anionik

Softener

SCALE

Optimasi Unit PretreatmentSoftener

Manganesse Greensand

O ti i B h Ki i Anti scalant

Optimasi Bahan Kimia Pengaturan pH umpan RO

Optimasi % Recovery Menurunkan flow produk

MICROBIOLOGICAL & Organik

FOULINGOptimasi Bahan Kimia

Khlorin (Oxidizing Biocide)

Non Oxidizing Biocide

MENCUCI RO (RO CHEMICAL CLEANING)MENCUCI RO (RO CHEMICAL CLEANING)

• Cleaning di Tempat (Cleaning i Pl CIP)in Place – CIP)

• Dilakukan Saat :• Dilakukan Saat :- Normalized Permeate Flow

turun 10-15%turun 10 15%- Beda Tekanan naik hingga

25% atau > 3 bar per stage- Normalized Salt Rejection

Naik hingga 25%T k ik hi - Tekanan naik hingga mendekati ketahanan max membrane RO

SIKLUS RO CHEMICAL CLEANING)SIKLUS RO CHEMICAL CLEANING)m

) 100

Flow Desain

(m3/

jam

90

Cl i & lih RO b ik

ow R

ate

70

80Cleaning & pemeliharaan RO yang baik

oduc

t Flo

60

70

Pro

50Cl i & lih RO l

40

W kt

Cleaning & pemeliharaan RO yang gagal

Waktu

STRATEGI RO CHEMICAL CLEANINGSTRATEGI RO CHEMICAL CLEANING

• Pilih Bahan Kimia Cleaning yang tepat (Alkalis atau asam)• Pilih Metode & Prosedur Cleaning RO yang tepat.

Berbeda Masalah pada RO akan membutuhkan Bahan Kimia Cleaning & Prosedur yang Umumnya Berbeda

• Untuk hasil Cleaning Alkalis yang Optimal Dapat Digunakan Pemanasan Hingga Suhu sekitar 35-40oC

• Lakukan Perendaman yang Lama untuk Problem Buntu Yang BeratL k k P i K b li (S ) Jik H il Cl i • Lakukan Pencucian Kembali (Segera) Jika Hasil Cleaning Gagal. Cleaning Gagal mengakibatkan Akumulasi Scale atau Fouling yang semakin ParahFouling yang semakin Parah

JIKA HASIL RO CHEMICAL CLEANING MASIH BELUM OPTIMAL ???

Hubungi Kami ☺Hubungi Kami ☺

TERIMA KASIH!TERIMA KASIH!TERIMA KASIH!TERIMA KASIH!