BAB IIITEORI DASAR

3.1 Pengenalan Air Demineralisasi (Air Umpan)Air Demineralisasi adalah jenis air tanpa kandungan logam berat seperti nitrat, kalsium dan magnesium setelah melalui proses dimana electron dalam air di netralisasi. Proses pengolahan air demineralisasi disini adalah proses pengolahan dengan teknologi membran Reverse Osmosis (RO), serta ditambahkan dengan system mix bed sebagai poliher untuk mendapatkan air demin.3.1.1 Reverse Osmosis (RO)Reverse Osmosis adalah pemisahan air dari mineral-mineral yang di dalamnya menggunakan membrane semi permeable, sehingga air dapat melewati membrane tersebut, sedangkan mineral-mineral yang terlarut di dalamnya tidak dapat lewat.Pemisahan ini dapat dicapai dengan memberikan tekanan yang dapat melewati membrane tersebut, sedangkan mineral-mineral yang terlarut di dalamnya tidak dapat lewat.Pemisahan ini dapat dicapai dengan memberikan tekanan yang dapat mengatasi tekanan, sehingga proses Osmosis yang terjadi secara alamiah dapat dibalik, maka dalam system ini terdapat pompa bertekanan tinggi guna memberikan tekanan yang dapat melawan tekanan Osmosis pada larutan yang di saring.Besarnya tekanan Osmosis itu sendiri bergantung terhadap konsentrasi dan suhu (temperature) dari larutan dan juga bergantung terhadap jenis mineral yang larut di dalam air. Untuk larutan garam (NaCl) pada suhu (temperature) ruang memiliki tekanan Osmosis 0.7 Bar untuk setiap 1000 mg garam dalam 1 liter air murni. Dua parameter yang secara kuantatif menggambarkan performa RO adalah recovery dari produk dan salt rejection. Yang dimaksud dengan recovery adalah persentasi besarnya produk dibandingkan dengan besarnya air umpan yang masuk ke system RO, sedangkan yang dimaksud salt rejection adalah persentasi dari besarnya jumlah mineral yang ada pada aliran umpan, jumlah garam ini dapat dilihat dari nilai TDS (Total Disolved Solid) atau juga dapat diwakili oleh nilai konduktivitas (Jumlah Ion yang terdapat di dalam air).System ini menggunakan membrane Spiral Wound dengan material Composite Polyamide, untuk menghitung effisiensi produk RO adalah sebagai berikut: Debit Produk Umpan 100% = 75%.Air dipompakan dengan menggunakan RO LOW PREASURE PUMP menuju BAG FILTER dan CATRIDGE FILTER 5 micron. Tujuan adanya Bag Filter dan Catridge Filter adalah sebagai penjagaan terhadap membrane dari kemungkinan adanya partikel-partikel kotoran yang mungkin timbul saat air dalam proses pendistribusian ataupun pada penyimpanan air bersih.Setelah melalui Catridge Filter air masuk menuju RO HIGH PREASURE PUMP untuk selanjutnya di pompakan menuju RO PREASURE VESSEL yang di dalamnya terdapat membran-membran RO yang disusun secara seri.Untuk mencegah pembentukan kerak pada memberan maka ijeksikan bahan kimia pencegah kerak yang disebut ANTI SCALAN yang di ijeksikan dengan dosis 4 mg/liter umpan air, dimana system penginjeksian dilakukan oleh pompa dosing yang secara otomatis dihubungkan dengan RO feed pump.Selain di ijeksikan anti scalant di ijeksikan juga clorine scavenger, dalam haal ini chemical yang dipakai adalah SMBS (Sodium Metabisulfite) yang fungsinya untuk menangkap clorine-clorine yang berada di dalam air umpan, dimana membrane RO sangat rentan terhadap clorine yang bersifat oksidator kuat.Dosis injeksi larutan pada SMBS pada umumnya di injeksikan sebesar 3 ppm. Sebagai pengkondisian PH dari air umpan maka dipasang juga injeksi untuk PH adjustment, agar kita bias menjaga PH optimal untuk proses RO.Setelah melalui membrane sehingga terbentuk 2 aliran yang pertama adalah aliran produk yang kedua adalah aliran reject yaitu aliran tempat mineral-mineral terkonsentrasi dan aliran ini memiliki konsentrasi mineral lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi mineral pada aliran umpan.Permeat kemudian akan di tampung kedalam RO produk tank untuk selanjutnya akan digunakan sebagai air umpan mixbed. Setelah beroperasi pada priode tertentu membrane dapat mengalami fouling, fouling adalah tertutupnya pori-pori membrane oleh pengotor-pengotor yang mengendap pada permukaan membrane. Pengotor ini disebut foulant, fouling yang terjadi pada membrane RO dapat menurunkan jumlah parameate yang dihasilkan oleh RO, menurunnya parameat juga menyebabkan naiknya beda tekanan pada RO sehingga menyebabkan tidak optimalnya operasi RO.Fouling yang terjad pada membrane biasanya disebabkan oleh mengendapnya garam-garam inorganic pada permukaan membrane, partikel-partikel logam oksida, partikel-partikel koloid dan akumulasi dari tumbuhnya organism mikrobiologi pada permukaan membrane.Permasalahan ini dapat menyebabkan kerusakan fatal pada membrane RO sehingga membrane RO lebih sering dig anti. Foulant yang biasa dijumpai adalah : Kerak dari kalsium karbonat Kerak senyawa sulfat dari : kalsium, barium, dan stronsium Oksida logam dari besi, mangan, tembaga, dan aluminium Kerak dari slica yang terpolimerisasi Mikro organisme (bakteri, algae, jamur) Bahan kimia yang ditambahkan (polymer dan dispersan). Untuk mencegah potensi rusaknya membrane karena fouling bias dilakukan dengan fushing dan cleaning membrane untuk menghilangkan foulant tersebut. Flushing dilakukan ketika proses filtrasi berlangsung (service). Flushing dilakukan dengan cara membuka valve yang berada pada aliran reject sehingga aliran umpan akan langsung mengalir ke aliran reject tanpa mengalami filtrasi.Flushing dilakukan dengan tujuan kotoran yang menumpuk pada permukaan membrane akan terbawa arus kearah reject. Dengan dilakukan flusing diselah service RO maka jumlah cleaning membrane dengan mengunakan chemical diharapkan berkurang. Cleaning membrane dilakukan apabila : Terjadi penurunan flow sebesar 20% dari flow yang dirancang atau kenaikan feed preassure sebesar 20%Untuk mencegah terjadinya kerusakan pada membrane karena fouling atau clorine maka di injeksikan.

Tabel 3.1. Dosis Chemicals

3.1.2 Mix Bed SystemMix bed adalah 2 resin yang berada dalam satu vessel yang berfungsi untuk menangkap ion negative dan positive. Didalam air umumnya padatan terlarut biaanya ditemukan diperairan alami terutama garam mineral. Garam asam dan basah menjadi partikel yang disebut ion, ketika mereka dilarutkan didalam air maka ion ini tebagi menjadi dua jenis yaitu ion yang bermuatan positive dan ion yang bermuatan negative.Sebagai contoh Natrium Clorida (NaCl) garam khas, istilah di dalam larutan air untuk menghasilkan air untuk menghasilkan cation Na+ (ion natrium) dan anion Cl- (ion clorida). Proses perpindahannya ion ini disebut ion exchanger dan material yang digunakan adalah resin ion echanger bahan kimia sintetik tidak terlarut, yang disebut pertukaran ion resin, telah dikembangkan untuk menghilangkan cation dan anion dari air.Resin ini terbagi dengan dua tipe, tipe pertaa