Presentasi Utilitas“Water

Treatment”

Oleh :1.Astria Utami

2.Kiki Risky Midia

Air Asin/Air Payau

Air Asin/Air Payau Air TawarAir Tawar

Perbedaan Antara Air Laut dan Air Tawar

No. Perbedaan Air Laut Air Tawar

1. Kadar garam Kadar garam sebanyak 3,5% Tidak mengandung adar garam

2. Kuantitas di bumi 97% air bumi merupakan air laut 3% air di bmi merupakan air tawar

3. Kepadatan Air laut lebih padat dari pada air tawar karena adanya kandungan garam yang menamnah massa air laut tersebut

Kepadatannya lebih rendah dari air laut karena tidak ada kandungan garam sehingga massa nya tidak bertambah

4. Kandungan ion Air laut mengandung ion terlarut lebih besar dari pada air tawar. Ion-ion yang keberadaannya melimpah di dalam air laut adalah natrium, klorida, magnesium, sulfat, dan kalsium

Kandungan ion terlarutnya lebih rendah dari pada air laut

5. Kandungan unsur kimia Clorida (Cl), Natrium (Na), Magnesium (Mg), Sulfur (S), calium (Ca), Kalsium (K), Brom (Br), Carbon (C), Cr, B

zat kapur, besi, timah, magnesium, tembaga, sodium, chloride, dan chlorine

PENDAHULUAN

Desalinasi adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam hingga level tertentu.

Macam teknologi :1.Distilasi2.Filtrasi / membrane3.Pertukaran ion

Klasifikasi Proses Desalinasi

Air laut dipanaskan dan kemudian uap air dihasilkan dikondensasi untuk memperoleh air tawar.

Penguapan air memerlukan panas penguapan yang tertahan pada uap air yang terjadi sebagai panas laten.

Masalah yang timbul pada jenis sistem distilasi adalah kerak dan karat pada peralatan.

PROSES DISTILASI (PENGUAPAN)

Air laut dipompa dengan tekanan tinggi kedalam modul membran osmosis yang mempunyai dua buah outlet yakni air garam dan air tawar.

Air yang akan masuk ke dalam membran RO harus mempunyai kadar besi < 0.1 mg/l, pH harus dikontrol agar tidak terjadi pergerakan calsium dan lainnya.

PROSES DESALINASI DENGAN RO (REVERSE OSMOSIS)

Salah satu penukar ion yang paling banyak dikenal saat ini ialah zeolit alam , karena zeolit alam memiliki kapasitas tukar ion yang tinggi dengan harga yang jauh lebih murah.

Proses yang dilakukan pada penelitian ini masih skala laboratorium sehingga harus diintegrasi ke skala yang lebih besar agar dapat diaplikasikan di masyarakat untuk digunakan dalam proses pengolahan air payau.

PROSES DESALINASI DENGAN METODE PERTUKARAN ION

Unit Desalinasi

Air laut di pompa menuju flash evaporator untuk pemanasan awal.

Kemudian masuk ke brine heater yg berfungsi sebagai heat exchanger.

Lalu akan di tampung di flash chamber untuk penguapan.

Uap akan melewati demister yg berfungsi sebagai pemisah uap air yang akan terdesalinasi.

Air akan terkondensasi di flash evaporator kemudian di pompa ke tangki destilasi.

Brine akan di pompa ke tangki brine blowdown.

Diagram Unit Desalinasi

Alat

Unit pengolahan awal pompa air baku tangki reaktor (kontaktor) saringan pasir filter mangan zeolit filter untuk penghilangan warna (color removal) filter cartridge ukuran 0,5 µm

Unit Osmosa Balik pompa tekanan tinggi membran Osmosa Balik pompa dosing klorine sterilisator ultra violet (UV)

Proses

Air baku (air laut) dipompa ke tangki reaktor (kontaktor), sambil diinjeksi dengan larutan klorin atau Kalium Permanganat agar zat Besi atau Mangan yang larut dalam air baku dapat dioksidasi menjadi bentuk senyawa oksida Besi atau Mangan yang tak larut dalam air serta untuk membunuh mikroorganisme yang dapat menyebabkan biofouling (penyumbatan oleh bakteri) di dalam membran Osmosa Balik.

Dari tangki reaktor, air dialirkan ke saringan pasir cepat agar senyawa Besi atau Mangan yang telah teroksidasi dan juga padatan tersuspensi (SS) yang berupa partikel halus, plankton dan lainnya dapat disaring. Air yang keluar dari saringan pasir selanjutnya dialirkan ke filter Mangan Zeolit.

Dengan adanya filter Mangan Zeolit ini, zat Besi atau Mangan yang belum teroksidasi di dalam tangki reaktor dapat dihilangkan sampai konsentrasi < 0,1 mg/l. Zat Besi dan Mangan ini harus dihilangkan terlebih dahulu karena dapat menimbulkan kerak (scale) di dalam membran Osmosa Balik.

Air dialirkan ke filter penghilangan warna. Filter ini mempunyai fungsi untuk menghilangkan senyawa warna dalam air baku yang dapat mempercepat penyumbatan membran Osmosa Balik. Setelah melalui filter penghilangan warna, air dialirkan ke filter cartridge yang dapat menyaring partikel dengan ukuran 0,5 µm

air dialirkan ke unit Osmosa Balik dengan menggunakan pompa tekanan tinggi sambil diinjeksi dengan zat anti kerak (antiskalant) dan zat anti biofouling. Air yang keluar dari modul membran Osmosa Balik yakni air tawar dan air buangan garam yang telah dipekatkan. Selanjutnya air tawarnya dipompa ke tangki penampung sambil dibubuhi dengan klorine dengan konsentarsi tertentu agar tidak terkontaminasi kembali oleh mikroba, sedangkan air garamnya dibuang lagi ke laut.

Kelebihan

Mengurangi kebutuhan laboratorium, Dapat mencapai pada tekanan tinggi, Dapat mengurangi kandungan garam, karbonat, total

hardness, sulfat, dan nitrat dari air baku. Zat-zat yang tidak terlarut dalam air juga dipisahkan seperti koloid dan bakteri.

Untuk umpan padatan total terlarut di bawah 400 ppm, osmosis balik merupakan perlakuan yang murah.

Untuk umpan padatan total terlarut di atas 400 ppm, dengan penurunan padatan total terlarut 10% semula, osmosis balik sangat menguntungkandibanding dengan deionisasi.

Untuk umpan berapapun konsentrasi padatan total terlarut, disertai kandungan organic lebih daripada 15 g/liter, osmosis balik sangat baik untuk praperlakuan deionisasi.

Osmosis balik sedikit berhubungan dengan bahan kimia, sehingga lebih praktis.

Kekurangan

sering terjadinya penyumbatan (fouling/clogging)perawatannya lebih mahal dibandingkan dengan

pengolahan secara konvensionalAir baku harus diolah terlebih dahulu untuk

menghilangkan partikelmembutuhkan material dan alat dengan kualitas

standar yang tinggi terdapat kemungkinan terjadi pertumbuhan

bakteri pada membran itu sendiri.

Air GambutAir gambut adalah air yang kandungan bahan organik

alamiahnya tinggi, terutamaasam humat dan asam fulvat. Oleh karena itu diperlukan unit

pengolahan untukmenghilangkan bahan-bahan ini, misal slow sand filter (bila

kandungan koloidrendah) atau adsorpsi karbon aktif atau reverse osmosis. Jika

air gambut tersebutmengandung koloid tinggi, maka diperlukan unit pengolahan

berupa koagulasi - flokulasi – sedimentasi – filtrasi. Gambar 9.5 dan 9.6 menunjukkan diagram alir proses

pengolahan air gambut.

PROSES DIAGRAM ALIR AIR GAMBUT1. Netralisasi Yang dimaksud dengan netralisasi adalah

mengatur keasaman air agar menjadi netral (pH 7 - 8). Untuk air yang bersifat asam misalnya air gambut, yang paling murah dan mudah adalah dengan pemberian kapur/gamping. Fungsi dari pemberian kapur, disamping untuk menetralkan air baku yang bersifat asam juga untuk membantu efektifitas proses selanjutnya.

2. Aerasi Yang dimaksud dengan aerasi yaitu

mengontakkan udara dengan air baku agar kandungan zat besi dan mangan yang ada dalam air baku bereaksi dengan oksigen yang ada dalam udara memben tuk senyawa besi dan senyawa mangan yang dapat diendapkan. Disamping itu proses aerasi juga berfungsi untuk menghilangkan gas-gas beracun yang tak diinginkan misalnya gas H2S, Methan, Carbon Dioksida dan gas-gas racun lainnya. Reaksi oksidasi Besi dan Mangan oleh udara dapat ditulis sebagai berikut:

4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ====> 4 Fe(OH)3+ 8 H+

                                 tak larut Mn2+ + O2 + H2O ====> MnO2 + 2 H+

                           tak larut

3. Koagulasi

Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia kedalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan tersuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus bakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat mengendap. Cara yang paling mudah dan murah adalah dengan pembubuhan tawas/alum atau rumus kimianya Al2(SO4)3.18 H2O. (berupa kristal berwarna putih).

Reaksi koagulasi dengan Tawas secara sederhana dapat ditulis sebagai berikut :

Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 ==> 2 Al(OH)3 +3 Ca(SO4) + 6 CO2 + 18 H2O alkalinity

Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(OH)2 ==> 2 Al(OH)3 + 3 Ca(SO4) + 3 CO2 + 18 H2O            mengendap

Pengendapan kotoran dapat terjadi karena pembentukan alumunium hidroksida, Al(OH)3 yang berupa partikel padat yang akan menarik partikel - partikel kotoran sehingga menggumpal bersama-sama, menjadi besar dan berat dan segera dapat mengendap. Cara pembubuhan tawas dapat dilakukan sebagai berikut yaitu : sejumlah tawas/ alum dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan kedalam air baku lalu diaduk dengan cepat hingga merata selama kurang lebih 2 menit. Setelah itu kecepatan pengadukkan dikurangi sedemikian rupa sehingga terbentuk gumpalan - gumpalan kotoran akibat bergabungnya kotoran tersuspensi yang ada dalam air baku. Setelah itu dibiarkan beberapa saat sehingga gumpalan kotoran atau disebut flok tumbuh menjadi besar dan berat dan cepat mengendap.

4. Pengendapan

Setelah proses koagulasi air tersebut didiamkan sampai gumpalan kotoran yang terjadi mengendap semua (+ 45 - 60 menit). Setelah kotoran mengendap air akan tampak lebih jernih. Endapan yang terkumpul didasar tangki dapat dibersihkan dengan membuka kran penguras yang terdapat di bawah tangki.

5. PenyaringanPada proses pengendapan, tidak semua gumpalan kotoran dapat diendapkan semua. Butiran gumpalan kotoran dengan ukuran yang besar dan berat akan mengendap, sedangkan yang berukuran kecil dan ringan masih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang betul-betul jernih harus dilakukan proses penyaringan.Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air yang telah diendapkan kotorannya ke bak penyaring yang terdiri dari saringan pasir.