Selasa, 29 November 2011

water treatment

water treatment

Pengertian water treatment

Water Treatment adalah suatu cara/bentuk pengolahan air dengan cara – cara tertentu dengan tujuan untuk mencapai hasil yang diharapkan sesuai kebutuhan. Suatu sistem desain water treatment ditentukan oleh sumber air dan kualitas air. Kualitas air yang rendah akan menghasilkan uap yang kurang baik, uap tersebut dapat membawa padatan yang terdapat dalam air ketel uap (carry over). Sumber air secara umum dibagi menjadi dua yaitu air permukaan(surface water) dan air tanah ( ground water) air perrmukaan didapat dari sungai, danau dan laut, sedangkan air tanah adalah air yang berada didalam perut bumi.

Untuk air industri dilakukan beberapa tahapan proses pengolahan agar air tersebut dapat digunakan sesuai kebutuhan kita antara lain seperti: air minum, air pendingin,air umpan boiler,air untuk pemadam kebakaran dll.

Air yang berkualitas rendah akan menghasilkan uap yang kurang baik, uap tersebut dapat membawa padatan yang terdapat dalam air ketel uap (carry over). Ada empat macam pencemaran uap yang terjadi didalam ketel yaitu :

1) Berbusa karena terlalu banyaknya padatan yang terkandung dalam air dan

kerena adanya lemak alkali yang berlebihan.

2) Aqualobjection, yaitu adanya tetesan air didalam uap

3) Kesalahan pemasangan alat pemisah uap yang tidak tepat

4) Percikan – percikan air (priming),gelembung yang timbul tiba – tiba pada air

ketel.

Sedangkan proses – proses yang digunakan antara lain sebagai berikut :


A.Clarifier (pengendapan)

Proses pengendapan yaitu proses pengendapan partikel – partikel padat dalam air yang menyebabkan kekeruhan yang berupa lumpur atau zat padat berat lainnya. Adapun tujuan pengendapan adalah untuk menghilangkan,kekeruhan, kesadahan, menghemat bahan kimia. Ada beberapa hal yang memepengaruhi proses pengendapan yaitu
Pemberian waktu harus cukup sehingga partikel – partikel padat memisah dengan sempurna.

Perbedaan berat jenis partikel atau lumpur dengan air.
Kecepatan aliran air makin lambat maka akan semakin baik hasil yang diperoleh.
Semakin besar berat jenis partikel maka waktu pengendapan akan semakin lebih pendek. cara gravity seperti sedimentasi dan


B.Filtration.

Serta cara filtration (penyaringan sendiri) terbagi menjadi dua macam yaitu normal filtration (seperti bag filter,disc filter, micron filter)
Untuk pengolahan air umpan boiler dilakukan dengan dua cara yaitu :
Pengolahan diluar ketel ( external treatment)
Pengolahan ini dilakukan dengan cara mekanis diluar ketel uap dengan memberikan obat – obatan terhadap air sebelum air dimasukkan kedalam ketel. Gunanya adalah menghilangkan bahan tersuspensi atau warna dari air persediaan (raw water), bahan tersuspensi tersebut mungkin mengandung partikel besar yang dapat mengendap dengan mudah, untuk itu diperlukan berupa tangki,bak pengendap atau saringan. Kalau bahan yang tersuspensi terlalu halus sehingga sukar untuk mengendap dengan gaya gravitasi maka dibutuhkan


Koagulasi

Koagulasi adalah pengumpulan bersama dari kotoran yang halus ataupun koloid dalam air kedalam kelompok besar (massa) yang akan mengendap dengan segera atau dapat disaring untuk dipisahkan dari air. Partikel koloid mempunyai permukaan yang luas dan mempunyai muatan negatif saling mendorong dan tidak saling mengumpul sehingga tetap dalam bentuk koloid. Koagulasi adalah netralisasi dari muatan negatif dan memberikan untuk partikel tersuspensi saling menempel.
Pengendapan dengan cara kimia (presipitasi kimia)
Bahan yang ditambahkan dalam air akan bereaksi dengan mineral yang terlarut dalam air dan membentuk bahan yang sukar larut yang akan mengendap. Gunanya adalah untuk mengurangi kesadahan, alkalinitas, dan silika.
Metode pertukaran ion
Metode pertukaran ion (ion exchanger), mineral yang larut dalam air membentuk ion yang bermuatan listrik.
Ada bahan alam tertentu (sintetis yang mempunyai kemampuan untuk ion – ion mineral dari air dari pertukaran ion yang lain.


Daerator

Daerator adalah alat untuk mengeluarkan O2 dalam air pengisi ketel uap yang dilakukan dengan cara mencampurkan air dengan uap dalam daerating heater. Sebagian uap dikeluarkan dan membawa sebagian besar O2 dari air. Ada dua jenis daerator yaitu jenis pancaran (spray) dan jenis tiang (pancaran).
Demineralisasi water (penghilang mineral pada air)
Mineral – mineral dalam air pengisi ketel harus dihilanggkan karena dapat menyebabkan gangguan – gangguan selama ketel beroperasi, gambar dibawah ini memperlihatkan contoh diagram demineralisasi water yang sederhana.
Pengolahan air didalam ketel uap
Didalam pengolahan air didalam ketel digunakan bahan kimia yang di injeksikan dengan pompa dimana bahan kimia tersebut antara lain :
Poly Phosphat dan bahan organik dipakai sebagai pencegah kerak dan korosi
Senyawa amina dan bahan lainnya akan membentuk lapisan film yang melindungi dari karat
NaSO4 dan Hidrazine/Elminox untuk mengikat oksigen
Natrium Silikat (Na2SiO3) untuk mengatur alkalinitas dan bereaksi dengan mangan Mg2+
Tanin, Lignin, dan Alginat dipakai untuk mengatur lumpur, dan dapat juga berfungsi untuk sebagai bahan anti busa.


Zat-zat Kontaminasi Air Alam

  1. Zat Padat terlarut : zat padat terlarut menunjukkan jumlah konsentrasi garam terlarut dalam air.
    Jumlah zat padat terlarut sering juga dinyatakan dalam bentuk hantaran listrik air yang dinyatakan dalam mililhos/Cm pada 25° C.
    Banyaknya konsentrasi garam-garam dalam air, bervariasi dalam jenis dan jumlahnya bergantung pada keadaan geologi dari tanah tempat air alam tersebut didapat.
    Garam-garam yang selalu ada biasanya, Bicarbonat, HCO3; Khlorida, Cl; Sulfat, SO4; nitrat NO3 dari Kalsium, Ca ;magnesium, Mg dan natrium, Na. Juga terdapat besi, Fe; Mangan, Mn dan aluminium, Al. Kesadahan yang diakibatkan garam Ca dan Mg akan mudah mengendap menjadi kotoran menjadi kerak, dan kotoran besi (Fe+), tembaga (Cu2+), dan silika (SiO3) dapat berakumulasi dalam air ketel yang menimbulkan masalah endapan pada ketel tekanan tinggi.
  2. Gas Terlarut : Gas terlarut dalam air alam biasanya Karbondioksida, CO2; Oksigen, O2; Hydrogen Sulfat, H2S dan Amonia, NH3. Untuk keasaman air ( O2 ) masalah korosi biasanya menyerang bagian yang kontak langsung dengan air, lubang – lubang setempat (pitting), keretakan pada logam yang mengalami stress.
    Karbon dioksida dan oksigen sangat berperan dalam proses terjadinya korosi.
  3. Zat Padat tersuspensi : Kadang-kadang pasir, tanah dan hasil pelapukan tumbuhan merupakan zat padat yang tidak larut dalam air dan berada sebagai suspensi.
  4. Cairan : Kadang-kadang terdapat zat seperti asam lemak, minyak, dan cairan hasil proses ekstraksi dari tanah atau tanaman dan protein.
  5. Micro organisme : Air alam selalu mengandung bakteri, (bakteri air, bakteri tanah, bakteri proses ekstraksi dari tanah atau tanaman dan protein)

Kumpulan Teknik Penyaringan Air Sederhana

Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi 3/4 permukaan bumi. Tetapi tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau disaat air umur mulai berubah warna atau berbau. Ironis memang, tapi itulah kenyataannya. Yang pasti kita harus selalu optimis. Sekalipun air sumur atau sumber air lainnya yang kita miliki mulai menjadi keruh, kotor ataupun berbau, selama kuantitasnya masih banyak kita masih dapat berupaya merubah/menjernihkan air keruh/kotor tersebut menjadi air bersih yang layak pakai.

Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih, dan cara yang paling mudah dan paling umum digunakan adalah dengan membuat saringan air, dan bagi kita mungkin yang paling tepat adalah membuat penjernih air atau saringan air sederhana. Perlu diperhatikan, bahwa air bersih yang dihasilkan dari proses penyaringan air secara sederhana tersebut tidak dapat menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut di dalam air. Gunakan destilasi sederhana untuk menghasilkan air yang tidak mengandung garam. Saran saya, sebelum anda membeli alat / mesin penjernih air yang harganya ratusan ribu sampai jutaan rupiah, anda mencoba terlebih dahulu beberapa alternatif cara sederhana dan mudah guna mendapatkan air bersih dengan cara mempergunakan filter air / penyaringan air :

1. Saringan Kain Katun.

saringan kain katunPembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana / mudah. Air keruh disaring dengan menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Air hasil saringan tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.

saringan kapas

2. Saringan Kapas

Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Seperti halnya penyaringan dengan kain katun, penyaringan dengan kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Hasil saringan juga tergantung pada ketebalan dan kerapatan kapas yang digunakan.

aerasi3. Aerasi

Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.

saringan pasir lambat4. Saringan Pasir Lambat (SPL)

Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil. Untuk keterangan lebih lanjut dapat temukan pada artikel Saringan Pasir Lambat (SPL).

saringan pasir cepat5. Saringan Pasir Cepat (SPC)

Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir. Untuk keterangan lebih lanjut dapat temukan pada artikel Saringan Pasir Cepat (SPC).

6. Gravity-Fed Filtering System

Gravity-Fed Filtering System merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat(SPC) dan Saringan Pasir Lambat(SPL). Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat(SPC). Air hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya disaring kembali menggunakan Saringan Pasir Lambat. Dengan dua kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa / multi Saringan Pasir Lambat.

Gravity-Fed Filtering System

7. Saringan Arang

Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif. Untuk lebih jelasnya dapat lihat bentuk saringan arang yang direkomendasikan UNICEF pada gambar di bawah ini.

saringan arang

8. Saringan air sederhana / tradisional

saringan air tradisionalSaringan air sederhana/tradisional merupakan modifikasi dari saringan pasir arang dan saringan pasir lambat. Pada saringan tradisional ini selain menggunakan pasir, kerikil, batu dan arang juga ditambah satu buah lapisan injuk / ijuk yang berasal dari sabut kelapa. Untuk bahasan lebih jauh dapat dilihat pada artikel saringan air sederhana.

9. Saringan Keramik

Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air bersih didapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik menggunakan campuran perak yang berfungsi sebagai disinfektan dan membunuh bakteri. Ketika proses penyaringan, kotoran yang ada dalam air baku akan tertahan dan lama kelamaan akan menumpuk dan menyumbat permukaan filter. Sehingga untuk mencegah penyumbatan yang terlalu sering maka air baku yang dimasukkan jangan terlalu keruh atau kotor. Untuk perawatan saringn keramik ini dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang mengalir.

saringan keramik

10. Saringan Cadas / Jempeng / Lumpang Batu

Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah.
Seperti halnya saringan keramik, kecepatan air hasil saringan dari jempeng relatif rendah bila dibandingkan dengan SPL terlebih lagi SPC.

saringan cadas

11. Saringan Tanah Liat.

Kendi atau belanga dari tanah liat yang dibakar terlebih dahulu dibentuk khusus pada bagian bawahnya agar air bersih dapat keluar dari pori-pori pada bagian dasarnya. Lihat saringan keramik.

Istilah – istilah umum dalam Water Treatment
Berikut adalah pengertian istilah – istilah yang biasa digunakan dalam water treatment system
Raw water
Raw water (air sumber) adalah air yang digunakan sebagai bahan baku pengolahan air (Water Treatment)
Well water
Well water (air sumur/air tanah) adalah suatu cara untuk mendapatkan air dengan cara membuat sumur atau dengan pengeboran.
Brackish Water
Brackish Water adalah air yang kandungan dissolved solidnya (zat yang terlarut) antara 1000 ppm s/d 15.000 ppm
Desalination System
Desalination System adalah suatu cara menghilangkan kandungan garam terlarut yang terdapat di air laut
Demineralization Water
Demineralization Water adalah cara untuk menghilangkan kandungan ion – ion yang terdapat di air untuk menghasilkan air murni. Hal ini umum digunakan untuk air umpan boiler bertekanan tinggi.
Feed Water
Feed Water adalah air umpan yang masuk ke suatu system water treatment
Concentrate/Reject
Concentrate/Reject adalah air buangan dari Cross Flow Filtration yang konsentrasi kandungan zat terlarut atau pun tidak terlarut didalamnya lebih tinggi dibandingkan feed waternya
Permate/product
Permate/product adalah istilah air bersih yang dihasilkan dari penyaringan Reverse Osmosis.
Backwash
Backwash adalah suatu bentuk proses pencucian balik untuk normal filtration seperti ultrafiltration,sand filter,dan multi media filter. Tujuannya untuk membuang suspended solid yang terjebak didalam filter tersebut. Backwash dilakukan dengan cara memasukkan air dari jalur produk ke jalur masuk (terbalik dari suatu proses penyaringan)
Flushing/bilas
Flushing atau bilas dimaksudkan untuk membuang sisa-sisa kotoran yang terjebak setelah backwash ( untuk memastikan tidak ada sisa dijalur produk)
Fouling/Scaling
Fouling atau buntu di suatu filter yang disebabkan oleh menumpuknya suspended solid dijalur masuk feed water.
Scaling adalah bentuk tertutupnya pori-pori suatu cross flow filtration seperti di ultrafiltration dan reverse osmosis yang lebih disebabkan oleh disolved solid yang berubah menjadi suatu lapisan tipis/kerak di permukaan membrane.
Cleaning
Cleaning atau pencucian adalah suatu cara untuk menghilangkan suspended solid ataupun disolved solid yang menempel di permukaan membrane dengan ditambahkan kimia tertentu kedalam air larutan cleaning untuk memudahkan/mempercepat proses cleaning.
Delta pressure/ Pressure Drop
Delta pressure (perbedaan tekanan) adalah perbedaan tekanan antara tekanan masuk terhadap tekanan keluar.
SDI (Silt Density Indek)
SDI adalah bentuk pengukuran/analisa kemampuan air untuk mengotori (menyebabkan fouling) dipermukaan membrane.
Turbidity
Turbidity adalah bentuk pengukuran untuk mengetahui kandungan colloid didalam air yang tidak larut dalam air. Atau biasa dikenal mengukur tingkat kejernihan air. Satuanyang biasa digunakan adalah Jackson Turbidity Unit (JTU) atau Nephelometric Turbidity Unit (NTU)
TDS (Total Dissolved Solid)
TDS adalah satuan yang menyatakan total kandungan zat yang terlarut didalam air, satuan yang digunakan adalah ppm (part per million)
1ppm= 1mg/lt
TSS (Total Suspended solid)
TSS adalah satuan yang menyatakan total kandungan zat yang tersuspended/tidak terlarut didalam air, satuan yang digunakan adalah ppm.
Conductivity
Conductivity adalah kemampuan larutan air menghantarkan listrik, hal tergantung dari jumlah ion yang terkandung didalam larutan air tersebut,semakin banyak jumlah ionnya semakin baik kemampuan menghantarkan listriknya,satuannya adalah ┬ÁS/cm
PH
Satuan yang digunakan untuk mengukur tingkat kebasahan(basicity)/keasaman (acidity) suatu larutan didalam air pH 7,0 adalah netral, pH >7,0 adalah asam, dan pH < 7,0 adalah basa.
Recovery
Recovery adalah istilah untuk flow rate air umpan yang tersaring menjadi air product suatu system Cross Flow Filtration, seperti Ultrafiltration dan Reverse Osmosis

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar