Dalam pembahasan ini admin akan menshare atau memberikan penjelasan mengenai Industrial Water Treatment yang di dalamnya menjelaskan apa itu Water Treatment, untuk materi pemabahasannya adalah sebagai berikut.
Pengertian water treatment
Water Treatment merupakan sesuatu metode/ wujud pengolahan air dengan teknik– metode tertentu dengan tujuan buat menggapai hasil yang diharapkan sesuai kebutuhan. Sesuatu sistem desain water treatment didetetapkan oleh sumber air serta mutu air. Mutu air yang rendah hendak menciptakan uap yang kurang baik, uap tersebut bisa membawa padatan yang ada dalam air ketel uap( carry over). Sumber air secara universal dipecah jadi 2 ialah air permukaan( surface water) serta air tanah( ground water) air perrmukaan didapat dari sungai, danau serta laut, sebaliknya air tanah merupakan air yang terletak didalam perut bumi.
Guna air industri dicoba sekian banyak tahapan proses pengolahan supaya air tersebut bisa digunakan sesuai kebutuhan kita antara lain semacam: air minum, air pendingin, air umpan boiler, air buat pemadam kebakaran dll.
Air yang berkualitas rendah hendak menciptakan uap yang kurang baik, uap tersebut bisa membawa padatan yang ada dalam air ketel uap( carry over). Terdapat 4 berbagai pencemaran uap yang berlangsung didalam ketel ialah:
- Berbusa, karena terlalu banyaknya padatan yang terkandung dalam air dan kerena adanya lemak alkali yang berlebihan.
- Aqual objection, yaitu adanya tetesan air didalam uap
- Kesalahan pemasangan alat pemisah uap yang tidak tepat
- Percikan – percikan air (priming),gelembung yang timbul tiba – tiba pada air ketel.
Sedangkan proses – proses yang digunakan antara lain sebagai berikut :
1. Clarifier (pengendapan)
Proses pengendapan ialah proses pengendapan partikel– partikel padat dalam air yang menimbulkan kekeruhan yang berbentuk lumpur ataupun zat padat berat yang lain. Ada pula tujuan pengendapan merupakan untuk melenyapkan, kekeruhan, kesadahan, mengirit bahan kimia. Terdapat sebagian perihal yang memepengaruhi proses pengendapan yaitu
Pemberian waktu mesti pas sehingga partikel– partikel padat memisah dengan sempurna.
Perbandingan berat jenis partikel ataupun lumpur dengan air.
Kecepatan aliran air makin pelan sehingga hendak terus menjadi baik hasil yang diperoleh.
Terus menjadi besar berat kategori partikel sehingga waktu pengendapan hendak terus menjadi lebih pendek.
2. Filtration
Dan metode filtration( penyaringan sendiri) dibagi jadi 2 rupa ialah normal filtration( semacam bag filter, disc filter, micron filter), Buat pengolahan air umpan boiler dicoba dengan beberapa metode ialah:
Pengolahan diluar ketel ( external treatment)
Pemrosesan ini dilakukan dengan cara mekanis di luar ketel uap dengan memberikan obat ke air sebelum air dimasukkan ke dalam ketel. Intinya adalah untuk menghapus bahan yang ditangguhkan atau warna persediaan air (air baku), bahan yang ditangguhkan ini dapat mengandung partikel besar yang dapat menetap dengan mudah, karena diperlukan dalam bentuk tangki, penyusunan atau saringan. Jika bahan yang ditangguhkan terlalu halus sehingga sulit untuk menetap pada gaya gravitasi, diperlukan
Koagulasi
Koagulasi adalah koleksi sendi kotoran halus atau koloid dalam air menjadi kelompok besar (massa) yang akan segera menetap atau dapat disaring untuk dipisahkan dari air. Partikel coloidal memiliki permukaan yang luas dan memiliki muatan negatif untuk saling mendorong dan tidak saling mengumpulkan sehingga tetap dalam bentuk koloid. Koagulasi adalah netralisasi tuduhan negatif dan memberi untuk partikel yang ditangguhkan saling menempel.
Pengendapan dengan cara kimia (presipitasi kimia)
Materi yang ditambahkan dalam air akan bereaksi dengan mineral yang dilarutkan dalam air dan membentuk bahan larut yang sulit yang akan menetap. Intinya adalah mengurangi ayah, alkalinitas, dan silika.
Metode pertukaran ion
Metode pertukaran ion (penukar ion), mineral larut air membentuk ion yang dikenakan elektrik. Terdapat bahan tertentu (sintetik yang mempunyai keupayaan untuk ion – ion mineral dari air dari pertukaran ion yang lain.
Daerator
DAERATOR adalah alat untuk mengeluarkan O2 dalam air pengisian ketel uap dilakukan dengan mencampur air dengan uap di pemanas yang menghambat. Beberapa uap dilepas dan membawa sebagian besar O2 dari air. Ada dua jenis daerator, yaitu jenis semprotan dan tipe tiang (emisi).
Demineralisasi water (penghilang mineral pada air)
Mineral – mineral di ketel mengisi air harus didiskusikan karena dapat menyebabkan gangguan selama operasi ketel, gambar di bawah ini menunjukkan contoh diagram demineralisasi air sederhana.
Pengolahan air didalam ketel uap
Dalam pengolahan air di ketel bahan kimia yang digunakan disuntikkan dengan pompa di mana bahan kimia ini meliputi:
- Poly phosphat dan bahan organik digunakan sebagai mencegah kerak dan korosi. Senyawa amina dan bahan lainnya akan membentuk lapisan film yang melindungi dari Naso4 Rust dan Hydrazine / Elminox untuk mengikat oksigen.
- Sodium silikat (na2sio3) untuk mengatur alkalinitas dan bereaksi dengan mangan mg2 +
- Tanin, Lignin, dan Alginate digunakan untuk mengatur lumpur, dan juga boleh berfungsi untuk bahan anti-buih.
Istilah – istilah umum dalam Water Treatment
Berikut ini adalah definisi istilah – istilah yang biasa digunakan dalam sistem pengolahan air diantaranya adalah sebagai berikut:
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)
1 ppm= 1 mg/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 µS/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.
Zat-zat Kontaminasi Air Alam
Berikut adalah beberapa Zat-zat Kontaminasi Air Alam diantaranya adalah sebagai berikut:
- Zat Padat terlarut : zat padat terlarut menunjukkan jumlah konsentrasi garam terlarut dalam air. Jumlah zat padat terlarut sering dinyatakan dalam bentuk listrik air yang diekspresikan dalam mililhos / cm pada 25 ° C. Jumlah konsentrasi garam garam dalam air, bervariasi dalam jenis dan angka tergantung pada keadaan geologi tanah di mana air alami diperoleh. Garam yang selalu ada, bikarbonat, HCO3; Khloride, CL; Sulfat, so4; nitrat no3 dari kalsium, ca; magnesium, mg dan natrium, na. Ada juga besi, Fe; Mangan, Mn dan Aluminium, AL. Kekerasan yang disebabkan oleh CA dan MG Garam akan dengan mudah mengendap ke dalam kotoran ke dalam kerak, dan kotoran besi (Fe +), tembaga (CU2 +), dan silika (SiO3) dapat menumpuk di air ketel yang menyebabkan masalah deposito pada ketel tekanan tinggi.
- Gas Terlarut : Gas terlarut dalam air alami biasanya karbon dioksida, CO2; Oksigen, o2; Hidrogen sulfat, H2S dan amonia, NH3. Untuk keasaman air (O2) Masalah korosi biasanya menyerang bagian yang merupakan kontak langsung dengan air, lubang lokal (pitting), retak pada logam yang mengalami stres. Karbon dioksida dan oksigen berperan dalam proses korosi.
- Zat Padat tersuspensi : Kadang-kadang pasir, tanah dan hasil pelapukan tumbuhan merupakan zat padat yang tidak larut dalam air dan berada sebagai suspensi
- Cairan : Kadang-kadang terdapat zat seperti asam lemak, minyak, dan cairan hasil proses ekstraksi dari tanah atau tanaman dan protein.
- Micro organisme : Air alam selalu mengandung bakteri, (bakteri air, bakteri tanah, bakteri proses ekstraksi dari tanah atau tanaman dan protein).
Masalah-masalah boiler
Berikut adalah beberapa masalah yang terdapat pada Bioler diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Carryover
- Priming, yaitu masalah dimana air boiler keluar bersama steam, sehingga steam yang dihasilkan menjadi basah. Priming dapat mengakibatkan kerak pada peralatan yang kontak langsung dengan steam.
- Foaming. Yaitu masalah dimana terjadi pembentukan busa atau foam pada steam drum yang bersifat permanent, sehingga mengakibatkan kotoran dan busa terikut bersama steam dan selanjutnya mengakibatkan steam basah.
- Selective silika carryover, adalah penguapan silika karena melebihi limit kontrol pada tekanan operasi tertentu. Silika yang menguap dapat mengendap pada peralatan yang kontak langsung dengan steam.
- Kerak (scaling). Kerak ini terbentuk dari pengendapan padatan yang terlarut yang telah jenuh karena melampaui batas kelarutannya atau karena kelarutannya berkurang karena temperatur air boiler naik. Kerak dapat berakibat buruk pada boiler dengan cara sebagai berikut :
- Kerak bertindak sebagai isolator pada pipa-pipa boiler sehingga menghalangi perpindahan panas menyebabkan konsumsi energi thermal oil menjadi tinggi.
- Panas pada pipa boiler yang tertahan oleh kerak dapat mengakibatkan overheating dan selanjutnya akan mengakibatkan pipa menjadi pecah
- Kerak dapat menyebabkan zat-zat yang korosif terperangkap di bawahnya sehingga menyebabkan korosi pada pipa (under deposit corrosion).
- Deposit, ini terbentuk dari pengendapan padatan tersuspensi. Deposit yang umum terbentuk adalah deposit besi. Akibat utama deposit adalah overheating dan tube pecah.
- Korosi, yaitu peristiwa kembalinya logam ke bentuk aslinya.
2. Priming Level air pada steam drum terlalu tinggi
3. Tekanan steam berfluktuasi
4. Tidak ada steam separator
Pencegah dan penanggulangan:
- Operasikan boiler sesuai kapasitas
- Cegah tekanan berfluktuasi
- Pasang steam separator yang baik
- Blowdown sampai level normal
- Jaga temperatur ruang bakar supaya tidak terlalu berfluktuasi
5. Foaming TDS/Conductivity yang terlalu tinggi
Penyebab dan penanggulangan:
- Air terkontaminasi dengan minyak
- Kontrol conductivity dengan baik
- Cegah kontaminasi dengan minyak
- Blowdown sampai conductivity dalam batas kontrol dan kontaminasi hilang.
6. Deposit Besi
Pencegahan dan penanggulangan:
- Gunakan feedwater dengan kandungan Fe yang rendah
- Cegah korosi pada system kondensat line
- Lakukan blowdown
7. Kerak/scaling
Penyebab :
- Blowdown yang tidak cukup
- Dosis bahan kimia pencegah kerak kurang
8. Total hardness tinggi
Pencegah dan penanggulangan:
- Lakukan blowdown secara teratur
- Gunakan dosis yang cukup dan lakukan regenerasi
- Tambah jumlah blowdown
- Tambah dosis bahan kimia dan lakukan regenerasi lebih cepat
Tambahan sedikit tuk penjelasan diatas:
- Surface Water ( air Sungai ) : mempunyai TDS kira-kira 100-400 ppm.dengan Turbidity 30-80 (Dry Season),dalam keadaan Rainy Season turbidity naik menjadi 100-300.
- Ground Water (Air Sumur ): mempunyai TDS 300-1000 ppm.dengan turbidity 15-20.
- Sea Water : TDS nya adalah 35.000-60.000 ppm,dengan turbidity >10.
Manfaat Water Treatment Bagi Industri
Air selalu merupakan persyaratan utama, tidak terkecuali dalam industri ini, karena membutuhkan pemrosesan khusus seperti pengolahan air untuk industri. Pengolahan air digunakan dalam bidang industri yang terbuat dari air pada setiap proses yang terjadi. Setidaknya ada 10 manfaat pengolahan air untuk industri yang perlu diketahui, seperti di bawah ini:
Menyediakan bahan baku air
Dalam industri minuman seperti minuman ringan, membutuhkan air dalam jumlah besar. Persyaratan air biasanya diperoleh dari air tanah pada kedalaman 80-100 m. Tetapi untuk menjaga menjaga kelestarian lingkungan tidak dapat mengambil dalam jumlah besar terus menerus.
Untuk memenuhi perusahaan biasanya akan menggunakan pengolahan air untuk menjamin kualitasnya. Air yang digunakan harus berkualitas baik karena bahan baku minuman jika tidak akan mengganggu fungsional tubuh. Ini karena lebih dari 70% tubuh manusia terdiri dari air dan lebih dari 90% dari proses biokimia tubuh membutuhkan air.
Untuk air di mesin boiler
Mesin boiler adalah ketel uap atau bejana tertutup yang berisi air untuk memanaskan. Energi panas yang dihasilkan kemudian digunakan untuk berbagai jenis keperluan industri. Untuk turbin uap, pemanasan dan sebagainya yang dibutuhkan dalam suatu industri.
Persyaratan air di mesin boiler harus diisi dengan pengolahan air, jika menggunakan air baku, risikonya akan besar. Ini karena air akan terus-menerus terpapar panas dan harus bersentuhan dengan elemen pemanas. Jika digunakan air baku akan terjadi korosif atau penyusutan di mesin boiler.
Untuk menara chiller atau pendingin
Di pabrik pengolahan dibutuhkan alat pendingin dalam ukuran atau chiller yang sangat besar. Biasanya perusahaan akan menggunakan menara pendingin atau juga disebut chiller untuk mengurangi suhu. Satu bahan baku yang membutuhkan pendinginan adalah air yang akan diproses menjadi minuman.
Bagaimana pekerjaan menara pendingin ini, pengolahan air yang memiliki suhu tinggi akan memasuki chiller, yang kemudian ditayangkan kering. Keluar putnya adalah air yang keluar dalam kondisi dingin. Ini adalah salah satu dari 10 manfaat pengolahan air untuk industri, yaitu menyediakan bahan baku air untuk menara pendingin.
Cegah kerak yang bersinar dan korosi pada mesin
Salah satu caranya adalah dengan menggunakan pengolahan air untuk semua proses di dalam mesin agar tidak menetap atau korosif. Ini karena konten mineral atau biota dalam air baku masih tinggi sehingga akan menyebabkan kerak dan korosif.
Heating System
Selain cooling sistem pada industri juga terdapat heating system untuk menghasilkan energi panas yang dibutuhkan dalam proses industri. Sama halnya dengan cooling tower atau pun boiling system heating system juga membutuhkan air untuk beroperasi. Water treatment bisa dilakukan untuk memenuhi kebutuhan air pada mesin heating system ini. Dengan begitu kebutuhan air tanah bisa lebih ditekan dan perusahaan lebih ramah lingkungan.
Sistem Pencucian
Sistem pencucian dalam industri sangat penting untuk menjaga hygiene dan sanitasi. Air tentu saja sangat dibutuhkan dalam proses pencucian ini, namun jika menggunakan air tanah akan terjadi pemborosan yang sia-sia. Maka industri biasanya mengakalinya dengan melakukan water treatment untuk mendapatkan air bersih yang dapat digunakan dalam proses pencucian.
Menurunkan Biaya Produksi
Dalam industri efektivitas biaya harus diperhatikan dengan benar untuk memperkecil biaya produksi. Salah satu caranya adalah dengan melakukan water treatment, dalam industri air yang sudah digunakan bisa digunakan kembali. Proses water treatment dilakukan pada air buangan dari mesin-mesin di dalam pabrik.
Setelah mengalami proses panjang maka air bisa digunakan kembali untuk pengoperasian mesin industri. Dengan demikian pabrik atau industri pengolahan bisa menghemat biaya pengadaan bahan baku air.
Untuk Pengolahan Limbah Industri
Water treatmen bisa digunakan untuk mengolah limbah industri agar menjadi air bersih sehingga bisa digunakan kembali atau dibuang dengan aman. Banyak teknologi dalam water treatment yang bisa digunakan untuk mengolah limbah agar menjadi bersih dan layak digunakan.
Ada sand silica filter, carbon active filter, atau filter lainnya untuk bisa digunakan untuk mengolah limbah industri. Hasil akhir yang diharapkan adalah limbah yang aman dan ramah lingkungan.
Untuk Daur Ulang Limbah Cair
Dalam industri juga dihasilkan limbah cair yang kadang memiliki kandungan mineral atau ion berbahaya bagi lingkungan. Untuk itu perlu dilakukan water treatmen sebelum membuang limbah cair keluar melalui pipa pembuangan.
Dengan water treatment maka kandungan mineral atau ion bisa didegradasi sehingga air bisa dimurnikan. Akhirnya limbah yang dibuang sudah aman untuk lingkungan karena tidak mengandung mineral dan ion berbahaya.
Mengolah Limbah Industri Agar Tidak merusak Biota
Kandungan limbah industri memang bermacam-macam, ada juga unsur asam di dalam limbah industri yang akan dibuang. Jika unsur asam ini dibiarkan dan langsung dibuang ke alam maka akan merusak biota yang ada. Inilah salah satu dari 10 manfaat water treatment bagi industri yaitu membuat limbah menjadi ramah lingkungan dan aman untuk biota.
