Utilitas suatu pabrik meliputi: WATER and Wastwater TREATMENT, POWER PLANT and STEAM GENERATION. 1

Transkripsi

1 Utilitas

2 Utilitas suatu pabrik meliputi: WATER and Wastwater TREATMENT, POWER PLANT and STEAM GENERATION. 1

3 WATER Fungsi air dalam industri Air pendingin (cooling water) Air umpan boiler (steam generation) Air sanitasi / rumah tangga Air Proses (Pelarut dll) 2

4 Siklus air Siklus air 4

5 AIR DI BUMI Samudera dan danau asin 97.4% Air tawar 2.6% 71% dari permukaan bumi Ice dan glaciers 1.984% Air bawah tanah 0.592% Air permukaan 0.014% Air tawar Danau 0.007% Biota % Sungai % Uap air di atmosfer 0.001% Air di tanah 0.005% Air tawar siap pakai 10 5

6 Polusi dari industri dan domestik merupakan sumber terbesar masuknya kotoran yang tidak diinginkan pada air permukaan. Impurities dalam air yang digunakan di industri dapat menyebabkan : terbentuknya deposit, korosi pada metal, busa pada sistem pembangkit steam, fouling mikrobiologi dll menyebabkan menurunkan perpindahan panas, menurunkan kualitas produk, kerusakan pada metal, kayu atau bahan konstruksi yang digunakan untuk menyimpan maupun transport. 6

7 Komposisi beberapa jenis air permukaan WATER Parameter Konsentrasi, dalam mg/l sungai danau sumur air laut Silika sbg SiO Besi sbg Fe trace Manganese sbg Mn Kalsium sbg Ca Magnesium sbg Mg Sodium Na + potassium K Karbonat sbg CO Bicarbonat sbg HCO Sulfat sbg SO Khlorida, sbg Cl Flourida sbg F Nitrat sbg NO Kesadahan (hardness) sbg CaCO Turbiditi ph (dalam unit ph) Warna Solid terlarut Clear Tan Clear

8 Pengaruh dari kotoran pada air pada sistem pembangkit steam Parameter Rumus Sumber Effek yg terjadi Cara pengolahan Suspended solid Drainase, indust Priming,foaming,kerak Pengendapan Silika SiO2 Deposit mineral Kerak Ion exchange Kalsium karbonat Kalsium bikarbonat CaCO3 Ca(HCO3)2 Deposit mineral Deposit mineral Kerak Kerak Softening Softening Kalsium sulfat CaSO4 Deposit mineral Kerak, korosi Softening Kalsium khlorida CaCl2 Deposit mineral Kerak Softening Magnesium karbonat Magnesium bikarbonat Magnesium khlorida MgCO3 Mg(HCO3)2 MgCl2 Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Kerak Kerak Kerak, korosi Softening Softening Softening Asam bebas HCl, H2SO4 Industrial waste Korosi Netralisasi Sodium khlorida NaCl Sewage, deposit mineral Korosi pada kondisi tertentu Demineralisa si, evaporasi Sodium karbonat Sodium bikarbonat Na2CO3 NaHCO3 Deposit mineral Deposit mineral Priming, foaming Priming, foaming Evaporasi Evaporasi Asam karbonik H2CO3 Atmosfer, deposit mineral Korosi Deaeration Oksigen Grease dan minyak Bahan organik O2 Atmosfer Industrial waste Domestic and industrial waste Korosi Korosi, priming, foaming Korosi, priming, foaming De aeration Filtrasi Coagulation f iltrasi, evaporasi

9 Problem yang umum disebabkan kotoran pada air (Drew ) A B C D E F G H Uniform corrosion x x x x x x x x Localized corrosion x x x x x x x x Stress corrosion x x Dezincification corrosion x x x x x Ammonia attack of brass x x Dissimilar metal corrosion x x x x x x Chloride attack of stainless s x x x Caustic attack x Hydrogen damage x Inorganic deposit x x x x x x x x Microbiological fouling x x x x Deterioration of cooling tower tumber x Carry over x x A : Once through cooling water systems, B : Closed circulating cooling water systems, C : Open circulating cooling water systems, D : Air conditioning systems, E : Low pressure steam generating systems, F : High pressure steam generating systems, G : Process water, H : Potable water

10 Karakteristik spesifik dari air permukaan yang dapat digunakan sebagai sumber untuk air industri Boiler makeup water Cooling water once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle Silica SiO Aluminium, Al Iron Fe ,0 1.0 Manganese, Mn , Copper Cu Calcium Ca Magnesium Mg Sodium + potassium (Na+K) Ammonia, NH3 Bicarbonat, HCO Sulfat, SO Chloride, Cl Flouride, F

11 Lanjutan : Boiler makeup water Cooling water once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle Nitrate, NO Phosphate, PO Dissolved solid Suspended solid Hardness (CaCO3) Alkalinity (CaCO3) Acidity (CaCO3) ph (unit) 5 8,9 3,59, Color (unit) Organic (methylene blue active substance) CCl4 extract COD (O2) * 1, * Hydrogen sulfide, H2S 4 4 Temperatur o F * no floating oil Sumber : J.W.Clark, Water Supply

12 Process Water Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry Silica SiO2 Aluminium, Al Iron Fe Manganese, Mn Copper Cu Calcium Ca Magnesium Mg Sodium + potassium (Na+K) Ammonia, NH3 Bicarbonat, HCO3 Sulfat, SO4 Chloride, Cl Flouride, F Nitrate, NO3 Phosphate, PO4 Dissolved solid ,

13 Process Water Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry Suspended solid Hardness (CaCO3) Alkalinity (CaCO3) Acidity (CaCO3) ph (unit) Color (unit) Organic (methylene blue active substance) CCl4 extract ,6 9, , COD (O2) Hydrogen sulfide, H2S Temperatur o F Sumber : John Clark Water Supply and Pollution Control

14 Air baku Koagulan & flokulan Tangki penampung Flokulasi & koagulasi sludge filter Water treatment primer Alat penukar panas Cooling tower Air pedingin Tangki air bersih Blow down Air proses Praheater Air pembangkit steam Cl2 Limbah cair Softener steam kondensat Air sanitasi Boiler Alat penukar panas Bagan alir sistem pengolahan air industri F.Eff/05

15 PERINSIP PENGOLAHAN AIR BERSIH DARI AIR PERMUKAAN Prasedimentasi Koagulasi Flokulasi Memisah padatan tersuspensi Pencampuran bahan koagulan agar merata (pengadukan cepat) Pembentukan inti flok (pengadukan lambat) Sedimentasi Pemisahan flok yang terbentuk Filtrasi Memisah flok yang masih terbawa air Air Bersih

16 Air baku Filtrasi Prasidementasi & tandon Water treatment koagulan Bak koagulasi Bak flokulasi Bak sedimentasi LUMPUR Reservoir Air Bersih

17 PROSES PENGOLAHAN AIR BERSIH PADA DASARNYA PRINSIPNYA SAMA PERBEDAAN HANYA PADA ALAT DAN KELENGKAPANNYA Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada unitunit terpisah Pengadukan: mekanikal (pengaduk) hidraulik KONVENSIONAL Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada satu kompartement Pengadukan : mekanikal hidraulik Clarifier

18 Water treatment koagulan Bak koagulasi (hidraulik) Bak flokulasi (mekanikal) Air baku Air bersih Bak sedimentasi KONVENSIONAL Koagulasi Flokulasi Sedimentasi LUMPUR Pada unit unit terpisah

19 CLARIFIER KOAGULASI (1) FLOKULASI (2) SEDIMENTASI (3) Bahan kimia PADA SATU KOMPARTEMENT (UNIT) Air masuk 3 Air bersih 2 1 Lumpur

20 Weir untuk effluent Influent well Scraper Pengumpul sludge Tampak bagian dalam clarifier

21 IPA tipe Plate Settler clarifier Bagian Koagulasi Koagulan Bagian Flokulasi Air masuk Air bersih Lumpur Bagian Sedimentasi

22 FILTRATION Fungsi : untuk memisah solid tersuspensi dari air 1. Filter dengan medium berupa granular (Granularmedium filtration) Sebagai media penyaring digunakan bahan berbentuk granular, seperti karbon aktip, karbon, pasir, kerikil, antracit dll Operasi : Kontinyu Semi kontinyu Batch Proses : penyaringan (filtration) pencucian (cleaning/backwashing)

23 Media yang digunakan dapat campuran seperti pasir dengan karbon aktip (dual), maupun tunggal (single) seperti hanya pasir atau karbon atau medium terdiri dari campuran tiga atau lebih media (multimedium) Zona inter mixing Monomedium bed filter dual Grainsize Dualmedium bed filter Multimedium medium bed bed filter

24 Macammacam filter Berdasar cara kerjanya : Gravity filter atau open filter, atmospheric filter Pressure filter atau closed filter Berdasar kecepatan penyaringan Slow sand filter ( rate 4 5 m 3 /hari/m 2 Rapid sand filter (rate m 3 /hari/m 2 ) Berdasarkan sistem kontrol manual automatic

25 Automatic Manual Pressure Gravity Upflow Downflow Sand Coal Dual Mixed Water wash Air/water wash Constant rate Variabel declining rate Sequence Type Service flow Media Backwash arrangement Flow control

26 Lapisan media pasir (silikat) pasir kasar : = 2,0 mm air yang disaring tidak terlalu kotor pratreatment sudah baik rate fluida cukup tinggi pasir halus : = 0,4 mm rate fluida tidak terlalu tinggi pratreatment hanya singkat diharapkan juga mampu memisah bakteri dan turbiditi semaksimal mungkin Lapisan kerikil / gravel bersifat juga sebagai support media di atasnya Harus : tidak mengandung tanah sebaiknya bulat dan keras

27 Kerikil halus = 5,0 mm Kerikil kasar = 10,0 mm Gravel = 20,0 mm 60 cm, pasir 65 cm, pasir 10 cm, 1,5 3 mm 7,5 cm 3 6,4 mm 5 cm 6,4 12,7 mm 7,5 cm 12,7 19 mm 7,5 cm mm 15 cm mm 10 cm mm 5 cm mm 5 cm 6,5 13 mm 10 cm 3 6,5 mm 5 cm 6,5 13 mm 5 cm mm 13 cm mm Lapisan gravel asimetris Dari : G.M. Fair, J.C.Geyer Water Purification Lapisan gravel simetris (direkomendasikan)

28 Gravity Roughing filter ( open filter, slow sand filter, atmospheric filter ) Air masuk Pasir Gravel Air pecuci keluar Air tersaring keluar Air pencuci masuk Media yang digunakan dapat mono maupun multimedium. Umumnya digunakan untuk air dengan kekeruhan tidak tinggi dengan laju aliran 2 4 gpm per ft 2 luas permukaan filter. Pencucian dilakukan secara priodek, biasanya setelah head loss 8 12 ft dengan laju air pencuci (backwashing) : 20 gpm per ft 2

29 Air masuk Pressure filter ( rapid sand filter ) Air masuk terbuka tertutup 1 2 Vertical pressure filter Pasir halus 2. Pasir kasar 3. Gravel 4. Lantai filter 5. Strainer Air cucian Horizontal pressure filter Air tersaring

30 THANKS FOR YOUR ATTENTION The best person is one give something useful always

31 UTILITAS UTILITAS UTILITAS