Stasiun Penjernihan Air (Water Treatment)

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Stasiun Penjernihan Air (Water Treatment)"

Siska Hermanto
6 tahun lalu
Tontonan:

1 Stasiun Penjernihan Air (Water Treatment) Pundu Learning Centre

2 Definisi Proses pengolahan air baku menjadi air yang aman untuk dikonsumsi atau digunakan dalam proses produksi seperti ketel uap dan terbebas dari zat / padatan tersuspensi serta memenuhi parameter yang telah ditetapkan

3 Fungsi dan Tujuan Menghilangkan / meminimalkan padatan tersuspensi (Suspended Solid) Membantu mengurangi kandungan besi

4 Sumber dan Karakteristik Air Air Hujan - Merupakan air lunak dan hanya baik untuk daerah yang mempunyai curah hujan tinggi - Membutuhkan tempat penampungan yang besar - Sukar disimpan dalam waktu lama - Menjadi tempat berkembang biak nyamuk Air Permukaan - Mudah diambil dengan alat sederhana - Berbahaya karena terkontaminasi bakteri, zat organik dan non organik Air Tanah Dalam - Tersedia di banyak tempat - Diambil dengan peralatan mekanis - Terkontaminasi - Mengandung zat organik dan kimia dalam berbagai kadar yang membutuhkan pengolahan tertentu

5 Perbedaan Karakteristik Air Permukaan dan Air Tanah Air Permukaan Padatan terlarut rendah Padatan tersuspensi tinggi Kualitas berubah sesuai dengan kondisi musim dan cuaca Air Tanah Padatan terlarut tinggi Padatan tersuspensi rendah Kandungan besi dan mangan tinggi Kandungan oksigen rendah dan dapat mengandung gas sulfida Relatif konstan secara kualitas dan temperatur

6 Sifat Air Muatan polar (menciptakan ikatan lemah di antara molekul air ikatan hidrogen), pada molekul air membuatnya menjadi pelarut yang istimewa/universal, sehingga air dapat melarutkan hampir semua materi yang bersentuhan dengan air seperti mineral, padatan tersuspensi dan gas. H + d+ H+ O-2 d -

7 Syarat Kualitas Air Syarat Fisik - Tidak berwarna dan tidak berbau Syarat Kimia - Tidak mengandung zat kimia/racun yang dapat merugikan manusia dan tidak mengurangi efektivitas distribusi pipa-pipa Syarat Bakteriologis - Tidak mengandung bakteri maupun organik lain yang dapat menyebabkan penyakit

8 Problem pada kualitas air Problem Penyebab Efek buruk Koreksi Kesadahan tinggi Garam-garam kalsium dan magnesium dari air tanah Membuat pipa berkerak, merusak boiler dan juga merusak cucian dan makanan Penukaran ion (diproses dengan zeolit) Korosi Derajat keasaman tinggi akibat naiknya oksigen dan CO2 (Ph rendah) Karat pada pipa, Kerusakan terutama pada bahan kuningan Peningkatan kadar alkalin Polusi Kontaminasi organik atau oleh air limbah Timbulnya penyakit Klorinasi dengan sodium Hipoklorit atau gas klorin Warna Zat besi dan mangaan Merubah warna pakaian atau peralatan Dihujani melalaui filter oksidasi (manganese zeolit) Rasa dan bau Zat organik Tidak enak (diminum) Filtrasi dengan karbon aktif (Proses penjernihan)

9 Kejernihan air sangat penting: Untuk mencegah adanya padatan tersuspensi yang dapat menyebabkan: Resin (softener/cation dan anion) > Fouling Sistem deaerator > Plugging Boiler > Deposit Untuk kesehatan bila air dikonsumsi

10 Diagram Alur Water Treatment

11 Fungsi Bahan Kimia Koagulasi : Proses Pembentukan Flok Coagulant : alum/tawas (Al2(SO4)3) Coagulant aid : N-3276 Flokulasi : Proses Penyatuan Flok Flocculant : polymer berantai panjang = N-8173 Pulv Range ph Ideal : 6,0-7,5 Penyesuaian ph : injeksi soda ash atau dapat juga dipakai caustic soda

12 Hal yang harus diperhatikan pada proses klarifikasi WTP Titik injeksi bahan kimia. Volume clarifier (minimal waktu tinggal 3 jam) dan desain clarifier. Penentuan dosis bahan kimia dilakukan melalui jar test. Dosis bahan kimia dapat berubah sesuai dengan kondisi air baku. Level sludge harus dijaga minimal/maksimal berkisar 2-3 meter dari level air bersih. Sludge dibuang secara berkala minimal per 1 hari. Sludge berfungsi sebagai penyaring/penahan flok-flok yang baru terbentuk.

13 Filtrasi Menggunakan Sand Filter : 1) Filter berisi media porous (pasir kwarsa) 2) Menyaring padatan tersuspensi 3) Backwash untuk menghilangkan padatan tersuspensi yang terakumulasi selama penyaringan

14 Komposisi Sand Filter Batu kerikil kasar Diameter pasir : 2,0 mm 4,0 mm Komposisi : 25% Batu kerikil halus Diameter pasir : 0,8 mm 2,0 mm Komposisi : 25% Pasir kwarsa Diameter pasir : 0,5 mm 0,7 mm Komposisi : 50%

15 Operasional Sand Filter Backwash secara teratur, pada saat pressure drop 5 psi (0,35 kg/cm2) atau minimal setiap hari sebelum beroperasi. Backwash dilakukan selama menit atau sampai air keluaran backwash jernih. Perlu dilakukan inspeksi media secara teratur terhadap adanya kontaminasi, kerusakan media dan tebalnya media.

16 Fungsi Softener Menghilangkan mineral hardness (calcium dan magnesium) dari air baku Mengurangi pemakaian bahan kimia

17 Proses Pertukaran Ion Calcium Sodium Calcium Magnesium Calcium Magnesium Sodium Sodium Sodium Sodium Calcium Sodium Sodium Sodium

18 Apakah yang terjadi bila resin softener tidak mengandung sodium/na lagi? Resin tidak dapat menangkap ion hardness / telah jenuh Apa yang harus dilakukan? Resin softener harus diregenerasi dengan bahan yang mengandung ion sodium/na, yaitu garam (NaCl)

19 Mengapa garam yang dipakai? Mudah diperoleh dan tidak mahal Apakah ion sodium dapat menyebabkan kerak? Tidak, karena ion sodium sangat larut, sehingga tidak akan membentuk kerak

20 Empat Tahap Regenerasi Softener Backwash Fast Rinse Brining Slow Rinse

21 Bagaimana cara menemukan akar permasalahan/problem pada unit softener? - Chek siklus regenerasi - Inspeksi internal unit softener - Analisa resin softener

22 Konsekuensi unit softener/demineralisasi yang tidak beroperasi dengan baik Terjadinya pembentukan kerak/deposit pada sistem pemipaan boiler, yang berakibat proses perpindahan panas kurang baik, overheating, dan bahkan pipa pecah Biaya bahan kimia internal naik Regenerasi yang kurang baik, mengakibatkan pemborosan garam/hcl/h2so4/caustic dan air

23 Contoh Parameter Kontrol Air

24 ph ph = jumlah ion hidrogen (H + )dalam air Skala : 0 14 (H + ) = pembawa sifat asam (OH - ) = pembawa sifat basa ph = 7 = netral ; (H + ) = (OH - ) ph < 7 = bersifat asam ; (H + ) > (OH - ) ph > 7 = bersifat basa ; (H + ) < (OH - )

25 Conductivity/TDS - Merupakan ukuran jumlah padatan terlarut dalam air Satuan conductivity adalah micromhos (µmhos/µs) 1 ms = 1000 µmhos - Satuan TDS (total dissolved solid) adalah ppm (part per million)/bagian persejuta TDS ~ 0,65 x conductivity Merupakan jumlah dari ion calcium dan magnesium dalam air Kelarutan hardness dalam air berbanding terbalik dengan temperatur (makin tinggi temperatur makin tidak larut mineral hardness dalam air)

26 ALKALINITY Merupakan ion carbonat(co 3 2- ), bikarbonat (HCO 3- ) dan hidrat (OH - ) 1. P.Alkalinity (Phenolphtalein alkalinity) - Jumlah 1/2 carbonate dan semua hydrat End point, ph = 8,2 2. M.Alkalinity (Methyl orange alkalinity) - Jumlah bicarbonat dan carbonat atau carbonat dan hydrat End point, ph = 4,2 3. O.Alkalinity (Hydrat) - O = 2P - M - Jumlah calcium, magnesium, dan natrium hidroksida - End point, ph = 9,8

27 Kontrol Silika Batas kontrol air boiler: 150 ppm SiO2. Agar: 1. Menghindari terjadinya silica selektif carry over, sehingga terjadinya deposit silica pada sudu-sudu turbin dapat dihindari. 2. Menghindari terjadinya kerak silica pada sistem boiler.

28 Hubungan O.Alkalinity Dan Silika O.Alkalinity = 2,5 x kandungan silica air boiler, minimum Fungsi: Membantu proses pengikatan silica (SiO2) dalam air boiler menjadi Na2SiO3 atau MgSiO3 untuk dikeluarkan melalui blowdown

30 Fungsi Brining Menghilangkan ion hardness dari resin dan menukarnya dengan ion sodium

31 Critical Part of Brining Konsentrasi garam harus mencukupi untuk memaksa ion hardness keluar dari resin, dan dapat ditukarkan dengan ion sodium

32 A Successful Brining Jumlah garam = 0,1-0,2 kg/liter Konsentrasi garam = 10% (35 Salometer)

33 Fungsi Backwash Menghilangkan padatan tersuspensi (pasir, tanah) yang tersaring selama operasi Meregangkan resin, sehingga kemungkinan keseluruhan resin terkena larutan garam lebih besar

34 Critical Part of Backwashing Backwash dilakukan hingga air keluaran backwash telah jernih/bersih dan resin dapat terekspansi 50% - 75%. Flowrate = 245 lt/mnt/m2 area resin menit

35 Fungsi Slow Rinse Menghilangkan sisa regenerant dari resin

36 A Successful Slow Rinse Flow rate sama dengan flow rate pada saat injeksi regenerant Lebih kurang menit

37 Fungsi Fast Rinse Menghilangkan kelebihan/sisa regenerant sebelum dioperasikan

38 Clean Resin

39 Fouled Resin

41 Koagulasi - Proses netralisasi muatan sehingga partikelpartikel dapat saling berdekatan satu sama lain particles

42 Karakteristik Koagulan Kationik, berat molekul rendah hingga medium. Menetralkan muatan koloidal/partikel. Overdosis dapat mengakibatkan penambahan kembali muatan pada partikel sehingga terjadi gaya tolak antar partikel.

43 Flokulasi Proses penyatuan antar partikel-partikel yang sudah saling berdekatan menjadi partikel-partikel yang lebih besar

44 Backwash

45 Backwash

46 Brining Dilution Water Salt Solution 4

47 Titik Injeksi Bahan Kimia Titik injeksi alum/n-3276 (sebagai koagulan) minimal 12 meter dari clarifier. Jika perlu dapat ditambah static mixer. Titik injeksi soda ash (penyesuai ph) agak terpisah dari titik injeksi alum. Titik injeksi flokulan menjelang unit clarifier.

48 Batasan Kejernihan Air Turbidity = 5 FTU (Formazin Turbidity Unit), maks. = 5 NTU (Nephelometric Turbidity Unit), maks. Color maks = 15 PtCo/TCU (True Color Unit),

49 Clarifier Tank Air bersih 2-3 m Valve 1 Sludge Valve 2 Valve 3

50 AIR MINERALS EARTH Calcium Magnesium Natrium Besi Oksigen Carbon Monoksida Carbon Dioksida tanah lumpur pasir. Padatan b. terlarut Gas terlarut c. Padatan tersuspen

dokumen-dokumen yang mirip

Penyediaan air bersih ke dalam bangunan

Penyediaan air bersih ke dalam bangunan Jenis sumber air 1 Keuntungan Kerugian Air hujan Merupakan air lunak dan hanya baik untuk daerah yang mempunyai curah hujan tinggimembutuhkan penampungan yang besar,