Perancangan Instalasi Unit Utilitas Kebutuhan Air pada Industri dengan Bahan Baku Air Sungai Air yang digunakan meliputi : 1. Air pendingin, digunakan untuk mendinginkan alat penukar panas. 2. Air Proses, digunakan untuk kebutuhan proses dalam pabrik. 3. Air Umpan Boiler, yaitu air yang digunakan untuk membuat steam dalam 4. Air kebutuhan rumah tangga, yaitu air yang digunakan untuk keperluan air minum pabrik, pelayanan kantor, laboratorium dan sanitasi Daftar Kebutuhan air No Penggunaan 1 Air Pendingin 2 Air Proses 3 Air Umpan Boiler 4 Air Kebutuhan Rumah Tanga Total Pengolahan Air Bahan baku air diambil dari sungai sekitar pabrik. Sebelum digunakan, air diolah terlebih dahulu menjadi air bersih melalui beberapa tahapan. Tahap-tahap pengolahan air sebagai berikut : 1. Tahap pengendapan. Dilakukan dalam bak pengendap yang terbuat dari beton, tujuannya untuk mengendapkan kotoran yang berupa lumpur, pasir dan kotoran lain secara gravitasi. 2. Tahap penggumpalan Dilakukan dalam Clarifier berupa bangunan dengan bagian kerucut di bawahnya menggumpalkan yang tersuspensi, kemudian diendapkan. Clarifier berfungsi sebagai tempat pengolahan air tahap pertama yaitu proses penjernihan air untuk menghilangkan zat padat dalam bentuk 1
suspensi dengan jalan netralisasi, sedimentasi, koagulasi, dan filtrasi. Pada inlet clarifier diinjeksikan bahan-bahan kimia yaitu alum sulfat, klorin, soda kaustik, sedangkan coagulant aid ditambahkan ke dalam clarifier. Fungsi dari bahan-bahan kimia tersebut adalah : a. Alum Sulfat (Al 2 (SO 4 ) 3 ) Berfungsi untuk membentuk gumpalan dari partikel yang tersuspensi dalam air. Bila alum dikontakkan dengan air maka akan terjadi hidrolisa yang menghasilkan alumunium hidroksida (Al 2 (SO 4 ) 3 ) dan asam sulfat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut Al 2 (SO 4 ) 3. 18 H 2 O + 6 H 2 O -----> 2 Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 + 18 H 2 O Gumpalan Al(OH) 3 yang berupa koloid akan mengendap bersama kotoran lain yang terikut ke dalam air dan H 2 SO 4 akan mengakibatkan air bersifat asam. Penambahan alum tergantung pada turbiditi dan laju alir air umpan baku. b. Soda Kaustik (NaOH) Berfungsi untuk menetralkan air akibat penambahan alum sehingga PHnya berkisar antara 6 sampai 8. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : H 2 SO 4 + NaOH -----> Na 2 SO 4 + 3 H 2 O c. Klorin (Cl 2 ) Tujuan utama penambahan zat klorin adalah untuk mematikan mikroorganisme dalam air, disamping itu juga untuk mencegah tumbuhnya lumut pada dinding clarifier dan akan mengganggu proses selanjutnya. d. Coagulant Aid (Polymer) Berfungsi untuk mempercepat proses pengendapan, karena dengan penambahan bahan ini akan membentuk flok-flok yang lebih besar sehingga akan lebih mudah dan cepat mengendap. 2
3. Tahap penyaringan. Dilakukan dalam bak beton yang berisi pasir dan batu kerikil, fungsinya untuk menyaring kotoran yang belum terendapkan. Kedalamnya ditambahkan bahan-bahan kimia 4. Tahap pelunakan. Khusus untuk air umpan boiler dan air proses perlu pengolahan lebih lanjut untuk menghilangkan kandungan mineral dalam air yang dapat merusak boiler yang beroperasi pada suhu dan tekanan tinggi. Pada kondisi tersebut, garam mineral akan membentuk kerak yang menempel pada dinding boiler sehingga kecepatan transfer panas akan berkurang. 5. Tahap penghilangan bau dan bibit penyakit. Untuk air minum perlu dibebaskan dari bibit penyakit dan bau dengan menambah bahan-bahan kimia. Jumlah dan Spesifikasi Pompa Pompa yang digunakan berjumlah 16 sesuai dengan peancangan unit pengolahan air. Pompa yng digunakan meliputi: 1. Pompa Utilitas 01 (PU-01) Tugas : Mengalirkan air dari sungai ke bak pengendap (BU-01) 2. Pompa Utilitas 02 (PU-02) Tugas : Mengalirkan air dari bak pengendap (BU-01) ke clarifier (TU-01) 3. Pompa Pemadam Kebakaran Tugas : Mengalirkan air dari bak pengendap (BU-01) ke daerah yang terjadi kebakaran 4. Pompa Utilitas 03 (PU-03) Tugas : Mengalirkan air dari bak penyaring pasir (BU-02) ke bak air bersih (BU-03) 3
Jenis : Centrifugal Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 2 5. Pompa Utilitas 04 (PU-04) Tugas : Mengalirkan air dari bak air bersih (BU-03) ke bak air minum (BU- 04) Jenis : Centrifugal 6. Pompa Utilitas 05 (PU-05) Tugas : Mengalirkan air dari bak air bersih menuju bak air pendingin dan tangki kation exchanger 7. Pompa Utilitas 06 (PU-06) Tugas : Memompa larutan NaCl 10% yang digunakan untuk regenerasi pada kation exchanger 8. Pompa Utilitas 07 (PU-07) Tugas : Memompa larutan NaOH 5 % yang digunakan untuk regenerasi pada anion exchanger 9. Pompa Utilitas 08 (PU-08) Tugas : Mengalirkan air dari tangki penampung sementara (TU-09) ke tangki deaerator (TU-10) 10. Pompa Utilitas 09 (PU-09) Tugas : Mengalirkan air dari tangki deaerator ke tangki kondensat serta menaikkan tekanan 11. Pompa Utilitas 10 (PU-10) 4
Tugas : Mengalirkan air pendingin dari bak pendingin ke alat-alat proses. Jumlah : 12. Pompa Utilitas 11 (PU-11) Tugas : Mengalirkan air pendingin yang telah digunakan dari alat-alat proses ke cooling tower untuk didinginkan kembali 13. Pompa Utilitas 12 (PU-12) Tugas : Memompa larutan NaOH 5 % yang digunakan untuk regenerasi pada anion exchanger Jenis : Centrifuga 14. Pompa Utilitas 13 (PU-13) Tugas : Memompa kondensat masuk ke steam boiler furnace Bahan konstruksi : Carbon steel 15. Pompa Utilitas 14 (PU-14) Tugas : Memompa bahan bakar dari tangki penyimpan ke furnace 5
Gambar 1. Proses Pengolahan Air dari Sungai 6