Pengolahan Air Baku

Water Treatment Plant Sedimentation Basins

Water Treatment Plant Sedimentation Basins

Pengolahan air bertujuan untuk memenuhi standard yang ingin dipenuhi baik sebagai standard air untuk konsumsi maupun air sebagai bahan baku industri lainnya. Pengolahan air disini secara umum dibagi menjadi beberapa tahapan (tipe), yang sering kita jumpai di lapangan adalah tipe – tipe sebagaimana berikut.

1. Pengolahan air eksternal

Pengolahan air eksternal adalah menyiapkan kualitas air yang didapat dari air baku yang bersumber dari air permukaan (sungai, danau, laut, dsb) atau air dari sumber (sumur, sumur dalam, dsb) mencakup beberapa tahapan, sering kita jumpai pengolahan air eksternal ini mencakup tahapan yang diselesaikan secara fisika (tanpa penambahan bahan kimia tertentu), kimia (sering juga digunakan istilah flokulasi dan koagulasi), ataupun penggabungan ke dua sistem tersebut. Pengolahan air secara fisika pada umumnya hanya berbentuk proses penyaringan (filtrasi) biasa atau penggunaan prinsip penukar ion (ion exchange). Pada proses penyaringan, media yang umum digunakan adalah pasir silika (silica sand) atau menggunakan karbon aktif (activated carbon), dapat juga menggunakan campuran ke dua bahan tersebut (mixbed system). Semakin kecil ukuran partikel media yang digunakan semakin bagus hasil penyaringannya, namun perlu dipertimbangkan efisiensi kerja alat. Pada proses filtrasi konvensional yang dapat dipisahkan hanyalah suspensi yang terbawa oleh air, dengan perkembangan terkini maka proses filtrasi sudah dapat menangkap juga kandungan mineral di dalam air. Teknologi ini dikenal sebagai teknik penyaringan osmosa (reverse osmosis) atau sering dsingkat sebagai RO. Pada penyaringan dengan menggunakan reverse osmosis media filter berbentuk membran, dimana luas permukaan filtrasi dan kecilnya pori membran memungkinkan untuk menangkap mineral dari air dan bakteri, sehingga hasil akhir tidak hanya air bebas dari bakteri tetapi juga mengalami penurunan kandungan mineral, ini dapat diukur dengan menggunakan alat TDS meter yang biasanya sudah terpasang pada unit RO.

reverse_osmosis

2. Pengolahan dengan Reverse Osmosis (RO)

Reverse Osmosis (RO) sistem terdiri dari bagian perlakuan awal, bagian elemen membran, dan bagian pasca filtrasi. Pasca filtrasi digunakan untuk mencapai kualitas produk yang diperlukan. Pada desalinasi air laut, ini biasanya meliputi penyesuaian rehardening, pH dan disinfeksi. Dalam produksi air ultra murni (UPW) , biasanya pasca-filtrasi menggunakan polishing penukar ion (demineralisasi). Sistem ini mencakup seperangkat elemen membran, dengan jumlah kapiler yang bertekanan yang diatur dalam cara tertentu. Sebuah pompa bertekanan tinggi digunakan untuk air umpan (feed water). Instrumentasi, dan alat-alat untuk pemrosesan dapat ditambahkan sesuai kebutuhan. Cleaning in Place (CIP) adalah fasilitas sistem pembersihan membran yang terprogam dalam unit RO. Sistem membran adalah perangkat lengkap dengan inlet untuk air umpan dan outlet untuk permeat dan reject. Kinerja sistem RO dibagi oleh dua parameter, permeate (atau produk) dan mutu reject. Parameter ini harus selalu direferensikan ke air umpan yang diberikan, tekanan umpan dan recovery. Tujuan dari perancang sistem RO untuk aliran permeat tertentu yang dipersyaratkan adalah untuk meminimalkan tekanan umpan dan biaya membran sambil memaksimalkan kualitas permeat dan recovery. Desain optimum tergantung pada kepentingan aspek relatif. Pemulihan sistem air payau dibatasi oleh kelarutan garam berkisar – 90% (maksimal). Pada desalinasi air laut, batas recovery sekitar 50% ditentukan oleh tekanan osmotik dari aliran konsentrat, yang mendekati batas tekanan fisik dari unsur air laut. Tekanan umpan yang diperlukan untuk menghasilkan aliran permeat dibutuhkan pada membran tergantung desain rancang fluks (flow rate per unit area yang melalui membran). Semakin tinggi aliran permeat per unit areal membran aktif, semakin tinggi tekanan umpan. Dalam sistem air laut fluks relatif rendah bahkan pada tekanan maksimum yang diijinkan. Namun, fluks bisa sangat tinggi dalam sistem air payau hingga mencapai batas 600 psi (41 bar) bagi unsur air payau. Meskipun berpeluang untuk meningkatkan fluks untuk meminimalkan biaya untuk elemen membran, fluks harus dibatasi untuk meminimalkan kemungkinan fouling.
Reverse Osmosis Unit Reverse Osmosis Unit

Water-Softener-Pressure-Vessel

3. Pengolahan dengan Tabung Filtrasi Bermedia

Pengolahan dengan media filtrasi seperti yang telah di singgung terdahulu tidak hanya dapat menghilangkan suspensi dari air, tetapi dapat juga mereduksi ion dalam air. Media yang umum digunakan antara lain:

  1. Pasir silika (dapat menangkap impuritis hingga 200 micron)
  2. Karbon aktif (dapat menangkap impuritis hingga 200 micron dan menyerap odor)
  3. Resin (media penukar ion)
  4. Manganese sand (media penangkap ion besi ) Penggunaan pasir silika dan karbon aktif dapat diinstalasi secara pararel, atau dengan dicampur (mixbed system), dikarenakan pemasangan media ini bertujuan untuk menangkap impuritis yang bersifat suspensi dari air.

Penggunaan resin dibagi menjadi 2 bagian, masing – masing:

  1. Resin cationic (menangkap ion positif seperti kapur, magnesium dan lain – lain)
  2. Resin anionic (menangkap ion negatif seperti chlor, silika dan lain – lain) Tujuan penggunaan resin adalah untuk menangkap ion dari air, dan hasil keluaran dari proses ini dikenal sebagai air demin (demineralized water).

Penggunaan manganese sand (kapur mangan) adalah untuk menangkap kandungan besi (Fe) di dalam air. Keberadaan ion besi yang tinggi di air sering menimbulkan efek yang tidak baik, misalkan air tidak layak dijadikan air minum, untuk kebutuhan sanitasi air seperti ini mengakibatkan warna pakaian berubah (kumal) bila digunakan sebagai media pencuci (laundry).