Makalah Pengolahan Air.docx

DAFTAR ISI Kata Pengantar ................................................................................................................ i Daftar Isi .......................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN................................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ...................................................................................................... 1 1.2.Rumusan Masalah ................................................................................................... 1 1.3.Tujuan...................................................................................................................... 1 BAB II ISI ........................................................................................................................ 2 2.1.Bahan Baku Air dan Kegunaannya ......................................................................... 2 2.2.Proses Pengolahan Air ............................................................................................ 4 2.2.1. Pengolahan Air Pra Pengolahan .................................................................... 6 2.2.2. Proses Pengolahan Air (Alat, Bahan, Jelaskan) ............................................ 7 2.2.3. Distribusi Air ............................................................................................... 16 2.3.Pengolahan Air Umpan Boiler Dan Air Panas/Denim Water ............................... 16 2.3.1. Kegunaan Air Denim ................................................................................... 18 2.3.2. Proses Denim Water .................................................................................... 18 BAB III PENUTUP ....................................................................................................... 22 Kesimpulan.................................................................................................................. 22

ii

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang sangat penting bagi kehidupan manusia, baik untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari maupun untuk kepentingan lainnya seperti pertanian dan indutri. Oleh karena itu keberadaan air dalam masyarakat perlu dipelihara dan dilestarikan bagi kelangsungan kehidupan. Air tidak dapat dipisahkan dengan kehidupan, tanpa air tidaklah mungkin ada kehidupan. Semua orang tahu betul akan pentingnya air sebagai sumber kehidupan. Namun, tidak semua orang berpikir dan bertindak secara bijak dalam menggunakan air dengan segala permasalahan yang mengitarinya. Malah ironisnya, suatu kelompok masyarakat begitu sulit mendapatkan air bersih, sedangkan segelintir kelompok masyarakat lainnya dengan mudahnya menghambur-hamburkan air. Kebutuhan akan pentingnya air tidak diimbangi dengan kesadaran untuk melestarikan air, sehingga banyak sumber air yang tercemar oleh perbuatan manusia itu sendiri. Ketidak bertanggung jawaban mereka membuat air menjadi kotor, seperti membuang sampah ke tepian sungai sehingga aliran sungai menjadi mampet dan akhirnya timbul banjir jika hujan turun, membuang limbah pabrik ke sungai yang mengkibatkan air itu menjadi tercemar oleh bahan-bahan berbahaya, dan lain sebagainya. Oleh karena itu, diperlukan pengolahan air yang telah tercemar hingga layak digunakan untuk aktivitas sehari-hari. 1.2. Rumusan Masalah 1. Apakah sumber/bahan baku air dan kegunaannya? 2. Bagaimana proses pengolahan air? 3. Bagaimana pengolahan air pra pengolahan? 4. Apakah alat dan bahan dalam proses pengolahn air? 5. Apa saja yang termasuk distribusi air? 6. Bagaimana pengolahan air umpan boiler dan air proses/Denim Water? 7. Apa saja kegunaan Denim Water? 8. Bagaimana proses dari Denim Water? 1.3. Tujuan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Dapat mengetahui sumber/bahan baku air dan kegunaannya Dapat mengetahui proses pengolahan air Dapat mengetahui pengolahan air pra pengolahan Dapat mengetahui alat dan bahan dalam proses pengolahn air Dapat mengetahui distribusi air Dapat mengetahui pengolahan air umpan boiler dan air proses/Denim Water Dapat mengetahui kegunaan Denim Water Dapat mengetahui proses dari Denim Water 1

BAB II ISI 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Bahan Baku Air Dan Kegunaannya Sumber air di alam terdiri atas air laut, air atmosfir (air metereologik), air permukaan, dan air tanah (Sutrisno, 2004). 1. Air Laut Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum. 2. Air Atmosfir (Air Meteriologik) Dalam kehidupan sehari-hari air ini dikenal sebagai air hujan. Dapat terjadi pengotoran dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran – kotoran industri/debu dan lain sebagainya tetapi dalam keadaan murni sangat bersih. Sehingga untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya tidak menampung air hujan pada saat hujan baru turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Disamping itu air hujan ini mempunyai sifat lunak sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun. 3. Air Permukaan Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan, air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktorfaktor yang harus diperhatikan, antara lain: a. Mutu atau kualitas baku b. Jumlah atau kuantitasnya c. Kontinuitasnya Air permukaanseringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya.Air permukaan meliputi : a) Air Sungai Air sungai memiliki derajat pengotoran yang tinggi sekali. Hal ini karena selama pengalirannnya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batangbatang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Oleh karena itu dalam penggunaannya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna. b) Air Rawa Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis yang tinggi tersebut, maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula dan dalam keadaan 2

kelarutanO2kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur mangan (Mn) ini akan larut. 4. Air Tanah Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan lingkungan , air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini akan menyebabkan air mengandung zatzat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan mangan a. Air Tanah Dangkal Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan.Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air yang akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minummelaui sumur-sumur dangkal. b. Air Tanah Dalam Air tanah dalam dikenal juga dengan air artesis.Air ini terdapat diantara dua lapisan kedap air.Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air.Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis.Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air.Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak dapat ke luar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini. c. Mata Air Mata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/ kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya (munculnya ke permukaan tanah) mata air dapat dibedakan atas : 1) Mata Air Rembesan, yaitu mata air yang airnya keluar dari lereng-lereng. 2) Umbul, yaitu mata air dimana airnya keluar ke permukaan pada suatu dataran. Pemanfaatan Air Pemanfaatan air untuk berbagai keperluan adalah : 1. Untuk keperluan air minum. 3

2. 3. 4. 5. 1.

Untuk kebutuhan rumah tangga I (cuci pakaian, cuci alat dapur, dan lain-lain). Untuk kebutuhan rumah tangga II (gelontor, siram-siram halaman) Untuk konservasi sumber baku PAM. Taman rekreasi (tempat-tempat pemandian, tempat cuci tangan). Pusat perbelanjaan (khususnya untuk kebutuhan yang dikaitkan dengan proses kegiatan bahan-bahan/ minuman, WC dan lain-lain). 2. Perindustrian I (untuk bahan baku yang langsung dikaitkan dalam proses membuat makanan, minuman seperti the botol, coca cola, perusahaan roti dan lain-lain). 3. Pertanian/ irigasi. 4. Perikanan. 5. Lain-lain. Menurut Alamsyah (2007), manfaat air bagi tubuh manusia adalah : Membantu proses pencernaan 1. Mengatur proses metabolisme 2. Mengangkut zat-zat makanan 3. Menjaga keseimbangan suhu tubuh 2.2. Proses Pengolahan Air a. Bangunan Penangkap air Bangunan penangkap air ini merupakan bangunan untuk menangkap atau mengumpulkan air dari suatu sumber asal air untuk dapat dimanfaatkan. Fungsi dari bangunan penangkap ini sangat penting artinya untuk menjaga kontinuitas pengaliran. Penanganan bangunan penangkap air ini ditujukan terhadap: Kuantitas: - Pencatatan tingkah laku keadaan dari sumber asal air - Pencatatan debit air pada setiap saat - Mengontrol atau memeriksa peralatan pencatatan debit serta peralatan lainnya (misalnya: pompa, saringan, pintu air) untuk menjaga kontinuitas debit pengaliran Kualitas: - Hal ini penting terutama terhadap kemungkinan pencemaran sumber air - Pemeriksaan kualitas air pada sumber air secara periodik. b. Bangunan Pengendap Pertama Bangunan pengendap pertama dalam pengolahan ini berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel padat dari air sungai dengan cara gravitasi. Pada proses ini tidak ada penambahan zat atau bahan kimia. Untuk instalasi penjernihan air, yang air bakunya cukup jernih, bak pengendap pertama tidak dibutuhkan. c. Pembubuhan Koagulan Unit ini berfungsi untuk membubuhkan koagulan secara teratur sesuai dengan kebutuhan (dosis yang tepat). Koagulan adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu proses pengendapan partikel-partikel kecil yang tak dapat mengendapkan dengan sendirinya. Bahan kimia yang sering digunakan untuk proses koagulasi umumnya diklasifikasikan menjadi tiga golongan, yakni zat koagulan, zat 4

d.

e.

f.

g.

alkali dan zat pembantu koagulan. Zat koagulan digunakan untuk menggumpalkan partikel-partikel padat tersuspensi, zat warna, koloid dan lain-lain agar membentuk partikel yang besar atau flok. Sedangkan zat alkali dan zat pembantu berfungsi untuk mengatur pH agar kondisi air baku dapat menunjang proses flokulasi, serta membantu agar pembentukan flok dapat berjalan dengan lebih cepat. Alat pembubuh koagulan yang banyak dikenal sekarang ini dapat dibedakan dari cara pembubuhannya: - Secara gravitasi, dimana bahan atau zat kimia mengalir dengan sendirinya karena gravitasi - Memakai pompa: pembubuhan zat kimia dengan bantuan pemompaan Bahan/zat kimia yang dipergunakan sebagai koagulant yaitu: Aluminium Sulfat, biasa disebut dengan tawas. Bahan ini digunakan untuk mengurangi kadar karbonat. Bahan ini paling murah dan mudah didapat pada pasaran serta mudah disimpan. Bangunan Pengaduk Cepat Unit ini untuk meratakan bahan/zat kimia yang ditambahkan agar dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat.Cara pengadukan dengan: - Alat mekanis: motor dengaan alat pengaduknya - Penerjun air: dengan bantuan udara bertekanan Yang perlu diperhatikan dalam pengadukan cepat adalah alat atau cara pengadukannya, supaya mendapat pengadukan yang sempurna dan sesuai. Bangunan Pembentuk Flok Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal) dengan bahan atau zat koagulan yang kita bubuhkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk flok-flok (partikel yang lebih besar dan bisa mengendap dengan gravitasi) adalah kekeruhan pada baku air, tipe dari suspended solid, pH, alkalinity, bahan koagulan yang dipakai, dan lamanya pengadukan. Pada unit ini kita usahakan supaya tak terbentuk endapan flok. Bangunan Pengendapan Kedua Unit ini berfungsi untuk mengendapkan flok yang terbentuk pada unit bak pembentuk flok. Pengendapan disini dengan gaya berat flok sendiri (gravitasi). Penanganan unit bak pengendap kedua sama dengan pada unit bak pengendap pertama. Filter (Saringan) Filtrasi adalah suatu operasi pemisahan campuran antara padatan dan cairan dengan melewatkan umpan (padatan + cairan) melalui medium penyaring. Untuk semua proses filtrasi, umpan mengalir disebabkan adanya tenaga dorong berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah akibat gravitasi atau tenaga putar. Secara umum filtrasi dilakukan bila jumlah padatan dalamsuspensi relatif lebih kecil dibandingkan zat cairnya.Effeuent dari bak pengendap (sedimentation basin) mengalir ke filter, gumpalan-gumpalan dan lumpur (flok) tertahan pada lapisan atas filter. Pada saat tertentu dimana hilangnya tekanan dari air di atas saringan terlalu tinggi, yaitu karena

5

adanya lapisan lumpur pada bagian atas bagian dari saringan, maka saringan akan dicuci kembali (back wash) dengan air bertekanan dari bawah. h. Reservoir Reservoir digunakan untuk memodelkan jika terdapat suatu tampungan air atau reservoir.Reservoir berfungsi sebagaitempat penampungan air bersihyang telah disaring melalui filter,Air yang dalam reservoir inisebelumdisalurkan ke konsumen diberikan larutan kaporit untukmembunuh bakteri yang terkandungdalam air tersebut.Air yang telah melalui filter sudah dapat dikonsumsi. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis dan ditampung pada bak reservoir (tandon) untuk diteruskan pada konsumen.Fungsi keberadaan reservoir adalah : 1. Penampungan terakhir kali air yang telah diolah dan memenuhi syarat kualitas air minum. 2. Sebagai sarana vital penyaluran air ke masyarakat dan sebagai cadangan air. 3. Sebagai tempat penyimpanan kelebihan air agar dapat tercapai keseimbangan antara kebutuhan dan suplai. 4. Keperluan instalasi, seperti pencucian filter, pembubuhan alum. 5. Tempat penyimpanan air saat desifektan. 6. Sebagai pengaman untuk gelombang tekanan balik. 2.2.1. Pengolahan Air Pra Pengolahan Pengolahan air dilakukan sebagai usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat air, sehingga akan didapatkan air yang yang memenuhi standar kualitas yang telah ditentukan. Berikut ini adalah skema pengolahan air PT Krakatau Tirta Industri sebelum air tersebut didistribusikan ke konsumen:

Gambar 2.2.1. Alur Proses Pengolahan Air

6

Proses Pegolahan - Proses Pretreatment - Proses Flokulasi dan koagulasi - Proses Sedimentasi - Proses Aerasi - Proses Filtrasi - Proses Desinfeksi - Proses Netralisasi Alur Proses - Rumah Pompa (PSI) Cidanau - Intake Air baku - Sand trap - By pass dan Sump Pump - Pipa transmisi - Surge tank - Rumah venting - Waduk Krenceng (PS II) - Bangunan Pembagi - Instalasi pengolahan Air - Bak Distribusi - Accelator Clarifier - Green Leaf filter - Backwash - Instalasi Recycle Backwash - Ground Reservoir - Water tower - Sludge Drying Bed - Desinfeksi dan Netralisasi 2.2.2. Proses Pengolahan Air 1. Pretreatment Karena air baku yang akan digunakan dalam proses pengolahan air berasal dari sungai Cidanau maka sangat perlu di lakukan proses pretreatment. Pretreatment dilakukan sebagai proses pengolahan air pendahuluan atau sebelum dilakukan tahap koagulasi dan flokulasi, yang bertujuan untuk memisahkan bahan yang mengapung. Pretreatmen yang dilakukan PT Krakatau Tirta Industri meliputi screening dan Presedimentasi. Screening dilakukan jika air baku berasal dari air permukaan yag banyak megandung bahan terapung dengan ukuran kecil sampai besar. Sedangkan presedimentasi merupakan salah satu unit pada bangunan pengolahan air minum yang umumnya digunakan sebagai pengolahan pendahuluan. Bangunan ini berfungsi sebagai tempat proses pengendapan partikel diskrit seperti pasir, lempung, dan zat-zat padat lainnya yang bisa mengendap secara gravitasi.Prasedimentasi dilakukan untuk menyisihkan padatan tersuspensi dengan diameter lebih dari 10-2 7

mm secara gravitasi dengan penyisihan suspensi solid sebesar 40-70% pada bak tanpa penggunaan koagulan. Tipe ini biasanya diletakkan di reservoir, grit basin, debris dam, atau perangkap pasir pada awal proses pengolahan. Bentuk unit prasedimentasi yang umum digunakan adalah rectangular dan circular serta terdiri dari empat zona, yaitu zona inlet, zona pengendapan, outlet, dan zona lumpur. Keempat zona ini akan mempengaruhi proses pengendapan yang terjadi di zona pengendapan. 2. Flokulasi dan Koagulasi Flokulasi merupakan proses terjadinya pembentukan flok. Peningkatan jumlah flok semakin besar diakibatkan terjadinya ikatan antara partikel -partikel dengan koagulan. Proses terbentuknya flokulasi dimulai dari partikel colloid yang sudah de-stabil akan bergabung dengan koloid lain sehingga membentuk flok yang besar. Lalu terjadi penurunan gradien kecepatan secara perlahan yang akan mengakibatkan flok menjadi semakin besar. Dalam kompartemen flokulasi, flok diusahakan untuk tidak mengendap (akibat gradient kecepatan rendah) atau flok menjadi pecah (akibat gradient kecepatan tinggi). Flok yang memiliki berat jenis lebih dari 1 akan mengendap dalam bak sedimentasi.

Sedangkan proses koagulasi merupakan suatu proses de-stabilisasi muatan listrik dari koloid (partikel kecil yang melayang didalam air dan tidak mengalami pengendapan dengan sendirinya) sehingga memungkinkan untuk bergabung satu sama lain. Pada proses koagulasi (destabilisasi) dibutuhkan bahan kimia yang 8

mampu merubah muatan partikel, perubahan muatan partikel dapat dilakukan dengan berbagai bahan kimia tetapi bahan kimia yang bervalensi 3 (trivalent) sepuluh kali lebih efektif dibanding dengan bervalensi 2 (divalent). Proses koagulasi ini dimasukkan ke dalam sebuah chamber, dimana pada proses ini terjadi proses pencampuran antara air baku dengan bahan koagulan yaitu Alum atau Aluminiium Sulfat Al2(SO4)3 sebagai penyumbang ion positif (Al3+). Kedua zat ini diaduk secara cepat agar terjadi pencampuran secara merata sehingga terjadi konsentrasi yang sama. Dalam proses koagulasi-flokulasi beberapa hal yang perlu diperhatikan : - Konsentrasi padatan yang terkandung dalam air limbah. Konsentrasi padatan atau zat terlarut dalam air limbah akan mempengaruhi kebutuhan konsentrasi koagulan yang dibutuhkan dalam pengolahan air limbah, pada umumnya jika konsentrasi padatan atau zat terlarutnya tinggi akan dibutuhkan konsentrasi koagulan yang lebih kecil (diperlukan penelitian pendahuluan) - Jenis koagulan yang dipergunakan. Jenis koagulan yang akan diaplikasikan tergantung pada karakteristik air limbahnya, hal ini disebabkan karena jenis koagulan tertentu akan bekerja baik pada derajat keasaman (pH) air limbah tertentu. - Kecepatan putaran pengaduk (jika menggunakan tangki berpengaduk). Kecepatan putaran pengaduk pada pengolahan dengan tangki berpengaduk berpengaruh terhadap ukuran flok yang terbentuk, kecepatan putaran pengaduk dapat memecah flok yang sudah terbentuk. Untuk proses koagulasi kecepatan putaran pengaduk sekitar 100 rpm, sedangkan pada proses flokulasi lebih lambat sekitar 50 rpm. - Kecepatan aliran air limbah masuk dalam tangki (jika kecepatan aliran dimanfaatkan untuk pengadukan) - Waktu pengadukan (waktu tinggal). Waktu pengadukan berkaitan dengan mekanisme pembentukan flok, semakin lama waktu pengadukan pembentukan floknya akan semakin sempurna dan mudah untuk diendapkan, tetapi jika terlalu lama terkadang flok yang sudah terbentuk akan pecah kembali. - Jenis padatan (flok) yang dihasilkan. Jenis flok yang terbentuk tergantung pada jenis air limbah dan koagulan yang dipergunakan, pada pemakain jenis koagulan tertentu akan menghasilkan flok tertentu, kekuatan flok tertentu dan berat jenis flok tertentu. Dalam proses pengolahan air limbah secara kimia yang diharapkan adalah terbentuk flok yang kuat dan mudah untuk diendapkan dan pengendapan membutuhkan waktu yang relatif cepat. - Pengelolaan flok yang dihasilkan. Pada proses pengolahan air limbah secara kimia dihasilkan padatan (flok), flok yang dihasilkan perlu dilakukan pengelolaan sehingga tidak menghasilkan limbah padat meskipun jumlahnya tidak banyak. Dalam pengelolaan flok yang perlu diperhatikan adalah apakah flok dapat dioleh kembali menjadi bahan kimia baru, produk baru dan sebagainya.

9

3. Sedimentasi Sedimentasi merupakan suatu proses yang dilakukan untuk menghilangkan materi tersuspensi atau flok kimia yang cukup besar dengan berat jenis lebih dari satu yang akan mengendap secara gravitasi di bak pengendapan atau yang dikenal dengan nama akselerator.

Proses terbentuknya sedimentasi dimulai dari flok-flok yang cukup besar dan berat jenis lebih dari satu secara perlahan turun karena adanya pengaruh gravitasi. Flokflok yang berukuran halus akan terbawa aliran keluar, yang selanjutnya akan mengalami pemisahan melalui proses filtrasi. Dalam bak sedimentasi, flok diusahakan tidak mengalami pemecahan dikarenakan gradien kecepatan yang tinggi. 4. Aerasi Aerasi merupakan proses pengolahan air dengan cara mengontakkan ke udara. Pada prinsipnya dapat dibedakan menjadi proses absorpsi (penyerapan gas) dan desorbsi (pelepasan gas). Sedangkan fungsi dari aerasi adalah: - Penambahan julah oksigen - Penurunan jumlah karbon dioksida - Menghilangkan hidrogen sulfida (Hws), metana (CH4), dan berbagai senyawa organik yang bersifat volatile (menguap) yang berkaitan dengan rasa dan bau. Proses ini telah digunakan secara luas untuk pengolahan air yang mempunyai kandungan jumlah besi dan mangan terlalu tinggi (mengurangi kandungan konsentrasi zat terlarut). Zat-zat tersebut memberikan rasa pahit pada air, menghitamkan pemasakan beras, dan memberikan noda hitam kecoklat-coklatan pada pakaian yang dicuci.Proses Aerasi meliputi: - Oksigen yang ada di udara, melalui proses aerasi akan bereaksi dengan senyawa ferrous dan manganous terlarut merubahnya menjadi ferri(FE) dan manganic oxide hydrates yang tidak bisa larut. Selain itu dilanjutkan dengan pengendapan (sedimentasi dan penyaringan (filtrasi). Oksigen terhadap senyawa besi dan mangan di dalam air tidak selalu terjadi dalam waktu cepat. Bila air mengandung zat organik, pembentukan endapan besi dan mangan melalui aerasi terlihat sangat tidak efektif. 10

Pada pengolahan air minum, kebanyakan dilakukan dengan menyebarkan air agar kontak dengan udara di atas lempengan tipis atau melaui tetesan-tetesan air yang kecil (waterfall/ aerators? Aerator air terjun) atau debgan mencampur air dengan gelembung-gelembung udara (bubble aerator). Dengan kedua cara tersebut, oksigen pada air dapat dinaikkan sampai 60-80% (dari jumlah oksigen tertinggi,yakni air yang mengandubg oksigen sampai jenuh. Pada aeraor air terjun, dapat cukup besar menghilangkan gas-gas yang terdapat dalam dan cukup berarti menurunkan karbon dioksida, tetapi tidak memadai bila air yang diolah sangat korosif. Pengolahan selanjutnya seperti pembubuhan kapur atau dengan saringan marmer atau dolomite yang dibakar. 5. Filtrasi Proses filtrasi merupakan proses penyaringan yang berfungsi untuk memisahkan padatan tersuspensi dan flok-flok yang masih lolos dalam proses sedimentasi. Proses penyaringan ini menggunakan kerikil, pasir dan bahan-bahan lainnya yang dapat digunakan berulang kali. Pada penerapannya filtrasi digunakan untuk menghilangkan sisa padatan tersuspensi yang tidak terendapkan pada proses sedimentasi. -

6. Desinfeksi Proses desinfeksi merupakan proses untuk menghilangkan mikroorganisme pathogen agar air yang dihasilkan memenuhi syarat bakteriologis. Desinfeksi dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara lain: dengan penambahan zat kimia khlorinasi, penggunaan materi fisik berupa panas dan cahaya serta penggunaan elektromegnetik, akustik, dan radiasi. Desinfeksi yang digunakan harus bersifat toksik bagi mikr oorganisme patogen tetapi tidak toksik bagi makhluk hidup kompleks seperti manusia. 7. Netralisasi Proses netralisasi bertujuan untuk melakukan perubahan derajat keasaman (pH) air. Proses ini dilakukan pada awal proses (pengkondisian) air sebelum dilakukan proses lanjutan atau pada akhir proses sebelum air di tampung dalam reservoir dalam rangka memenuhi standar baku air. Pada air yang bersifat asam, dibutuhkan basa untuk netralisasi dan sebaliknya. Pada netralisasi air dapat pula terbentuk padatan sehingga dibutuhkan proses pemisahan padatan. Netralisasi biasanya berupa pembubuhan 11

alkali dimaksudkan untuk menetralkan pH, karena pada umumnya pH akan turun setelah pembubuhan koagulan yang bersifat asam. Pembubuhan alkali diperlukan bila air baku yang diolah memiliki kadar alkalinitas rendah. Alur Proses

Gambar 5. Alur Proses Pengolahan Air

Alur proses pengolahan air yang bermula dari pengambilan air baku yang berasal dari sungai Cidanau yang akan ditampung dalam reservoir penampungan waduk Krenceng sebelum diolah menjadi air bersih. Air yang telah dipompakan dari sungai Cidanau dimasukkan terlebih dahulu ke dalam water intake. Water intake adalah suatu tempat yang digunakan sebagai tempat pengambilan air baku, dimana akan terjadi proses screening untuk memisahkan bahan terapung dengan ukuran kecil sampai besar agar tidak masuk ke dalam pompa dan treatment plant. Air dimasukkan ke dalam water intake dengan debit 0,6-0,72 m3/dt. Dari water intake air akan mengalami proses pretreatment sebagai proses pendahuluan sebelum dilakukan koagulasi dan flokulasiyang bertujuan untuk memisahkan bahan yang mengapung. Pretreatmen dilakukan melalui proses presedimentasi dengan menggunakan metode sand trap. Sand trap berfungsi untuk mengurangi jumlah pasir dalam air yang akan dilairkan ke proses berikutnya yang bekerja berdasarkan gaya gravitasi, yaitu mengendapkan padatan.Kemudian air akan di alirkan dengan menggunakan pipa transmisi pada bypassdan sump pump yang merupakan wadah atau bak penampungan air yang saling berhubungan. Air kemudian dipompa dan di atur dengan pemasangan surge tank yang merupakan mengaman pipa terhadaptekanan kejut atau tekanan mendadak yang bertekanan lebih tinggi, surge tankakanmenyerapkenaikanmendadaktekanan, sertadengan cepat memberikanairekstra selamapenurunansingkat dalamtekanan. Air yang dipompa ke rumah venting atau rumah pompa lalu ditampung dalam bangunan pembagi yang akan terjadi pembagian aliran air dimana sebagian air akan dipompa dan disimpan di waduk krenceng sebagai cadangan 12

pasokan air, sedangkan sebagian lagi dapat langsung digunakan dalam proses penjernihan air. Air yang tertampung dalam waduk jika dibutuhkan dapat dipompa untuk digunakan dalam proses penjernihan air.

Gambar 6.Waduk Krenceng

Kemudian air yang akan diolah di dalam water treatment plant (WTP) yang berlokasi di PT Krakatau Tirta Industri. Di dalam WTP ini terjadi proses penjernihan air dari air baku menjadi air bersih. Proses penjernihan ini terdiri dari proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan reservoir. Sebelum masuk dalam unit koagulasi dan flokulasi air ditampung dalam bak distribusi dengan penambahan klor dan Alum sulfat kemudian di distribusikan pada Accelator clafier.Accelator clarifier merupakan unit pengolahan air yang menggabungkan unit koagulasi-flokulasi dan sedimentasi dalam satu unit tunggal. Lapangan sludge blanket terbentuk dipisahkan dari air olahan dalam zona sedimentasi. Sebagian lumpur akan diresirkulasi ke zona reaksi. Pengadukan dilakukan dengan cara mekanis. Kelebihan penggunaan Accealator clafier yaitu desain yang kompak dan ekonomis serta pembuangan lumpur yang sederhana. Accelerator baik untuk proses pelunakan dan kekeruhan tingkat tertentu. Klarifer yang digunakan adalah modern clarifier, dimana kogulasi, flokulasi dan sidimentasi terjadi pada satu tempat Air yang dipompakan dari tangkipengendapan sebelum masuk ke klarifier di masukan larutan aluminium(Al2(SO4)3).Klarifier berfungsi sebagai tempatpembentukan flok denganpenambahan larutan Alumsebagai bahan.Padaklarifier terdapat mesin agitator yang berfungsi sebagai alat untukmempercepat pembentukan flok.Pada klarifier terjadi pemisahanantara air bersih dan air kotor.Airbersih ini kemudian disalurkandengan menggunakan pipa yangbesar untuk kemudian dipompakanke filter.

Gambar 7.Accelator clarifier

13

Filter yang digunakan yaitu Green Leaf Filter yang berupa plat dengan daun-daun yang berfungsi untuk di memyimpan cake yang terbentuk pada bagian dalam setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun-daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi.Selama penyaringan, bantuan filter yang bercampur dengan bahan dalam silinder pencampuran kemudian ditransmisikan oleh pompa ke layar filter untuk membentuk lapisan kue filter.

Gambar 8.Green Leaf Filter

Suspensi kotoran hasil pembuangan proses filtrasi kemudian mengalami proses pencucian pada backwash. Backwash adalah pencucian yang dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang terakumulasi di atas media dengan metode aliran terbalik (dari bawah ke atas atau kebalikan system running).Air hasil backwash langsung di buang melalui drain.Backwash biasanya di lakukan setiap 1-2 hari selama 30-60 menit (tergantung influent dan tingkat kekotoran media) bila tekanan air yang keluar lebih rendah dari tekanan air yang masuk filter. Pengertian ‘backwash’ dalam water treatment adalah membalik arah masuknya air ke dalam tabung filter air. Dengan berjalanya waktu dan karena pemakain dari filter itu sendiri, media filter akan menjadi kotor oleh polutan–polutan dalam air yang terperangkap di dalamnya. Untuk mengembalikan kondisi filter media seperti semula maka di perlukan pembersihan atau pencucian media filter secara berkala. Proses ini yang dinamakan “backwashing” yaitu mencuci media filter tanpa harus mengeluarkan media filter itu sendiri dari dalam tabung filter (vesell). Air yang telah mengalami pencucian yang masih dapat digunakan dapat didaur ulang pada unit instalasi Recycle Backwash.Suspensi kotoran setelah mengalami pencucian pada Backwash kemudian ditampung dan dipisahkan lumpur yang bercampur dengan air menggunakan metode sludge drying bed dengan cara proses penguapan menggunakan energi penyinaran matahari. Lumpur yang dihasilkan merupakan hasil akhir dari setiap instalasi pengolahan air. Pada Instalasi pengolahan air yang menggunakan sistem lumpur aktif yang dihasilkan dalam bak sedimentasi sebagai recycle dan sebagian lagi dipompakan ke bak pengering lumpur (sludge drying bed) lumpur yang ditumpahkan ke bak pengering lumpur biasanya mengandung kadar solid 10 % dan air 90 %. Air yang meresap melewati lapisan penyaring, masuk ke pipa unser drain dan sebagian lagi menguap ke udara. Waktu pengeringan lumpur biasanya 3-4 minggu dengan ketebalan lapisan lumpur dalam bak pengering antara 15-25 cm. Semakin tebal lapisan lumpur, waktu 14

pengeringan semakin lama apalagi ke dalam bak pengering lumpur yang sudah terisi lumpur masih dimasukkan lagi lumpur yang baru. Keadaan cuaca juga sangat mempengaruhi lamanya waktu pengeringan lumpur.

Gambar 9.sludge drying bed

Hasil filtrasi kemudian mengalami proses disinfeksi untuk menghilangkan mikroorganisme pathogen agar air yang dihasilkan memenuhi syarat bakteriologis. Desinfeksi dilakukan dengan dengan penambahan zat kimia khlorinasi. Selain itu air tersebut juga dinetralisasi untuk melakukan perubahan derajat keasaman (pH) air.Netralisasi berfungsi untuk menetralkan air akibat penambahan alum sehingga pHnya berkisar antara 6 sampai 8.Proses ini dilakukan pada akhir proses sebelum air di tampung dalam reservoir dalam rangka memenuhi standar baku air. Setelah semua proses dilakukan, air yang telah bersih dialirkan ke dalam saluran tertutup (pipa), dimana pada proses pengaliran ini dilakukan proses penambahan klorin lagi di dalam reservoir. Air bersih yang dihasilkan kemudian ditampung dalam ground reservoir yaitu bangunan penampung air bersih yang berada di bawah permukaan tanah.

Gambar 10.Ground Reservoir

Dari ground reservoir kemudian air di pompa ke water tower. Water tower merupakan sebuah menara air atau sebuahkontainer penyimpanan air besar yang ditinggikan yang dibangun untuk menampung persediaan air pada tinggi yang cukup untuk memberi tekanan pada sistem distribusi air. Pemberian tekanan terjadi melalui peninggian air; untuk setiap ketinggian 1.020 sentimeter (401.575 in), air memberi tekanan sebesar 1 kilopascal (0.145 psi). Ketinggian 30 m (98.43 kaki) menghasilkan tekanan sebesar 300 kPa (43.511 psi), tekanan yang cukup untuk mengoperasikan dan memenuhi persayaratan sistem distribusi dan tekanan air domestik.PT Krakatau Tirta Industri memiliki 4 tempat penampungan air bersih yang siap untuk didistribusikan yang terdiri dari tiga reservoir dan satu tower reservoir. 15

Gambar 11.Tower Reservoir di WRP PT Krakatau Tirta Industri

Ketiga reservoir ini berbeda-beda sistem pendistribusiannya. Reservoir 1 digunakan untuk mendistribusikan air ke wilayah industri Krakatau Steel, reservoir 2 digunakan untuk mendistribusikan air ke PDAM Cilegon, reservoir 3 merupakan reservoir baru yang sedang dalam tahap penyelesaian yang rencananya akan digunakan untuk didistribusikan ke wilayah baru proyek PT Krakatau Steel. Sedangkan untuk tower reservoir digunakan untuk didistribusikan kepada konsumen dan perumahan di wilayah Cilegon dan sekitarnya. 2.2.3. Distribusi Air Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas.Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan karakteristik yang ada.Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Didalam pabrik ini , dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam system pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air. Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dansebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat befungsi dengan optimum, aman dan efisien. Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa system pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pengisi boiler (air umpan boiler) 2. Sebagai air sanitasi 3. Sebagai air pendingin 4. Sebagai air proses. 2.3. Pengolahan Air Umpan Boiler Dan Air Proses/Denim Water Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena kelangsungan operasi boiler 16

sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain : a. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas-gas terlarut. b. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika. c. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih (busa) seperti zat-zat organik, anorganik dan minyak. d. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Air ini digunakan sebagai umpan boiler yang akan memproduksi steam. Untuk umpan boiler digunakan air bebas mineral yang akan diperoleh dengan cara ion exchange (pertukaran ion). Jadi untuk keperluan ini diperlukan satu unit tambahan water treatment berupa unit water softening dengan pertukaran ion. Ion yang dipertukarkan adalah Mg2+, Ca2+ , Na2+ , HCO-3 , SO4-, CI- sebagai ion penyebab kesadahan air. Efekdari kesadahan ini adalah timbulnya kerak (scale) di sisi bagian dalam dinding waste heat boiler. Sebagai resin penukar kation dapat digunakan asam kuat dan resin penukar anion dapat digunakan basa kuat. Air umpan boiler tidak boleh mengandung zat yang dapat menyebabkan korosi, kerak, dan foaming. Korosi dapat terjadi karena air mengandung larutan asam dan gasgas yang terlarut. Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi yang biasanya berupa garam karbinat dan silika. Sedangkan foaming timbul karena adanya zat-zat organic yang tak terlarut dalam jumlah yang besar.Persyaratan umum untuk air sebagai air untuk umpan boiler adalah : a. Kandungan silika = 0,01 ppm maksimum b. Konduktivitas = 1 ( s/cm ) c. O2 terlarut kurang dari 10 ppm d. pH : 8,8 – 9,2 Untuk menghilangkan gas-gas terlarut seperti oksigen diperlukan unit deaerator dengan carastripping dengan menggunakan steam tekanan rendah dan diinjeksikan hydrazine ke dalamnya sebagai pengikat gas.Reaksi yang terjadi: N2H4 + O2 2H2O + N2 Air Proses Biasanya air proses digunakan untuk keperluan pengenceran, pelarutan atau reaktan. Karena kegunaannya maka spesifikasi air proses perlu disesuaikan dengan peruntkannya. Dengan memperhatikan spesifikasi dan jumlah kebutuhannya yang cukup besar maka air proses yang disediakan perlu disesuaikan dengan spesifikasi air proses tersebut dan sumber air bakunya. Kebutuhan air proses tangki pelarut (M-111)= 20178,9451 kg/j = 44487 lb/j. Kebutuhan air proses R D V F (H-240) = 348,7288 kg/j = 769 lb/j. Kebutuhan air proses = 45256 lb/j. Kebutuhan air proses = 725 cuft/jam = 21 m3/jam = 504 m3/hari.

17

2.3.1.

Kegunaan Denim Water

Dalam dunia industri petro kimia, penggunaan air bebas mineral (DemineralWater) merupakan kebutuhan pokok, dimana air jenis ini di pergunakan sebagai umpan ke boiler dalam menghasilkan steam sebagai penggerak pompa turbin. Air demin memiliki peranan vital, karena steam dihasilkan melalui proses perubahan fase air menjadi vapour atau uap air. Mengapa harus air demin?Air merupakan salah satu senyawa yang bersifat korosif terhadap unsur logam tertentu, karena air pada alam bebas banyak mengandung mineral-mineral dari yang sedang hingga mineral berat, antara lain seperti Ca, Mg.Kandungan kalsium dan magnesium yang tinggi dalam air berpengaruh pada nilai kesadahan air dimana kesadahan ini bisa menyebabkan kerak di ketel uap (boiler) dan akhirnya efisien energi akan rendah.Mineral-mineral tersebut adalah racun yang harus di buang jika air akan di gunakan sebagai umpan boiler untuk menghasilkan steam guna mencegah korosi pada peralatan, sudu-sudu kompresor, dan line-pipa logam.Air demin dihasilkan dengan membuang mineral tersebut melalui beberapa tahapan. Bahan baku air demin sendiri adalah air suling atau biasa di sebut Filter Water di dunia industri. 2.3.2. Alur Proses Air Demin (Demineralized Water) -

-

-

-

-

-

Air masuk/mengalir dari RW (Raw Water), kemudian bakteri yang terkandung pada air dihilangkan dengan cara melarutkan kaporit/Ca(Ocl)2pada air menggunakan dozing pump. Bakteri tersebut harus dihilangkan karena dapat menyebabkan/menimbulkan lumut pada sistim. Setelah proses pelarutan kaporit, air yang mengalir tersebut kemudian dicampurkan bahan kimia yang bernama aluminium sulfat. Aluminium sulfatberfungsi untuk mengikat/menyatukan partikel-partikel kotoran supaya kotoran tersebut menggumpal.Kotoran-kotoran yang menggumpal tersebutdinamakan Flokulan, sedangkan proses penggumpalannya dinamakanflokulasi. Air yang mengalir bersama flokulan kemudian menuju Multiple Medium Filter(MMF), MMF berfungsi untuk menyaringflokulan/gumpalan. Setelah disaring, air yang mengalir tadi direaksikan dengan bahan kima yang bernama NBS (Natrium Bisulfat)/NaHSO3. Pencampuran tersebut dimaksudkan untuk mengurangi kadar Chlor (Cl) pada kaporit. Kadar Chlorharus dikurangi/dihilangkan karena zat tersebut dapat menyebabkan karat. Proses tersebut dinamakan Reaksi Redoks. Dengan rumus kimia: NaHSO3 + Cl2 → NaHSO3 + Clˉ. Air tersebut kemudian mengalir ke Charcoal Filter. Pada charcoal filterterdapat karbon aktif/granular. Karbon aktif tersebut berfungsi untuk menyerap kandungan chlor yang masih tersisa pada air. Air terus mengalir menuju RO (Reverse Osmosis) untuk disaring. Sebelum air sampai pada proses RO, air terlebih dahulu dicampurkan/dilarutkan dengan bahan kimia anti kerak (anti scale) yang bernama Trisodium Phosphate/Na3(PO)4. Setelah itu air mengalir menuju Safety Filter untuk disaring. Setelah dari safety filter air kemudian dipompa oleh High Pressure Pumpyang bertekanan 40 bar menuju RO. RO (Reverse Osmosis) adalah saringan yang sangat kecil, jadi supaya air dapat melewatinya air tersebut harus mempunyai tekanan yang besar, karena filter RO lebih kecil daripada molekul air.

18

Di RO, bagian air yang dapat melewati proses RO disebut Permeable. Sedangkan bagian air yang terbuang disebut Reject. Dan bagian air yang menempel pada RO disebut Retentate. Pada saat RO tidak bekerja,Retentate yang menempel di RO akan dibersihkan oleh Washing Systemuntuk dibuang. - Air kemudian mengalir menuju Decarbonator. Pada Decarbonator terjadi suatu proses yang berfungsi untuk menghilangkan CO2 dan O2 (karat) dengan cara menyepraikan/menyemprotkan air dari atas pada dinding decarbonatorsehingga air akan memisah dan membentuk butiran-butiran yang akan jatuh ke bawah. Kemudian dari bawah decarbonator dihembuskan udara oleh pompa, udara yang dihembuskan tersebut berfungsi untuk memisahkan kandungan CO2,O2 dengan air. - Air dari decarbonator kemudian ditampung di pre-demineralized water tank. - Air kemudian mengalir menuju mixed bed untuk dihilangkan kandungansilicanya. Silica harus dihilangkan karena dapat menyebabkan kerak. Dalammixed bed terdapat resin kation (R-SO3H) dan resin anion (R=N-OH). Resin tersebut berfungsi untuk menyerap/menyaring kandungan silica pada air. - Pada mixed bed, apabila resin kation dan resin anion gagal mencapai/memenuhi karakteristik air yang diinginkan, maka prosesregenerasi akan terjadi pada mixed bed sampai karekteristik yang diinginkan tercapai. Bahan kimia untuk proses regenerasi berasal dari acid storage tank dan alkali storage tank. - Setelah proses di mixed bed, air kemudian diteruskan menuju demineralized water tank. - Dari demineralized water tank, air kemudian diteruskan ke boiler. Sebelum sampai di boiler, air terlebih dahulu dilarutkan dengan amonia yang berfungsi untuk menaikkan Ph yang semula netral 7 menjadi 9. Adapun tahapan proses air suling menjadi air demin adalah sebagai berikut dengan berbagai macam proses : A. Adsorpsi Carbon Filter -

Fungsi dari Carbon Filter antara lain : 1. Menghilangkan bau, rasa, dan warna 2. Menjernihkan air 3. Membunuh bakteri-bakteri serta mikroba/protozoa 4. Menyerap H2S (Sulfida), dan NH4 Pada Saringan Karbon (Carbon Filter) air suling mengalami proses penjernihan menggunakan Karbon Aktif. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air, pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam penggunaan lain. Selain di bidang pengolahan air, karbon aktif dapat digunakan di berbagai industri seperti pengolahan/tambang emas dengan berbagai ukuran mesh maupun iondine number.Juga digunakan untuk dinding partisi, penyegar kulkas, vas bunga, dan ornamen meja.Di balik legamnya, barang gosong itu ternyata sangat kaya manfaat.Karbon aktif dapat digunakan sebagai bahan pemucat, penyerap gas, penyerap logam, menghilangkan polutan mikro misalnya zat organic maupun anorganik, detergen, bau, senyawa phenol dan lain sebagainya. Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif, termasuk CaCo3 yang menyebabkan kesadahan. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh, atau

19

sudah tidak mampu lagi menyerap maka kualitas air yang disaring sudah tidak baik lagi, sehingga arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru. Untuk mengurangi kesadahan (Hardness) pada air dapat digunakan filtrasi (penyaringan) dengan media karbon aktif yang memiliki sifat kimia dan fisika, di antaranya mampu menyerap zat organik maupun anorganik, dapat berlaku sebagai penukar kation, dan sebagai katalis untuk berbagai reaksi. Karbon aktif adalah sejenis adsorbent (penyerap), berwarna hitam, berbentuk granule, bulat, pellet ataupun bubuk. Jenis karbon aktif tempurung kelapa ini sering digunakan dalam proses penyerap rasa dan bau dari air, dan juga penghilang senyawa-senyawa organik dalam air. Air sadah adalah air yang mengandung ion Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg). Ion-ion ini terdapat dalam air dalam bentuk sulfat, klorida, dan hidrogenkarbonat Proses yang terjadi, Air masuk melalui celah bagian atas dari sebuah Vessel berisi karbon aktif dengan tekanan tertentu dari pompa membuat air masuk kedalam vessel dengan cepat sehingga air suling kontak dengan permukaan karbon aktif. Terjadi proses penyerapan mineral dalam air tersebut selama melalui celah atas menuju celah bawah Vessel menuju Cation Exchanger.. Adapun Mineral yang dihilangkan dalam proses ini antara lain : Ca, Mg, Al, Na. Karbon Aktif yang sudah jenuh akan mengurangi daya serap mineral, sehingga berakibat lolos nya mineral-mineral tersebut pada proses selanjutnya. Hal ini bisa di atasi dengan cara mengganti karbon aktif jenuh dengan yang baru, namun tentu hal ini tidak ekonomis menimbang harga karbon aktif ini relative mahal. Proses Regenerasi karbon aktif dapat menjadi pilihan bijak. Regenerasi pada karbon filter dan peralatan lainnya akan kita bahas pada artikel lain . B. Adsorpsi Cation Exchanger (Penukar ion positif dengan ion H+) Pada Cation Exchanger, ion-ion positif / ion berat akan diserap dengan bantuan Resin Cation Exchanger. Ion-ion yang akan di hilangakan pada proses ini antara lain ; kapur (CaCO3), Magnesium (Mg), Calsium (Ca) . Resin kation biasa digunakan untuk softener (pelembut) terhadap air dengan tingkat kesadahan tinggi (total hardness). Air dengan kesadahan tinggi akan menyebabkan fungsi air untuk proses pencucian atau pembersihan menjadi terganggu. C. Adsorpsi Anion Exchanger Air keluaran Cation Exchanger selanjutnya akan melalui Anion Exchanger guna menukar ion Negatif OH-. Yang perlu diperhatikan dalam penggunaan resin adalah tingkat kejenuhannya. Karakter utama dari resin adalah cepat sekali terjadi kejenuhan dalam hitungan hari atau minggu tergantung dari tingkat kesadahan air bakunya. Nah jika resin tersebut sudah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi menggunakan larutan HCl encer (33%) untuk resin kation yang difungsikan sebagai kation exchanger (menukar semua kation dengan ion H+) atau menggunakan larutan H2SO4 encer jika resin kation difungsikan sebagai softener yang hanya menukar ion Ca dan Mg dengan ion Na+. D. Adsorpsi Mix bed Exchanger Mix bed Exchanger merupan gabungan antara Cation Exchanger dan Anion Exchanger dalam satu vessel yang terdiri dari dua tingkat, yaitu Cation Exchanger pada tingkat atas dan Anion Exchanger pada tingkat bawah.Bersama- sama dengan resin kation dan resin anion dalam mix bed exchanger untuk menghasilkan air dengan tingkat mineral sangat minim yang selanjutnya disebut dengan Air Demin. 20

Catatan, pada beberapa pabrik dalam industry petrokimia, ada kriteria sehingga air demin bisa di pakai atau sesuai standard, yaitu nilai Conductivity < 25 PPM (part per million), dan nilai kandungan Silica (SiO2) < 0.5 PPM. Manfaat : Industrial water treatment bertujuan untuk optimalisasi proses seperti heating, cooling, cleaning, rinsing dan untuk bahan baku proses produksi. Interaksi permukaan pipa dan vesel dengan air berkualitas buruk menyebabkan scaling dan korosi akan mempengaruhi efisiensi dan biaya operasi. Ion exchange dan revers osmosisi diantaranya banyak dipakai untuk treatment air industri. Untuk industri Softener banyak dipakai untuk treatment air umpan boiler, softener dipakai untuk menghilangkan kandungan hardness (magnesium, Mg dan Calsium Ca) dalam air dengan penukar ion menggunakan resin anion Ukuran softener di rancang berdasakan kondisi air, adapun parameter yang dibutuhkan adalah : 1. Kadar Kapur atau Calsium, Ca (mg/l) 2. Kadar Mangan atau Manganese, Mn (mg/l) 3. Kadar Besi atau Ferrite, Fe (mg/l) 4. Flow rate air yang dibutuhkan, m3/jam

21

BAB III PENUTUP Kesimpulan - Demineralisasi merupakan sebuah proses penghilanganmineral, setidaknya menurunkan Total Disolved Solid ( TDS ) dalam air. - Salah satu hal yang banyak orang tidak menyadari adalah bahwa air secara alami memiliki banyak mineral di dalamnya. Ini termasuk air hujan, air asin, dan air tawar. Banyak dari mineral dalam air yang berbahaya bagi manusia dan hewan. Untuk menghindari cedera dari mengkonsumsi mineral berbahaya, banyak orang menggunakan sebuah demineralizer. - Fungsi demineralizer itu sendiri adalah kemampuan untuk membuat air murni ultra, setidaknya TDS rendah yang dirancang tidak hanya untuk air yang akan dikonsumsi oleh manusia, tetapi juga untuk air yang akan digunakan dalam mesin-mesin industri. Kadar mineral dalam air yang berlebih bergerak melalui pipa, semakin lama semakin banyak mineral cenderung menempel pada pipa, mengakibatkan korosi. Demineralizer membantu menghindari masalah seperti ini pada pipa. Jadi dengan kata lain ini merupakan alat untuk menghilangkan mineral tertentu dari air, seperti kalsium dan magnesium. Mereka melakukan fungsi ini dengan mengganti atom kalsium dan magnesium dengan ion natriumdengan bantuan katalis. Hal ini tidak sepenuhnya menggunakan sistem demineralisasi, meskipun kadang-kadang disebut seperti itu. Proses lain yang melibatkan penggunaan ion untuk menghilangkan mineral dari air dapat menghasilkan air hampir murni tanpa mineral terlarut. Pabrik pengolahan air sering menggunakan proses ini untuk menghilangkan mineral berbahaya dari air.

22

MAKALAH REKAYASA LINGKUNGAN PENGELOLAAN AIR (WATER TREATMENT)

OLEH KELOMPOK II : M. ANDRY KURNIAWAN (218190072) MUH. ALIP AZHAR ALWI (218190039) MIRSANDY PERMANA PUTRA (218190050) ILHAM (218190066)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE 2019 23

24