BAB III UTILITAS
3.2 Water Treatment
Di dunia ini air adalah peran penting dalam kehidupan, terlebih lagi di perusahaan kimia. Diperusahaan kimia air berpengaruh sangat penting dalam kegiatan proses proses produksi ataupun proses utilitas. Air biasanya digunakan untuk mendukung beberapa proses seperti sistem pemadam kebakaran, sistem pendingin, pembuatan Steam, sanitary, proses absorbsi AA untuk Absorbsing Column, gardening, plant cleaning dan WLIS.
Di industri air yang digunakan harus diolah terlebih dahulu, karena terdapat kandungan impuritis (pengotor) yang harus dihilangkan. Zat-zat pengotor tersebut dapat menghambat proses produksi serta bisa membuat kerusakan pada peralatan. Secara umum pengolahan air yang dilakukan PT Nippon Shokubai Indonesia adalah sebagai berikut :
Gambar 3.1 Flowchart proses Water Treatment
3.2.1 Industrial Water (IW)
PT Nippon Shokubai Indonesia mendapatkan air dari PT Krakatau Tirta Industri yang disuplai melalui pipa bawah tanah dan ditampung pada Industrial Water Tank (UV-1081) yang memiliki kapasitas 1000 m3. Industrial Water ini digunakan untuk keperluan SAP plant (Cooling Water), 2AA plant (Cooling Water), Fire Extinguisher, WWT dan bahan baku Dual Filtration Unit. Sember IW berasal dari PT KTI dengan kapasitas maksimum 115,200 m3/bulan dan PT
3.2.2 Filtered Water (FW)
Filtered Water adalah air yang bebas dari kotoran terlarut. Proses ini dilakukan oleh unit yang bernama Dual Filter (UF-1082). Filtered Water untuk kebutuhan semua plant dan untuk Feed Demineralized Water Unit. Kapasitas dual filter sebesar 730 m3/cycle.
Adapun alat yang digunakan dalam Filtration Unit antara lain : 1. Dual Filter (UF-1082)
2. Tank A (UV-1082A) 3. Pump A (UP-1082 A/B) 4. Tank A (UV-1082B)
5. Dozing Pump (UP-1082 C/D) 6. Backwash Pump (UP-1083C)
7. Air Backwash Blower (UB-1082 A/B)
Didalam alat Dual Filter terdapat beberapa lapisan, yaitu : a. Carbon Active
Carbon Active berada dilapisan paling atas yang berfungsi sebagai penahan partikel yang berukuran besar, untuk membebaskan air dari kandungan Clorin yang dapat menyebabkan teroksidasinya resin penukar ion dan juga untuk menghilangkan warna serta bau.
b. Sand (Pasir)
Sand atau pasir berada dilapisan kedua yang berfungsi untuk menahan partikel yang berukuran kecil yang lolos dari Actived Carbon.
Gravel atau kerikil berada dilapisan ke tiga yang berfungsi sebagai pendukung agar carbon dan sand tidak terikut kebagian bawah filter.
Bagian-Bagian Dual filters
Namun, sebelum IW masuk kedalam Dual Filter (UF-1082) diinjeksikan kimia terlebih dahulu, yaitu Chemical A yang terdapat dalam Alum Dozing Tank (UV-1082A) dan Chemical B yang terdapat dalam Dozing Tank (UV-1082B). Chemical A
Chemical A berfungsi sebagai Flokulant yaitu mengikat kotoran menjadi gumpalan-gumpalan dan digabung menjadi ukuran yang cukup besar.
Chemical B
Chemical B berfungsi sebagai pengoksidasi ion FE. Operasi dalam Filtration Unit terdiri dari Service dan Backwash. a. Service Man Hole Baffle plate Collector Distributor Air Karbon aktif Sand gravel inlet outlet
Pembuatan FW berlangsung pada tahap service, yaitu dengan melewatkan Raw Water pada Dual Filter Unit. Tahap Service ini dilakukan berdasarkan inidikasi level pada FW Tank (UV-1083) yang memiliki kapasitas 500 m3. Proses ini akan berlangsung secara otomatis jika level tangki turun sampai 400 m3 dan akan berhenti jika levelnya telah mencapai 450 m3.
b. Backwash (pencucian balik)
Backwash yaitu proses pencucian balik yang akan dilakukan jika kemampuan Dual Filter sudah menurun atau keruh. Backwash ini bertujuan untuk mengembalikan kemampuan Dual Filter dalam menghilangkan kotoran dalam air. Dalam kondisi normal operasi Filtration Unit ini akan melakukan Backwash secara otomatis jika telah melakukan service selama 15 jam. Backwash ini dilakukan dengan beberapa tahap yaitu Backwash 1, Drain, Air Mixing, Backwash 2, Idle 1, Backwash 3, Idle 2 dan terkhir Rince.
1) Backwash
Backwash ini dilakukan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terperangkap dalam lapisar filter. Backwash dilakukan selama 3 kali. Hal ini bertujuan agar proses pencucian dapat berjalan dengan baik sehingga dapat dipastikan kotoran yang terperangkap dapat dihilangkan.
2) Drain (pengosongan)
Drain ini dimaksudkan agar kotoran yang terperangkap pada proses backwash dapat dibuang keluar dan juga untuk mengeringkan filter sebelum dilakukan Air Mixing.
Pada tahap ini kotoran yang masih terperangkap dalam lapisan filter akan dilepaskan dengan cara pengadukan dengan penambahan udara. Pengadukan ini dilakukan hanya pada lapisan pasir dan karbon aktifnya karena pada lapisan ini kotoran banyak terperangkap.
4) Idle (diam)
Tahap ini dilakukan untuk mengendapkan kembali lapisan-lapisan filter pada kondisi yang semula. Tahap ini dilakukan setelah tahap backwash.
5) Rinse (pembilasan)
Tujuan proses ini adalah supaya kotoran yang masih terjebak dalam lapisan filter dapat dihilangkan, khususnya kotoran yang lolos dan terperangkap dalam lapisan gravel. Pembilasan ini dilakukan dengan cara mengalirkan IW dari atas (down flow).
Setelah proses backwash selesai dual filter akan dapat digunakan untuk menghilangkan kotoran yang terlarut dalam air secara maksimal. Air yang digunakan dalam proses backwash dialirkan kedalam Neutralization Pit yang berada dibawah tanah (under ground) untuk dikontrol pH-nya (6-8), yang selanjutnya akan dibuang ke laut.
Tabel 3.1 Pemakaian waktu dalam proses Backwash
No Proses Satuan Waktu
1 Backwash 1 menit 1
2 Drain menit 15
3 Air Mixing menit 5
4 Backwash 2 menit 0,5
7 Idle 2 menit 4
8 Rince menit 10
3.2.3 Polished Water (PW)
Polished Water adalah air yang tidak mengandung mineral. Polished Water diolah dalam Demiralization Unit untuk dihilangkan kandungan mineral didalamnya. PW ini digunakan untuk berbagai keperluan seperti Cooling water System, Boiler Feed Water, pembuatan Brine water dan juga untuk proses absorbsi pada Column AA Plant. Adapun alat yang digunakan dalam operasi Demineralization Unit yaitu Cation Exchanger, Degasifier, Anion Exchanger, Degasifier Water Feed Pump, Steam Heater dan Neutralization Pit.
Dalam proses Demineralization Unit terdiri dari dua tahapan, yaitu tahap layanan (Service) dan tahap Regenerasi :
a. Service
Tahap Service pada Demineralized Unit akan dilakukan berdasarkan inidikasi level pada PW Tank (UV-1100A). Jika level pada tangki tersebut 350 m3 maka akan otomatis service dan jika level pada tangki telah mencapai 400 m3 maka akan otomatis berhenti (stop). Tahap Service berfungsi untuk menghilangkan ion-ion yang terdapat dalam air. Proses penukaran ion merupakan proses berlangsung dengan adanya reaksi antar ion-ion dalam fasa cair dan ion-ion dalam fasa padat. Ion-ion tertentu dalam air dapat terserap oleh padatan penukar ion (resin). Untuk mempertahankan elektronetralitasnya, maka resin melepaskan kembali ion-ion yang lain kedalam air.
Penukar ion positif (resin kation) ialah resin yang dapat mempertukarkan ion-ion positif, sedangkan ion penukar negatif adalah resin yang dapat mempertukarkan ion-ion negatif. Penghilangan ion dan gas terlarut terjadi pada unit :
Pada Cation Exchanger Resin (UT-1101) ini terjadi pertukaran ion positif yang terdapat dalam air dengan ion Hidrogen (H2) yang terdapat pada resin yang menghasilkan senyawa asam. Reaksi pertukaran ion yang terjadi pada Cation Exchanger adalah sebagai berikut :
R - H⁺
Ca⁺⁺ HCO₃
R - Ca H⁺ SO₄
Mg⁺⁺ SO₄
Na⁺⁺ Cl⁻ Mg Cl⁻
SiO₂ , CO₂ Na SiO₂ , H₂CO₃
2) Degaisfier (UT-1102)
Degasifier (UT-1102) adalah unit yang berfungsi untuk menghilangkan gas-gas yang terkandung dalam air, khususnya karbonat dengan cara menambahkan udara tekan yang ditiupkan dari Blower. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
2H2CO3 2H2O + 2CO2 3) Anion Exchanger Resin (UT-1103)
Dalam Anion Exchanger Resin (UT-1103) ini terjadi pertukaran anatara ion negatif yang masih terkandung dalam air dengan menggunakan resin
penukar anion. Reaksi pertukaran ion yang terjadi adalah sebagai berikut :
R - OH⁻
H⁺ SO₄- Cl
Cl⁻ R - HCO₃ + H₂O
SiO₂ , H₂CO₃ SO₄
SiO₂ Tabel 3.2 Quality of The Poduct
No Item Unit Filtered
Water (1) Demin Water (2) Waste Water 1 pH - - - 6-9 2 Turbidity NTU ≤ 2 - -3 Total Iron mgl as Fe - ≤ 0.05
-5 Conductivity µS - ≤ 5
-6 Silica mg/l - ≤ 0.2
-a. Regenerasi
Tahap regenerasi pada demineralized unit memiliki tujuan untuk mengembalikan kemampuan resin penukar ion pada kemampuan awalnya. Regenerasi dilakukan apabila resin telah mencapat titik jenuh (exhaust). Reaksi 1 : Cation Exchanger
Reaksi 2 : Anion Exchanger
R HCO R - OH NaHCO Cl + NaOH + NaCl SO NaSO SiO NaHSiO
Proses regenerasi pada unit ini terdiri dari dua bagian, yaitu normal regeration dan whole backwash.
1. Normal Regeration
Normal Regeneration akan berlangsung secara otomatis pada unit Cation Exchanger dan Anion Exchanger apabila air produk yang dihasilkan selama tahap layanan telah mencapai 1000 m3.
2. Whole Backwash
Ca CaCl₂
R - Mg + HCl R - H + MgCl₂
Whole Backwash merupakan proses regenerasi total yang dilakukan apabila produk yang dihasilkan mencapai 76.800 m3. Proses ini terdiri dari dua bagian, yaitu Cation Exchanger Whole Backwash dan Anion Exchanger Whole Backwash. Whole Backwash dilakukan secara bergantian.
Secara umum proses regenerasi baik untuk normal regeration maupun whole backwash terdiri dari beberapa tahapan, yaitu :
1) Backwash 2) Idle
3) Water Inject
Bertujuan untuk membersihkan kotoran yang terdapat pada lapisan atas tumpukan resin setelah diendapkan pada tahapan idle.
4) HCl dan NaOH Inject
Bertujuan untuk mengembalikan kemampuan resin kepada tingkat awal atau untuk menukar ion yang telah diikat oleh resin selama tahap service. Proses ini berlangsung dengan cara penginjeksian larutan HCl dan NaOH dari bawah (Up Flow).
5) Rinse
Proses rinse berlangsung seperti pada tahap layanan, akan tetapi produknya tidak ditampung dalam PW Tank melainkan ditampung dalam neutralization pit. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan sisa-sisa larutan regenerasi yang masih terperangkap dalam resin. Proses ini akan berakhir jika produk yang dihasilkan konduktivitasnya telah sesuai dengan set piont (0 – 5 µS). Setelah tercapai