Utilitas

(1)

Utilitas

(2)

1 Utilitas suatu pabrik meliputi:

WATER and Wastwater TREATMENT, POWER PLANT and

STEAM GENERATION.

(3)

2 WATER

Fungsi air dalam industri

Air pendingin (cooling water)

Air umpan boiler (steam generation)

Air sanitasi / rumah tangga

Air Proses (Pelarut dll)

(4)

4

Siklus air

(5)

AIR DI BUMI

Samudera dan danau asin 97.4%

Air tawar 2.6%

Ice dan glaciers 1.984%

Air bawah tanah 0.592%

Air permukaan 0.014%

Danau 0.007%

Biota 0.0001 % Sungai 0.0009%

Uap air di atmosfer 0.001%

Air di tanah 0.005%

Air tawar

Air tawar siap pakai

10

71% dari permukaan

bumi

5

(6)

6

Polusi dari industri dan domestik merupakan sumber terbesar masuknya kotoran yang tidak diinginkan pada air permukaan.

Impurities dalam air yang digunakan di industri dapat menyebabkan :

terbentuknya deposit, korosi pada metal, busa pada sistem pembangkit steam, fouling mikrobiologi dll

menyebabkan menurunkan perpindahan panas, menurunkan kualitas produk, kerusakan pada metal,

kayu atau bahan konstruksi yang digunakan untuk

menyimpan maupun transport.

(7)

3 WATER

Parameter Konsentrasi , dalam mg/l

sungai danau sumur air laut

Silika sbg SiO2 Besi sbg Fe

Manganese sbg Mn Kalsium sbg Ca Magnesium sbg Mg

Sodium Na + potassium K Karbonat sbg CO3

Bicarbonat sbg HCO3 Sulfat sbg SO4

Khlorida, sbg Cl Flourida sbg F Nitrat sbg NO3

Kesadahan (hardness) sbg CaCO3

Turbiditi

pH (dalam unit pH) Warna

Solid terlarut

13 0.1

- 50 14 35 1.2 158

97 16 - 4.6

183 58 7.9

19 326

2.1 0.01 0.00 38 8.3 11.1

0.0 11.7

26 18 0.1 1.8

130 85 7.9 Clear

167 12 3.5 2.5 113 19.3

-- 0.0 170

29 76 -- --

450 0 – 20

6.8 Tan 700

10 trace

0.01 400 1.252 10.561

0 140 2.650 18.980

1.4 1.5

6.250 0 7.5 –

8.4 Clear 34.450

Kom posi si beb er apa jenis air per mukaan

(8)

Pengaruh dari kotoran pada air pada sistem pembangkit steam

Parameter Rumus Sumber Effek yg terjadi Cara

pengolahan Suspended solid

Silika

Kalsium karbonat Kalsium bikarbonat Kalsium sulfat

Kalsium khlorida Magnesium karbonat Magnesium bikarbonat Magnesium khlorida Asam bebas

Sodium khlorida Sodium karbonat Sodium bikarbonat Asam karbonik Oksigen

Grease dan minyak Bahan organik

SiO2 CaCO3 Ca(HCO3)2 CaSO4 CaCl2 MgCO3 Mg(HCO3)2 MgCl2

HCl, H2SO4 NaCl

Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 O2

Drainase, indust Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Deposit mineral Industrial waste Sewage, deposit mineral

Deposit mineral Deposit mineral Atmosfer, deposit mineral

Atmosfer

Industrial waste Domestic and industrial waste

Priming ,foaming,kerak Kerak

Kerak Kerak

Kerak, korosi Kerak

Kerak Kerak

Kerak, korosi Korosi

Korosi pada kondisi tertentu

Priming, foaming Priming, foaming Korosi

Korosi

Korosi, priming, foaming Korosi, priming, foaming

Pengendapan Ion exchange Softening Softening Softening Softening Softening Softening Softening Netralisasi Demineralisa si, evaporasi Evaporasi Evaporasi Deaeration De aeration Filtrasi

Coagulation f iltrasi, evaporasi

(9)

Problem yang umum disebabkan kotoran pada air (

Drew

)

A B C D E F G H Uniform corrosion x x x x x x x x Localized corrosion x x x x x x x x Stress corrosion - - - - x x - - Dezincification corrosion x - x x - - x x Ammonia attack of brass - - x x - - - - Dissimilar metal corrosion x x x x - - x x Chloride attack of stainless s x - x - - - x - Caustic attack - - - - - x - -

Hydrogen damage - - - - - x - -

Inorganic deposit x x x x x x x x Microbiological fouling x - x x - - x - Deterioration of cooling tower

tumber - - x - - - - -

Carry over - - - - x x - -

A : Once through cooling water systems, B : Closed circulating cooling water systems, C : Open circulating

cooling water systems , D : Air conditioning systems, E : Low pressure steam generating systems , F : High pressure steam generating systems, G : Process water , H : Potable water

(10)

Karakteristik spesifik dari air permukaan yang dapat digunakan sebagai sumber untuk air industri

Boiler makeup water Cooling water

0 – 1500 700 – 5000 once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle Silica SiO2

Aluminium , Al Iron Fe

Manganese, Mn Copper Cu Calcium Ca Magnesium Mg

Sodium + potassium (Na+K) Ammonia , NH3

Bicarbonat, HCO3 Sulfat , SO4

Chloride, Cl Flouride, F

150 3 80 10 - - - - - 600 1400 19000

-

150 3 80 10 - - - - -

600 1400 19000

-

50 3 14

2,5 - 500

- - - 600 680 600

-

150 3 80 10 - 500

- - - 600 681 500

-

25 - 1,0 0.02 - 1200

- - - 180 2700 22000

-

25 - 1.0

0.02 -

1200 - - -

180 2700 22000

-

(11)

Boiler makeup water Cooling water

0 – 1500 700 – 5000 once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle

- - 35.000 15.000 5.000 500 1.000

- 1.200

2 30

4 1.000 1.500 850 500 0 5 – 8,9

- 1.3

30 4 1.000 15.000

850 500 200 3,5-9,1 1.200

1,3 100 100

- 120

- 5 35.000

250 7.000 150 0 5 – 8.4

- -

* - 4 100

- 5 35.000

250 7.000

150 0 5 – 8.4

- 1.3 100 200

4 120 Nitrate, NO3

Phosphate, PO4 Dissolved solid Suspended solid Hardness (CaCO3) Alkalinity (CaCO3) Acidity (CaCO3) pH (unit)

Color (unit)

Organic (methylene blue active substance)

CCl4 extract COD (O2)

Hydrogen sulfide, H2S Temperatur ^oF

100 100

- 120

- 50 35.000 15.000 5.000 500 1.000

- 1.200

10

100 500 - 120

* - - 100

* no floating oil Lanjutan :

Sumber : J.W.Clark, “Water Supply”

(12)

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry Silica SiO2

Aluminium , Al Iron Fe

Manganese, Mn Copper Cu Calcium Ca Magnesium Mg

Sodium + potassium (Na+K) Ammonia , NH3

Bicarbonat, HCO3 Sulfat , SO4

Chloride, Cl Flouride, F Nitrate, NO3 Phosphate, PO4 Dissolved solid

- - 0.3 1.0 0.5 - - - - - - - - - -

150 - - - - - - - - - - - - - - - -

50 - 2.6

- - - - - - - - 200

- - - 1.080

- - 5 3 - 200 100

- - 600 850 500

- - - 2.500

50 - 15

- - 220

85 230

- 480 570 1600

1,2 8

- 3.500

- - - - - - - - - - - 500

- - - 1500

(13)

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry Suspended solid

Hardness (CaCO3) Alkalinity (CaCO3) Acidity (CaCO3) pH (unit)

Color (unit)

Organic (methylene blue active substance)

CCl4 extract COD (O2)

Hydrogen sulfide, H2S Temperatur ^oF

- - - - 5 - 9

- - - - - -

- 485

- - 4,6 – 9,4

360 - - - - 95

5000 900

- - 6 – 9

25 - - - - -

3.000 1.000 200

75 3 – 9

- - 30

- - 100 1.000

120 - - 6 – 8

- - - - - -

10.000 1.000

500 - 5,5 – 9

500 - - - - -

Sumber : John Clark “Water Supply and Pollution Control”

(14)

Flokulasi & koagulasi

filter

Tangki air bersih Cooling tower

Alat penukar panas

Boiler Alat penukar panas

Softener Praheater

Air pedingin

Air

pembangkit steam

Air proses

Limbah cair

Air sanitasi Cl2

Air baku

Tangki penampung

Blow down

sludge Koagulan & flokulan

Bagan alir sistem pengolahan air industri

kondensat steam

F.Eff/05

Water treatment

primer

(15)

PERINSIP PENGOLAHAN

AIR BERSIH DARI AIR PERMUKAAN

Prasedimentasi  Memisah padatan tersuspensi

Koagulasi  Pencampuran bahan koagulan agar merata (pengadukan cepat)

Flokulasi  Pembentukan inti flok (pengadukan lambat)

Sedimentasi  Pemisahan flok yang terbentuk

Filtrasi  Memisah flok yang masih terbawa air

Air Bersih

(16)

LUMPUR

Prasidementasi

& tandon

Bak koagulasi

koagulan

Bak flokulasi

Bak sedimentasi Filtrasi

Reservoir

Air Bersih

Water treatment

Air baku

(17)

PROSES PENGOLAHAN AIR BERSIH PADA DASARNYA PRINSIPNYA SAMA

PERBEDAAN HANYA PADA ALAT DAN KELENGKAPANNYA

Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada

unit-unit terpisah Pengadukan:

- mekanikal (pengaduk) - hidraulik

 KONVENSIONAL

Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada

satu kompartement Pengadukan :

- mekanikal - hidraulik

 Clarifier

(18)

LUMPUR Bak koagulasi

(hidraulik)

koagulan Bak flokulasi

(mekanikal)

Bak sedimentasi

Water treatment

Air baku

KONVENSIONAL

- Koagulasi - Flokulasi

- Sedimentasi

Pada unit – unit terpisah

Air bersih

(19)

CLARIFIER

- KOAGULASI (1) - FLOKULASI (2) - SEDIMENTASI (3)

PADA SATU KOMPARTEMENT (UNIT)

Air masuk Bahan kimia

Air bersih

1 2 3

Lumpur

(20)

Tampak bagian dalam clarifier

Scraper

Influent well Weir untuk

effluent

Pengumpul sludge

(21)

Air masuk

Koagulan

Air bersih

Lumpur

Bagian Sedimentasi Bagian

Flokulasi Bagian

Koagulasi

IPA tipe Plate Settler clarifier

(22)

FILTRATION

Fungsi : untuk memisah solid tersuspensi dari air

1. Filter dengan medium berupa granular

(Granular-medium filtration)

Sebagai media penyaring digunakan bahan berbentuk granular, seperti karbon aktip, karbon , pasir, kerikil, antracit dll

Operasi : - Kontinyu - Semi kontinyu - Batch

Proses : - penyaringan (filtration)

- pencucian (cleaning/backwashing)

(23)

Media yang digunakan dapat campuran seperti pasir dengan karbon aktip (dual), maupun tunggal (single) seperti hanya pasir atau karbon atau medium terdiri dari campuran tiga atau lebih media (multi-medium)

dual

Grain-size Zona inter mixing

Multi-medium bed

Mono- medium bed filter

Dual- medium bed filter

Multi- medium bed

filter

(24)

Macam-macam filter

Berdasar cara kerjanya :

 Gravity filter atau open filter, atmospheric filter

 Pressure filter atau closed filter

Berdasar kecepatan penyaringan

 Slow sand filter ( rate 4 – 5 m

³

/hari/m

²

 Rapid sand filter (rate 100 – 150 m

³

/hari/m

²

)

Berdasarkan sistem kontrol

 manual

 automatic

(25)

Automatic Manual

Pressure Gravity

Upflow Downflow

Constant rate Variabel declining rate

Water wash Air/water wash

Sand Coal Dual Mixed

Sequence Type

Service flow Media

Backwash arrangement

Flow control

(26)

Lapisan media pasir (silikat) - pasir kasar :  = 2,0 mm

air yang disaring tidak terlalu kotor pratreatment sudah baik

rate fluida cukup tinggi - pasir halus :  = 0,4 mm

rate fluida tidak terlalu tinggi pratreatment hanya singkat

diharapkan juga mampu memisah bakteri dan turbiditi semaksimal mungkin

Lapisan kerikil / gravel

bersifat juga sebagai support media di atasnya Harus : tidak mengandung tanah

sebaiknya bulat dan keras

(27)

- Kerikil halus  = 5,0 mm - Kerikil kasar  = 10,0 mm

- Gravel  = 20,0 mm

60 cm, pasir

10 cm, 1,5 – 3 mm 7,5 cm 3 – 6,4 mm 5 cm 6,4 – 12,7 mm 7,5 cm 12,7 – 19 mm 7,5 cm 19 – 38 mm

15 cm 38 – 64 mm

65 cm, pasir

10 cm 25 – 50 mm 5 cm 13 – 25 mm 5 cm 6,5 – 13 mm 10 cm 3 - 6,5 mm 5 cm 6,5 – 13 mm 5 cm 13 – 25 mm 13 cm 25 – 50 mm

Lapisan gravel asimetris Lapisan gravel simetris

(direkomendasikan)

Dari : G.M. Fair, J.C.Geyer “Water Purification”

(28)

 Gravity Roughing filter ( open filter, slow sand filter, atmospheric filter )

Air masuk

Air tersaring keluar Air pecuci keluar

Air pencuci masuk

Pasir

Gravel

Media yang digunakan dapat mono maupun multi-medium.

Umumnya digunakan untuk air dengan kekeruhan tidak tinggi dengan laju aliran 2 – 4 gpm per ft

²

luas permukaan filter.

Pencucian dilakukan secara priodek, biasanya setelah head loss 8

– 12 ft dengan laju air pencuci (backwashing) : 20 gpm per ft

²

(29)

 Pressure filter ( rapid sand filter )

Horizontal pressure filter Vertical pressure filter

Air cucian

Air tersaring

Air masuk

1 2 3 4 5

Air masuk

1. Pasir halus 2. Pasir kasar 3. Gravel 4. Lantai filter 5. Strainer

tertutup terbuka

(30)

THANKS FOR YOUR ATTENTION

The best person is one give something useful always

(31)