Utilitas

1

Utilitas suatu pabrik meliputi:WATER and Wastwater TREATMENT, POWER PLANT and

STEAM GENERATION.

2

WATER

Fungsi air dalam industri

Air pendingin (cooling water)

Air umpan boiler (steam generation)

Air sanitasi / rumah tangga

Air Proses (Pelarut dll)

4

Siklus airSiklus air

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

Polusi dari industri dan domestik merupakan sumberterbesar masuknya kotoran yang tidak diinginkan padaair permukaan.

Impurities dalam air yang digunakan di industri dapatmenyebabkan :

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.

3

WATER

ParameterKonsentrasi , 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

Ko

mp

osis

ib

eb

era

pa

jen

isa

ir p

erm

uk

aa

n

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

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

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

-

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”

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metalindustry 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

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metalindustry 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”

Flokulasi & koagulasifilter

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

kondensatsteam

F.Eff/05

Water

treatment

primer

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

LUMPUR

Prasidementasi

& tandon

Bak koagulasikoagulan

Bak

flokulasi

Bak

sedimentasiFiltrasi

Reservoir

Air Bersih

Water treatment

Air baku

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

LUMPUR

Bak koagulasi

(hidraulik)

koagulan Bak flokulasi

(mekanikal)

Bak

sedimentasi

Water treatment

Air baku

KONVENSIONAL

- Koagulasi

- Flokulasi

- Sedimentasi

Pada unit – unit terpisah

Air bersih

CLARIFIER

- KOAGULASI (1)

- FLOKULASI (2)

- SEDIMENTASI (3)

PADA SATU KOMPARTEMENT

(UNIT)Air masuk

Bahan kimia

Air bersih

1

2

3

Lumpur

Tampak bagian dalam clarifier

Scraper

Influent well

Weir untuk

effluent

Pengumpul sludge

Air

masuk

Koagulan

Air

bersih

Lumpur

Bagian

Sedimentasi

Bagian

Flokulasi

Bagian

Koagulasi

IPA tipe Plate Settler clarifier

FILTRATIONFungsi : 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)

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 intermixing

Multi-medium

bed

Mono-

medium

bed filter

Dual-

medium

bed filter

Multi-

medium bed

filter

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 m3/hari/m2

Rapid sand filter (rate 100 – 150 m3/hari/m2)

Berdasarkan sistem kontrol

manual

automatic

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

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

- 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”

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 ft2 luas permukaan filter.

Pencucian dilakukan secara priodek, biasanya setelah head loss 8

– 12 ft dengan laju air pencuci (backwashing) : 20 gpm per ft2

Pressure filter ( rapid sand filter )

Horizontal pressure filterVertical pressure filter

Air cucian

Air

tersaring

Air

ma

su

k

1

2

3

4

5

Air

masuk

1. Pasir halus

2. Pasir kasar

3. Gravel

4. Lantai filter

5. Strainer

tertutupterbuka

THANKS FOR YOUR ATTENTION

The best person is one give something useful always

UTILITAS

UTILITAS

UTILITAS