Your SlideShare is downloading. ×
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Rawatan air
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Rawatan air

15,237

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
15,237
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
257
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. RAWATAN AIR1.0 Pengenalan Air merupakan satu daripada sumber semulajadi yang memainkan peranan yangsangat penting dalam kehidupan manusia. Bekalan air adalah kritikal untuk kehidupandimana fungsi asas masyarakat juga memerlukan air contohnya untuk kebersihan iaitukesihatan awam. Jumlah air di bumi mengikut kajian ialah 1.4 x 10km. pada 93permukaan bumi 92.7% adalah air laut, 2.05% adalah air ais dan 0.65% ialah airpermukaan. Walaupun boleh dikatakan bekalan air mencukupi untuk semua negara didunia pada masa sekarang tetapi kita perlu memikirkan risiko kekurangan sumber airpada masa akan datang. Mengikut Malaysian Standards, MS 1228 kadar keperluan purata kegunaan airuntuk satu orang ialah 225liter/seorang/sehari. Kadar ini bergantung kepada waktu dantempat. Air digunakan untuk pelbagai jenis kegunaan yang boleh dikelaskan kepadabeberapa kategori utama iaitu kegunaan aktiviti harian oleh orang awam domestik,kegunaan industri dan perbandaran, kegunaan bomba dan kehilangan dan pembaziranair juga harus diambil kira. Dua sektor utama dalam pengunaan air ialah kegunaan isirumah dan kegunaan industri.
  • 2. 2.0 Jenis-jenis kegunaan industri Dalam industri, air memainkan peranan penting dalam pelbagai kegunaan danperingkat. Industri merupakan pengguna air yang dominan serta terbesar di duniaselain kegunaan domestik. Dalam industri, air digunakan dalam proses seperti airdandang, air penyejuk, air untuk campuran konkrit, air untuk proses kimia sepertipencairan dan banyak lagi. 2.1 Industri Kimia Industri yang kedua terbesar penggunaan airnya ialah industri kimia yangmenggunakan lebih kurang 25 peratus daripada jumlah air yang digunakan dalamindustri pemprosesan. Lebih kurang 50% untuk kimia organik, 19% untuk kimia takorganik, 14% untuk bahan plastik dan 7% untuk kimia untuk pertanian. Penggunaansemula air dapat mengurangkan penggunaan bekalan air dalam industri ini dari 13.5bgd kepada 5.2 bgd manakala keperluan bekalan air akan meningkat 300% dari 1.3bgd ke 4.1 bgd.
  • 3. 3.0 Teknologi Dalam Rawatan Air Sisa Industri Keseimbangan air dalam industri adalah sangat penting. Keseimbangan di dalamkonteks di atas bermaksud kuantiti dan kualiti air bekalan (sebelum digunakan dalamproses) dan kuantiti serta kualiti air pelepasan atau effluen (air yang dilepaskan selepasdigunakan dalam proses) perlu dipastikan seimbang. Maklumat mengenai air bekalandan effluen adalah sangat penting dalam merekabentuk loji rawatan air sisa danmemilih cara rawatan air yang paling sesuai dan paling ekonomik dengan keadaan airsisa yang dilepaskan. Selain effluen perlu diuji kualiti dan kuantitinya sebelum dilepaskan untukmematuhi syarat pelepasan yang telah disediakan. Selepas mengetahui jenis air sisayang dilepaskan dan berapa peratus pemulihan yang perlu dilakukan pada air makasatu sistem tertentu dapat dipilih. Apabila sesuatu industri memilih teknologi yang palingsesuai dengan air sisa yang dilepaskan dari proses dalam industri itu maka kadarpenggunaan semula dapat ditingkatkan seterusnya kuantiti bekalan air yang diperlukandapat dikurangkan. Tajuk-tajuk seterusnya membincangkan beberapa teknologirawatan air seperti osmosis balikan yang paling bermanfaat untuk industri sertapengozonan, elektrodialisis dan sebagainya. Selain membincangkan asas teori bagiteknologi-teknologi ini, kaitannya atau cara penggunaannya dalam merawat air sisaindustri juga akan dibincangkan. Teori- teori rawatan ini bukan sahaja merawat air sisamalahan membolehkan air sisa tersebut digunakan semula untuk pelbagai kegunaandalam industri. Dengan cara ini penggunaan air dalam industri dapat dikurangkan
  • 4. seterusnya dapat mengawal dan mengurangkan pelepasan effluen kumbahan atau airsisa industri ke dalam alur air . 3.1 Proses Membrane (Selaput) Penggunaan proses membrane atau selaput dalam pengasingan air daripada airsisa adalah merupakan satu teknologi yang telah lama digunakan dalam industri.Sebagai contohnya, kandungan mineral yang terlalu tinggi dalam air bekalan dariJabatan Bekalan Air tidak sesuai digunakan dalam industri semikonduktor. Makaindustri ini akan merawat air bekalan tersebut dengan proses membrane atau selaputuntuk mendapatkan yang air bersih untuk tujuan pemprosesan. Pengertian bagi konsep ‘membrane’ atau selaput ialah teknologi ini merupakansatu kaedah pemisahan air, ion-ion dan molekul-molekul yang kecil yang dibiarkanmengalir melalui selaput separuh telap. Pada lazimnya proses ini tidak berfungsisebagai kaedah penurasan. Selalunya larutan yang perlu diasingkan dialirkan selaridengan selaput dan pengasingan berlaku melalui pengaliran kuasa elektrik(elektrodialisis) atau tekanan yang tinggi (osmosis balikan dan penurasanultra). ‘Membrane’ atau selaput yang digunakan dalam proses industri selalunyadihadkan aplikasinya. Proses-proses seperti elektrodialisis, osmosis balikan, penurasanultra, penurasan mikro dan penurasan nano tertakluk dibawah teknologi ‘membrane’.Setiap proses mempunyai kaedah operasi yang berlainan serta menggunakan jenisselaput yang berlainan.
  • 5. 3.1.1 Teori Osmosis Balikan ( Reverse Osmosis ) Osmosis balikan merupakan satu proses pemisahan sesuatu pelarut (contohnyaair) daripada sesuatu bahan larut (contohnya garam). Selaput separuh telap digunakanuntuk memisahkan pelarut yang dibenarkan mengalir melalui selaput tersebut daribahan larut yang mempunyai berat molekul yang rendah dengan syarat tekanan yanglebih tinggi dari tekanan osmosis larutan yang hendak dipisahkan. Pada keseluruhannya, rekabentuk proses menulenkan air atau memekatkanhasil-hasil yang dikehendaki dengan menggunakan kaedah osmosis balikan akanmelalui tiga fasa. Larutan yang hendak dipisahkan akan menjalani proses pra-rawatansebelum memasuki pengkalan osmosis balikan dengan tujuan untuk menghalangselaput dari tersumbat atau tercemar. Selepas pra-rawatan air suapan akan dikenakantekanan yang tinggi dan dimasukkan ke dalam modul osmosis balikan. Hasil yang tulen(yang mengandungi hanya sedikit sekali bahan larut) akan meresap melalui selaput kedalam saluran pengumpulan yang bertekanan rendah, untuk menghasilkan fluks yangmencukupi, tekanan yang dikenakan mestilah tinggi daripada tekanan osmosis bahanlarutan. Hasil daripada pengkalan osmosis balikan akan dihantar ke satu lagi unit untukmenjalani proses pascarawatan supaya ianya bersih dari bahan-bahan dan keadaanyang tidak dikehendaki. Kecekapan pengkalan osmosis balikan adalah terlalu bergantung kepada sifat-sifat yang dimiliki oleh selaput separuh telap. Terdapat pelbagai jenis dan bentukselaput. Selalunya ianya dibuat daripada cellulose acetate dan kadang kala dalam
  • 6. ‘hollow fine fiber system’ menggunakan jenis nylon polimer. Diantara sifat-sifat yangbaik yang perlu ada pada selaput tersebut adalah seperti berikut a. Kebolehtelapan yang tinggi untuk pelarut & penolakan yang tinggi untuk bahan larut. b. Rintangan yang tinggi kepada pemadatan yang disebabkan oleh tekanan yang tinggi yang digunakan dalam kaedah ini. c. Rintangan yang kuat terhadap serangan kimia dan biologi Selain sifat selaput, pengkalan osmosis balikan mesti mempunyai kekuatan yangcukup untuk menampung tekanan yang tinggi. Ia juga mesti mempunyai keupayaanmenghalang pengutuban kepekatan dan kotoran selaput dan menyediakan luaspermukaan/isipadu yang tinggi. Biasanya kaedah pemisahan ini dapat mengasingkan 95-99% galian telarut, 95-97% bahan organik terlarut dan lebih dari 98% bahan biologi dan koloid dalam air. Kosoperasi dan penggunaannya adalah lebih menjimatkan jika dibandingkan denganpemisahan secara penyulingan atau penyejatan dimana tenaga yang diperlukan adalahrendah. Osmosis balikan merupakan satu operasi unit yang begitu banyak sekalidigunakan dalam industri. Terdapat pelbagai kegunaannya dalam industri. Teknologi iniperlu dioptimumkan penggunaannya dalam rawatan air sisa industri kerana lebihdaripada 60% effluen yang telah dirawat dengan cara ini dapat digunakan semula untukkegunaan lain. Dengan cara ini penggunaan semula dapat ditingkatkan malahanpenggunaan bekalan air yang banyak dapat dikurangkan dalam aktiviti-aktivitipemprosesan dalam industri.
  • 7. 3.1.2 Penurasan Ultra Penurasan ultra merupakan satu lagi jenis proses ‘membrane’ (selaput).Teknologi ini mengasingkan sisa daripada airsisa melalui aspek-aspek saiz molekul danbentuk molekul. Air sisa di alirkan melalui modul selaput dimana perbezaan tekananpada selaput dikekalkan. Air dan molekul yang lebih kecil akan bergerak ke kawasanyang mempunyai tekanan yang lebih rendah, manakala molekul-molekul yang lebihbesar seperti sisa kekal pada selaput. Untuk mengelakkan keadaan yang kotor, larutan dialirkan melalui selaput padahalaju yang tinggi dan perkara ini menyebabkan ketepatan pengasingan yang rendah.Untuk meningkat kualiti hasil aliran dialirkan melali selaput secara berulang- ulangbeberapa kali atau dialirkan melalui beberapa modul yang bersiri. Dalam penurasan ultra molekul yang mempunyai ketumpatan diantara 500hingga 500 000 boleh diasingkan. Larutan dengan molekul yang melebihi had ini tidakdapat diasingkan oleh penurasan ultra manakala molekul yang mempunyai ketumpatanyang kurang daripada 500 pula diasingkan dan bergantung pada saiz liang selaputyang digunakan. Teknologi ini adalah berasaskan perbezaan tekanan iaitu molekul yangberketumpatan rendah beralir melalui selaput manakal molekul yang berketumpatantinggi dikekalkan. Walaubagaimanapun perbezaan tekanan yang digunakan adalahlebih rendah berbanding tekanan yang digunakan dalam proses osmosis balikan iaitudiantara 35 hingga 650 kPa (5-10 psi).
  • 8. 3.2 Elektrodialisis ( Electrodialysis ) Proses elektrodialisis merupakan satu proses pengasingan spesies beriondaripada air dengan menggunakan arus elektrik. Selaput yang digunakan dalam prosesini membenarkan pengaliran kation melalui selaput penggantian kation (cationic-exchange membrane) dan anion melalui selaput penggantian anion (anionic-exchangemembrane). Melalui pemilihan selaput penggantian kation dan anion diantara duaelektrod dalam larutan elektrolit yang berarus melalui penyekat poros denganmenggunakan asid kuat sebagai kation dan bes kuat sebagai anion pengasingan akanberlaku. Alat ini berfungsi pada tekanan rendah serta ianya murah dan senangdigunakan. 3.3 Electrowinning Unit ‘ Electrowinning Electrolytic Cell ’ boleh memulihkan 99% daripada logamdaripada air sisa dan air sisa ini dapat dilepaskan pada tahap yang selamat. Dalamteknologi ini pengumpulan logam dilakukan melalui kaedah elektrolisis. Elektrod diceluppada larutan dan apabila arus mengalir, logam akan terkumpul dan mengenap di katod.Logam yang terenap dapat disingkirkan daripada larutan.
  • 9. 3.4 Pengapungan Elektro (Electroflotation) Air sisa dirawat dengan menambahkan mineral selepas menyelaraskan pH airsisa dan mengasingkan air sisa ke reaktor berlainan untuk proses-proses kogulasi danflokulasi. Buih gas yang dihasilkan melalui elektrolitik akan mengasingkan sisa-sisayang terampai pada permukaan air dalam tangki manakala effluen yang telah dirawatakan dilepaskan dari dasar tangki. Proses ini sesuai digunakan dalam industri kerana, air sisa industri mempunyaikepelbagaian dari segi kandungan. Proses ini boleh diaplikasikan dalam industri-industriseperti industri elektrosaduran (electroplating) , pengecatan dan industri logam. Air sisadari industri logam mengandungi pelbagai jenis logam berat dan mineral yang perludiasingkan daripada minyak atau gris yang terhasil daripada aktiviti pemprosesan. 3.5 Teori Pertukaran ion ( Ion exchange ) Penggunaan teknologi pertukaran ion adalah untuk penyingkiran anion ataukation logam, anion bukan organik, asid organik dan amina organik yang tidakdihendaki daripada airsisa. Teknologi ini merupakan proses kimia tahap dua, dimanabahan pejal atau petukar ion mengumpulkan ion-ion tertentu apabila dialirkan melaluilarutan elektrolit. Penyingkiran berlaku akibat pengasingan elektrostatik oleh ion relatifyang mempunyai daya elektrostatik. Kation ditukarganti untuk memperolehi hydrogenatau sodium manakala anion untuk ion hidroxil.
  • 10. Damar penggantian ion selalunya dikelaskan sebagai kation jika ia menukargantiion positif dan anion jika ia menukarganti ion negatif. Terdapat 5 jenis damar pertukaranion. Aplikasinya yang paling popular ialah dalam pengasingan kromiun hexavalendalam air sisa penyaduran. Unit penukaran ion menyingkirkan kromium hexavalen danair yang diperolehi boleh digunakan dalam pembasuhan plat. Satu lagi kegunaannyaialah dalam penyingkiran ‘copper cristal’ dalam pembuatan barangan perak. Selain itu, teknologi ini yang merupakan satu daripada rawatan fisiokimia bagi airsisa juga efektif dalam penyingkiran ammonia-N. teknologi ini sesuai untuk merawat airsisa yang mempunyai ciri-ciri seperti jumlah pepejal terampai dan kepekatan nitrogenadalah rendah. 3.6 Pembasmian kuman 3.6.1 Pengozonan (ozonation) Pengozonan merupakan salah satu daripada teknologi untuk pembasmiankuman yang kini sedang meningkat penggunaanya. Ozon merupakan gas dimanatindakbalas utama didalamnya adalah disebabkan oleh oksigen. Kandungan utamadalam ozon ialah agen pengoksidaan yang kuat yang bertindakbalas dengan bahanorganik mahupun bahan bukan organic yang diurai untuk menghasilkan oksigen yangmesra alam atau tidak mencemar atau memberi kesan terhadap alam sekitar. Iamempunyai kuasa pembasmian kuman yang tinggi. Berbanding dengan klorin, ozon
  • 11. mempunyai 3000 kali lebih kuasa pembasmian kuman dan bertidak 50% lebih kuatsebagai agen pengoksidaan. Ozon juga merupakan salah satu teknologi yang kian meningkat penggunaannyadidalam industri. Didalam rawatan air sisa, ozon banyak digunakan dan diaplikasikanuntuk kegunaan-kegunaan seperti berikut : i. Menyingkirkan cyanide dalam rawatan air sisa industri elektrosaduran ‘electroplating’ ii. Menghapuskan phenol iii. Mengoksidakan logam-logam yang terlarut seperti besi & mangan iv. Merawat air sisa dari industri kain, cat dan industri pencelupan (‘dye’) v. Mengurangkan BOD, COD, TDS air sisa secara mendadak 3.6.2 Radiasi Satu lagi teknologi terbaru dalam pembasmian kuman ialah penggunaan radiasiseperti ultraviolet(UV) dan gamma. Teknologi ini belum lagi diapplikasikan secarabesar-besaran dalam industri. Mekanisme sinar ultraviolet (short wavelength) adalahdifahami bahawa asid nuklik dalam sel bakteria akan menyerap sinar ini dan akanterbinasa. Masalah-masalah yang dihadapi dalam penggunaan teknologi ini ialahkekeruhan air sisa, alga, warna air sisa dan pepejal terampai menhalang laluan sinarultraviolet kedalm air sisa.
  • 12. Radiasi gamma pula ialah produk daripada kemerosotan radioaktif. Cara inisangat efektif kerana radiasi mampu menyusupi ke dalam air sisa dan efektif dalampembasmian kuman dan pelbagai jenis virus. Teknologi ada digunakan dalam industripemprosesan makanan dan bahan kimia. Walaubagaimanapun teknologi ini adalahsangat tinggi dan memerlukan kepakaran pemulihan menjadikannya tidak sesuai untukaplikasi dalam rawatan secara besar-besaran.
  • 13. 4.0 Teknik rawatan baru menggunakan sistem ‘EnChem’ Satu sistem rawatan baru dengan gabungan polimer buatan yang khas danteknologi membrane yang dikenali sebagai sistem EnChem dikenalpasti. Sebab utamapemilihan sistem ini oleh Microbar Incorporated adalah kerana penghasilan air sisayang telah dirawat dengan jumlah pepejal terampai dan kandungan logam yang rendah.Selain itu didapati bahawa sistem ini sangat sesuai untuk merawat air proses serta airsisa yang hendak diguna semula. Dalam sistem ini , bahan pencemar dalam air sisadisingkirkan melalui reaksi kimia yang dikawal iaitu dengan menggunakan polimer untukmembentuk partikel. Partikel-partikel ini akan disingkirkan melalui penurasanmembrane. Dalam sistem ini, polimer yang hendak digunakan harus dipilih dengan telitimengikut spesifikasi dan ciri- ciri air sisa manakala membrane atau selaput yanghendak digunakan tidak mempunyai syarat yang khas. Reaksi kimia dalam sistem inidapat dikesan serta dapat diulangi untuk pengasingan membrane. Pra rawatan polimerakan mengurangkan pepejal terampai dalam air sisa, dan menghasilkan partikel yangbersaiz 50 mikron. Seterusnya partikel akan membentuk ‘cake’ atau gumpalan pepejaldidalam penuras membrane. Penuras ini akan mengekalkan penurasan dan pada masayang sama membenarkan aliran berkadar alir tinggi serta perbezaan tekanan yangrendah. Sistem EnChem telah diuji dalam industri semikonduktor selama beberapa tahundan didapati air sisa yang telah dirawat mempunyai kualiti yang sangat baik dimana ia
  • 14. dapat dialirkan keluar secara terus atau diguna semula sebagai air suapan dalamsistem air ‘ultra-pure’ untuk proses. Sistem ini dapat diubah-ubah mengikut keperluan dan ianya sangat fleksibel,maka dapat merawat air sisa daripada pelbagai jenis industri. Sistem ini dapatmenangani masalah-masalah seperti : • Ketidakstabilan dalam pH bagi Ph dari 4 hingga 6 • Kepekatan air sisa yang melebihi 1000 ppm • Suhu melebihi 75°C • Kepekatan organic melebihi 25 ppm.Sistem ini mempunyai beberapa kelebihan seperti : • Data dalam menunjukkan kebolehanan system EnChem dalam penyingkiran silica dan florida. • Kadar penggunaan polimer dikawal dengan kelengkapan khas. • Kaedah pengawasan (monitoring) dengan litar tertutup pula memastikan tiada aliran air sisa keluar dari kawasan alat penurasan atau proses lanjutan. • Sistem ini boleh mengendalikan kadar alir yang tinggi iaitu melebihi 1500 gpm dan sangat effisyen dalam penyingkiran bahan pencemar. • Proses-proses dalam sistem ini dikawal 100 peratus oleh alat kawalan logik
  • 15. yang diprogram (programmable logic controllers, PLC) dan dengan cara ini kos buruh dapat dikurangkan. Proses untuk sisa logam pula lebih berkesan dengan menggunakan polimerorganik dengan berat molekul yang lebih rendah. Prosesnya pula adalah lebih kurangsama seperti proses penyingkiran silika dan florida. Tambahan pula reaksi adalahfleksibel walaupunterdapat gabungan pelbagai jenis air sisa. Contohnya seperti air sisayang mengandungi tungsten, alumina dan besi juga boleh dirawat dengan proses yangsama.
  • 16. 5.0 Rawatan Air Sisa yang Diapplikasikan Pada amnya, air sisa dirawat dengan satu siri kolam anaerobik diikuti tangkipengudaraan. Rawatan menggunakan kolam anaerobik adalah lebih ekonomi tetapinilai pH harus ditingkatkan kepada 6.5-7.0. kolam ini direkabentuk untuk masapenampungan selama 10 hingga 15 hari. Kadar pengurangan BOD adalah 35 hingga90 peratus dan BOD air sisa selepas rawatan ialah 500 mg/l sahaja. Sebelum rawatan dalam kolam anaerobik penapisan yang baik adalah perluuntuk mengurangkan pepejal terampai atau bendasing yang memasuki kolam ini.Penggunaan ‘mechanical screen’ dengan bukaan sebesar 0.5mm adalah effisien. Air sisa dirawat dengan rawatan aerobik berikutan rawatan dalam kolamanaerobik. Pengudaraan mekanikal secara perlahan diaplikasikan untuk menyediakanoksigen yang diperlukan. Dengan rawatan ini selepas 24 hingga 36 jam kandunganBOD dalam air sisa akan berkurang menjadi < 60 mg/l. akhirnya air sisa disimpandidalam tangki penstoran untuk kitar semula. Air sisa ini dapat dikitar semula untuk kegunaan dalam aktiviti-aktiviti sepertipembersihan, pemotongan dan penyediaan buah nenas. Selain itu, air sisa tersebutjuga boleh dikitar semula sebagai air suapan menara penyejuk dan untuk kegunaanpembersihan.

×