Sistem utilitas pabrik (water pre treatment)

1. UNIVERSITAS NAHDLATUL ULAMA SIDAOARJO
FAKULTAS : TEKNIK
PRODI : TEKNIK KIMIA
WATER PRE-TREATMENT
SISTEM UTILITAS PABRIK
APRILIYANTI

2. 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

3. SIKLUS AIR
Pelepasan Air Tanah
Arus antara
Aliran
Permukaan
Peresapan Permukaan Air
Tanah

4. Ada berbagai proses yang terjadi selama Siklus air, yang meliputi:
1. Penguapan / sublimasi
2. Kondensasi / presipitasi
3. Aliran air bawah permukaan
4. Limpasan permukaan / pencairan salju
5. Debit sungai
Tahapan Siklus Air
Ada sejumlah langkah yang terlibat dalam siklus air. Air melewati semua tiga keadaan
materi selama siklus ini. Kekuatan alam seperti matahari, udara, tanah, pohon, sungai, laut,
dan pegunungan memainkan peranan penting dalam menyelesaikan siklus air.
Tahap 1
Matahari terjadi menjadi kekuatan pendorong dari siklus air. Ini memanas air di laut,
sungai, danau dan gletser, yang menguap dan naik ke atas di udara. Air juga menguap
melalui tanaman dan tanah melalui proses yang disebut transpirasi. Air menguap ini dalam
bentuk uap air, yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
Tahap 2
Uap air ini kemudian masuk bersentuhan dengan arus udara, yang membawanya lebih
tinggi ke atmosfer. Setelah mencapai suhu dingin, uap air mengembun membentuk awan,
yang mengandung jutaan tetesan kecil air.

5. Tahap 3
Awan ini bergerak sepanjang dunia dan tumbuh semakin besar mengumpulkan uap air lebih banyak
dalam perjalanan mereka. Ketika itu menjadi terlalu berat untuk awan untuk menahan uap air lagi,
mereka meledak dan tetesan air jatuh kembali ke bumi dalam bentuk hujan. Jika suasana cukup dingin,
curah hujan berubah menjadi hujan salju dan hujan es.
Tahap 4
Pada langkah terakhir, hujan atau salju yang mencair mengalir kembali ke badan air seperti sungai,
danau, dan waduk. Air hujan juga diredam oleh tanah, melalui proses yang disebut infiltrasi. Beberapa
air juga berjalan dari permukaan atau merembes di dalam tanah, yang kemudian dapat dilihat sebagai
air tanah atau air tawar mata air. Akhirnya air mencapai lautan, yang merupakan badan air terbesar dan
sumber terbesar dari uap air.
Siklus air didorong oleh energi matahari karena menghangatkan lautan dan air permukaan lainnya.
Energi matahari menyebabkan penguapan (air menjadi uap air) air permukaan yang zat cair dan
sublimasi yakni (es menjadi uap air) air beku, yang menyimpan dalam jumlah besar uap air ke atmosfer.

6. SUMBERDAYA AIR
Air Laut
Air Sumur
Air Sungai
Air Hujan

7. Zat pengotor (impulitas) pada Air
Impuritas yang terdapat dalam air alami dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Impuritas berupa larutan, yang terdiri dari
a. garam inorganik, contohnya:
kation: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+, Al3+, dan kadang-kadang jejak Zn2+ dan Cu2+.
anion: Cl–, SO42–, NO3–, HCO3–, dan kadang-kadang F– dan NO2–.
b. gas, contohnya CO2, O2, N2, oksida N2 dan kadang-kadang NH3 dan H2S.
2. Impuritas berupa suspended, yang berupa inorganik contohnya lempung dan pasir,
dan organik contohnya tetesan minyak, zat tumbuhan dan hewan.
3. Impuritas berupa koloid, terbagi atas lempung dan silika, hidroksida aluminium,
hidroksida ferro, produk limbah organik, asam humic, pewarna, asam amino protein
kompleks, yang umumnya diklasifikasikan sebagai amonia albunoid.
4. Impuritas berupa bakterial, yaitu bakteri, dan mikro organisme lainnya dan juga hewan
dan tumbuhan.

8. Berbagai jenis kootran yang terdapat dalam air alami sangat mempengaruhi sifat-sifat dari
air tersebut. Guna keperluan industri, karakteristik dan pengaruh impuritas terhadap kualitas
air mencakup beberapa faktor diantaranya:
1) Warna
2) Rasa dan bau
3) Kekeruhan dan endapan
4) Mikroorganisme
5) Zat mineral terlarut yaitu: kandungan logam, alkalinitas, total zat padat, dan korosi.
6) Gas terlarut
7) Kandungan silikon, dan
8) Oksidabilitas.

9. Kebutuhan Air Industri
• Kebutuhan air industri adalah
kebutuhan air untuk proses industri,
termasuk bahan baku, kebutuhan air
pekerja industri dan pendukung
kegiatan industri.
• Besar kecilnya kebutuhan air industri
ditentukan oleh kebutuhan air untuk
Proses bahan baku industri,
kebutuhan air untuk Utilitas industri
dan kebutuhan air untuk Konsumsi
Domestik para pekerjanya.

10. Kebutuhan Air Industri
• Industri perlu diklasifikasikan untuk
menetukan jumlah air yang dibutuhkan
seperti pada Tabel dibawah ini :

11. Kebutuhan Air Industri

12. Kebutuhan Air Industri
• Kriteria Perencanaan Air Baku yang dikeluarkan
oleh Direktorat Jendral Cipta Karya (1994)
sebagai berikut:
 Industri berat membutuhkan air sebesar
0.50-1.00 liter/detik/ha.
 Industri sedang membutuhkan air
sebesar 0.25-0.50 liter/detik/ha
 Industri kecil membutuhkan air sebesar
0.15-0.25 liter/detik/ha

13. SKEMA PROSES PENGOLAHAN AIR

14. Teknologi Proses Pengolahan Air
PENTINGNYA AIR(PENGOLAHAN AIR)
 “Tidak ada kehidupan tanpa adanya air”.
 “ The Best of All Things is Water (Air adalah
yang terbaik dari segalanya)”
 “Water, water, everywhere, nor any drop to
drink” (penyair terkenal Coloridge, seorang
Pelaut Kuno)
 Mendapatkan air bersih termasuk hak asasi
manusia (Resolusi PBB th 2000 melalui
UNESCO)

15. Proses pengolahan air bersih ada berbagai macam cara yang bisa dilakukan sesuai
dengan kebutuhan antara lain dengan proses :
a. Proses fisika

16. A. Proses Fisika
A. Micro filtration
Mikro filtrasi adalah proses yang mengurangi kadar polutan dari fluida (
liquid dan gas) dengan cara melewatkannya pada sebuah microporous membran.
Membran mikrofiltrasi berukuran 0.1 sampai 1 mikron. Mikrofiltrasi tidak berbeda
secara fundamental dengan reverse osmosis, ultra filtrasi ataupun nanofiltrasi,kecuali
dalam hal ukuran partikel yang dihilangkannya.
B. Ultra Filtrasi (UF)
Ultrafiltrasi adalah variasi dari membran filtrasi dimana terjadi gaya dari liquid
terhadap membran semi permeabel. Suspended solid dan cairan pekat dengan
berat molekul yang besar, dapat tertahan, tetapi air dan cairan pekat dengan berat
molekul pencemar yang kecil dapat melewati membran. Proses pemisahan
menggunakan proses ultrafiltrasi biasanya digunakan di bidang industri dan
penelitian untuk penjernihan air karena ukuran yang dapat diolah adalah air pekat
yang mengandung makromolekul

17. C. Nano Filtration (NF)
Nano filtrasi adalah proses pemisahan jika ultrafiltrasi dan mikrofiltrasi tidak dapat
mengolah air seperti yang diharapkan. Nanofiltrasi dapat menghasilkan proses pemisahan
yang sangat terjangkau secara ekonomis. Tetapi Nano filtrasi belum dapat mengolah mineral
terlarut, warna dan salinasi air, sehingga air hasil olahan (permeate) masih mungkin
mengandung ion monovalen dan larutan dengan pencemar yang memiliki berat molekul
rendah seperti alcohol
D. Reverse Osmosis (RO)
Reverse osmosis adalah proses pengolahan yang membutuhkan tekanan relatif
tinggi, walaupun pada beberapa kasus dapat digunakan dalam tekanan rendah, hemat
energi , menghasilkan air olahan yang dapat menyaring zat dengan molekul terkecil
sekalipun yang tidak dapat diolah oleh proses Mikro filtrasi, ultra filtrasi dan nanofiltrasi.
Reverse omosis memiliki kemampuan untuk mengurangi seluruh pencemar dissolved dan
Suspended solid. Reverse osmosis pada umumnya digunakan pada proses desalinasi air laut.

18. B. Proses Kimia

19. B. Proses Kimia
a. Proses oksidasi adalah proses perubahan ion terlarut menjadi ion tak terlarut
b. Proses koagulasi adalah proses selanjutnya dari proses oksidasi yaitu proses
penggumpalan ion tak terlarut menjadi endapan yang mempunyai berat jenis lebih berat
dari berat jenis air. Proses ini biasanya dilakukan dengan penambahan bahan koagulator
seperti PAC, Tawas , Dll
c. Proses ion exchange adalah proses pertukaran ion atau pengikatan ion positive dan
ion negative. Proses ini pengikatan ion + / - atau pertukaran +/- oleh media yang disebut
media yang mempunyai KTK ( Kapasitas tukar Kation ). Biasanya media yang digunakan
yaitu Resin Cation , Resin Anion ( Buatan ) atau Zeolite ( alami
d. Proses sedimentasi adalah proses pengendapan setelah proses oksidasi proses ini
hampir sama dengan proses koagulasi
e. Proses absorp , proses penyerapan oleh media yang mempunyai daya serap tinggi,
biasanya proses ini mengabsorb kimia yang bersifat gas seperti NH4 + , NO3 -, H2S dll.
Media yang biasa digunakan yaitu Carbon
active, Zeolite Actived dll

20. D. Proses Biologis
a. Proses permentasi

21. • Prasedimentasi (disebut juga plain
sedimentation atau sedimentasi I)
dimaksudkan untuk mengendapkan
partikel diskret atau partikel kasar atau
lumpur.
• Partikel diskrit adalah partikel yang tidak
mengalami perubahan bentuk dan
ukuran selama mengendap di dalam air.
Prasedimentasi

22. •Prasedimentasi hanya diperlukan apabila dalam air baku
terdapat partikel diskrit atau partikel kasar atau lumpur
dalam jumlah yang besar.
•Pengendapan dilakukan dalam bak berukuran besar
(biasanya membutuhkan waktu detensi selama 2 hingga
4 jam) dalam aliran yang laminer, untuk memberikan
kesempatan lumpur mengendap tanpa terganggu oleh
aliran.
•Pengendapan berlangsung secara gravitasi tanpa
penambahan bahan kimia sebelumnya

24. Aerasi merupakan salah satu proses dari transfer gas yang lebih dikhususkan pada transfer
oksigen dari fase gas ke fase cair
Fungsi utamanya adalah melarutkan oksigen ke dalam air untuk meningkatkan kadar
oksigenterlarut dalam air dan melepaskan kandungan gas-gas yang terlarut dalam air.
Aerasi
Penggunaan aerasi :
1. Menghilangkan kandungan gas-gas terlarut
2. Oksidasi kandungan besi dan mangan dalam air, serta membantu pengadukan air
3. Mereduksi kandungan ammonia dalam air melalui proses nitrifikasi
4. Meningkatkan kandungan oksigen terlarut