Pengolahan air

Air untuk industri akhir-akhir ini menjadi isu besar dan menjadi salah satu kriteria dalam menentukan lokasi suatu industri akan dibangun, pada era 80-an sumber-sumber air mudah didapat namun kondisi saat ini jauh berbeda, sumber air semakin susah ditemukan ini ditengarai air permukaan yang kualitas dan kuantitasnya semakin terbatas ditambah dengan proses ijin untuk menggunakan sumber dari sumur dalam (deep well) semakin susah didapat. Belum lagi isu lingkungan turut menjadi pertimbangan dalam pemberian ijin eksploitasi sumber air untuk industri.
Tentunya bagi industri yang banyak melakukan kegiatan ekspor impor pasti akan memilih lokasi dekat dengan pelabuhan guna memudahkan kegiatan operasi mereka, termasuk didalamnya industri berbasis minyak sawit termasuk pabrik minyak dan lemak makanan, oleochemical dan biodiesel. Industri berbasis minyak sawit ini menjadi efisien apabila kriteria pokok pendirian pabrik dapat dipenuhi termasuk utilitas, process water, energi serta jaringan transportasi yang memadai untuk menunjang kegiatan produksi serta ekspor produk.
Ada beberapa sumber air yang biasanya dipertimbangkan untuk menjadi sumber air utama seperti air permukaan, sungai, waduk atau dari sumber air dalam, deep well sementara desalinasi air laut kurang favorit kerena selain biayanya mahal juga dampak lingkungannya ynag cukup merepotkan. Apapun sumber yang akan digunakan sebagai sumber air industri, maka air baku perlu dikondisikan dengan mengolah terlebih dahulu melalui water treatment yang memadai, termasuk penggunaan kolom ion exchange.
Karakter air dan penggunaannya.
Air proses atau biasa kita kenal sebagai process water memiliki fungsi yang berbeda satu sama lainnya, oleh karena itu karakter serta spesifikasi air yang diperlukan juga berbeda satu dengan yang lain, misalnya standar air untuk boiler tentu berbeda dengan standar air untuk produksi hydrogen.
Ada beberapa peralatan proses yang membutuhkan air secara terus-menerus dan dengan sifat tertentu, seperti :
1. Air proses (Process Water) untuk hydrolysis, boiler dan destilasi. Kebutuhan process water untuk boiler, hydrolisis serta produksi H2, dimana diperlukan air yang terlebih dahulu di oleh melalui ion exchange untuk meminimalisir timbulnya karat serta sumbatan pada pipa api dan jalur distribusi uap dan kondensatnya. Produk air yang dihasilkan melalui ion exchange kemudian disebut sebagai soft water bahkan untuk produksi hydrogen diperlukan demineralized water (demin water) agar H2 yang diproduksi betul-betul 99,9 % murni.

2. Air untu pendingin (Cooling Water) pada cooling tower, mesin, heat exchanger, condenser dll. Kebutuhan akan air pendingin (cooling water) bisa di kategorikan kebutuhan umum dalam setiap mesin penggerak, pengolahan air pendingin biasanya kurang diperhatikan oleh operator pabrik karena persepsi yang salah dimana setiap air bersuhu rendah bisa digunakan. Tetapi mereka lupa bahwa air pendingin disalurkan melalui pipa-pipa yang diameternya terkadang cukup kecil, panjang dan melingkar-lingkar sehingga rawan terhadap karat dan sumbatan tentunya.

3. Air untuk kebutuhan domestik dan umum. Air yang akan digunakan sebagai air untuk keperluan domestik seperti memasak, toilet dan cuci-cuci lain biasanya digunakan air dari sumber terdekat seperti Perusahaan air Minum (PAM) lokal maupun dari sumber sumur dalam. Pengolahan biasanya dilakukan secara terbatas seperti penjernihan dan aerasi terutama untuk mengurangi kadar besi yang biasanya berasosiasi dengan air dari sumber sumur dalam (deep well).


Sumber air baku industri yang memerlukan pembahasan lebih lanjut adalah kebutuhan air dan sifat yang diperlukan untuk keperluan proses dan sebagai pendingin pada cooling tower di pabrik.Ion Exchange untuk Process dan Cooling.
Kebutuhan untuk air proses dan pendinginan sangat mendominasi kebutuhan air untuk pabrik karena lebih dari 80% kebutuhan akan air di pabrik dikonsumsi oleh kedua proses tersebut, sementara untuk kebutuhan domestik relatif kecil.
Penggunaan kolom atau tabung ion exchange untuk air baku untuk boiler (boiler feed water)dan sistim pendinginan (cooling system) akan meningkatkan efisiensi kedua sistim peralatan tersebut dengan cara membebaskan pipa-pipa saluran air dan uap pada sistem tersebut dari karat dan endapan yang mengganggu yang dapat menimbulkan kebocoran maupun tersumbatnya saluran pada kedua sistim tersebut.
Pabrik kelapa sawit (PKS), kernel crushing plant (KCP), pabrik minyak goreng dan oleochemical adalah pabrik-pabrik yang banyak menggunakan prinsip thermodinamik pada proses produksinya terutama pada sistim fraksinasi dan destilasi dari bahan baku menjadi produk. Peralatan yang digunakan pada proses, hidrolisa, fraksinasi, dan destilasi pada dasarnya adalah ketel uap bertekanan yang semuanya menggunakan air sebagai media dan bahan baku pada proses mereka.
Boiler untuk menghasilkan uap baik basah, kering maupun yang bertekanan menurut kebutuhan prosesnya, selain digunakan sebagai media thermodinamik, uap yang dihasilkan juga dapat digunakan untuk menggerakkan turbin pada generator listrik. Penggunaan boiler sebagai peralatan utama membawa konsekuensi pada pemilihan kualitas air baku (feed water) untuk menjaga kontinyuitas operasi serta efisiensi peralatan tersebut, secara umum untuk menjaga agar boiler bisa bekerja dengan maksimum serta awet maka diperlukan air yang baik dalam arti air selalu dijaga agar tidak menjadi penyebab sistem saluran pipa pada boiler menjadi berkarat ataupun tersumbat oleh endapan-endapan organik yang biasanya dibawa oleh air baku.
Cara kerja dan aplikasi ion exchanger
Pada dasarnya cara kerja kolom ion exchange adalah penukaran ion muatan listrik yang dibawa oleh fluida dengan muatan ion pada resin yang tersedian didalam tabung ion exchanger. Secara umum fungsi kolom ion exchange digunakan sebagai media purifikasi dan filtrasi muatan ion mineral pada fluida yang tidak dikehendaki seperti Calcium dan Magnesium dan menukarnya dengan Potasium dan Hydrogen, sehingga fluida yang keluar dari kolom tersebut memenuhi kriteria yang kita kehendaki.
Ion Exchange sebagai water softening
Aplikasi ion exchanger sebagai water softener merupakan fungsi umum dan digunakan sangat luas di industri yang memerlukan soft water untuk proses dan bahan baku boiler . Air baku yang tingkat ke-sadahan-nya (hardness) tinggi karena kandungan kalsium dan magnesium harus diturunkan dengan cara menggantikannya dengan muatan ion sodium yang terdapat pada resin.
Proses pertukaran ion terus berjalan sampai tercapai equilibrium dan jenuh dan sesudah kondisi resin jenuh maka segera dilakukan re-generasi dengan dicuci dengan air yang mengandung garam NaCl tinggi. Soft water digunakan untuk boiler feed water guna mencegah terjadinya endapan (scaling) pada pipa saluran air baik pada sistim boiler maupun pada sistim pendingin.
Sebagai media purifikasi
Dalam hal penggunaan media ion exchange sebagai purifier misalnya untuk mengangkat bahan- bahan beracun yang dibawa oleh fluida tertentu, maka ion exchanger dapat mengambil ion-ion logam berat seperti Cadmium, Lead dan Copper dan menggantikannya dengan ion-ion garam sodium dan potassium. Ada jenis resin ion exchange lain yang dapat menyaring kontaminan organik air baku dengan menambahkan karbon aktif pada kolom ion exchange tersebut.
Pemilihan jenis resin akan menentukan fungsi ion exchange pada pabrik yang menggunakannya sebagai water softening, sebagai media filtrasi logam berat fluida tertentu maupun sebagai penyaring mineral pada air baku.
Sumber : http://www.infosawit.com

Posted in: