Pup utilitas (air)
-
Upload
muhammad-luthfan -
Category
Engineering
-
view
247 -
download
4
Transcript of Pup utilitas (air)
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 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.
3
WATER
Parameter Konsentrasi , dalam mg/l
sungai danau sumur air laut
Silika sbg SiO2Besi sbg FeManganese sbg MnKalsium sbg CaMagnesium sbg MgSodium Na + potassium KKarbonat sbg CO3Bicarbonat sbg HCO3Sulfat sbg SO4Khlorida, sbg ClFlourida sbg FNitrat sbg NO3Kesadahan (hardness) sbg CaCO3TurbiditipH (dalam unit pH)WarnaSolid terlarut
130.1-
5014351.21589716-
4.6
183587.919326
2.10.010.00388.311.10.011.726180.11.8
130857.9
Clear167
123.52.511319.3
--0.01702976----
4500 – 20
6.8Tan700
10 trace0.01400
1.25210.561
0140
2.65018.980
1.41.5
6.2500
7.5 – 8.4
Clear34.450
Ko
mpo
sisi
beb
erap
a je
nis
air
perm
ukaa
n
Pengaruh dari kotoran pada air pada sistem pembangkit steam
Parameter Rumus Sumber Effek yg terjadi Cara pengolahan
Suspended solidSilikaKalsium karbonatKalsium bikarbonatKalsium sulfatKalsium khloridaMagnesium karbonatMagnesium bikarbonatMagnesium khloridaAsam bebasSodium khlorida
Sodium karbonatSodium bikarbonatAsam karbonik
OksigenGrease dan minyakBahan organik
SiO2CaCO3Ca(HCO3)2CaSO4CaCl2MgCO3Mg(HCO3)2MgCl2HCl, H2SO4NaCl
Na2CO3NaHCO3H2CO3
O2
Drainase, industDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralIndustrial wasteSewage, deposit mineralDeposit mineralDeposit mineralAtmosfer, deposit mineralAtmosferIndustrial wasteDomestic and industrial waste
Priming ,foaming,kerak KerakKerakKerakKerak, korosiKerakKerakKerakKerak, korosiKorosiKorosi pada kondisi tertentuPriming, foamingPriming, foamingKorosi
KorosiKorosi, priming, foamingKorosi, priming, foaming
PengendapanIon exchangeSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningNetralisasiDemineralisasi, evaporasiEvaporasiEvaporasiDeaeration
De aerationFiltrasiCoagulationf 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 xLocalized corrosion x x x x x x x xStress corrosion - - - - x x - -Dezincification corrosion x - x x - - x xAmmonia attack of brass - - x x - - - -Dissimilar metal corrosion x x x x - - x xChloride attack of stainless s x - x - - - x -Caustic attack - - - - - x - -Hydrogen damage - - - - - x - -Inorganic deposit x x x x x x x xMicrobiological fouling x - x x - - x -Deterioration of cooling towertumber - - 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 , AlIron FeManganese, MnCopper CuCalcium CaMagnesium MgSodium + potassium (Na+K)Ammonia , NH3Bicarbonat, HCO3Sulfat , SO4Chloride, ClFlouride, F
150 3 80 10 - - - - - 600 140019000 -
150 3 80 10 - - - - - 600 140019000 -
50 3 14 2,5 - 500 - - - 600 680 600 -
150 3 80 10 -500 - - -600681500 -
25 - 1,0 0.02 -1200 - - - 180 270022000 -
25 - 1.0 0.02- 1200 - - - 180 270022000 -
Boiler makeup water Cooling water
0 – 1500 700 – 5000 once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle
- -35.00015.000 5.000 500 1.000 - 1.200 2
30 41.0001.500 850 500 05 – 8,9 - 1.3
30 41.00015.000 850 500 2003,5-9,11.200 1,3
100
100 - 120
- 535.000 2507.000 150 05 – 8.4 - -
* -
4 100
- 535.000 250 7.000 150 05 – 8.4 - 1.3
100 200
4 120
Nitrate, NO3Phosphate, PO4Dissolved solidSuspended solidHardness (CaCO3)Alkalinity (CaCO3)Acidity (CaCO3)pH (unit)Color (unit)Organic (methylene blue active substance)CCl4 extractCOD (O2)Hydrogen sulfide, H2STemperatur oF
100 100 - 120
- 5035.00015.000 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 Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry
Silica SiO2 Aluminium , AlIron FeManganese, MnCopper CuCalcium CaMagnesium MgSodium + potassium (Na+K)Ammonia , NH3Bicarbonat, HCO3Sulfat , SO4Chloride, ClFlouride, FNitrate, NO3Phosphate, PO4Dissolved solid
--
0.31.00.5----------
150
----------------
50-
2.6--------
200---
1.080
--53-
200100
--
600850500
---
2.500
50-
15--
22085
230-
480570
16001,28-
3.500
-----------
500---
1500
Process Water
Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry
Suspended solidHardness (CaCO3)Alkalinity (CaCO3)Acidity (CaCO3)pH (unit)Color (unit)Organic (methylene blue active substance)CCl4 extractCOD (O2)Hydrogen sulfide, H2STemperatur oF
----
5 - 9--
----
-485
--
4,6 – 9,4360
-
---
95
5000900
--
6 – 925--
---
3.0001.00020075
3 – 9--
30-
-100
1.000120
--
6 – 8--
----
10.0001.000500
-5,5 – 9
500-
----
Sumber : John Clark “Water Supply and Pollution Control”
Standard air proses untuk industri makanan dan minuman mengikuti standard baku mutu air minum
Parameter wajib
WATER
Parameter tambahan
WATER
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 sedimentasi
Filtrasi
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 terpisahPengadukan: - mekanikal (pengaduk) - hidraulik
KONVENSIONAL
Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada
satu kompartementPengadukan : - 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 kimiaAir 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
MixedSequence
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 atasnyaHarus : 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 mm5 cm 6,5 – 13 mm
10 cm 3 - 6,5 mm
5 cm 6,5 – 13 mm5 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”
Pressure filter ( rapid sand filter )
Horizontal pressure filter
Vertical pressure filter
Air cucian
Air tersaring
Air
mas
uk
1
2
3
4 5
Air masuk
1. Pasir halus2. Pasir kasar3. Gravel 4. Lantai filter5. Strainer
tertutupterbuka
Air cucian
POWER AND STEAMpertemuan berikutnya
THANKS FOR YOUR ATTENTION
The best person is one give something useful always