Pengolahan Air Bersih PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)
Berikut ini proses pengolahan air laut untuk memenuhi make up water :
3.2.1 Unit Desalinasi
Pengolahan air bersih PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) terdiri dari unit desalinasi dan unit pengolahan make-up water. Produk yang dihasilkan dari unit desalinasi digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih sehari-hari perusahaan perusahaan termasuk untuk hydran. Sedangkan produk dari unit pengolahan make-up water digunakan sebagai boiler feed-water.
Untuk memenuhi kebutuhan air bersih dan make-up water, PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) menggunakan air laut sebagai air baku. Kualitas air laut di lokasi observasi ditampilkan dalam Tabel
3.1.Kualitas Air Laut
Constituent
|
Unit
|
Design Range
|
Seawater
temperature
|
degrees
C
|
27.5-29.6
|
PH
|
7.9
(Average)
|
|
Conductivity
|
mho/cm
|
51,500-54,600
|
Tolal
Dissolved Solids
|
mg/l
|
33,020-43,446
|
Constituent
|
Unit
|
Design Range
|
Calcium
|
mg/l
|
700-2,400
|
Magnesium
|
mg/1
|
1,800-2,000
|
Sodium
|
mg/l
|
12.000-14,500
|
Potassium
|
mg/l
|
500-950
|
M-Alkalinity
|
mgfl
as CaCOj
|
110-124
|
Sulfate
|
mg/l
|
2,655-3,058
|
Chloride
|
mg/l
|
21,361-21,685
|
Silica
|
mg/l
as SiO2
|
2.0-4.5
|
Total
Hardness
|
mg/l
as CaCO3
|
6,206-6,650
|
Oil
Content
|
Trace
|
|
Total
Sulfide
|
mg/l
as H2S
|
0.97-1.38
|
Iron
|
mg/l
as Fe
|
1.0-2.5
|
Copper
|
mg/l
|
0.1-0.2
|
Total
Suspended Solids
|
Mg/l
|
150
(Max.)
|
===============
Air laut diperoleh dengan menggunakan pompa intake bertekanan tinggi, kemudian air laut dialirkan melalui traveling screen menuju unit unit desinfeksi. Metode desinfeksi yang digunakan yaitu dengan klorinasi. Klorinasi ditempatkan diawal pengolahan untuk menyisihkan mikroorganisme atau biota laut yang terbawa dalam aliranair. Air laut yang telah di disinfeksi kemudian dialirkan melalui pipa sepanjang 0.69 km menuju clarifier. Sebelum mencapai clarifier air laut diinjeksi cairan ferricchloride sebagai koagulan dan juga polymer sebagai pembantu koagulant.
Pencampuran koagulan dalam air (koagulasi) terjadi dalam pipa hidrolis. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) memiliki dua unit clarifier yang sama dan didesain sebagai high rate coagulation sedimentation basin (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005). Air laut diumpankan ke dalamclarifier dengan membuka katup inlet secara manual, sedangkan supernatannya.dialirkan ke dalam supernatant tank secara gravitasi. Supernatant tank didesain sedemikian rupa sehingga memungkinkan operasi clarifier tidak tergantung pada bagian filtrasi dan unit reverse osmosis. Dengan demikian laju aliran supernatant dari clarifier dapat dijaga agar konstan.
Air dari supernatant tank dipompakan oleh filter feed pump menuju bagian pengolahan berikutnya yaitu filtrasi. Filter yang digunakan yaitu multimedia filter yang memanfaatkan tekanan untuk menyingkirkan padatan menggunakan prosespemisahan mekanis yang disebut "true depth filtration". Multimedia filter terdiri daritiga lapisan media berbutir yang memiliki densitas yang berbeda-beda. Media-media tersebut yaitu anthracite, pasir, dan garnet. Filtrasi ditujukan untuk mendapatkan air dengan kejernihan yang tinggi untuk digunakan sebagai feeding water unit reverse osmosis. Multimedia filter menghasilkan produk air dengan turbiditas <2 ntu dan silt density >3 -karakteristik yang harus dipenuhi reverse osmosis fed water (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005).
Effluen dari multimedia filter dialirkan ke filtered water basin kemudian dipompakan p oleh filtered water pump menuju guard filter. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) memiliki 3 unit Guard filteryang bertujuan untuk memastikan tidak ada kotoran yang memasuki membran reverse & osmosis. Tahap berikutnya adalah deklorinasi air dengan injeksi SBS (sodium- bisulphate), Deklorinasi dibutuhkan untuk mencapai kadar klor dalam rentang yang dapat ditolerir oleh membran reverse osmosis yaitu 2-5 ppm. (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005).
Setelah melalui guard filter air memasuki unit reverse osmosis. Reverse osmosis adalah jenis filtrasi dengan aliran air berlawanan arah yang rnampu menyisihkan partikel terlarut (jenis partikel air yang berukuran kurang dari 0.45 mikron), jenispartikel inonic dan nonionic (Keinmer, 1988). Semipermeable membran yang digunakan dalam unit reverse osmosis di PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) adalah cellulose acetate. Material tersebut merupakan material membran yang tahan terhadap mikroorganisme dan digunakan secara luas di berbagai pengolahan reverse osmosis.
PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) memiliki 3 trains reverse osmosis dengan 2 trains reverse osmosis yang beroperasi dan I trains RO sebagai cadangan. Tekanan yang dibutuhkan untuk operasi RO yaitu 66 bar (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005). Selanjutnya effluent dari tiap trains reverse osmosis digabungkan dalam satu aliran untuk diinjeksi NaOH. Injeksi NaOH bertujuan untuk mencapai pH netral (6-7) kemudian air ditampung dalam RO permeate water basin dan siap untuk ditransmisikan ke pengguna air. Kualitas air yang dihasilkan dirinci dalam Table 3.2.
Table 3.2 Kualitas Effluent Reverse Osmosis
Constituent
|
Unit
|
Design
Range
|
pH
|
7-8.5
|
|
Color
|
<15
|
|
Tubidity
|
NTU
|
<5
|
Odor
|
Odorless
|
|
Taste
|
Tasteless
|
|
Fe
|
mg/1
|
<0.3
|
Mn
|
mg/1
|
<0.1
|
Cu
|
mg/1
|
0.1
|
Zn
|
mg/1
|
<5.0
|
Ca
|
mg/1
|
<75
|
Mg
|
mg/1
|
<50
|
SO4
|
mg/1
|
<200
|
MgSo4+Na2SO4
|
mg/1
|
<500
|
Phenol
|
mg/1
|
<0.001
|
============
3.2.2 Pengolahan Make-Up Water
Sedangkan untuk memenuhi kebutuhan air untuk boiler, dibutuhkan pengolahan lanjut yang disebut make up water treatment. Pada make up water treatment, eflluent dari unit reverse osmosis digunakan sebagai air baku. Konfigurasi make up water treatment plant terdiri dari:
a. Strong acid cation exchanger
b. Stong base anoin exchanger
c. Mixed bed exchanger
Make up water treatment plant memproduksi air yang telah dihilangkan mineralnya (air demin) yaitu air yang digunakan sebagai boiler feed water. Kapasitas unit demineralisasi yaitu 90 m / jam, dengan waktu operasional kurang dari 18 jam per hari (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005). Effluent reverse osmosis dari RO permeate water basin diposisikan o\e\i pre-treated water pump ke dalam cation exchanger.
Resin penukar cation dalam bentuk hydrogen (HR) akan berikatan dengan ion-ion bermuatan positif yang terkandung dalam air. Ilustrasi pertukaran kation dijelaskan dalam contoh reaksi berikut:
NaCl + HR 4 NaR + HCl
Setelah melewati tahap dekationasi air akan menjadi asam dengan pH sekitar 2-4, dan akan terbentuk garam -garam netral kemudian dialirkan ke anion exchanger. Terdapatbeberapa macam resin penukar anion, namun yang paling umum digunakan adalah resin penukar anion basa kuat. Resin basa kuat terinosasi secara sempurna pada kondisi pH yang ada (Kemmer, 1988) Dalam demineralisasi resin penukar anion digunakan dalam bentuk dasar/ hydroksida, maka jika air dari cation exchanger dilewatkan ke resin penukar anion maka asam akan tersihihkan (PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), 2005). Effluent dari anion exchanger kemudian diproses lebih lanjut di mixed bed exchanger.
Proses demineralisasi pada mixed bed exchanger terdiri dari resin asam kuat kationik dan basa kuat anionik yang bercampur dalam satu unit. Tahap ini dilakukan untuk menyisihkan kation/anion yang masih ada dalam air, sehingga dihasilkan air demin berkualitas tinggi. Air demin disimpan dalam make-up water tank. Kualitas air demin yang dihasilkan ditunjukkan oleh Tabel 3.3.
Table 3.3 Kualitas Air Demin
Constituant
|
Unit
|
Design Basis
|
PH
Total Dissolved Solida
Calcium
Magnesium
Sodium
Potasaium
Bicarbonate
Chloride
Sulfate
|
mg/s
mg/s
mg/s
mg/s
mg/s
mg/s
mg/s
as CaCO3
mg/s
mg/s
|
7.0-8.5
255
1
3
78
1
29
128
7
|
========
