7.2.3 Filtrasi
Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan suspended solid, termasuk partikulat BOD dalam air Metcalf,
1984. Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam:
pasir, antrasit crushed antra cite coal, karbon aktif granular, karbon aktif serbuk dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir
dan Gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal Kawamura, 1991.
Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan Tanin ini menggunakan media filtrasi granular sebagai berikut:
1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau green sand. Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang
digunakan setinggi 24 in 60,96cm 2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan mediumberpori
misalnya anterasit atau marmer. Pada pabrik ini digunakan anterasit setinggi 12,5in 31,75 cm.
3. Lapisan bawah menggunakan batu krikilgravel setinggi 7 in 17,78cm M.tcalf Eddy,1991.
Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saing sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan
regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik back washing. Dari sand filter, air di pompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai
kebutuhan. Untuk air domestic,laboratorium,kantin dan tempat ibadah, serta poliklinik,
dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman didalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca ClO
2.
Perhitungan kebutuhan Kaporit, CaClO
2:
Universitas Sumatera Utara
Total kebutuhan air domestic = 3.311,404 kgjam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70
Kebutuhan Klorin = 2 ppm dari berat air Nalco, 1988
Total kebutuhan kaporit =
0,7 kgjam
3.311,404 x
2.10
-6
= 0,00946 kgjam
7.2.4 Demineralisasi
Air untuk ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat deminerlisasi di bagi
atas:
a. Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air
yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hydrogen dan resin. Resin yang
digunakan bertipe Gel dengan merek IR-122 Lorch, 1981. Reaksi yang terjadi :
2H
+
R + Ca
2+
Ca
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mg
2+
Mg
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mn
2+
Mn
2+
R + 2H
+
Untuk regenerasi dipakai H
2
SO
4
dengan reaksi : Ca
2+
R + H
2
SO
4
CaSO
4
+ 2H
+
R Mg
2+
R + H
2
SO
4
MgSO
4
+ 2H
+
R Mn
2+
R + H
2
SO
4
MnSO
4
+ 2H
+
R
Perhitungan Kesadahan Kation :
Air sungai ular, Serdang Bedagai mengandung Kation Ca
2+
Mg
2+
, dan Cu
2+
masing-masing 20,79 ppm, 26,29 ppm, dan tidak nyata 1 grgal =17,1 ppm
Total kesadahan Kation =
1
. 1
, 17
29 ,
26 76
, 20
gal
gr ppm
ppm
Universitas Sumatera Utara
= 2,753 grgal Jumlah air yang diolah = 962,0488 kgjam
=
3 3
3
17 ,
264 kgm
996,24 jam
962,0488kg m
gal x
jam m
= 255,1036 galjam
Kesadahan air = 2,753 grgal x 255,1036 galjam x 24 jamhari
= 16.855,2064 grhari = 16,855 kghari
Perhitungan ukuran Kation Exchanger:
Jumlah air yang diolah = 255,1036 galjam = 0,0708 galdetik Dari table 12.4, Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data-data sebagai
berikut: - Diameter Penukar Kation
= 2 ft - Luas Penampang Penukar Kation = 0,7854 ft
2
- Jumlah penukar Kation = 1 unit
Volume Resin yang diperlukan
Total kesadahan air = 16,855 kghari Dari table 12.2, Nalco, 1988 diperoleh :
- Kapasitas resin = 25 kgft
3
- kebutuhan regenerant = 10 lb H
2
SO
4
ft
3
resin Jadi, kebutuhan resin =
3
kgft 25
ari 16,855kgh
= 0,6742 ft
3
hari
Tinggi resin =
2
ft 0,7854
ft3hari 0,6742
= 0,8584 ft Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft Tabel 12.4,Nalco, 1988
Sehingga, Volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft x 0,7854 ft
2
= 1,96 ft
3
Waktu regenerasi H
2
SO
4
= hari
kg ft
kg x
ft 855
, 16
25 97
, 1
3 3
= 2,921 hari = 70,08 jam
Kebutuhan regenerant H
2
SO
4
= 16,855 kghari x
3 3
25 10
ft kg
ft lb
Universitas Sumatera Utara
= 6,742 lbhari = 3,057 kghari .
= 0,127 kgjam
b. Penukar Anion Penukar Anion berfungsi untuk menukar anion negative yang terdapat dalam air
dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA-410. Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB Lorch, 1981. Reaksi yang terjadi :
2ROH + SO
4 2-
R
2
SO
4
+ 2OH
-
ROH + Cl
-
RCl + OH
-
Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi : R
2
SO
4
+ 2 NaOH NaSO
4
+ 2ROH RCl + NaOH
NaCl + ROH
Perhitungan kesadahan Anion
Air sungai ular, Serdang Bedagai mengandung Anion Cl
-
, SO
4 -
, dan PO
4 2-
sebanyak 10 ppm, 99,36 ppm dan tidak nyata Tabel 7.2 1 grgal = 17,1 ppm
Total kesadahan Anion =
1 -
.gal ppmgr
17,1 ppm
36 ,
99 10
= 6,395 grgal Jumlah air yang diolah = 255,1036 galjam
Kesadahan air = 6,395 grgal x 255,1036 galjam x 24 jamhari = 39.153,3005 grhari = 39,1533 kghari
Perhitungan Ukuran Anion Exchanger:
Jumlah air yang diolah = 255,1036 galjam = 4,251 galmenit Dari Tabel 12.3, Nalco,1988, diperoleh:
- Diameter penukar anion = 2 ft - Luas penampang penukar anion = 0,7854 ft
2
- Jumlah penukar anion = 1unit
Volume resin yang diperlukan:
Universitas Sumatera Utara
Total kesadahan air = 39,1533 kghari Dari Tabel 12.7, Nalco,1988, diperoleh :
- Kapasitas resin = 12 kgft
3
- Kebutuhan
regenerant = 5 lb NaOHft
3
resin Jadi, kebutuhan resin =
3
12 1533
, 39
ft kg
hari kg
= 3,262 ft
3
hari
Tinggi resin =
2 3
7854 ,
262 ,
3 ft
hari ft
= 4,154 ft Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft Nalco, 1988
Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft x 0,7854 ft
2
= 1,96 ft
3
Waktu regenerasi = hari
kg ft
kg x
ft 1533
, 39
12 96
, 1
3 3
= 0,60 hari = 14,417 jam
Kebutuhan regenerant NaOH = 39,1533 kghari x
3 3
12 5
ft kg
ft lb
= 16,3138 lbhari = 7,401 kghari = 0,308 kgjam
7.2.4 Deaerator
Kategori