= 504642,8898
kgjam ρ
air
28
o
C = 996,24 kgm
3
PerryGreen, 1999 Debit air =
Sumber air untuk Pabrik Pembuatan Asam Akrilat dengan Oksidasi Propilen ini berasal dari Sungai Citarum, Jawa Barat. Debit air sungai 110 m
3
detik H.Barutu, 2011. Kualitas air Sungai Santan ditabulasi pada tabel 7.4
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Citarum Jawa Barat
No Parameter
Satuan Kadar
1. Posfat PO
4
mgL 0,24
2. Nitrat NO
3
-N mgL 0,74
3. Nitrit NO
2
-N mgL 0,14
4. Sulfida H
2
S mgL 0,01
5. Raksa Hg
mgL 0,37
6. Besi Fe
mgL 0,21
7. Timbal Pb
mgL 0,01
8. Nikel Ni
mgL 0,04
9. Kadmium Cd
mgL 0,005
10. Mangan Mn
mgL 0,01
11. Tembaga Cu
mgL 0,01
12. Kesadahan sebagai CaCO
3
mgL 43,34
13. Natrium Na
mgL 35,83
14. Magnesium Mg
mgL 28
15. HCO3 mgL
132 Sumber : Laporan Penelitian Bogor Agriculture University, 2008
7.3 Unit Pengolahan Air
Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan asam akrilat diperoleh dari Sungai Citarum yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan
air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air water reservoir yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini
meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air jam
3 5475
, 506
detik x3600
kgm 996,24
jam x1
Lm 1000
x kgjam
504642,88
3 3
m
Universitas Sumatera Utara
dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu :
1. Screening
2. Sedimentasi
3. Klarifikasi
4. Filtrasi
5. Demineralisasi
6. Deaerasi
Degremont, 1991
1. Screening SC
Penyaringan merupakan
tahap awal dari pengolahan air. Pada
screening, partikel partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju
unit pengolahan selanjutnya.
2. Sedimentasi BS
Setelah air disaring pada Screening, di dalam air tersebut masih terdapat partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring pada screening. Untuk
menghilangkan padatan tersebut, maka air yang sudah disaring tadi dimasukkan ke dalam bak sedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel padatan.
3. Klarifikasi CL
Klarifikasi merupakan
proses penghilangan kekeruhan di dalam air.
Air dari screening dialirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan koagulan yaitu larutan alum Al
2
SO
4 3
dan larutan abu Na
2
CO
3
. Larutan Al
2
SO
4 3
berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na
2
CO
3
sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Pada
bak klarifier akan terjadi proses koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan untuk menyingkirkan padatan tersuspensi SS dan koloid Degremont, 1991.
Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalen. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi :
M
3+
+ 3H
2
O MOH
3
+ 3 H
Universitas Sumatera Utara
Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok-
flok flokulasi. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah Degremont, 1991 : Al
2
SO
4 3
+ 6 Na
2
CO
3
+ 6 H
2
O 2 AlOH
3
+ 12 Na
+
+ 6 HCO
3 -
+ 3 SO
4 3-
2 Al
2
SO
4 3
+ 6 Na
2
CO
3
+ 6 H
2
O 4 AlOH
3
+ 12 Na
+
+ 6 CO
2
+ 6 SO
4 3-
Reaksi koagulasi yang terjadi : Al
2
SO
4 3
+ 3H
2
O + 3 Na
2
CO
3
2 AlOH
3
+ 3 Na
2
SO
4
+ 3 CO
2
Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanen menurut proses soda dingin menurut reaksi Degremont, 1991 :
CaSO
4
+ Na
2
CO
3
Na
2
SO
4
+ CaCO
3
CaCl
4
+ Na
2
CO
3
2 NaCl + CaCO
3
Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan
air jernih akan keluar melimpah overflow yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir sand filter untuk penyaringan.
Pemakaian larutan alum umumnya 50 ppm Quipro, 2008 terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda
= 1 : 0,54 Crities, 2004. Total kebutuhan air
= 504642,8889 kgjam Pemakaian larutan alum
= 50 ppm Pemakaian larutan soda abu
= 0,54 50 = 27 ppm
Massa alum yang dibutuhkan = 50
10
-6
504642,8889 kgjam =
25,2321 kgjam
Massa abu soda yang dibutuhkan = 27 10
-6
504642,8889 kgjam =
13,6254 kgjam
4. Filtrasi SF
Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid SS, termasuk partikulat BOD dalam air
Metcalf, 1984. Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam:
pasir, antrasit crushed anthracite coal, karbon aktif granular Granular Carbon
Universitas Sumatera Utara
Active atau GAC, karbon aktif serbuk Powdered Carbon Active atau PAC dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan
gravel sebagai bahan filter utama, sebab tipe lain cukup mahal Kawamura, 1991. Unit filtrasi dalam Pabrik Pembuatan Metanol dari Gas Alam menggunakan
media filtrasi granular Granular Medium Filtration 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 60,96 cm. 2.
Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga
tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite,
pozzuolana ataupun Granular Active CarbonGAC Degremont, 1991. Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 12,5 in 31,75 cm.
3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikilgravel setinggi 7 in 17,78 cm
Metcalf Eddy, 1991. Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan.
Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik back washing. Dari sand
filter, air dipompakan ke tangki utilitas I sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.
Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh
kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, CaClO
2
. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring
air water treatment system sehingga air yang keluar merupakan air sehat dan memenuhi syarat-syarat air minum.
Perhitungan kebutuhan kaporit, CaClO
2
Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 581,3731 kgjam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air
Gordon, 1968 Total kebutuhan kaporit
= 2.10
-6
× 581,3731 kgjam 0,7 = 0,0017 kgjam
Universitas Sumatera Utara
5. Demineralisasi
Air umpan ketel uap dan air pendingin pada reaktor harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu diperlukan proses demineralisasi. Alat
demineralisasi dibagi atas:
5.1 Penukar Kation Cation Exchanger CE
