BWRO (Brackish Water Reverse Osmosis) System Pengolah Air Asin

Brackish Water sinonimnya adalah Air Payau, penggunaan kalimat ini adalah bahasa umum dalam istilah water treatment.  Definisi brackish water adalah air dengan tingkat salinitas antara air tawar dan air laut.  Sesungguhnya  air payau adalah campuran antara air tawar dan air laut.

Kadar garam brackish water berkisar 1.000 – 10.000 ppm, sedangkan lebih dari itu tergolong air asin atau air laut.  Dengan kualitas seperti itu, maka membutuhkan mesin BWRO.  Harapannya setelah proses tersebut, akan memenuhi standar Permenkes Standar Air Minum.

System BWRO terkadang mengolah sumber brackish water yang terlalu tinggi, sehingga agak susah mendapatkan TDS lebih kecil 500 ppm.  Dengan kualitas ini, hanya bisa sebagai standar air bersih yaitu lebih kecil 1000 ppm.

Secara geografis, brackish water ini berada pada pesisir pantai, di sekitar Jakarta mungkin sudah mengalami intrusi yang agak jauh ke daratan.  Di beberapa lokasi yang menjorok 1 – 2 km dari pantai, TDS air sudah mencapai 4000 – 5000 ppm.

Cara mengukur TDS air untuk system brackish water reverse osmosis ada dua cara yaitu dengan melakukan uji analisa di Laboratorium Sucofindo dan melakukan test sendiri dengan alat pocket TDS meter.  Pengujian di Depkes, Sucofindo dan jasa lainnya membutuhkan waktu cukup lama 10 – 14 hari kerja.

Menggunakan TDS meter jenis pocket adalah cara cepat untuk mengetahui TDS air payau.  Namun gunakan TDS meter pocket yang bisa mendeteksi dan menampilkan hasil 3 angka.  TDS meter jenis ini biasanya tertulis “PPT” (bukan ppm) pada pojok atas sebelah kanan.

Pada pengukuran di mesin ROBW biasanya terdapat dua jenis, yaitu pengukuran air baku dan satu lagi pengukuran air produk.  Pengukuran TDS air baku penting mengingat sering sekali jenis pompa pada mesin hanya terhadap TDS terbatas.  Sehingga jika terjadi lonjakan TDS air brackish water, pompa tidak cukup tekanannya.

Setelah proses BWRO system, maka apabila TDS air baku 5.000 ppm, maka pengukuran TDS hasil berkisar 50 – 100 ppm.

Skema BWRO system adalah gambar komponen system yang ada dalam rangkaian system dalam water treatment plant.  Selain komponen, pada gambar yang lebih lengkap mencantumkan gambar pemipaan, wiring electrical, instrumentasi, dll.

Skema atau gambar sering juga menyebutnya dengan istilah process flow diagram dan process instrumentation diagram.  Antara BWRO System dan unit memiliki perbedaan yang utama, yaitu pada UNIT hanya menampilkan gambar komponen – komponen pada unit saja.

Model mesin brackish water reverse osmosis secara default hanya menyediakan pada kapasitas sedang saja, misalnya BWRO kapasitas 2500 liter per jam.  Sedangkan unit yang besar, misalnya lebih dari 5 M3/Jam umumnya adalah paket “customize” desain.  Artinya, model akan menyesuaikan dengan kebutuhan spesifikasi.

Komponen utama mesin BWRO adalah Pompa Tekanan Tinggi dan Membran RO.  Pemilihan membran untuk mesin ini adalah membran yang cocok untuk air brackish water yaitu jenis membrane brackish.  Jangan menggunakan membran untuk air tawar maupun air payau.

Skid Frame untuk unit ROBW adalah rangka struktur penyangga dari beberapa komponen.  Penggunaan material untuk skid frame harus tahan karat, biasanya untuk kapasitas kecil lebih menggunakan stainless steel.  Kami lebih sering melapisi material stainless dengan cat epoxy berlapis, agar tidak noda karat.

Pada kapasitas besar, mesin BWRO biasanya menggunakan material carbon steel, hal ini mengingat pilihan material yang lebih banyak.  Penggunaan material carbon steel harus extra proteksi dengan epoxy painting.  Pada permintaan khusus skid frame ini bisa menggunakan sand blasting sebelum di cat.

Dimensi dari skid frame BWRO bervariasi, mengikuti panjang vessel membrane.  Apabila menggunakan panjang vessel 4 element, maka panjang skid frame adalah 5 meter.  Dimensi lebar sekitar 1 – 1,5 meter.

Pompa BWRO umumnya tidak tersedia di pasar umum, pompa ini bisa mendapatkannya di lokal distributor atau mengimpor sendiri.  Pemilihan pompa ini tergantung dari kapasitas dan tekanan kerjanya.

Pemilihan pompa reverse osmosis brackish water ini sangat penting.  Secara umum jenis pompa untuk BWRO unit adalah jenis multistage vertical.  Konstruksi material terbuat dari bahan stainless steel SS  – 316.

Pada sumber air payau yang salinitasnya tinggi (lebih dari 4.000 ppm), material pompa BWRO harus terbuat dari bahan Stainless SS – 316.  Namun pada salinitas rendah (lebih kecil 4.000 ppm), bisa juga menggunakan material Stainless SS – 304.  Pertimbangan ini tentunya jika terbatasnya biaya pengadaan.

Besarnya tekanan air pompa akan tergantung tingkat TDS air baku.  Semakin tinggi, maka akan membutuhkan tekanan lebih besar.  Sebagai contoh, jika air baku 5.000 ppm, maka membutuhkan tekanan sekitar 250 psi (17 bar).

Beberapa merk umum yang digunakan untuk BWRO system berdasarkan jenis pompanya adalah : Grundfos, CNP, dll.

Vessel membrane untuk mesin ROBW tentunya harus terbuat dari material tahan karat, dan mampu menahan tekanan 300 – 600 psi.  Pilihan materialnya adalah Fiber Glass atau Stainless steel SS – 316L.  Saat ini untuk supplier dan kontraktor water treatment di Indonesia sebagian besar menggunakan material fiber glass.

BWRO system menggunakan membrane jenis air payau atau brackish membrane. Pabrik membrane memberikan kode huruf “BW” untuk jenis membrane air payau, misalnya, misalnya 8040BW atau 4040BW.  Membrane jenis lain juga mempunyai tanda “TW” dan “SW”.

Diameter membrane BW ada 2 jenis, yaitu 4 inch dan 8 inch.  Penggunaan diameter membrane BW tergantung design kapasitasnya.  Brackish water reverse osmosis dengan kapasitas lebih kecil dari 5 M³/Jam, menggunakan membrane ukuran 4 inch.  Sedangkan kapasitas yang lebih besar menggunakan membrane ukuran 8 inch.

Bagaimana cara menghitung kebutuhan membrane reverse osmosis brackish water? Pertama tentukan kapasitasnya, misalkan kapasitas kecil atau kapasitas besar.  Kapasitas kecil bisanya lebih kecil 3 M3/Jam.  Sedangkan kapasitas besar lebih dari itu.

Untuk BWRO kapasitas kecil, asumsikan saja ukuran membrane 4 inch mempunyai kapasitas 0.2 M³/Jam.  Sedangkan kapasitas besar menggunakan membrane 8 inch mempunyai kapasitas 1 M³/Jam.  Sehingga jika mengasumsikan berapa jumlah membrane untuk 10 M³/Jam, maka membutuhkan 10 buah membrane ukuran 8 inch.

Pada water treatment plant menggunakan teknologi desalinasi  dengan SWRO, sering menambahkan BWRO system.  Dengan penambahan ini maka ada dua unit RO dalam plant tersebut.  Istilah ini disebut juga dengan nama “double-phase RO”, tujuannya agar mendapatkan air dengan TDS lebih rendah.

Pengolahan air laut tahap pertama menggunakan mesin SWRO, dan hasil dari tahap pertama mendapatkan TDS 500 ppm.  Untuk menjamin kualitas air lebih kecil 100 ppm, maka akan menambahkan mesin ROBW.  Apalagi pada industri PLTU bahkan setelah itu menambahkan Mixed Bed resin, agar lebih murni lagi.

Pada sistem double phase ini selain menambahkan BWRO, bisa juga menambahkan jenis yang lainnya. Misalnya, RO air tawar maupun system membrane nanofiltration.  Pada tahap kedua ini biasanya recovery akan lebih besar, bahkan bisa sampai 80%.