BWRO (Brackish Water Reverse Osmosis) System Pengolah Air Asin

BWRO System adalah singkatan dari “brackish water reverse osmosis” yang merupakan mesin pengolahan air payau menjadi air tawar. Sistem desalinasi menggunakan SWRO juga ROBW, untuk itu perlu mengetahui perbedaan SWRO dan BWRO.

Penggunaan BWRO, berbeda jenisnya dengan mesin air tawar atau reverse osmosis air laut. Untuk itu harus memperhatikan dengan detail ketika merencanakan pengadaannya. Jenis mesin RO air laut lebih spesifik, sehingga jika menggunakan untuk pengolahan air payau menjadi terlalu mahal.

Beberapa industri yang letaknya di pinggir pantai, sudah banyak yang menggunakan mesin ROBW. Misalnya, industri makanan, minuman, rumah sakit, hotel & resor, banyak lagi.

Apa Yang Dimaksud Dengan BWRO?

BWRO adalah proses reverse osmosis untuk memisahkan garam dan mineral dalam air. Caranya air harus melewati lapisan membrane semi-permeabel dengan ukuran pori- sangat kecil. Metode ini adalah salah satu cara mendapatkan air tawar dari sumber air payau.

Mesin ROBW mempunyai tekanan sedang, besarnya tekanan pada mesin ini antara 250 – 600 psi. Tentunya semakin tinggi TDS akan semakin tinggi membutuhkan tekanan kerja. Perbandingan dengan RO air tawar pada kapasitas yang sama tekanannya akan berbeda berkisar 100 – 300 psi.

Mengingat mesin BWRO ini akan mengolah air yang TDS tergolong asin, maka pemilihan material harus yang tahan karat. Pada umumnya pemilihan material komponen dan pompa menggunakan material SS – 316. Pada TDS tinggi, sebaiknya tidak menggunakan material SS – 304.

Dalam teknologi reverse osmosis filter ada beberapa istilah, seperti recovery, rejection, permeate, concentrate, tap water, brackish water, sea water, dll. Begitu juga pada BWRO system, persentase recovery berkisar antara 40 – 55 %.

Apa Artinya Brackish Water (air payau)?

Brackish Water sinonimnya adalah Air Payau, penggunaan kalimat “brackish water” 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 Untuk Brackish Water Reverse Osmosis

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.

Bagaimana Proses BWRO System?

Proses BWRO system identik dengan proses system reverse osmosis lainnya. Proses Pengolahan air payau menjadi air tawar adalah penghilangan garam dan kotoran dari air baku untuk menghasilkan air tawar.

Mengambil air baku adalah proses awal dari ROBW, selanjutnya air baku yang sudah di pretreatment akan menjadi bahan baku. Cara mengambil air baku ada beberapa macam, namun pada umumnya adalah dari air tanah. Pada kasus lain ada juga yang mengambil intake dari olahan waste water treatment.

Instalasi BWRO system pada dasarnya terdiri dari beberapa komponen, atau menyebutnya dengan water treatment plant. Selain mesin brackish water reverse osmosis, juga ada beberapa komponen lainnya, sebagai berikut:

Intake Air Baku System
Pre-Treatment
Antiscalant
Brackish Water Reverse Osmosis Unit
Dosing Kimia
Cleaning In Place

Untuk kapasitas kecil dan medium, misalnya kapasitas 1.000 liter/jam, prosesnya terkadang tidak menggunakan tambahan dosing kimia. Dalam hal ini adalah acid, chlorine atau dechlorine

Bagaimana Skema BWRO System?

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 BWRO unit memiliki perbedaan yang utama, yaitu pada UNIT hanya menampilkan gambar komponen – komponen pada unit saja.

Model dan Komponen Brackish Water Reverse Osmosis

Mesin Brackish Water Reverse Osmosis mempunyai beberapa kapasitas, yaitu kecil, sedang dan besar. Kapasitas mulai 4.000 liter/Hari sampai 550 M³/Hari. Untuk kapasitas yang lebih besar dari model tersebut, akan di diskusikan kemudian. Kapasitas besar tentunya mempunyai spesifikasi khusus dan menyesuaikan lokasi.

Untuk penggunaan power mesin reverse osmosis brackish water ini, kapasitas 4.000 liter/hari sampai 11.000 liter/hari masih bisa menggunakan listrik 1 phase. Kapasitas lebih besar dari itu menggunakan listrik 3 phase. Voltage yang digunakan adalah standar Indonesia 220/380 Volt, jenis lainnya seperti 440V akan di sesuaikan.

Apakah mesin RO air tawar bisa untuk air payau? Jawaban ini bisa mempunyai dua versi antara YA dan TIDAK. Hal ini sangat tergantung dari jenis air bakunya, pada air payau rendah (< 3.000 ppm) masih bisa menggunakan mesin RO air tawar. Tentu pada air payau TDS tinggi, jangan menggunakannya.

Model Mesin Brackish Water Reverse Osmosis

Model mesin brackish water reverse osmosis secara default hanya menyediakan pada kapastas 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 BWRO menyesuaikan dengan kebutuhan spesifikasi.

MODEL	KAP. (M³/D)	POWER (kW)	JUMLAH MEMBRANE
1000BW	4	2,2	1 - 440
2000BW	8	2,2	2 - 440
3000BW	11	2,2	3 - 440
4500BW	17	3	4 - 440
6000BW	22	3	6 - 440
10000BW	40	4	10 - 440
KAPASITAS BESAR
31K	120	7,5	4 - 840
43K	165	12	6 - 840
57K	220	12	8 - 840
72K	275	15	10 - 840
86K	330	22	12 - 840
108K	410	22	16 - 840
144K	550	25	20 - 840

bwro system — BWRO Brackish Water Reverse Osmosis 2 M³/jam

brackish water reverse osmosis — BWRO Brackish Water Reverse Osmosis 10 M³/jam

Komponen Mesin BWRO

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
Pompa Tekanan Tinggi BWRO
Vessel dan Membrane
Instrumentasi
Pemipaan Tekanan Rendah & Tekanan Tinggi
Elektronik Panel Control

1. Skid Frame Unit BWRO

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.

2. Pompa Tekanan Tinggi BWRO

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.

3. Vessel dan Membrane

Vessel membrane untuk mesin BWRO 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 Menghitung Jumlah Membrane Per Unit?

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.

Apakah Perbedaan SWRO dan BWRO?

Perbedaan SWRO dan BWRO yang paling utama adalah fungsinya yaitu SWRO untuk air laut, sedangkan BWRO untuk air payau. Di beberapa water plant, keduanya juga sering terpasang bersamaan. Tujuannya untuk mendapatkan TDS air yang lebih rendah, misalnya lebih kecil dari 100 ppm.

Pada transisi air asin, apa patokan dasar perbedaan SWO dan BWRO? Mana Yang Lebih Cocok, mesin BWRO atau Mesin SWRO? Ada transisi ketika TDS air baku sekitar 12.000 – 15.000 ppm. Mesin SWRO sudah pasti bisa untuk mengolah air tersebut.

Namun ada pertimbangan lainnya, yaitu mesin RO air laut akan membutuhkan biaya investasi dan OPEX yang lebih besar dari pada mesin BWRO.

Jika menggunakan mesin BWRO, maka pertimbangan utamanya adalah biaya investasi dan pemeliharaan yang lebih murah. Namun, masalah utamanya adalah sulitnya mendapatkan jenis pompa tekanan tinggi yang mampu menghasilkan tekanan lebih dari 250 – 400 psi.

Di bawah ini tabel yang menjelaskan spesifikasi umum perbedaan SWRO dan BWRO.

PARAMETER	SAT	SWRO	BWRO
Tekanan Kerja	psi	600 – 1000	200 – 350
Recovery	%	40 – 70	20 - 40
Kualitas Hasil	ppm	250 – 600	25 - 200
Material Vessel (housing)		FRP	FRP
Material Pompa		Duplex / SS – 316L	SS – 316
Energy Recovery		Perlu	Tidak Perlu
Jenis Membrane		Sea Water	Brackish Water
Clorinasi dan Dechlorinasi		Perlu	Tidak Perlu

System Double Phase: BWRO Pada System SWRO

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%.