pengolahan air limbah

Pengolahan Air Limbah Dengan Reverse Osmosis

Pengolahan Air Limbah atau waste water treatment pada pengolahan pengeboran minyak adalah industri yang dalam produksi dan prosesnya menghasilkan limbah cair.  Pemasangan pengolahan air limbah menjadi keharusan, agar system industri secara keseluruhan berfungsi dengan baik.

Tahun 2013 tim mapurna melakukan pemasangan pengolahan air limbah untuk pengolahan limbah minyak.  Lokasi di site Chevron Oil Company di Kepulauan Riau. Kondisi “water for injection” mempunyai TDS yang cukup tinggi, yaitu berkisar 4000 – 12,000 ppm.  Sementara diharapkan air WFI tersebut nilai TDS sekitar 2.000 ppm.

Metode pengolahan air limbah utama menggunakan RO system, dengan system penunjang lainnya adalah clarifier, multimedia dan lainnya. Keberhasilan system ini juga karena mempunyai bak besar penampungan air baku.

Mengapa Membutuhkan Pengolahan Limbah?

Eksplorasi sumber minyak pastinya akan menghasilkan limbah, baik limbah padat maupun limbah cair.  Khusus limbah cair, maka harus melakukan pengolahan air limbah agar ketika membuang air limbah ke saluran terbuka akan lebih aman.

Air limbah mengandung unsur-unsur beracun bagi ekosistem, juga manusia. Fasilitas pengolahan air limbah membantu memurnikan air dan menghilangkan atau menurunkan unsur – unsur mineral yang berlebihan.

Ada beberapa cara untuk pengolahan air limbah, yang mana akan tergantung dari jenis limbahnya.  Pada kasus di site Pertamina ini, yang menjadi masalah adalah adanya TDS tinggi pada air sisa pengolahan pengeboran.

Dengan adanya TDS yang tinggi, maka air sisa pengolahan tersebut tidak bisa menyalurkannya ke saluran terbuka.  Pada pengolahan air limbah ini tidak bertujuan untuk memanfaatkan air untuk menggunakannya kembali (recycle), melainkan khusus untuk aman membuangnya.

Badan Pengawasan Lingkungan Hidup di daerah tentunya akan memantau air limbah ini. Untuk itu agar tidak mengganggu produksi, maka fungsi pengolahan air limbah harus berfungsi dengan baik.

Mengapa Menggunakan Membrane Untuk Pengolahan Air Limbah?

Pengolahan air limbah atau waste water treatment adalah air limbah dari proses produksi industri.  Selanjutnya air limbah membutuhkan system untuk menghilangkan kotoran dari air limbah sebelum membuangnya ke sungai, danau, saluran terbuka, dan lautan.

Waste water treatment plant atau dalam bahasa Indonesia menyebutnya dengan instalasi pengolahan air limbah (IPAL) adalah fasilitas besar untuk mengolah air limbah.   System waste water terdiri dari pond, intake, pretreatment, flokulasi dan koagulasi, reverse osmosis, dan komponen pendukung lainnya.

Mengapa menggunakan membrane Untuk Pengolahan air limbah?  Jenis limbah dari proses ini adalah nilai TDS yang cukup tinggi, untuk itu salah satu metode yang tepat adalah menggunakan membrane reverse osmosis.  Dengan menggunakan membrane berharap, waste water treatment lebih efektif.

Pengolahan Air Limbah
Tim Work Proyek Waste Water Treatment Pengolahan Air Limbah Pengeboran Minyak

Apakah Tujuan Pengolahan Air Limbah?

Kapasitas dari waste water treatment plant ini adalah 2 X 13 M³/Jam, sistem ini operasionalnya bekerja secara bergantian.  Namun ketika terjadi peningkatan produksi, maka sistem waste water treatment bisa merubah sistem untuk berfungsi secara bersamaan.

Kualitas air limbah yang sesuai dengan standar yang baik dan ketat, sangat penting untuk ekosistem dan kesehatan berkelanjutan.  Kehidupan masyarakat sangat tergantung juga dengan kualitas limbah, yang nantinya akan membuang ke saluran terbuka.  Harapannya adalah dengan adanya perlengkapan pengolahan air limbah, maka kualitas limbah menjadi baik dan tidak berdampak dengan kesehatan masyarakat.

Pada dunia industri menjaga dan memelihara waste water treatment, sama artinya menjaga perlengkapan industri itu sendiri.  Untuk jenis industri yang menghasilkan air limbah cair, maka limbahnya harus penuh perhatian.  Apabila kualitas waste water sistemnya buruk, sudah pasti mempunyai pengaruh pemberhentian produksi.

Bagaimana Proses Pengolahan Air Limbah Dengan Reverse Osmosis?

Proses pengolahan air limbah minyak dengan reverse osmosis ini tidak semata-mata hanya tergantung dengan waste water treatment.  Namun yang juga menjadi sistem utama adalah adanya bak penampungan (pond) yang volumenya cukup besar.

Sistem waste water treatment plant ini mempunyai 3 pond dengan struktur beton yang cukup kuat.  Tujuan dari pembuatan pond ini adalah, untuk menampung curah hujan sebanyak – banyaknya.  Sehingga nantinya terjadi pencampuran dengan air baku, akhirnya  mengurangi TDS air limbah.

Tujuan lainnya dengan adanya pond yang besar, maka memudahkan mengatur “water balance” ketika terjadi penumpukan volume limbah.  Tiga buah pond ini mempunyai fungsi overflow, sehingga ada gradasi dari pond 1, pond 2 dan pond 3.  Air baku dari waste water akan menggunakan air yang ada pada pond 3.

Proses waste water treatment adalah tahapan – tahapan pengolahan yang terdiri dari beberapa komponen system.  Adapun beberapa tahapan pada proses pengolahan air limbah adalah:

Tahap 1 - System Intake Pengolahan Air Limbah

System intake pengolahan air limbah adalah proses mengambil sumber air limbah untuk ke tempat waste water treatment plant.  Pengambilan air intake ini dengan menggunakan pompa end suction, yang menempatkannya pada sisi kolam pond.

Pompa intake mempunyai dua unit pompa yang operasionalnya hanya satu unit bekerja, dan satunya lagi sebagai cadangan.

Pengolahan Air Limbah
Peletakan Pompa Intake Pada Sistem Waste Water Treatment
pompa waste water treatment
Jenis Pompa Intake End Suction

Tahap 2 - System Pretreatment Pengolahan Air Limbah

Pada proses pengolahan air limbah, pemasangan pretreatment sangat memerlukan dan harus ada.  Dengan adanya pretreatment dan berfungsi baik, maka investasi plant waste water treatment akan mengurangi biaya Opex.

Pretreatment ada beberapa jenis, pada sistem waste water ini menggunakan beberapa jenis pretreatment.  Adapun jenis pretreatment tersebut adalah Clarifier,  multimedia, Activated carbon Filter.

Multimedia waste water
Automatic Multi Media Filter Untuk Pretreatment Sewa Water RO

System Water Clarifier

Penggunaan system water clarifier adalah dengan menambahkan kimia flokulasi dan koagulasi.  Tujuannya air baku yang mengandung supended atau minyak bisa menggumpal di tangki clarifier menjadi padatan (flok).

Tahap 3 – Pengolahan Air Limbah Dengan Unit Reverse Osmosis

Pengolahan air limbah ini menggunakan SWRO atau reverse osmosis air laut.  Unit RO ini bisa juga menggunakannya untuk desalinasi air laut.  Beberapa komponen di dalamnya, seperti pompa, vessel, membrane, instrumentasi, pemipaan dan electronic control.

Komponen utama dari unit reverse osmosis SWRO adalah Pompa Booster dan Membrane RO.  Pompa Booster akan memberikan tekanan air ke Membrane RO sebesar 50 – 68 bar.  Dari proses ini nantinya akan menghasilkan dua aliran yaitu aliran Air Hasil (permeate) dan Aliran Air Buangan (concentrate).

Membrane RO adalah membrane semi permeabel, biasanya terbuat dari lapisan polyamide film tipis, dengan micron rating 0,0001 micron.  Pada proses waste water treatment ini akan menggunakan membrane khusus untuk air laut.  Proses ini tidak bisa menggunakan membrane RO air tawar atau membrane air payau.

Air limbah yang bisa menjadi hasil produk dari RO hanya berkisar 40% dari jumlah air bakunya.  Artinya apabila air baku 13 M³/jam, maka hasilnya hanya 5,2 M³/jam.  Sedangkan air sisanya sebesar 60% akan masuk lagi ke dalam bak pond.

waste water
Dual Line Reverse Osmosis System

Tahap 4 – Penambahan Komponen Pengolahan Air Limbah Dengan Dosing Kimia

System dosing kimia adalah bagian yang sangat penting dari seluruh sistem pengolahan air pengolahan air limbah.  Pada system ini menggunakan dosing untuk flokulasi, koagulasi dan antiscalant system.

Semua perangkat dosing kimia mempunyai kelengkapan tangki kimia dan mixer pengaduk.  Pada sistem dengan kapasitas yang lebih besar, maka akan menambahkan tangki kimia “preparation” (tangki cadangan).    Semua dosing kimia adalah bagian yang terintegrasi, sehingga operational dan control akan tersambung ke panel control.

Tahap 5 – Electronic Control Plant Pengolahan Air Limbah

System electronic control untuk pengolahan air limbah, akan menggabungkan semua komponen utama, komponen tambahan dan instrumentasi.  Water treatment plant  selain menggunakan system electronic control terpusat, juga mempunyai beberapa system electronic local.

Adapun tujuan menambahkan electronic local ini agar ketika ada masalah lebih cepat perbaikannya. Penempatannya pada pompa – pompa, multimedia filter, SWRO, dll.  Fungsi dari pemisahan panel ini adalah, ketika terjadi masalah tidak perlu membongkar panel induknya.

Pada system waste water treatment ini tidak menggunakan PLC (program logic control).  Dengan tidak menggunakan PLC, maka investasi akan lebih murah.  Alasan lainnya adalah karena lebih mudah melakukan perbaikan, ketika ada kerusakan pada panel.  Apabila dengan PLC membutuhkan engineer khusus, ketika permasalahan terjadi

Tahap 6 - System Cleaning In Place (CIP)

Fungsi system cleaning in place (CIP) pada pengolahan air limbah, hanya menggunakannya  sewaktu – waktu saja.  Sistem pengolahan waste water ini sudah mempunyai fasilitas CIP.  Ketika ada permasalahan terhadap membrane mampat (fouling), maka tim teknik bisa melakukan cleaning membrane.

Pada system CIP terdapat beberapa komponen seperti: pompa cleaning, tangki bahan kimia, prefilter cartridge, flow meter dan gauge.  Selanjutnya menempatkan komponen tersebut di dalam satu skid frame yang terbuat dari steel atau stainless steel.

System CIP akan membutuhkan bahan kimia cleaning yang terdiri dari 2 bahan kimia yaitu Asam Kuat dan Basa Kuat.  Mapurna menyediakan bahan khusus cleaning membrane yaitu Floclean MC3 untuk asam kuat, serta Floclean MC11 untuk basa kuat.

Dengan adanya system CIP ini, bertujuan agar membrane RO bisa bertahan lebih lama masa penggunaannya.  Jangan membiarkan membrane mampat (fouling) lebih dari 25% dari kapasitasnya, karena akan susah membuat normal kembali.  Jika membrane bisa berfungsi lebih lama, maka Opex pada investasi waste water treatment akan lebih rendah.

Apa Saja Komponen Unit Reverse Osmosis Untuk Pengolahan Air Limbah?

Komponen utama dari reverse osmosis untuk pengolahan air limbah yang paling penting adalah Pompa Reverse Osmosis dan Membrane RO.  Di bawah ini uraian mengenai keduanya.

Pompa Reverse Osmosis Pengolahan Air Limbah

Pompa reverse osmosis untuk pengolahan air limbah bisa menyebutnya juga dengan pompa high pressure pump (HPP).  Membeli pompa ini harus di distributor-importir atau melakukan impor sendiri. Hal ini mengingat beberapa supplier pompa umum tidak menyediakannya.

Untuk menekan air garam, maka membutuhkan tekanan yang cukup tinggi.  Secara teori semakin tinggi kadar garam, maka akan membutuhkan tekanan yang semakin tinggi juga.  Untuk pemilihan pompa reverse osmosis tekanan tinggi harus secara cermat, mengingat harganya yang cukup tinggi.

Sistem waste water treatment ini menggunakan type plunger dari Catpump. Pompa ini mempunyai kelengkapan komponen tambahan seperti dampener, high pressure release, dll.  Pompa ini menggunakan material SS – 316L yang akan tahan terhadap material TDS tinggi

Membrane RO Air Laut

Pada proses pengolahan air limbah, menggunakan membrane RO jenis air laut atau sea water membrane.  Membrane RO terdiri dari 3 jenis, yaitu membrane air tawar, air payau dan air laut.

Sistem pengolahan air limbah menggunakan membrane ukuran 8-inch.   Beberapa merk membrane yang ada di Indonesia diantara-Nya membrane Filmtec, Hydranautics, LG, Desal, Keensen, dll.

Vessel (Housing) Membrane

Pengolahan air limbah ini menggunakan vessel membrane ini mempunyai ukuran 8-inch.  Panjang vessel ini mencerminkan jumlah membrane yang ada di dalam vessel.  Untuk vessel ukuran 8-inch, jumlah yang paling banyak adalah 6 membrane.  Jumlah ini nantinya akan berhubungan dengan istilah recovery design dari system pengolahan air limbah. misalnya 30%, 35% dst.

Pada saat pergantian membrane RO, maka tidak perlu mengganti vessel membrane.  Umumnya saat pergantian membrane hanya karet seal dan O-ring yang kemungkinan sudah keras.

Dari uraian referensi project pengolahan air limbah tersebut di atas, semoga referensi ini bisa menjadikan pertimbangan kepercayaan tim mapurna sebagai perusahaan water treatment Indonesia.  Pengalaman project lainnya bisa melihatnya di halaman portfolio.