SWRO: Bagaimana Model, Harga dan Desain Sea Water Reverse Osmosis?

SWRO merupakan unit pengolah air laut, dari air bergaram menjadi air tawar. Mapurna menyediakan beberapa model mesin SWRO, dari kapasitas kecil, komersial dan industri. Water treatment plant dengan SWRO system akan menjadi lebih kompleks pemasangannya

Pada halaman ini akan menjelaskan model mesin SWRO, harga dan desain. Termasuk beberapa komponen di dalamnya, seperti high pressure pump dan energy recovery device (ERD).

Sea water reverse osmosis akan merubah air laut dengan TDS 10.000 – 36.000 ppm, menjadi TDS rendah berkisar 250 – 500 ppm. Namun apabila ingin mendapatkan TDS lebih rendah lagi, dapat menambahkan unit reverse osmosis komersial.

SWRO Adalah Akronim Sea Water Reverse Osmosis

SWRO adalah metode terbaik untuk pengolahan air laut, yang akan menghilangkan lebih dari 98% senyawa garam. Sistem ini tidak saja untuk industri di sekitar pantai, juga bisa menempatkannya pada kapal laut dan offshore (lepas pantai). Selain untuk mendapatkan air bersih, bisa juga untuk kebutuhan pengolahan limbah.

Sistem sea water reverse osmosis ini mempunyai tiga komponen pokok yaitu prefilter, pompa tekanan tinggi dan membrane air laut. Tentunya semua komponen utama ini harus tahan terhadap korosif. Disamping komponen utama, komponen pendukung seperti skid frame juga harus terlindung dari potensi korosif.

Selain SWRO ada juga istilah lainnya yaitu TWRO dan BWRO, keduanya adalah sama -sama system reverse osmosis. Pemasangan TWRO atau BWRO bisa memasangnya setelahnya. Tujuannya adalah agar mendapatkan air tawar dengan TDS yang lebih rendah.

Dalam sebuah water treatment plant, SWRO system mempunyai kelengkapan beberapa komponen lainnya, seperti: pompa intake, pompa umpan, pompa distribusi, pretreatment, filter mekanis screener, dll.

Mesin SWRO Membuat Pengolahan Air Laut Jadi Mudah

Mesin SWRO selain untuk kebutuhan penyediaan air bersih di darat (ON-Shore), juga paling ideal untuk di kapal laut, kapal pesiar juga platform Offshore. Khusus untuk kapal laut yang harus berlayar beberapa hari, maka tidak membutuhkan storage air yang besar. Mengingat sepanjang perjalanan bisa memproduksi air bersih.

Saat ini dari sisi investasi, banyak ditemukan tempat – tempat cantik indah di kepulauan dan pinggir pantai. Dengan adanya mesin SWRO, maka kebutuhan air bersih dan air minum lebih terjamin. Tidak perlu menunggu adanya sambungan PDAM untuk mendapatkan air bersih.

Pengolahan air laut menjadi air bersih dengan Sea Water RO bisa dilanjutkan dengan mudah menjadi air minum. Dengan penambahan fine filter cartridge dan Ultra Violet unit, maka air pengolahan air laut siap menjadi air siap minum.

Teknologi Solar Cell, sangat memungkinkan menjadi pasokan listrik untuk unit SWRO. Sehingga ketika kebutuhan sumber listrik terbatas, maka energi solar cell bisa menghidupkan unit sea water reverse osmosis.

Bagaimana Cara Kerja SWRO?

Cara kerja SWRO mulai prosedurnya dari pompa RO tekanan tinggi yang memompa air laut ke dalam modul membrane. Pada proses ini akan menghasilkan air permeate dan air rejection. Air permeate adalah air yang di manfaatkan, sedangkan air rejection adalah air yang terbuang.

Besarnya tekanan pompa sea water reverse osmosis untuk mengolah air laut antara 600 – 1000 psi, hal ini tergantung dengan TDS air baku. Semakin tinggi air baku maka semakin tinggi membutuhkan tekanan, dan power listrik juga bertambah.

Hasil dari cara kerja SWRO ini akan mengubah air laut yang semula TDS 20.000 – 40.000 ppm menjadi 300 – 600 ppm. Apabila TDS hasil masih tinggi (lebih 500 ppm), maka bisa menambahkan sistem reverse osmosis filter. Sehingga nantinya TDS lebih kecil dari 50 ppm.

Pengolahan air laut walaupun sama – sama mengolah air asin, namun SWRO sedikit berbeda dengan pengolahan air payau. Pada pengolahan air payau hanya membutuhkan tekanan 300 – 500 psi.

Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Sea Water Reverse Osmosis SWRO

Sistem sea water reverse osmosis harus memperhatikan banyak faktor. Kekeliruan atau kelalaian menyebabkan hal fatal. Beberapa faktor yang harus mendapatkan perhatian pada sistem sebagai berikut:

1. Tekanan Operasional Sea Water Reverse Osmosis

Sistem sea water reverse osmosis membutuhkan tekanan kerja antara 750 -1.000 psi. Namun pada sumber air baku yang nilai TDS lebih rendah, membutuhkan tekanan hanya 600 – 700 psi. Kebutuhan tekanan pada desain sesungguhnya bisa di asumsikan dengan menggunakan software.

Salt Rejection dari mesin SWRO pada umumnya 98 – 99 %, dan tidak terus meningkat kalau tekanannya meningkat. Hal ini karena membrane RO mempunyai batas praktis. Dengan tekanan yang lebih tinggi, maka hasil akan semakin banyak. Namun terlalu banyak tekanan atau fluks biasanya akan scale dan fouling.

Pada unit SWRO yang kapasitasnya lebih besar (lebih 5 M³/Jam), biasanya mempunyai sistem tambahan yang disebut ERD. Sistem ini akan mengatur untuk memanfaatkan air concentrate pressure, menjadi input pressure air baku. Sehingga akan terjadi efisiensi kebutuhan power energi

2. Recovery Sea Water Reverse Osmosis

Pengertian Recovery sea water reverse osmosis adalah jumlah air yang akan menjadi hasil (permeate). Perbandingan recovery SWRO dan TWRO akan jauh berbeda. Tingkat recovery pada mesin SWRO berkisar 25 – 35%, sedangkan TWRO berkisar 55 – 75%. Sebagai contoh, apabila air baku 10 M³/jam, maka hasilnya hanya 2,5 – 3,5 M³/jam.

Ada batasan praktis untuk tingkat recovery di sistem SWRO, walaupun pompa tekanan tinggi RO bisa di setting pada tekanan lebih tinggi. Jika setting tekanan semakin tinggi, maka recovery akan semakin tinggi juga. Namun, mempunyai potensi fouling membentuk kerak di membran RO lebih cepat.

Pada SWRO system untuk offshore, umumnya recovery lebih rendah antara 18 – 25%. Faktor yang menyebabkan adalah sistem tidak bisa lebih lengkap, karena ruangan sempit. Oleh sebab itu tidak ada tempat untuk water treatment yang baik. Sehingga menurunkan recovery menjadi pilihan.

Air rejection dari seawater RO ini tidak bisa digunakan lagi, maka lebih baik membuangnya.

Mesin SWRO Untuk Membuat Air Tawar

Mesin SWRO berfungsi menyediakan air tawar, baik di Onshore(daratan) atau Offshore (di tengah laut). Beberapa kapal cargo, kapal riset, kapal ikan dan kapal lainnya juga menggunakan mesin ini untuk memproduksi air bersih selama pelayaran.

Pemasangan sea water reverse osmosis pada Offshore memerlukan material dan treatment khusus. Hal ini mencegah korosif dari luar, karena udara di laut akan lebih korosif daripada daerah yang biasa. Spesifikasi lainnya yang berbeda untuk offshore adalah desain recovery yang umumnya rendah.

Penggunaan pipa tekanan tinggi mesin SWRO, harus menggunakan pipa tahan tekanan 1000 psi. Sebaiknya menggunakan pipa Duplex SS 2205, SS 2207 serta ketebalan schedule 80. Namun mengingat kesediaan pipa agak susah, maka menggunakan pipa stainless SS – 316L.

Sea water reverse osmosis adalah teknologi yang investasinya cukup mahal, oleh sebab itu ketika merencanakannya harus memperhatikan desain dan pemilihan material. Pastinya pemasangan mesin SWRO ke depannya akan semakin banyak, seiring pertumbuhan usaha di pinggir pantai dan kepulauan.

Model Mesin Sea Water Reverse Osmosis

Jenis mesin SWRO mempunyai klasifikasi menjadi 3 type yaitu: Type Residential, Type Komersial dan Type Industrial.

Mesin SWRO Kapasitas Kecil

Capacity Range: 1.000 – 6.000 liter/hari
Membrane Diameter: 2.5″
Working Pressure: 700-800psi
Feed Water TDS: 15.000-40.000 ppm

Mesin SWRO Kapasitas Komersial

Capacity Range: 11.000 – 22.000 liter/hari
Membrane Diameter: 4″
Working Pressure: 700-1000psi
Feed Water TDS: 20000-40000ppm

Mesin SWRO Kapasitas Industri

Capacity Range: 25 – 500 M³/hari
Membrane Diameter: 8″
Working Pressure: 700-1000psi
Feed Water TDS: 20000-40000ppm

Spesifikasi Standard Mesin SWRO:

Skid Frame – SS304
Prefilter Cartridge 5 micron
Flow Meter, rotameter (permeate & concentrate)
Pompa Pressure Type Plunger. Untuk kapasitas lebih dari 2 M3/Jam menggunakan Pompa Horizontal Multistage.
Vessel Membrane dan Membrane Element
Low-Pressure Switch
Pressure Gauge pada Pre & Post Filter, Pumpa Discharge, Concentrate.
Automatic Inlet Feed water valve
Electronic Panel Control
Automatic Permeate Flush, khusus untuk unit lebih 2M3/jam
TDS / Conductivity Meter
Sample Valve
Cleaning Port
Pipa Tekanan Tinggi : SS – 316L atau SS – 904L
Pipa Tekanan Rendah PVC Sch-80, Marvell

Model Mesin SWRO

MODEL	KAPASITAS (M³/hari)	POWER (kW)	JUMLAH MEMBRANE
350SW	1,33	1,1	1 - 2540
600SW	2,2	1,1	2 - 2540
1000SW	4	1,5	3 - 2540
1500SW	5,5	2,2	4 - 2540
3000SW	11	4	3 - 440
4500SW	17	5,5	5 - 440
6000SW	22	7,5	7 - 440

Spesifikasi Tambahan Mesin SWRO:

pH Meter Digital
Cleaning In Place
Antiscalant Dosing
Chlorine dan Dechlorine Dosing System
Acid Dosing
Pompa umpan (feed pump)
PLC
HMI
dll sesuai kebutuhan

Berapa Harga Mesin SWRO?

Untuk merencanakan SWRO sangat membutuhkan budget cost, baik SWRO unit maupun SWRO system. Apabila ingin menambahkan dengan double RO komersial bisa melihat penawaran ini.

Harga Mesin SWRO UNIT

Pengertian mesin SWRO UNIT adalah hanya unit saja, tanpa menambah komponen lainnya seperti pretreatment, tangki bahan baku, tangki produk, pompa air baku, dll.

Kami ingin mencoba memberikan sedikit contoh terhadap unit kecil dan sedang. Walaupun sesungguhnya sangat relatif terhadap biaya, karena adanya beberapa opsi.

Kapasitas 5.000 – 6.000 liter per hari (24 jam) berkisar antara 130 – 150 jt. Harga ini hanya untuk harga unit saja, sedangkan untuk penambahan komponen yang lain tambahan harganya sekitar 70 – 80 jt. Sehingga SWRO system membutuhkan biaya 200 – 230 jt.

Harga Mesin SWRO SYSTEM

Pengertian SWRO SYSTEM adalah unit mesin SWRO ditambah beberapa komponen lainnya, seperti komponen pretreatment, tangki bahan baku, tangki produk, pompa air baku, dll.

Informasi perkiraan biaya yang lain adalah kapasitas 5 M³/Jam, pengadaan unit berikut pretreatment, pemipaan, panel induk, tangki produk dan pemasangan tim teknik perkiraan biaya 1.8 – 2.2 Milyar.

Demikian contoh kecil tentang biaya mesin SWRO UNIT dan SWRO SYSTEM, hal lebih lanjut tentunya perlu perhitungan dan informasi lapangan dan sebaiknya kontak tim MAPURNA.

Berapa TDS Air Laut Untuk Air Baku Sea Water Reverse Osmosis?

Kadar garam atau nilai TDS air laut untuk SWRO Indonesia sangat bervariasi, umumnya berkisar antara adalah 18.000 – 30.000 ppm. Namun klasifikasi nilai TDS air laut adalah 10.000 – 40.000 ppm. Di laut mati di Mesir, mungkin yang paling tinggi di dunia, yaitu sekitar 45.000 ppm.

Pada saat membuat perencanaan SWRO system, maka penting mengetahui TDS air baku sumbernya. Nilai TDS akan mempengaruhi desain perencanaan RO, khususnya untuk pemilihan pompa. Semakin tinggi TDS maka akan membutuhkan pompa dengan pressure lebih tinggi.

Di beberapa daerah di Bali misalnya di pantai Bali Pecatu, Tim Mapurna pernah mengukur nilai TDS air laut pada tahun 2008 sekitar 18.000 ppm. Sedangkan di Ancol, dekat Marina pada tahun 2016 sekitar 25.000 ppm. Nilai TDS dengan rentang ini cocok sekali untuk air baku reverse osmosis air laut.

Analisa Air Baku Dari Air Laut

No	Jenis Pengujian	Satuan	Hasil
1	Bau	-	Berbau
2	TDS	mg/l	36.000
3	Kekeruhan	NTU	7,44
4	Warna	Pt-Co	1,25
5	Rasa		Asin
6	Suhu	C	24,8

Apakah SWRO Menurunkan TDS Air?

Ya sejumlah 98 – 99%, air laut yang bergaram akan masuk melalui membran semi-permeabel. Selanjutnya membrane akan memisahkan air produk dan air buangan.

Apakah masih tersisa garam?

Ya, sea water RO masih menyisakan garam, jumlahnya 1 – 2%, artinya kalau air baku mengandung TDS 30.000 ppm maka akan ada sisa garam 20.000 X 2% = 400 ppm.

Berapa persen menghasilkan air produk?

Pada proses SWRO system, air yang masuk untuk diolah menjadi air bersih, rata – rata hanya sejumlah 20 – 40%, artinya sisanya sebanyak 60 – 80% akan terbuang ke saluran terbuka. Sebagai contoh, apabila air yang diolah 10 M³/Jam, maka akan dihasilkan air sejumlah 20 – 40 M³/Jam.

Pemasangan sea water reverse osmosis pada unit kecil, umumnya mempunyai recovery yang kecil, sekitar 18 – 20%. Bahkan untuk freshwater maker recovery juga kecil sekitar 20 – 25%.

Bagaimana Kualitas Air Produk SWRO System?

Keberhasilan dari pemasangan SWRO System adalah diperolehnya air yang bisa di konsumsi. Tentunya syarat utama adalah harus memenuhi standar Permenkes Air Minum yang dikeluarkan oleh Lab Depkes atau Sucofindo. Pada intinya Pengolahan Air Laut Menjadi Air Tawar adalah penghilangan sebanyak mungkin kadar garam.

Di bawah ini menampilkan data referensi kualitas hasil sea water RO, merujuk hasil pemeriksaan Laboratorium DepKes.

Melakukan pengujian cepat tes air produk mesin SWRO bisa menggunakan TDS meter. Umumnya kualitas air hasil berkisar antara 200 – 500 ppm, sehingga sudah bisa di kategorikan menjadi standar air bersih.

Pengujian hasil produk sea water RO lainnya adalah berupa pengamatan secara visual, umumnya air produk yang baik warnanya sudah sangat bening dan tidak buram (keruh).

Analisa Air Hasil SWRO

No	Pengujian	Satuan	Hasil
1	Bau	-	Tidak Berbau
2	TDS	mg/l	132
3	Kekeruhan	NTU	0,25
4	Warna	Pt-Co	0,8
5	Rasa		Tidak Berasa
6	Suhu	C	24,8

Bagaimana Desain Sea Water Reverse Osmosis?

Desalinasi dengan SWRO system terdiri dari 3 komponen yaitu : a) Intake System, b) Pretreatment System, c) RO unit. Beberapa instalasi mengabaikan intake system, mengingat sudah tersedia sumbernya.

Kapasitas kecil dan sedang lebih baik menggunakan deep well, karena tingkat kekeruhan rendah. Mengerjakan beach deep well instalasinya lebih gampang, dari pada open surface. Di bawah ini gambar 3D desain sea water reverse osmosis, yang umum digunakan oleh kontraktor Indonesia:

Komponen Pretreatment SWRO System

SWRO system pastinya membutuhkan system pretreatment, umumnya terdapat 5 step. Namun juga bervariasi tergantung kondisi juga budget cost. Di bawah ini menguraikan penggunaan beberapa jenis pretreatment sea water RO:

pH Acid Dosing System
Chlorine
Dechlorine
Antiscalant System
Multimedia Filter
Filter Cartrdige 5 micron

Pemasangan pretreatment mesin SWRO menjadi keharusan, apabila kualitasnya fluktuasi. Adapun pretreatment tersebut adalah Clarifier Water System atau Ultrafiltrasi Membrane.

Pretreatment konvensional yang biasanya untuk sea water reverse osmosis adalah multimedia filter (MMF). Ilustrasi pemasangan MMF seperti gambar di bawah ini:

Komponen Mesin SWRO Unit

Komponen utama mesin SWRO adalah :

Skid Frame Stainless Steel
Sea water RO Pump (Pompa Tekanan Tinggi)
Energy Recovery Device (untuk kapasitas hasil lebih 5 M³/jam)
Vessel Membrane FRP Fiber Glass 1000 psi
Sea water RO Membrane
Instrumentasi (pressure gauge, flow meter)
Electronic Panel Control

Sebelum melakukan perakitan mesin SWRO, seorang perencana design harus terlebih dahulu mengerti menggunakan software analisa membrane. Beberapa software yang adalah ROSA, Hydracap, dll. Software tersebut adalah bagian dari pemilihan membrane.

Perhitungan Estimasi Design SWRO System Dengan Software ROSA dari Dow - Filmtec

Tujuan menggunakan software desain reverse osmosis adalah untuk mengetahui desain yang optimum. Di dalam desain sea water RO akan menghitung nilai recovery dan tekanan operasional. Di bawah ini contoh penggunaan software desain software ROSA untuk membrane Dow Filmtec.

Pompa Tekanan Tinggi SWRO Merk Catpump

Pompa tekanan tinggi atau high pressure pump untuk sea water RO memilihnya harus cermat. Hal ini karena harganya mahal, serta pemesanannya khusus. Sehingga ketika terjadi kesalahan pemilihan, akan membutuhkan waktu yang lama.

Pompa Catpump adalah satu merk pompa yang banyak digunakan untuk mesin SWRO kapasitas kecil sampai menengah. Walaupun mempunyai kapasitas lebih besar, belum popular seperti pompa Fedco untuk assembly sea water RO. Saat ini beberapa manufacture China juga mempunyai produk sejenis.

Pompa Cat pump mempunyai pilihan material, yaitu NAB, SS – 316L. Faktor yang menarik menggunakan pompa Cat pump adalah pilihan kapasitasnya yang lebih banyak. Sehingga pilihan kapasitas umumnya bisa mendekati, kapasitas desain sea water reverse osmosis.

Pemasangan Cat pump terpisah dari motor elektrik, sehingga pilihan penggunaan merk motor elektrik menjadi alternatif bagi owner atau supplier. Oleh sebab itu, pilihan penggunaan motor elektrik bisa menyesuaikan dengan budget cost. Dengan pemisahan catpump dengan motor, maka desain seawater reverse osmosis bisa efisien.

Fedco Pump Sebagai Pompa Tekanan Tinggi SWRO

Fedco pump adalah pompa tekanan tinggi untuk SWRO system, khusus untuk kapasitas medium hingga besar. Jenis pompa ini adalah pompa multistage, dan ketika membeli pompa Fedco pump harus cermat, menyesuaikan dengan desain software, mengingat biayanya cukup besar.

Tidak seperti pompa Catpump yang materialnya ada beberapa pilihan, fedco pump hanya ada material Stainless Duplex. Dari pengalaman Mapurna, pompa ini sangat tahan korosif, dan masa pakai komponennya sangat panjang. Sehingga Opex pada SWRO system lebih kecil.