Bagaimana Kualitas Air, Design dan Harga Mesin SWRO

SWRO sea water reverse osmosis system merupakan unit pengolah air laut, yang berfungsi menyediakan air bersih atau air minum di daerah yang tidak mempunyai cukup air tawar.  Mapurna menyediakan model SWRO system dari kapasitas ukuran kecil, komersial sampai industri, dengan system elektrik 1 phase maupun 3 phase.

Pada halaman ini akan menjelaskan design dan cara kerja SWRO, SWRO system dan SWRO Plant .  Serta menjelaskan teknis komponen SWRO pump dan energy recovery device (ERD).

Pada proses pengolahan air laut menjadi air tawar akan mengurangi kadar garam air laut, semula antara 10.000 – 36.000 ppm.  Setelah proses ini akan memperoleh air bersih dengan TDS lebih kecil dan 500 ppm.  Proses lanjutan bisa menambahkan RO air tawar, untuk mendapatkan hasil dengan TDS lebih rendah.

SWRO Adalah

SWRO sea water reverse osmosis system adalah metode terbaik untuk menghilangkan lebih dari 98% senyawa garam pada air laut.  Pada SWRO unit, hanya terdapat 3 komponen pokok yaitu prefilter, pompa tekanan tinggi dan membrane air laut.  Namun pada SWRO system, termasuk di dalamnya pompa intake, pompa umpan, pompa distribusi, pretreatment, filter mekanis screener, dll.

Pada sea water reverse osmosis ada dua element dasar yaitu membran reverse osmosis dan SWRO pump (booster pump).   Untuk itu pemilihan merk dan jenis terhadap membrane RO dan SWRO pump harus hati – hati tidak boleh keliru.

SWRO system adalah teknologi yang investasinya cukup mahal.  Untuk itu meskipun biayanya tinggi, menggunakan SWRO untuk mendapatkan air bersih menjadi andalan.  Penggunaan sea water reverse osmosis kemungkinan akan berkembang di tahun-tahun mendatang, karena semakin banyak sumber air yang akan tercemar di pinggir pantai.

Fungsi SWRO

Fungsi utama SWRO adalah menyediakan air bersih, baik di Onshore atau Offshore.  Beberapa kapal cargo, dan kapal lainnya juga menggunakan SWRO system.   Bahkan saat ini pengolahan limbah juga menggunakan SWRO.

Kesesuaian akan fungsi SWRO, maka harus juga di sesuaikan dengan aplikasinya.  Pemasangan pada area Offshore memerlukan cat (painting) yang anti korosif.  Hal ini mencegah korosif dari luar, karena udara di laut akan lebih korosif daripada daerah yang biasa.

Penggunaan pipa tekanan tinggi juga harus memperhatikan pipa yang bagus, sebaiknya menggunakan pipa stainless Duplex SS 2205, SS 2207 serta ketebalan schedule 80.  Namun mengingat kesediaan pipa agak susah, maka untuk kapasitas kecil, masih bisa toleransi menggunakan pipa stainless SS – 316L.

Sea water reverse osmosis adalah teknologi yang investasinya cukup mahal, oleh sebab itu ketika merencanakan pemasangan SWRO plant harus penuh dengan kecermatan dalam melakukan design dan pemilihan material.  Pastinya penggunaan SWRO system kemungkinan akan berkembang di tahun-tahun mendatang, karena semakin banyak sumber air yang akan tercemar di pinggir pantai.

Residential SWRO Seawater Reverse Osmosis

  • Capacity Range: 1,3 – 5,6 M³/hari
  • Membrane Diameter: 2.5″
  • Working Pressure: 700-800psi
  • Feed Water TDS: 15.000-40.000 ppm

Commercial SWRO Seawater Reverse Osmosis

  • Capacity Range: 11,3 – 22,7 M³/hari
  • Membrane Diameter: 4″
  • Working Pressure: 700-1000psi
  • Feed Water TDS: 20000-40000ppm
mesin swro seawater reverse osmosis

Industrial SWRO Seawater Reverse Osmosis

  • Capacity Range: 26 – 500 M³/hari
  • Membrane Diameter: 8″
  • Working Pressure: 700-1000psi
  • Feed Water TDS: 20000-40000ppm

Fresh Water Maker SWRO

  • Capacity Range: 5 – 50 M³/hari
  • Membrane Diameter: 2,5” – 4″
  • Working Pressure: 700-1000psi
  • Feed Water TDS: 20000-40000ppm

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

Spesifikasi Tambahan SWRO Unit

  • 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 TDS Air Laut Digunakan SWRO?

Kadar garam atau nilai TDS air laut di 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 plant, maka penting mengetahui TDS air baku sumbernya.

Di beberapa daerah di Bali misalnya di pantai Bali Pecatu, Tim Mapurna pernah di ukur nilai TDS air laut pada tahun 2008 sekitar 18000 ppm.  Sedangkan di Ancol, dekat marina pada tahun 2016 pernah di ukur sekitar 25.000 ppm.  Nilai TDS dengan rentang ini cocok sekali untuk air baku reverse osmosis air laut dan fresh water maker.

Analisa Air Baku Dari Air Laut

No Jenis Pengujian Satuan Hasil Pengujian
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

Cara Mengukur TDS Air Laut

Cara termudah untuk melakukan pengujian TDS air laut sebagai bahan baku SWRO adalah dengan menggunakan TDS meter.  Pastikan menggunakan TDS meter yang bisa menghitung sampai 99.999 ppm. Menggunakan TDS bisa yang umum, hanya bisa mengukur sampai 999 ppm.  Untuk memastikan bahwa TDS meter sudah sesuai, umumnya untuk TDS yang bisa mengukur TDS tinggi adalah yang tertuli “PPT” (bukan ppm) pada pojok atas sebelah kanan.

Pengukuran ini menjadi penting ketika ingin menentukan desain SWRO system dengan cepat, maka cara pengukuran TDS pocket menjadi pilihan.  Sementara pengujian yang resmi di balai atau kantor laboratorium akan membutuhkan waktu 1 – 2 minggu.

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?

Apakah SWRO akan menurunkan TDS? Jawabnya Ya masih tersisa garam 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 SWRO, merujuk hasil pemeriksaan Laboratorium DepKes.

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

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

Analisa Air Hasil SWRO

No Jenis Pengujian Satuan Hasil Pengujian
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 Design SWRO System?

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

Menggunakan deep well sebagai intake system lebih baik, karena tingkat kekeruhanannya rendah. Mengerjakan beach deep well instalasinya lebih gampang, dari pada open surface dengan membentangkan pipa di dasar laut.  Di bawah ini gambar 3D design sea water reverse osmosis plant, yang umum digunakan oleh kontraktor water treatment Indonesia :

SWRO Plant

Komponen Pretreatment SWRO System

Pretreatment SWRO system umumnya terdapat 5 step, namun juga bervariasi tergantung kondisi juga budget cost.  Di bawah ini menguraikan penggunaan beberapa jenis pretreatment:

  • pH Acid Dosing System
  • Chlorine 
  • Dechlorine
  • Antiscalant System
  • Multimedia Filter
  • Filter Cartrdige 5 micron
Multimedia Filter Dengan System Automatic Kapasitas 100 M³/Jam

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

Pretreatment konvensional yang biasanya digunakan untuk sea water reverse osmosis system 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
  • SWRO Pump (Pompa Tekanan Tinggi)
  • Energy Recovery Device (untuk kapasitas hasil lebih 5 M³/jam)
  • Vessel Membrane FRP Fiber Glass 1000 psi
  • Membrane RO Air Laut
  • 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.

Di bawah ini contoh dari penggunaan software design reverse osmosis menggunakan software ROSA untuk membrane Dow Filmtec.

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

Tujuan menggunakan software design reverse osmosis adalah untuk mengetahui design yang optimum untuk recovery, serta tekanan air yang dibutuhkan dan jumlah membrane.  Sehingga saat pengadaan barang sudah sesuai dengan kebutuhan desainnya.  Jumlah membran yang berkurang tentunya akan menimbulkan peningkatan pressure, dan sebaliknya kelebihan membrane akan menambah biaya.

Recovery 20 – 40%

Mesin SWRO mempunyai rejection  98 – 99% mineral yang ada di air baku.  Artinya hanya 1 – 2% kadar garam yang tersisa dari proses ini.

Proses sea water reverse osmosis menghasilkan persentase air hasil sebesar 30 – 35%, artinya apabila air baku 10 M³/jam, maka hasilnya hanya 5 – 3,5 M³/jam.

Rata – rata TDS air produk dari proses SWRO system ini adalah 300 – 500 ppm, apabila TDS air bakunya sekitar 30.000 – 36.000 ppm.

Pada mesin SWRO, komponen yang sangat utama adalah penentuan jenis dan merk pompa tekanan tinggi.  Mapurna menggunakan 2 pilihan penggunaan SWRO pump yaitu Catpump Type Plunger pump dan Fedco pump Type Multistage.

Pompa Tekanan Tinggi SWRO Merk Catpump

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.

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

Pemasangan Catpump 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.

pompa Catpump
Pompa Plunger Merk Catpump Dengan Beberapa Komponen Accesories

Pompa Tekanan Tinggi SWRO Merk Fedco

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

Tidak seperti pompa Catpump, pemilihan material pompa Fedco lebih fix yaitu material stainless kualitas sangat baik yaitu Stainless Duplex.  Dari pengalaman Mapurna, pompa ini sangat tahan korosif, dan masa pakai komponennya sangat panjang.

pompa desalinasi air laut
Pompa Desalinasi Air Laut type Multi Stage

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.

Berapa harga mesin SWRO unit?

Pengertian SWRO UNIT adalah hanya SWRO saja, tanpa ditambah 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 unit SWRO 5000 – 6000 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 suatu system SWRO air laut dengan mesin RO membutuhkan biaya 200 – 230 jt.

Berapa harga mesin SWRO system?

Pengertian SWRO SYSTEM adalah 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 alat SWRO system dengan lengkap berikut pretreatment, pemipaan, panel induk, tangki produk dan pemasangan tim teknik perkiraan biaya 1.8 – 2.2 Milyar.

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

Kesimpulan:

  1. Sistem SWRO yang sukses membutuhkan pemahaman dan desain yang tepat untuk mengatasi kandungan garam yang tinggi dan sejumlah besar mikroorganisme yang ada di air laut. Tingginya tingkat kekeruhan dan korosifitas air laut juga memerlukan tindakan untuk mengatasinya.
  2. Disampaing design standar, perlu adanya design tambahan seperti Clarifier atau Ultrafiltrasi membrane
  3. SWRO Pump yang umum digunakan adalah Fedco Pump, untuk kapasitas lebih besar dari 5 M³/Jam.
  4. Kebutuhan Tekanan Air akan bervariasi mengikuti nilai TDS air baku, semakin tinggi TDS air baku maka dibutuhkan tekanan yang lebih tinggi.

Pemasangan Fresh Water Maker di Kapal Kayu