Pembuatan Air Bebas Mineral

Pembuatan Air Bebas Mineral

•DemineralisasI atau deionisasi adalah proses pembuatan air bebas  mineral dengan menggunakan resin penukar ion.

•Bila air yang mengandung garam dialirkan lewat penukar cation (bentuk H+), maka air yang keluar bersifat asam, karena semua cation garam diganti dengan H+. Apabila air yang bersifat asam ini dilewatkan resin penukar anion  (bentuk OH-) maka anion asam ditukar dengan (OH-) membentuk air,  sehingga air yang keluar telah bebas dari cation dan anion.

•Prinsip inilah yang dipakai dalam pembuatan air bebas mineral. Reaksinya sebagai berikut:

 R-H   +   NaCl  ---à  RSO3Na  +   HCl   (Cation)

 R-OH  +   HCl ---à  RNH3Cl   +   H2O (Anion)

MIX BED

•  Unit mixed bed merupakan suatu unit berisi campuran  resin kation dan resin anion yang berfungsi untuk mengadakan pertukaran ion-ion positif dan negatif yang terkandung  didalam air yang masuk melalui unit ini, sehingga air yang keluar akan bebas dari mineral ion positif dan negatif, kecuali ion hidrogen dan ion hidroksil.

•Mixed bed berfungsi mengolah air menjadi air demineral.

•Mixed bed dioperasikan untuk mengolah air yang mempunyai kandungan  Ion / mineralnya rendah.

•MIX BED

•Dapat menghasilkan air dengan kualitas:

–TDS  (Total Dissolved Solid) <0,05  ppm.

–Konductivity <0,02 µs/cm

–Silika (SiO2 ) <   0,02 ppm.

–TH (Total Hardness)  = 0 ppm.

–Bila air hasil proses demin plant melebihi harga batas atau kapasitas air  telah tercapai, maka resin perlu diregenerasi.

Pemurnian dengan Silica Remover

Kombinasi Penggunaan Resin

•a). Penggunaan resin  cation kuat dengan anion lemah.

•b). Penggunaan resin cation lemah dengan anion kuat.

•c). Penggunaan resin cation kuat dengan resin anion kuat.

Pengaruh-pengaruh pada proses deionisasi:

–Konsentrasi & komposisi air masuk

–kecepatan aliran

–suhu

–ukuran partikel resin

–regenerasi (konsentrasi regenerant dan macam regenerasinya).

Ketidak Sempurnaan Dalam Penukaran
( Lea Kage).

•Yang disebut " leakage' adalah ketidak sempurnaan dalam penukaran (datang dari resinnya sendiri ). Karena garam dalam air lebih dahulu dirubah menjadi asam baru kemudian ditukar dengan OH. oleh resin anion, proses tersebut adalah proses kesetimbangan ( bolak-balik ) yang tergantung dari macam resin.

•Cation yang lolos dari resin cation dalam penukarannya dengan H  tidak akan ter-adsorpsi pada resin anion sehingga lolos dalam penukaran. Lolos dalam  penukaran disebut : " Leakage ".

Ketidak Sempurnaan Dalam Penukaran
 ( Lea Kage).

•Kemungkinan cation lolos dalam penukaran akan sesuai dengan deret: "lyotropic Hofmeister".

•Demikian pula kecenderungan anion untuk lolos dalam penukaran sbb.

  (kebalikan dari kemampuan dalam menukar OH dari R-An)..

Ketidak Sempurnaan Dalam Penukaran ( Lea Kage).

•Faktor lain yang menyebabkan leakage adalah regenerasi:

•Regenerasi yang tidak sempurna akan meninggalkan cation-cation seperti Na+,  dibagian ujung dari bed resin bila dilihat dari arah regenerasi. Apabila dioperasikan maka sisa-sisa Na+ pada ujung bed akan terusir dengan terbentuknya asam sehingga merupakan "leakage" .

•Leakage dapat dikurangi dengan jalan:

–Regenerasi berlebih.

–Arah terbalik regenerasi dan operasi.

–Regenerasi   : bawah ke atas.

–Operasi      : atas ke bawah dan lain sebagainya.

–Pengadukan setelah regenerasi.

Pelapisan Partikel Resin oleh anorganik
dan lendir bakteri (Bakterical Slime).

•Penurunan effesiency penukar Cation dan Anion sering disebabkan karena zat2 anorganik yang melapisi partikel2 resin.  Penyebab lapisan ini misalnya senyawa2 : calsium, magnesiun, turbidiljy, floc2-, alumunium,   hidroksida, dan berbagai macam zat yang lolos dari saringan awal.

•Untuk melepaskan lapisan ini perlu ditinjau apa pembentuk lapisan dan  jenis penukar ion yang digunakan. Chlorine ( Cl2) dan senyawa2-nya  ( CaOCl2 , NaOCI dan lain2 ) dapat dipakai untuk melepaskan lapisan zat2 anorganik dan lendir bakteri, tetapi pemakaian zat ini terbatas   pada resin2 yang tahan terhadap oksidasi dan tidak dapat dipakai untuk  resin anion.( akan merusak resin ).

REGENERASI

•Setelah Demin plant beroperasi dan mencapai kapasitasnya sesuai setting  counternya, unit akan automatis melakukan-Regenerasi.

Interlock Regenerasi

•a). Tangki larutan NaOH harus terisi sampai level tertentu

•b). Tangki larutan asam HCl harus terisi sampai level tertentu

•c). Tidak ada proses lainnya selain regenerasi.

Regenerant (Zat Kimia Untuk Regenerasi).

•Regenerasi Resin Cation dapat dilakukan dengan asam chlorida (HCl) encer maupun asam sulfat (H2SO4). HCl  lebih mahal dan cara "handling" (penanganannya) lebih sukar dari asam sulfat, tetapi hasil regenerastnya lebih baik. Asam Sulfat sebagai regenerant kadang-kadang membentuk endapan CaSO4  pada  resin, sehingga apabila regenerasi tidak dalam jumlah dua porsi (double quantity) maka  endapan CaSO4 akan menurunkan kemampuan penukaran.

Regenerant (Zat Kimia Untuk Regenerasi).

Konsentrasi

•Konsentrasi regenerant juga mempengaruhi effisiency. Semakin pekat, semakin besar effisiencynya. Effesiency optimum (terbaik) dicapai apabila konsentrasi regenerant: 10%. Resin Anion dapat diregenerasi dengan NaOH , NH3  atau Na2CO3.

•Meskipun effesiency regenerasi harus dilakukan dengan basa kuat, tetapi dengan 4 - 5 % larutan NaOH sudah cukup baik.

NETRALISASI

•Netralisasi dilakukan dengan bahan kimia NaOH dan HCl yang penginjeksiannya dilakukan secara otomatis berdasarkan indikator pH meter

•Urutan neutralizing dijalankan secara manual ketika sump level mencapai level yang ditetapkan. Level bersesuaian dengan waste regenerant (limbah regenerasi)  dari 2 siklus regenerasi demineralizer dan 1 siklus regenerasi condensate polishing.

•Limbah boleh dibuang ke lingkungan jika pH 6-9

•Yakini kondisi ini sebelum start :

–Sump level diatas batas yang ditetapkan.

–Regenerasi tidak dalam “in progress” didalam demineralizer dan condensate polishing plant.

–Distillate water booster pump dalam keadaan operasi untuk memberikan air perapat  Effluent discharge pump.

Pengoperasian Normal Start-up.

Sistem distart dengan jalan mengoperasikan saklar-saklar di control panel. Maka semua peralatan bekerja secara otomatis. Operator dibutuhkan untuk mengamati semua indikator pada control panel tersebut dan mengawal area sistem selama operasi otomatis

    Start Demineralizer

•Sebelum start, yakinkan bahwa katup hisap pompa sudah dibuka dan tinggi tekan (head) pompa air distilat sebesar 15 m.

•Set semua saklar katup ke  posisi “AUTO”

•Set saklar pompa berikut ke  posisi “AUTO” :

–salah satu dari Distillated water booster pump

–salah satu dari Recovery pump

•Pilih saklar “OPERATION MODE” ke posisi “DESALT 1 UNIT” atau “DESAL 2 UNIT”.

•Set  saklar “FAST RINSE”  ke posisi “AUTO”

•Set saklar “CONTROL” ke posisi “AUTO”

•Set saklar “REGENE, SELECT” ke posisi “OFF”

•Set saklar “OPERATION” ke posisi “OPERATION”

Selama Pelayanan Service

Untuk pertama kali, Unit ditempatkan pada posisi Fast Rinse. Yakini hal-hal dibawah ini:

•Fast Rinse

•Service

•Recycle

Demineralizer Water Supplay

Air demin disimpan dalam tangki dan dipasok oleh demineralized water pump.

žYakinkan bahwa jalur by-pass tangki ditutup.

žSet saklar “Demineralized water pump”  ke posisi “AUTO”

žPilih saklar “Demineralized water supply pump mode”

Regenerasi.

žSetelah 1300 m3 air diolah, unit secara otomatis ditempatkan dalam posisi regenerasi. Jika diperlukan regenerasi dapat dilakukan secara manual dengan operasi berikut:

–set saklar “Control” ke posisi “Man”

–Set saklar “Regene, Select “ke A atau B

žTarik saklar “Regene Start”

Yakinkan bahwa kondisi-kondisi berikut ini sebelum regenerasi dijalankan. Jika tidak terpenuhi, regenerasi tidak akan start.

ž502 liter caustic soda diisikan kedalam dilution tank.

ž276 liter acid diisik kedalam dilution tank.

žUrutan regenerasi tidak dalam “in progress” (berlangsung disistem yang lain.