destilasi air laut

Penyaring Air Laut Sederhana

Air laut adalah air yang didalamnya larut berbagai zat padat dan gas.  Zat terlarut pada air laut meliputi garam-garam organik yang berasal dari organisme hidup, dan gas-gas terlarut fraksi terbesar dari bahan terlarut terdiri dari garam-garam anorganik yang berwujud ion-ion. Read more

Jenis Destilasi Air Laut

Destilasi air laut adalah proses air laut dipanaskan untuk menguapkan air laut dan kemudian uap air yang dihasilkan dikondensasi untuk memperoleh air tawar. Proses ini menghasilkan air tawar yang sangat tinggi tingkat kemurniannya dibandingkan dengan proses lain. Air laut mendidih pada 100° C pada tekanan atmosfir, namun dapat mendidih di bawah 100° C apabila tekanan diturunkan. Penguapan air memerlukan panas penguapan yang tertahan pada uap air yang terjadi sebagai panas laten. Apabila uap air dikondensasi maka panas laten akan dilepaskan yang dapat dimanfaatkan untuk pemanasan awal air laut. Proses destilasi air laut dibagi dalam 3 sistem utama yakni : multi stage flash distillation, multiple effect distillation dan vapor compression distillation. Read more

Destilasi Air Laut Dengan MED

Destilasi Air Laut Dengan MED (Multi Effect Distillation), Pengolahan air laut menjadi air tawar dan layak minum dikenal juga dengan istilah desalinasi. Salah satu proses desalinasi adalah dengan teknik destilasi atau poses penyulingan. Air laut dengan kandungan  berbagai zat dipisahkan dengan cara pemanasan sehingga unsur air akan menguap. Selanjutnya uap air ini didinginkan menjadi titik air yang selanjutnya dapat ditampung menjadi sekumpulan air bersih layak pakai dan minum. Komponen lain seperti logam atau garam yang ada dalam air laut akan tertinggal dengan sendirinya berdasarkan kaidah gravitasi. Dalam desalinasi selain menghasilkan air yang layak minum, proses ini dapat juga menghasilkan garam dapur ataupun air berkadar garam tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai salah satu kebutuhan wahana kolam apung di taman rekreasi. Read more

Penyulingan air laut menjadi tawar

Penyulingan air laut menjadi tawar, Penyulingan air laut disebut teknik destilasi. Destilasi air laut dapat menggunakan berbagai teknologi. Air minum sangat dibutuhkan untuk menunjang kelangsungan hidup bagi setiap individu. Manusia mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air manusia akan mati dalam beberapa hari saja. Sebagian besar masyarakat perkotaan di Indonesia telah mengkonsumsi air sehat walaupun belum tentu layak minum. Air layak minum memerlukan persyaratan tertentu khusus.

Kita ketahui, sumber air berasal air tanah, mata air, air sungai, danau dan air laut. Untuk lebih mudahnya ditinjau dari kandungan air didalamnya maka air laut amat sedikit digunakan untuk diolah menjadi air layak pakai dan layak minum. Hal ini disebabkan karena air laut memiliki kandungan lebih komplek khususnya garam yang memerlukan peralatan khusus untuk memisahkannya. Disamping itu kandungan garam (NaCl) cukup banyak didalam air laut jika dibandingkan dengan air yang berasal dari sumber lainnya.
penyuling air asin laut
Luas lautan Indonesia mencapai sekitar 3.288.683km2. Sehingga Indonesia juga mendapat julukan negara maritim. Melihat  Indonesia yang terletak ditengah kepungan air laut, kekurangan air bersih banyak menimpa masyarakat yang tinggal di pesisir pantai. Provinsi Kepulauan Riau (Kepri) memiliki luas wilayah 251.810,71 km yang sebagian besar 95,97 persen atau 241.251,30 km2 merupakan perairan dan terdiri dari gugusan kepulauan sebanyak 1.062 pulau. Jika ditelaah, hampir setiap pulau belum semuanya memiliki air layak minum. Hal ini sulit untuk dilaksanakan karena membutuhkan dana yang besar. Membangun instalasi air bersih dan layak minum sangat besar dananya, apalagi bahan dasarnya dari air laut. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menciptakan proses yang sangat sederhana untuk memperoleh air layak pakai dan layak minum.

Pengolahan air laut menjadi air tawar layak pakai dan minum dikenal juga dengan istilah desalinasi. Proses ini dapat dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu, pertama, proses destilasi atau poses penyulingan air laut. Air laut dengan kandungan berbagai zat dipisahkan dengan cara pemanasan sehingga unsur air akan menguap. Selanjutnya uap air ini didinginkan menjadi titik air yang selanjutnya dapat ditampung menjadi sekumpulan air bersih layak pakai dan minum. Komponen lain seprti logam atau garam yang ada dalam air laut akan tertinggal  dengan sendirinya berdasarkan kaedah gravitasi .

Kedua, proses pertukaran ion. Proes ini ditemukan Way pada 1852, saat melakukan eksperimen menghilangkan ammonia dalam larutan air yang meresap melalui tanah. Dari hasil penemuan ini kemudian dikembangkan proses konversi kimia. Proses ini kemudian digunakan secara dan berskala (Industri). Proses pembuatan air minum dari air laut dengan teknik pertukarn ion memanfaatkan proses kimiawi untuk memisahkan garam dalam air. Ion garam (Na+Cl-) ditukar dengan ion seperti Ca+2 dan SO4-2. Kedua komponen ini diperoleh dari bahan alam dan sintetis. Ion alam dapat diperoleh dari seperti zeolit sedangkan yang Ion sintetis dapat diperoleh dari resin (resin kation dan resin anion).

Pada proses pertukaran ion merupakan reaksi kimia dengan ion terhidrata dan sifatnya bergerak di dalam zat padat, dipertukarkan atas dasar ekuivalen dengan ion yang bermuatan sama yang terdapat di dalam larutan. Zat padat mempunyai struktur seperti jala terbuka dan ion yang bergerak itu menetralisir muatan atau muatan potensial. Pertukaran kation berlangsung bila kation yang bergerak dan bermuatan positif terikat pada gugus yang bermuatan negatif. Proses pertukaran ion berlangsung bila anion bergerak, bermuatan negatif yang melekat pada gugus bermuatan positif di dalam resin, penukar kalor saling bertukar dengan anion di dalam larutan.

Ketiga, proses Filtrasi air laut. Proses ini lebih dikenal dengan proses Reverse Osmosis (RO) yaitu salah satu teknologi pengolahan air laut menjadi air tawar yang paling sering digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum. Keistimewaannya adalah mampu menyaring molekul yang lebih besar dari molekul air. Proses filtrasi dikenal dengan Teknologi membrane. Sedangkan teknologi membrane dapat melalui proses elektrodialisis dan RO. Dari kedua teknologi ini RO lebih sering digunakan.

Dari ketiga proses itu, yang paling sederhana dan mudah adalah proses destilasi atau penyulingan air laut. Namun demikian proses ini memerlukan bahan bakar yang cukup banyak sehingga belum seimbang antara pengeluaraan bahan bakar dengan output yang dihasilkan. Berbagai penelitian terhadap kemungkinan pemanfaatan air laut untuk dijadikan air layak pakai dan minum telah dilakukan dengan berbagai jenis dan tipe peralatan pendukungnya termasuk didalamnya tentang penggunaan bahan bakar untuk proses yang dilakukan. Penggunaan bahan bakar minyak atau fosil untuk masa yang akan datang haruslah dipertimbangkan secara baik, karena semakin lama semakin mahal dan persediaan bahan bakar ini semakin menipis. Sehingga penggunaan sinar matahari atau juga lazim disebut sinar surya dapat digunakan mengganti energi fosil ini.

Energi surya dapat digunakan sebagai bahan pemanas proses penyulingan air laut /destilasi air laut menjadi air minum. Di beberapa daerah yang letaknya dekat dengan khatulistiwa menjadikan energi surya menjadi sumber energi yang paling banyak dapat digunakan.

 Sumber [www.haluankepri.com]

filter air destilasi air laut , penyuling air laut destilasi

teknik dan teknologi sistem pemurnian air laut

Pemurnian air laut makin berkembang, sekarang pemurnian air laut memiliki beberapa teknik dan teknologi modern. Berikut ini adalah teknik dan teknologi sistem pemurnian air laut:

1. Pemurnaian air laut teknik membran

Menggunakan sistem membrane yang dikombinasikan dengan berbagai metode baik pressure maupun electrical, adapun metode yang termasuk dalam kategori ini adalah reverse osmosis (RO), electrodialysis (ED), capacitative deionization (CDI), nanofiltration (NF).

pemurnian air laut

2. Pemurnian air laut teknik destilasi

Pemurnian air laut teknik destilasi menggunakan tenaga thermal dengan proses evaporasi ataupun kondensasi, adapun metode yang termasuk dalam kategori ini adalah multistage flash evaporation (MSF), multieffect distillation (MED atau MEE), vapor compression distillation, solar thermal distillation.

pemurnian air laut

Adapun saat ini menurut IDA dalam ASIRC (2005) metode yang banyak digunakan adalah Reverse osmosis (RO) sebesar 44 % dan Multistage Flash (MSF) sebesar 40 %. Menurut AQUA-CSP (2007) kemampuan konversi air laut menjadi air bersih pada metode RO sebesar 20 – 50 % adapun untuk metode MSF hanya mampu mengkonversi sebesar 10 – 20 %.  Disamping itu menurut ASIRC (2005) pada sistem yang menggunakan sistem thermal membutuhkan energi yang besar dalam pengoperasiannya sehingga membutuhkan biaya awal pembangunan yang besar sedangkan pada sitem membrane seperti RO membutuhkan energi dan biaya pembangunan yang lebih kecil. Sehingga beberapa negara lebih memilih metode RO dalam proses desalinasi seperti yang dilakukan di Singapura.

Preliminary design yang dilakukan ASIRC (2005) menyatakan bahwa metode RO yang akan dibuat diwilayah Sydney nantinya membutuhkan biaya 1.44 dolar Australia/m3 untuk kapasitas 500.000 m3/hari dimana sudah termasuk didalamnya biaya untuk pembuatan intake, discharge and distribution. Proses desalination terbesar saat ini berada diwilayah Israel dengan kapasitas 273.000 m3/hari dengan biaya 0.53 dolar/m3. Menurut GF Leitner dalam James E Miller (2003) untuk membangun kapasitas 24 juta gallon /hari membutuhkan investasi 69 sampai 95 juta dolar dengan masa layan 50 tahun. Nilai investasi yang sangat kecil apabila dibandingkan dengan manfaat kedepannya.

Reverse osmosis (RO)

Adapun skema yang dilakukan dalam proses desalination dengan metode RO atau biasa disebut Sea Water Reverse Osmosis , Dimana proses purification / pemurnian air laut dimulai dengan masuknya air laut melalui intake yang berbentuk kanal ataupun intake tower ditengah laut yang dihubungkan dengan pipa penyalurnya.

Kemudian air laut tersebut di pretreatment guna mengontrol :

  1. Membrane Scalling (calcium sulfate, calcium carbonate)
  2. Metal oxide fouling (oxide of ferric iron, manganese)
  3. Biological activity (biofouling, biofilm formation)
  4. Colloidal, particulate fouling (clays, colloidal colour)

Dalam Pemurnian air laut setelah proses pretreatment dilakukan maka air laut tersebut kemudian dipompakan dengan tekanan tinggi melalui spiral membrane untuk memisahkan garam dan airnya, adapun air laut yang tidak lolos saringan membrane akan dialirkan ke saluran  pelepasan/discharge yang digambarkan dengan garis merah dalam ilustrasi dibawah. Sedangkan air laut yang lolos saringan kemudian ditampung dalam tampungan air raksasa yang diwakili dengan garis berwarna biru. Sebelum dialirkan kesaluran air minum masyarakat, air hasil pemurnian air laut dengan proses RO yang mana mempunyai total dissolved solid (TDS) berkisar 25-500 mg/L mesti dipastikan bebas pathogenic organism dengan menambahkan chlorine.

Menurut Lattemann dan Hopner dalam AQUA-CSP (2007) guna menghindari efek negatif dari kenaikan temperatur (pada proses dengan thermal) dan kadar garam (pada proses dengan mekanis) didaerah pelepasan atau mixing zone maka keluaran air laut yang tidak lolos penyaringan di membrane RO harus dibatasi kenaikan temperatur dan kadar garamnya sebesar 10 %.

Saat ini beberapa desalination plant dikombinasikan dengan PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) untuk supply air laut dan energi listriknya. Seperti terlihat pada ilustrasi dibawah, air laut yang akan dimurnikan terlebih dahulu digunakan oleh power plant untuk membantu dalam proses menghasilkan energi listrik, kemudian air laut tersebut sebagian dibuang dan sebagian lagi dialirkan ke desalination plant dengan terlebih dahulu di pretreatment untuk dilanjutkan dengan penyaringan di membrane RO. Menurut AQUA-CSP (2007) keuntungan dari kombinasi desalination plant dan power plant adalah keluaran hasil dari desalination plant dan power plant akan tercampur sehingga tingkat temperatur air keluaran keduanya dan kadar garamnya akan memenuhi ambang batas yang diijinkan. Sehingga proses pemurnian air laut ini akan membawa manfaat besar bagi manusia dengan tidak merusak lingkungan yang telah memberikan segala sesuatunya.

Dengan adanya peringatan maupun kejadian kelangkaan air minum baik dalam kuantitas maupun kualitas, Pemurnian air laut dengan teknik desalinasi mungkin bisa menjadi pertimbangan pemerintah seperti Indonesia untuk menyediakan sumber air bersih dari air laut. Alternatif ini juga bisa menjadi sebuah kesempatan bisnis yang menguntungkan bagi perusahaan air minum nasional maupun internasional untuk mampu menyediakan air minum sehat bagi pelanggannya. Desalinasi juga mempunyai manfaat lain untuk konservasi sumber air minum tawar yang beberapa waktu ini mengalami degradasi baik karena eksploitasi berlebihan maupun penyebab lainnya. Investasi kecil air bersih ini akan membawa manfaat besar bagi kesehatan masyarakat kedepannya. Singapura telah memulai membuat RO plant berkapasitas 136.000 m3/hari dengan biaya permeter kubiknya (1000 liter) yaitu 4900 rupiah, bagaimana dengan Indonesia yang dikaruniai luas lautan lebih besar dari daratan apakah siap membuat alat pemurnian air laut  dengan teknik Desalinasi ataupun Destilasi?

Sumber [AnekaSumber]

 

Desalinasi teknologi pengolahan air laut

Desalinasi teknologi pengolahan air laut , Desalinasi air laut dapat menjadi solusi untuk mengurangi penurunan permukaan tanah Jakarta, penggunaan air bawah tanah harus dikurangi dan jika bisa dihentikan secara total. Desalinasi bisa menjadi salah satu alternatif solusi guna memenuhi kebutuhan akan air bersih bagi masyarakat terutama solusi krisis air di jakarta.

Sementara itu, perusahaan daerah air minum (PDAM) harus memenuhi kebutuhan industri dan sebagian masyarakat lainnya akan air bersih.

”Sekarang adalah saatnya untuk membuat kebijakan guna menghentikan eksploitasi air tanah dan beralih menggunakan teknologi desalinasi air laut,” kata Robert Delinom, peneliti utama hidrogeologi pada Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).

desalinasi teknologi

Penghentian yang dimaksud adalah merupakan jalan terakhir setelah peraturan tentang pengambilan air bawah tanah sudah ada sejak dahulu. Namun, penegakan hukumnya tidak pernah dilakukan.

Penelitian Lambok M Hutasoit, ahli hidrogeologi Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung, di wilayah Kamal, Jakarta Utara, pada akhir 1990-an saja menunjukkan, hanya 5 persen sumur bor yang berizin. Namun, sanksi terhadap sumur bor ilegal hanya sebagian kecil saja.

”Penggunaan air bawah tanah harus dikurangi, jika bisa harus dihentikan secara total. Sebagai gantinya, kebutuhan air bersih bagi masyarakat dan industri harus dipenuhi oleh PDAM atau memanfaatkan sistem desalinasi air laut,” ujar Lambok.

Berdasarkan data terbaru hasil evaluasi dari sumur pantau di Jakarta, meliputi Kamal Muara, Sunter, Senayan, dan Jagakarsa, antara 2006 dan 2010 terjadi penurunan tanah dengan laju kecepatan 25 sampai 30 sentimeter per tahun.

Menurut Robert, jika tidak ada kebijakan untuk menghentikan eksploitasi air tanah, kondisi tersebut akan menjadi bom waktu yang suatu saat akan ”meledak” dan akan menjadi persoalan yang sulit diatasi.

Kota San Francisco telah membuat komitmen Deklarasi Kota Hijau pada 2005 yang menyebutkan akan menghentikan penyedotan air tanah pada 2012 dan sudah menggunakan sistem desalinasi air laut.

Tentang hal itu, Deputi Bidang Peningkatan Konservasi Sumber Daya Alam dan Pengendalian Kerusakan Lingkungan Kementerian Lingkungan Hidup Masnellyarti Hilman menyatakan, sulit bagi DKI Jakarta melarang penyedotan air tanah pada 2012, sebagaimana komitmen San Francisco. Di DKI Jakarta ada keterbatasan jaringan pipa air minum. ”Sebanyak 50 persen penduduk DKI Jakarta menggantungkan pemenuhan kebutuhan air kepada penyedotan air tanah,” ujar Masnellyarti.

Persoalan terkait penyediaan air minum oleh PDAM juga terkendala oleh terbatasnya sumber air permukaan.

Lambok mengusulkan, ”Untuk PDAM, sebaiknya hanya fokus memanfaatkan air permukaan itu untuk masyarakat kelas menengah bawah. Sedangkan untuk kelompok menengah atas, industri, hotel, dan apartemen dapat menggunakan sumber air laut yang diolah menjadi air bersih melalui proses desalinasi air laut.”

”Jika PDAM mampu memenuhi kebutuhan industri, mereka tentu mau menggunakan air produksi PDAM karena mengebor air bawah tanah itu sulit,” katanya.

Biaya produksi air melalui desalinasi memang tidak murah. Namun, teknologinya sederhana. ”Jika penggunaan teknologi desalinasi dilakukan secara massal dan besar-besaran, harga air yang dihasilkannya tidak akan mahal lagi,” ujar Lambok.

Saat ini desalinasi air laut sudah menjadi pilihan Taman Impian Jaya Ancol. General Manager Taman Impian PT Pembangunan Jaya Ancol Tbk YJ Harwanto menuturkan, ”Pengolahan air laut untuk air minum menjadi model solusi menghentikan pengambilan air tanah di Jakarta.”

”Jika seluruh kebutuhan air minum hanya boleh dicukupi dengan air permukaan, berarti kita akan mengandalkan air sungai. Sungai di Indonesia begitu tercemar, hanya memenuhi kriteria mutu air kelas III dan IV. Padahal, bahan baku air minum seharusnya air permukaan kelas I,” kata Masnellyart

Saat ini PT Pembangunan Jaya Ancol sedang mengembangkan teknologi desalinasi air laut untuk memproduksi air tawar sebanyak 5.000 meter kubik per hari. Investasi yang dibutuhkan mencapai Rp 53 miliar.

Nilai produksinya mencapai Rp 9.000 per meter kubik. Menurut Harwanto, ini lebih rendah jika dibandingkan harga air dari PDAM Jakarta saat ini.

Tarif air bersih dari PDAM untuk kelas komersial dan industri mencapai Rp 12.000 hingga Rp 15.000 per meter kubik. ”Itu pun masih belum bisa memenuhi kebutuhan Ancol yang mencapai 15.000 meter kubik per hari. Yang bisa dipenuhi saat ini hanya 9.000 meter kubik per hari,” kata Harwanto.

Apabila usulan desalinasi air laut dianggap tidak ekonomis, menurut Lambok, pemerintah dapat membangun waduk besar untuk menampung air hujan dari Bogor. Air dari curah hujan yang tinggi seharusnya bisa dimanfaatkan guna menambah cadangan air baku ataupun simpanan air bawah tanah.

Selain waduk , dapat pula dilakukan pembuatan reservoir atau penampungan air bawah tanah. Lambok mencontohkan Chicago di Amerika Serikat yang memiliki reservoir dalam tanah sepanjang lebih dari 300 kilometer dan lebar 3 meter yang meliuk-liuk di bawah kotanya. Penampungan itu menjadi sumber air baku bagi warganya.

Pada 2007 pernah ada rencana membangun reservoir semacam itu di Jakarta. Terowongan sepanjang 17 kilometer dari Manggarai ke Muara Angke itu mampu menampung air hingga 30 juta meter kubik—bisa menampung luapan air sungai dan menjadi sumber air baku PDAM. Namun, proyek senilai Rp 4,4 triliun itu tidak jelas perkembangannya.

Selain itu, masyarakat bisa membantu meresapkan air permukaan dengan membuat sumur resapan di samping rumah atau gedung bertingkat. Fungsi sumur resapan jauh lebih efektif dibandingkan biopori.

Sumber [sains.kompas.com]

Desalinasi dan Destilasi Air Laut Solusi Krisis Air bersih

Desalinasi dan Destilasi Air Laut Solusi Krisis Air bersih, Desalinasi dan destilasi merupakan Salah satu cara untuk mendapatkan sumber air yang layak untuk keperluan hidup sehari-hari adalah dengan mengolah air laut menjadi air tawar. Proses pengolahan air laut menjadi air tawar lebih dikenal dengan istilah Desalinasi. Desalinasi air laut yaitu mengurangi kadar garam yang terkandung pada air laut sampai pada level tertentu sehingga air laut tersebut layak untuk dipergunakan seperti halnya air tawar. Sebagaimana diketahui, air laut adalah sumber air terbesar di muka bumi sementara air tawar yang tersedia dianggap akan semakin berkurang seiring berkembangnya populasi manusia.
Dalam proses desalinasi atau destilasi air laut ukuran yang biasa digunakan untuk menentukan tinggi-rendahnya kadar garam dalam air laut adalah ppm (part per million) dan digolongkan dalam 3 bagian yaitu:
1. Air laut berkadar garam rendah: 1000 ppm < air laut < 3000 ppm
2. Air laut berkadar garam sedang: 3000 ppm < air laut < 10.000 ppm
3. Air laut berkadar garam tinggi: 10.000 ppm < air laut < 35.000 ppm

Sedang air laut yang berkadar garam dibawah 1000 ppm dikategorikan sebagai air tawar (fresh water) yang layak dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari. Semakin tinggi kadar garam dalam air laut akan semakin tinggi pula biaya yang dibutuhkan untuk mengolah air laut menjadi air tawar.

Proses Desalinasi Air Laut
Ada beberapa proses dalam desalinasi air laut ini, namun yang banyak untuk saat ini hanya ada dua, yaitu:

1. Multistage Flash Distillation System
Sistem ini merupakan pengembangan dari sistem distilasi air laut biasa, yaitu air laut dipanaskan untuk menguapkan air laut dan kemudian uap air yang dihasilkan dikondensasi untuk memperoleh air tawar yang ditampung di tempat terpisah sebagai hasil dari proses distilasi dan dikenal sebagai air distilasi.
Pada sistem distilasi air laut bertingkat (Multistage Flash Distillation System), air laut dipanaskan berulang-ulang pada setiap tingkat distilasi dimana tekanan pada tingkat sebelumnya dibuat lebih rendah dari tingkat berikutnya.
Contohnya adalah sistem MSF yang disederhanakan yang aktualnya dibangun sampai lebih dari sepuluh tingkat.

desalinasi air laut
Evaporator (penguap) dibagi dalam beberapa stage (tahap). Biasanya proses destilasi air laut ini menggunakan empat tahap evaporator. Setiap tahap selanjutnya dibagi menjadi flash chamber yang merupakan ruangan yang terletak dibawah pemisah kabut dan bagian kondensor yang terletak diatas pemisah kabut.

Air laut dialirkan dengan pompa ke dalam bagian kondensor melalui tabung penukar panas dan hal ini menyebabkan terjadi pemanasan air laut oleh uap air yang terjadi dalam setiap flash chamber. Kemudian air laut selanjutnya dipanaskan dalam pemanas garam dan kemudian dialirkan ke dalam flash chamber tahap pertama.
Setiap tahap dipertahankan dengan kondisi vakum tertentu dengan sistem vent ejector, dan beda tekanan antara tahap-tahap dipertahankan dengan sistem vent orifices yang terdapat pada vent penyambung pipa yang disambung di antara tahap-tahap.

Air laut yang telah panas mengalir dari tahap bertemperatur tinggi ke tahap bertemperatur rendah melalui suatu bukaan kecil antara setiap tahap yang disebut brine orifice, sementara itu penguapan tiba-tiba (flash evaporates) terjadi dalam setiap chamber. Dan air laut pekat (berkadar garam tinggi) keluar dari tahap terakhir dengan menggunakan pompa garam (brine pump).

Uap air yang terjadi dalam flash chamber pada setiap tahap mengalir melalui pemisah kabut, dan mengeluarkan panas laten ke dalam tabung penukar panas sementara air laut mengalir melalui bagian dalam dan kemudian uap berkondensasi. Air yang terkondensasi dikumpulkan dalam penampung dan kemudian dipompa keluar sebagai air tawar.

2. Reverse Osmosis System (Sea Water Reverse Osmosis)
Desalinasi air laut yang menggunakan sistem Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) lebih kompleks jika dibandingkan dengan sistem Reverse Osmosis yang digunakan untuk memurnikan air tawar. Sistem RO yang dipakai dalam desalinasi air laut , Sebelum air laut yang akan diolah diperlukan pengelolaan awal (pre treatment) sebelum diteruskan ke bagian RO karena masih mengandung partikel padatan tersuspensi, mineral, plankton dan lainnya. Berikut adalah alat desalinasi air laut yang memanfaatkan teknologi Sea Water Reverse Osmosis (SWRO).

seawater reverse osmosis
Setelah melalui tahap pre-treatment, air laut disalurkan ke membranSWRO dengan pompa yang bertekanan tinggi sekitar 55 dan 85 bar, tergantung dari suhu dan kadar garamnya. Air yang keluar dari membran SWRO ini berupa air tawar dan air yang berkadar garam tinggi (brine water). Air tawar selanjutnya dialirkan ke tahapan post treatment untuk diolah kembali agar sesuai dengan standar yang diinginkan. Sedang brine water dibuang melalui Energy Recovery Device. Aliran Brine Water ini masih memiliki tekanan yang tinggi. Tekanan yang tinggi ini dimanfaatkan oleh Energy Recovery Device untuk membantu pompa bertekanan tinggi sehingga tidak terlalu besar memakan daya listrik. Karenanya desalinasi air laut dengan tekonlogi RO ini dianggap yang paling rendah konsumsi daya listriknya diantara sistem desalinasi lainnya.

Sumber [google.com]

Desalinasi air laut dengan Sea Water Reverse Osmosis

Desalinasi air laut dengan Sea Water Reverse Osmosis, Desalinasi air laut adalah proses pemisahan yang digunakan untuk mengurangi kandungan garam terlarut dari air garam hingga level tertentu sehingga air laut dapat digunakan. Proses desalinasi air laut melibatkan tiga aliran cairan, yaitu umpan berupa air garam (misalnya air laut), produk bersalinitas rendah, dan konsentrat bersalinitas tinggi. Produk proses desalinasi air laut umumnya merupakan air laut dengan kandungan garam terlarut kurang dari 500 mg/l, yang dapat digunakan untuk keperluan domestik, industri, dan pertanian. Hasil sampingan dari proses desalinasi air laut adalah brine. Brine adalah larutan garam berkonsentrasi tinggi (lebih dari 35000 mg/l garam terlarut).

Destilasi air laut merupakan metode desalinasi air laut yang paling lama dan paling umum digunakan. Destilasi air laut adalah metode pemisahan dengan cara memanaskan air laut untuk menghasilkan uap air, yang selanjutnya dikondensasi untuk menghasilkan air bersih. Berbagai macam proses distilasi air laut yang umum digunakan, seperti multistage flash, multiple effect distillation, dan vapor compression umumnya menggunakan prinsip mengurangi tekanan uap dari air agar pendidihan dapat terjadi pada temperatur yang lebih rendah, tanpa menggunakan panas tambahan.

Metode lain desalinasi air laut adalah dengan menggunakan membran. Terdapat dua tipe membran yang dapat digunakan untuk proses desalinasi, yaitu reverse osmosis (RO) danelectrodialysis (ED). Pada proses desalinasi air laut menggunakan membran RO, air laut pada larutan garam dipisahkan dari garam terlarutnya dengan mengalirkannya melalui membran water-permeable. Permeate dapat mengalir melalui membran akibat adanya perbedaan tekanan yang diciptakan antara umpan bertekanan dan produk, yang memiliki tekanan dekat dengan tekanan atmosfer. Sisa umpan selanjutnya akan terus mengalir melalui sisi reaktor bertekanan sebagai brine. Proses ini tidak melalui tahap pemanasan ataupun perubahan fasa. Kebutuhan energi utama adalah untuk memberi tekanan pada air umpan. Desalinasi air payau membutuhkan tekanan operasi berkisar antara 250 hingga 400 psi, sedangkan desalinasi air laut memiliki kisaran tekanan operasi antara 800 hingga 1000 psi.desalinasi air laut

Dalam praktik desalinasi air laut, umpan dipompa ke dalam container tertutup, pada membran, untuk meningkatkan tekanan. Saat produk berupa air bersih dapat mengalir melalui membran, sisa umpan dan larutan brine menjadi semakin terkonsentrasi. Untuk mengurangi konsentrasi garam terlarut pada larutan sisa, sebagian larutan terkonsentrasi ini diambil dari container untuk mencegah konsentrasi garam terus meningkat.

Sea Water Reverse Osmosis (Osmosis terbalik) adalah sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis adalah sebuah fenomena alam dalam sel hidup di mana molekul “solvent” (biasanya air) akan mengalir dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah Berkonsentrasi tinggi melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari “solvent” berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran.

Sea Water Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah konsentrasi “solute” tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah “solute” rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, Sea Water reverse osmosis adalah mendorong sebuah solusi melalui filter yang menangkap “solute” dari satu sisi dan membiarkan pendapatan “solvent” murni dari sisi satunya.

Sea Water Reverse Osmosis merupakan suatu metode pembersihan air laut melalui membran semi permeable. Pada proses membran, pemisahan air laut dari pengotornya didasarkan pada proses penyaringan dengan skala molekul, dimana suatu tekanan tinggi diberikan melampaui tarikan osmosis sehingga akan memaksa air laut melalui proses osmosis terbalik dari bagian yang memiliki kepekatan tinggi ke bagian yang mempunyai kepekatan rendah. Selama proses tersebut terjadi, kotoran dan bahan yang berbahaya akan dibuang sebagai air tercemar (limbah). Molekul air laut dan bahan mikro yang berukuran lebih kecil dari Reverse Osmosis akan tersaring melalui membran. Di dalam membran Sea Water Reverse Osmosis tersebut terjadi proses penyaringan / desalinasi air laut dengan ukuran molekul, yakni partikel yang molekulnya lebih besar daripada molekul air laut misalnya molekul garam, besi dan lainnya, akan terpisah dan dalam membran osmosis balik harus mempunyai persyaratan tertentu, misalnya kekeruhan harus nol, kadar besi harus <0,1>.

Instalasi desalinasi air laut dengan metode Sea Water Reverse Osmosis, Sistem SWRO terdiri dari 4 (empat) proses utama, yaitu pretreatment,  pressurization, membrane separation, post teatment stabilization:

Desalinasi air laut dengan SWRO

1. Pretreatment: Air umpan pada tahap pretreatment disesuaikan dengan membran dengan cara memisahkan padatan tersuspensi, menyesuaikan pH, dan menambahkan inhibitoruntuk mengontrol scaling yang dapat disebabkan oleh senyawa tetentu, seperti kalsium sulfat.

2. Pressurization: Pompa akan meningkatkan tekanan dari umpan yang sudah melalui prosespretreatment hingga tekanan operasi yang sesuai dengan membran dan salinitas air umpan.

3. Separation: Membran permeable akan menghalangi aliran garam terlarut, sementara membran akan memperbolehkan air produk terdesalinasi melewatinya. Efek permeabilitas membran ini akan menyebabkan terdapatnya dua aliran, yaitu aliran produk air bersih, dan aliran brine terkonsentrasi. Karena tidak ada membran yang sempurna pada proses pemisahan ini, sedikit garam dapat mengalir melewati membran dan tersisa pada air produk. Membran RO memiliki berbagai jenis konfigurasi, antara lain spiral wound danhollow fine fiber membranes.

4. Post Teatment Stabilization: Air produk hasil pemisahan dengan membran biasanya membutuhkan penyesuaian pH sebelum dialirkan ke sistem distribusi untuk dapat digunakan sebagai air minum. Produk mengalir melalui kolom aerasi dimana pH akan ditingkatkan dari sekitar 5 hingga mendekati 7.

Sistem pretreatment yang mendukung sistem desalinasi air laut dengan SWRO umumnya terdiri dari tangki pencampur (mixing tank), saringan pasir cepat (rapid sand filter), saringan untuk besi dan mangan (Iron & manganese filter) dan yang terakhir adalah sistem penghilang warna (colour removal).

Keunggulan teknologi Seawater reverse osmosis merupakan kecepatan proses pengolahan dalam memproduksi air bersih. Teknologi ini menggunakan tenaga pompa sehingga bisa memaksa produksi air keluar lebih banyak. Secara proses, sistem pengolahan osmosis ini menggunakan membran sebagai pemisah air dengan pengotornya. Pada proses dengan membran, pemisahan air dari pengotornya didasarkan pada proses penyaringan dengan skala molekul. Hal ini dilakukan karena di dalam proses desalinasi air laut dengan sistem osmosis balik, tidak memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air laut nya. Karena akan membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali.

Sistem desalinasi air laut untuk menghasilkan air tawar, air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi ke dalam suatu modul membran reverse osmosis yang mempunyai dua buah pipa keluaran, yakni pipa keluaran untuk air tawar yang dihasilkan dan pipa keluaran untuk air garam yang telah dipekatkan. Kemudian di dalam membran osmosis balik tersebut terjadi proses penyaringan dengan ukuran molekul. Yaitu pemisahan partikel yang molekulnya lebih besar dari pada molekul air, misalnya molekul garam dan lainnya, ke dalam air buangan. Karena itu air yang akan masuk ke dalam membran osmosa balik harus mempunyai persyaratan tertentu, misalnya kekeruhan harus nol, kadar besi harus kurang dari 0,1 mili gram, densitas ph juga harus dikontrol agar tidak terjadi pengerakan kalsium karbonat dan lainnya.

Inilah yang menjadi kelemahan dari teknologi ini. Yaitu penyumbatan pada selaput membran reverse osmosis oleh bakteri dan kerak kapur atau fosfat. Yang umum terdapat dalam air asin atau laut. Untuk mengatasi kelemahannya, pada unit pengolah air osmosis balik selalu dilengkapi dengan unit anti pengerakkan dan anti penyumbatan oleh bakteri.

Untuk menghasilkan air bersih dari air laut ini dibutuhkan energi listrik sebesar 4,72 kilowatt jam per meter kubik. Sekarang ini rata-rata listrik per kilowatt jam mencapai harga Rp 1.000. Produksi air bersih dari proses desalinasi air laut bisa bersaing dengan tarif air bersih kelas komersial yang mencapai Rp 12.500 per meter kubik. Bahkan, tarif air bersih industri mencapai Rp 15.000 per meter kubik. Nilai produksi air bersih dengan teknologi desalinasi air laut yang dikembangkan sekarang mampu menekan harga hingga Rp 9.000 per meter kubik.

Dengan memanfaatkan air laut dan mengolahnya sebagai air minum berarti juga mengurangi pemakaian air bawah tanah yang diyakini sebagai penyebab utama penurunan tanah di berbagai tempat terutama di Jakarta. Bahkan, tingkat penurunan tanah akibat eksploitasi air tanah yang berlebihan di Jakarta, membuat kita was-was akan bahaya tenggelamnya ibu kota negara kita dalam beberapa puluh tahun kedepan.

Melalui proses desalinasi air laut , air laut atau air payau yang diproses dengan Sea Water reverse osmosis diubah menjadi air bersih sehingga dapat menjawab masalah krisis ketersediaan air bersih bagi masyarakat pesisir. Dengan memanfaatkan air laut sebagai air bersih dapat mencegah terjadinya penurunan tanah yang sewaktu – waktu dapat terjadi jika kita terus – menerus menggunakan air tanah.

Sumber [green.kompasiana.com]