DestilasiAir Laut DenganMED (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.Kali ini yang akan dibahas adalahdestilasidengan metode MED (Multi-Effect Distillation). Beberapa prospek kedepan yang dapat dikembangkan dengan MED adalah dengan menggabung TVC menjadi MED-TVC, untuk menanggulangi krisis air bersih di masa mendatang dan dapat memproduksi garam atau sebagai salah satu kebutuhan wahana kolam apung di taman rekreasi.Teknologi desalinasi MED yang beroperasi pada suhu rendah, merupakan salah satu proses desalinasi termal yang paling efisien saat ini.Teknologi desalinasiMED telah berkembang dengan pesat diantaranya pengembangan desain pipa-pipa evaporator/kondensor dengan perpindahan panas yang tinggi, peningkatan ketahanan korosi, konstruksi modular dengan peningkatan prosedur fabrikasi dan pengurangan waktu konstruksi, serta pengembangan sistem kontrol proses yang lebih efisien.

Instalasi desalinasi MED menggunakan evaporator (effect) yang disusun secara seri. Masing-masing effect terdiri dari bundel tabung horisontal, susunan nozel spray air laut, kotak penampung distilat dan demister (pemisah uap dan butiran cairan). Pada masing-masing effect akan terjadi penguapan dan kondensasi, yang mengakibatkan suhu dan tekanan effect berikutnya lebih rendah dari effect sebelumnya. Secara teknik, jumlah effect dibatasi oleh perbedaan suhu antara uap dan suhu air laut masuk, serta perbedaan suhu minimum yang diizinkan pada masing-masing effect. Instalasi MED ini menggunakan panas dari uap dengan kondisi jenuh dan tekanan sangat rendah (0,2-0,4 atm) serta suhu operasi maksimum 70C. Karena adanya kemampuan operasi instalasi desalinasi pada suhu rendah, maka akan meminimumkan terjadinya kerak dan korosi. Dalam masing-masing effect, air laut disemprotkan dibagian luar bundel tabung oleh nozel spray yang ditempatkan di bagian atas evaporator. Air yang disemprotkan tersebut akan mengalir ke bawah sebagai lapisan film yang tipis. Uap pada suhu yang sedikit lebih tinggi yang berasal dari tangki, mengalir di bagian dalam tube, menguapkan lapisan film air laut di bagian luar dinding tube. Secara bersamaan akan terjadi kondensasi di bagian dalam tube karena uap di dalam tube didinginkan oleh aliran air laut di luar dinding tube. Kondensat yang terbentuk dikumpulkan dalam kotak penampung distilat yang ditempatkan di keluaran tube. Sedangkan uap yang terjadi, mengalir dalam effect berikutnya dan digunakan untuk menguapkan air laut di effect tersebut, Namun, hanya sebagian air laut yang disemprotkan dalam masing-masing effect, diuapkan.Air laut yang tidak teruapkan, disebut brine dan mengalir ke dasar masing-masing effect. Uap yang terjadi selanjutnya menuju demister (untuk memisahkan terikutnya butiran cairan dalam uap) dan selanjutnya uap tersebut mengalir ke tube effect berikutnya. Proses penguapan dan kondensasi ini diulang pada effect selanjutnya dengan suhu dan tekanan yang lebih rendah. Di effect terakhir, uap yang diproduksi dikondensasi dalam suatu kondensor distilat jenis shell dan tube, yang didinginkan oleh air laut yang mengalir di dalam tube. Sebelum masuk kondensor, air laut di deaerasi. Air laut keluaran kondensor, sebagian digunakan untuk make-up instalasi desalinasi (untuk dilakukan pengolahan seperti yang disebutkan di atas) dan sebagian dibuang ke laut. Keseluruhan aliran distilat dialirkan dalam kondensor ini dan kemudian dialirkan ke penyimpanan. Brine dari effect terakhir dibuang ke laut menggunakan pompa pembuangan brine. Efisiensi termal dari evaporator menunjukkan kinerja dari instalasi MED, dan ditunjukkan oleh GOR (Gain Output Ratio) yang didefinisikan sebagai kg distilat yang diproduksi per kg uap yang digunakan. GOR juga berkaitan dengan jumlah effect, dengan meningkatnya jumlah effect maka harga GOR akan meningkat, Jadi GOR dalam desalinasi MED lebih kecil dari jumlah effect.Beberapa kelebihan dari metode MED diantaranya:1. Konsumsi listrik spesifik tiga kali lebih rendah dalam pengoperasian.2. Beroperasi pada suhu rendah dan faktor konsentrasi rendah untuk menghindari korosi dan karang.3. Dapat dioptimalisasikan untuk rentang luas tekanan uap dari 0,35 sampai 40 bar abs.4. Fleksibitas dalam pengoperasian dan mudah dalam variasi beban.5. Kebutuhan pre-treatment biasanya terbatas pada pemeriksaan air laut dan klorinasi.Untuk meningkatkan kinerja evaporator MED dengan memanfaatkan kembali sebagian uap yang diproduksi dalam effect terakhir dan dikembalikan ke effect pertama. Salah satu peralatan yang dapat digunakan adalah thermo kompresor uap (TVC). Dalam MED-TVC ini, menggunakan suatu thermo kompresor untuk memanfaatkan kembali sebagian uap. Persyaratan tekanan uap minimum untuk unit desalinasi MED-TVC adalah sekitar 4,5 bar absolut. Dalam MED-TVC ini, thermo kompresor suction (penghisap) dihubungkan ke effect evaporator yang paling akhir dan uap tersebut bersama dengan motive steam dialirkan ke effect pertama. TVC adalah salah satu jenis ejector uap (steam jet ejector), merupakan suatu peralatan untuk mengkompresi sejumlah gas atau uap tekanan rendah. TVC ini menggunakan uap panas tekanan tinggi (motive steam).Prinsip kerja TVC adalah dengan mengalirkan uap tekanan tinggi di dalam nozel sehingga menghasilkan energi kinetik. Uap yang mengalir di dalam nozel tersebut memiliki kecepatan alir supersonik, dan menghisap uap tekanan rendah (suction steam). Uap tekanan tinggi akan bercampur dengan uap tekanan rendah dari suction steam dan kemudian akan melalui serangkaian saluran diffuser. TVC memiliki tiga bagian utama yaitu jet nozzle, suction chamber dan diffuser. Uap tekanan tinggi masuk pada bagian steam chest dan kemudian diekspansi di bagian jet nozzle. Pada bagian ini, uap akan dikumpulkan dan kemudian disemprotkan dengan kecepatan alir sekitar 4-5 mach. Uap tekanan tinggi kemudian diinjeksi ke bagian suction chamber. Suction chamber memiliki tekanan rendah. Uap tekanan rendah dihisap dan memasuki suction chamber, dicampur dengan uap tekanan tinggi pada diffuser inlet. Campuran uap tekanan tinggi dan uap tekanan rendah dikompresi ulang melalui diffuser outlet.Jadi kesimpulanya selain mendapatkan air bersih dan minum, Destilasi air laut juga dapat menghasilkan garam sebagai salah satu kebutuhan wahana kolam apung di taman rekreasi.

Prosesdesalinasiair laut dengan reverse osmosis atau osmosis terbalik memiliki keunggulan kecepatan proses pengolahan dalam memproduksi air bersih.Teknologi desalinasi air lautini menggunakan tenaga pompa sehingga bisa memaksa produksi air keluar lebih banyak. Secara proses sistem desalinasi air laut reverse 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 dalamproses desalinasi air lautdengan sistem osmosis balik, tidak memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lautnya. Karena akan membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali. Untuk menghasilkan air tawar, air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi kedalam suatu modulmembran reverse osmosisyang mempunyai dua buah pipa keluaran, yaitu 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 selaputmembran oleh bakteri dan kerak kapur atau fosfat. Yang umum terdapat dalam air asin atau laut. Untuk mengatasi kelemahannya, pada unit pengolah air osmosa balik selalu dilengkapidengan unit anti pengerakkan dan anti penyumbatan oleh bakteri.Sistem RO (Reverse Osmosis) terdiri dari 4 proses utama, yaitu pretreatment, pressurization, membrane separation, post teatment stabilization.Pretreatment: Air umpan pada tahap pretreatment disesuaikan dengan membran dengan cara memisahkan padatan tersuspensi, menyesuaikan pH, dan menambahkan inhibitor untuk mengontrol scaling yang dapat disebabkan oleh senyawa tetentu, seperti kalsium sulfat.Pressurization: Pompa akan meningkatkan tekanan dari umpan yang sudah melalui proses pretreatment hingga tekanan operasi yang sesuai dengan membran dan salinitas air umpan.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. Membran RO memiliki berbagai jenis konfigurasi, antara lain spiral wound dan hollow fine fiber membranes. 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.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.Untuk menghasilkan air bersih dari air laut ini dibutuhkan energi listrik sebesar 4,72 kilowatt jam per meter kubik. Produksi air bersih dari proses desalinasi 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 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.Dengan desalinasi air laut atau air payau yang diproses dengan reverse osmosis diubah menjadi air bersih sehingga dapat menjawab masalah krisis ketersediaan air bersih bagi masyarakat pesisir. Dengan memanfaatkan dan mengolah air laut sebagai air bersih dapat mencegah terjadinya penurunan tanah yang sewaktu waktu dapat terjadi jika kita terus menerus menggunakan air tanah.Sumber [aneka sumber]Reverse Osmosis menjadi solusi krisis air,Reverse Osmosisdapat mengubah air laut menjadi air tawar dengan alat Sea Water Reverse Osmosis (SWRO). Kehidupan perkampungan di pinggir-pinggir laut tidaklah mudah. Seperti di daerah Kronjo di utara Tangerang. Mau ke sana butuh dua jam dari terminal kota. Jalan yang rusak, bikin tambah lama untuk mencapainya. Tak cuma minim akses, perkampungan di pesisir pantai juga kebanyakan kekurangan pasokan air bersih. Camat Kronjo, Mulyono mengatakan, kalau pasokan air di sana hanya mencukupi 10 persen kebutuhan total warganya.Pilihan lainnya adalah warga memanfaatkan air dari Cisadane, yang menurut kabar terakhir kualitasnya rusak berat. Atau pilihan lain yang paling berat, yaitu menggunakan air asin yang banyak berada di sana untuk dikonsumsi. Tapi apa mungkin hal tersebut bisa dilakukan. Bisa saja. Sebab ternyata pasokan air bisa berasal dari mana saja karena teknologi dalam pemurnian air semakin berkembang dan bertambah modern. Bahkan dari air asin / air laut sekalipun dapat menjadi air minum, urai Ir. Nusa Idaman Said, M.Eng, peneliti teknologi pengelolaan air bersih BPPT. Dia menjelaskan, alat pengolah air asin ada banyak dan macamnya. Untuk beberapa waktu terakhir ini untuk mengolah air asin dikenal cara destilasi, pertukaran ion, elektrodialisis, dan osmosis balik ( Reverse Osmosis), tambahnya. Masing-masing teknologi pengolahan air mempunyai keunggulan dan kelemahan. Tergantung dari pemanfaatan teknologi pengolahan air asin tersebut, yang harus disesuaikan dengan konsidi air baku, biaya yang tersedia, kapasitas dan kualitas yang diinginkan oleh pemakai air. Dengan pertimbangan tersebut kita juga harus teliti sebelum memilih dan menggunakan teknologi pengolahan air apa yang akan kita gunakan.Di antara berbagai macam teknologi pengolahan air yang banyak dipakai merupakan teknologi destilasi dan osmosis balik . Teknologidestilasiatau pengolahan air dengan teknik penyulingan/penguapan umumnya banyak dipakai di tempat yang mempunyai energi terbuang seperti pada proses pembakaran gas minyak pada kilang minyak. Sedangkan teknologi osmosis balik banyak dipakai dalam skala yang lebih kecil atau untuk kebutuhan rumah tangga karena alat ini sangat peraktis namun seiring perkembangan teknologi alat pengolahan air berteknologi osmosis balik sudah digunakan di industri maupun daerah pesisir pantai yang sedang krisis air, kata Nusa.Keunggulan Teknologi DesalinasiSea Water Reverse Osmosis(SWRO)Keunggulan teknologidesalinasiair osmosis balik ini merupakan kecepatan proses pengolahan dalam memproduksi air bersih yang sehat. Teknologi desalinasi air laut dengan teknik osmosis balik ini menggunakan tenaga pompa sehingga bisa memaksa produksi air keluar lebih banyak sehingga kita mendapatkan air bersih sesuai dengan kebutuhan kita, tambah Nusa. Secara proses, sistem pengolahan RO ini menggunakan membran sebagai pemisah air dengan pengotornya. Pada proses dengan membrane RO, Proses Pretreatment atau pemisahan air dari pengotornya didasarkan pada proses penyaringan dengan skala molekul, katanya lagi. Hal ini dilakukan karena di dalam proses desalinasi air laut dengan sistem osmosis balik , tidak memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lautnya. Karena akan membutuhkan tekanan yang sangat tinggi sekali.

Namun, pada praktiknya untuk menghasilkan air tawar, air asin atau air laut dipompa dengan tekanan tinggi ke dalam suatu modul membran osmosis balik 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, ungkap Nusa.Inilah yang menjadi kelemahan dari teknologiReverse Osmosisini. Yaitu penyumbatan pada selaput membran oleh bakteri dan kerak kapur atau fosfat. Yang umum terdapat dalam air asin atau laut. Untuk mengatasi kelemahannya, menurut Nusa pada unit pengolah air osmosa balik selalu dilengkapi dengan unit anti pengerakkan dan anti penyumbatan oleh bakteri.Bottom of Form