Cooling Tower ( Menara Pendingin)       6 Votes

Cooling Tower : suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara memindahkan panas dari air ke udara. Aplikasi : mendinginkan air proses yang panas / hangat sehingga dapat dipergunakan untuk proses kembali.

Syarat : area proses jauh dari sumber air

Komponen Cooling Tower

Bahan Pengisi Kolam air dingin (Basin) Drift eliminators Saluran udara masuk Nosel

Fan ( mechanical draft )

Deskripsi proses :

Air panas / hangat masuk melalui bagian atas menara, kemudian jatuh ke bawah mengenai bahan isian dan nozzle sehingga memercik berbentuk titik-titik air

Pada saat bersamaan udara mengalir pada bagian sisi / samping menara sehingga terjadi perpindahan panas dari air ke udara

Selain itu juga terjadi penguapan air yang mengakibatkan suhu air turun Air yang sudah dingin ditampung di dalam Basin, selanjutnya dapat digunakan untuk

dalam proses pendinginan Jenis-jenis Cooling Tower

Natural draft ( Alami )

1. Natural Draft

a. Draft Stack

udara masuk melalui bagian bawah,dan kontak dengan air panas yang jatuh menetes ke bawah. Udara yang menjadi panas keluar melalui bagian atas menara

2.  Atmospherik

udara dialirkan melintasi air yang jatuh dan bahan pengisi berada diluar menara

Mechanical draft ( Paksa )

1. Menara pendingin forced draft

Udara dihembuskan ke menara oleh sebuah fan yang terletak pada saluran udara masuk

1. Menara pendingin induced draft

Drift Eliminator

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan Cooling Tower

Jangkauan dingin (rentang dingin) : suhu air panas sampai suhu air dingin Mendekatnya titik didih dan titik beku Jumlah air yang didinginkan Kecepatan udara yang melalui sel Tinggi tower

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Definisi Menara Pendingin (Cooling tower)

Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menurunkan suhu

aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir. Menara

pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang

bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir. Sebagai akibatnya, air yang tersisa didinginkan

secara signifikan (Gambar II.1). Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari

peralatan-peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator

dalam mobil, dan oleh karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya (UNEP, 2006).

Komponen Cooling Tower

Komponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan wadah, bahan pengisi,

kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan fan. Kesemuanya

dijelaskan dibawah

1. Rangka dan wadah. Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menunjang

tutup luar (wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya. Dengan rancangan yang

lebih kecil, seperti unit fiber glass, wadahnya dapat menjadi rangka.

2. Bahan Pengisi. Hampir seluruh menara menggunakan bahan pengisi (terbuat dari plastic

atau kayu) untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak

udara dan air. Terdapat dua jenis bahan pengisi:

-          Bahan pengisi berbentuk percikan/Splash fill: air jatuh diatas lapisan yang berurut dari batang

pemercik horisontal, secara terus menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil

membasahi permukaan bahan pengisi. Bahan pengisi percikan dari plastic memberikan

perpindahan panas yang lebih baik daripada bahan pengisi percikan dari kayu.

-          Bahan pengisi berbentuk film: terdiri dari permukaan plastik tipis dengan jarak yang berdekatan

dimana diatasnya terdapat semprotan air, membentuk lapisan film yang tipis dan melakukan

kontak dengan udara. Permukaannya dapat berbentuk datar, bergelombang, berlekuk, atau pola

lainnya. Jenis bahan pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan panas yang sama dalam

volume yang lebih kecil daripada bahan pengisi jenis splash.

3. Kolam air dingin. Kolam air dingin terletak pada atau dekat bagian bawah menara, dan

menerima air dingin yang mengalir turun melalui menara dan bahan pengisi. Kolam

biasanya memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin.

Dalam beberapa desain, kolam air dingin berada dibagian bawah seluruh bahan pengisi.

Pada beberapa desain aliran yang berlawanan arah pada forced draft, air di bagian

bawah bahan pengisi disalurkan ke bak yang berbentuk lingkaran yang berfungsi sebagai

kolam air dingin. Sudu-sudu fan dipasang dibawah bahan pengisi untuk meniup udara

naik melalui menara. Dengan desain ini, menara dipasang pada landasannya,

memberikan kemudahan akses bagi fan dan motornya.

4. Drift eliminators. Alat ini menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara

supaya tidak hilang ke atmosfir.

5. Saluran udara masuk. Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran

masuk bisa berada pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada

dibagian bawah menara (desain aliran berlawanan arah).

6. Louvers. Pada umumnya, menara dengan aliran silang memiliki saluran masuk louvers.

Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan

menahan air dalam menara. Beberapa desain menara aliran berlawanan arah tidak

memerlukan louver.

7. Nosel. Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air yang

seragam pada puncak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan pembasahan

yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. Nosel dapat dipasang dan

menyemprot dengan pola bundar atau segi empat, atau dapat menjadi bagian dari

rakitan yang berputar seperti pada menara dengan beberapa potongan lintang yang

memutar.

8. Fan. Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan dalam menara.

Umumnya fan dengan baling-baling/propeller digunakan pada menara induced draft dan

baik fan propeller dan sentrifugal dua-duanya ditemukan dalam menara forced draft.

Tergantung pada ukurannya, jenis fan propeller yang digunakan sudah dipasang tetap

atau dengan dapat dirubah-rubah/ diatur. Sebuah fan dengan baling-baling yang dapat

diatur tidak secara otomatis dapat digunakan diatas range yang cukup luas sebab fan

dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki pada pemakaian

tenaga terendah. Baling-baling yang dapat diatur secara otomatis dapat beragam aliran

udaranya dalam rangka merespon perubahan kondisi beban.

Fungsi Menara PendinginSemua mesin pendingin yang bekerja akan melepaskan kalor melalui kondensor,

refrijeran akan melepas kalornya kepada air pendingin sehingga air menjadi panas. Selanjutnya

air panas ini akan dipompakan ke menara pendingin. Menara pendingin secara garis besar

berfungsi untuk menyerap kalor dari air tersebut dan menyediakan sejumlah air yang relatif

sejuk (dingin) untuk dipergunakan kembali di suatu instalasi pendingin atau dengan kata lain

menara pendingin berfungsi untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi

panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfer (Napitupulu, 2009).

Gambar II.1. Diagram skematik sistim menara pendingin

Prinsip Kerja Menara Pendingin

Prinsip kerja

menara pendingin

berdasarkan pada

pelepasan kalor dan

perpindahan kalor. Dalam

menara pendingin,

perpindahan kalor

berlangsung dari air ke

udara. Menara pendingin

menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan

kemudian dibuang ke atmosfir. Sehingga air yang tersisa didinginkan secara signifikan.

Gambar II.2 skema menara pendingin

Prinsip kerja menara pendingin dapat dilihat pada gambar di atas. Air dari bak/basin

dipompa menuju heater untuk dipanaskan dan dialirkan ke menara pendingin. Air panas yang

keluar tersebut secara langsung melakukan kontak dengan udara sekitar yang bergerak secara

paksa karena pengaruh fan atau blower yang terpasang pada bagian atas menara pendingin,

lalu mengalir jatuh ke bahan pengisi (Napitupulu, 2009).

Sistem ini sangat efektif dalam proses pendinginan air karena suhu kondensasinya

sangat rendah mendekati suhu wet-bulb udara. Air yang sudah mengalami penurunan suhu

ditampung ke dalam bak/basin. Pada menara pendingin juga dipasang katup make up water

untuk menambah kapasitas air pendingin jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporative

cooling tersebut sedang berlangsung (Napitupulu, 2009).

Beberapa Jenis Menara Pendingin

Bagian ini menjelaskan dua jenis utama menara pendingin: menara pendingin jenis natural

draft dan jenis mechanical draft.

1.      Menara pendingin jenis natural draft

Menara pendingin jenis natural draft atau hiperbola menggunakan perbedaan suhu Antara

udara ambien dan udara yang lebih panas dibagian dalam menara. Begitu udara panas mengalir

ke atas melalui menara (sebab udara panas akan naik), udara segar yang dingin disalurkan ke

menara melalui saluran udara masuk di bagian bawah. Tidak diperlukan fan dan disana hampir

tidak ada sirkulasi udara panas yang dapat mempengaruhi kinerja. Kontruksi beton banyak

digunakan untuk dinding menara dengan ketinggian hingga mencapai 200 m. Menara pendingin

tersebut kebanyakan hanya digunakan untuk jumlah panas yang besar sebab struktur beton

yang besar cukup mahal (UNEP, 2006).

Gambar II.3 Menara pendingin natural draft aliran melintang dan aliran berlawanan arah

Terdapat dua jenis utama menara natural draft:

-          Menara aliran melintang (Gambar II.3): udara dialirkan melintasi air yang jatuh dan bahan

pengisi berada diluar menara.

-          Menara dengan aliran yang berlawanan arah (Gambar II.3): udara dihisap melalui air yang jatuh

dan oleh karena itu bahan pengisi terletak dibagian dalam menara, walaupun desain tergantung

pada kondisi tempat yang spesifik.

2.      Menara Pendingin Draft MekanikMenara draft mekanik memiliki fan yang besar untuk mendorong atau mengalirkan udara

melalui air yang disirkulasi. Air jatuh turun diatas permukaan bahan pengisi, yang membantu

untuk meningkatkan waktu kontak antara air dan udara – hal ini membantu dalam

memaksimalkan perpindahan panas diantara keduanya. Laju pendinginan menara draft mekanis

tergantung pada banyak parameter seperti diameter fan dan kecepatan operasi, bahan pengisi

untuk tahanan sistim dll (UNEP, 2006).

Menara draft mekanik tersedia dalam range kapasitas yang besar. Menara tersedia dalam

bentuk rakitan pabrik atau didirikan dilapangan – sebagai contoh menara beton hanya bisa dibuat

dilapangan (UNEP, 2006).

Banyak menara telah dibangun dan dapat digabungkan untuk mendapatkan kapasitas

yang dikehendaki. Jadi, banyak menara pendingin yang merupakan rakitan dari dua atau lebih

menara pendingin individu atau “sel”. Jumlah sel yang mereka miliki, misalnya suatu menara

delapan sel, dinamakan sesuai dengan jumlah selnya. Menara dengan jumlah sel banyak, dapat

berupa garis lurus, segi empat, atau bundar tergantung pada bentuk individu sel dan tempat

saluran udara masuk ditempatkan pada sisi atau dibawah sel (UNEP, 2006).

Cooling tower dapat di klasifikasikan menurut beberapa hal, antara lain:

1. Menurut metode perpindahan panas

a. Wet cooling tower (menara pendingin basah)

Pada cooling tower jenis ini, air panas didinginkan sampai pada temperatur yang lebih

rendah dari temperatur bola basah udara sekitar, jika udara relative kering. Seperti udara jenuh

yang melewati aliran air, kedua aliran akan relative sama. Udara, jika tidak jenuh, akan

menyerap uap air lebih banyak, meninggalkan sedikit panas pada aliran air.

b.   Dry cooler (pendingin kering)

Coolingtower ini beroperasi dengan pemindahan panas melewati permukaan yang

memisahkan fluida kerja dengan udara ambient. Dengan demikian akan terjadi perpindahan

panas konveksidar ifluida kerja, panas yang dipindahkan lebih besar daripada proses

penguapan.

c.    Fluid cooler (pendingin fluida)

Pada cooling tower ini saluran fluida kerja dilewatkan melalui pipa, dimana air hangat

dipercikkan dan kipas dihidupkan untuk membuang panas dari air. Perpindahan panas yang

dihasilkan lebih mendekati ke coolingtower basah, dengan keuntungan seperti pada pendingin

kering yakni melindungi fluida kerja dari lingkungan terbuka (ismantoalpha,2009).

2.    Menurut arah aliran udara terhadap aliran air

a. Aliran cross flow

Pada tipe ini, aliran udara bergerak memotong secara tegak lurus terhadap aliran air

padabahan pengisi. Kemudian udara melintasi menara melalui bagian keluaran udara akibat gaya

tarik dari fan yang berputar. Gambar II.6 menunjukkan desain tipe cooling tower dengan aliran

crossflow.

Gambar II.6 Cooling tower tipe aliran

crossflow

b. Aliran counterflow

Pada tipe ini, aliran udara pada saat melewati bahan pengisi

fill material) sejajar dengan aliran air dengan arah yang berlawanan. Gambar II.7 menunjukkan

desain tipe cooling tower dengan aliran counterflow.

Gambar II.7 Cooling tower tipe aliran counter flow

Tabel II.1 Ciri-ciri berbagai jenis menara pendingin draft (berdasarkan pada AIRAH)II.1.2 Parameter-Parameter dalam Analisa Cooling Water

Untuk mengetahui kualitas cooling water, maka parameter-parameter di dalamnya

harus ditinjau secara periodic melalui analisa laboratorium.Dengan mengetahui nilai dari

parameter-parameter tersebut, maka pengendalian kualitas cooling water dapat dilakukan

Jenis menara pendingin Keuntungan KerugianMenara pendingin forced draft : udara dihembuskan ke menara oleh sebuah fan yang terletak pada saluran udara masuk

        Cocok untuk resistansi udara yang tinggi karena adanya fan dengan blower sentrifugal

        Fan relative tidak berisik

        Resirkulasi karena kecepatan udara masuk yang tinggi dan udara keluar yang rendah, yang dapat diselesaikan dengan menempatkan menara di ruangan pabrik digabung dengan saluran pembuangan

Menara pendinginan aliran melintang induced draft :

        Air masuk pada puncak dan melewati bahan pengisi

        Udara masuk dari salah satu sisi atau pada sisi yang berlawanan

        Fan induced draft mengalirkan udara melintasi bahan pengisi menuju saluran keluar pada puncak menara

        Lebih sedikit resirkulasi daripada menara forced draft sebab kecepatan keluarnya 3 hingga 4 kali lebih tinggi daripada udara masuk

        Fan dan mekanisme penggerak motor dibutuhkan yang tahan cuaca terhadap embun dan korosi sebab mereka berada pada jalur udara keluar yang lembab

Menara pendinginan aliran berlawanan induced draft:

        Air masuk pada puncak        Udara masuk dari bawwah dan

keluar pada puncak        Menggunakan fan forced dan

induced draft

dengan baik. Berikut ini adalah parameter-parameter dalam analisa cooling water treatment

yang harus dipantau secara periodik:

a.       pH

Pembentukan kerak dan tendensi korosif karena air sebagian besar dipengaruhi oleh pH. pH

asam mengakibatkan korosi peralatan – peralatan logam setelah kontak dengan air. pH basa

dapat mengendapkan kalsium karbonat dari suatu larutan untuk membentuk kerak pada

permukaan perpipaan, pipa cooling water, peralatan pertukaran panas, kondensor, dan lain-

lain.

Banyak sistem pengolahan senyawa – senyawa kimia untuk mencegah kerak dan korosi

dikarenakan pH sebagai satu dari sekian banyak faktor pengendali yang penting. Misalnya, pH

air cooling water biasanya dikontrol pada nilai minimum sebesar 10,5. Angka ini cukup tinggi

untuk mencegah terjadinya korosi dan pada waktu yang sama juga mengendapkan bermacam –

macam garam pembentukan kerak.

(Anonim, 2013)

b.      TDS

TDS (Total Dissolved Solids) adalah benda padat yang terlarut yaitu semua mineral,

garam, logam, serta kation-anion yang terlarut di air. Termasuk semua yang terlarut diluar

molekul air murni (H2O).Secara umum, konsentrasi benda-benda padat terlarut merupakan

jumlah antara kation dan anion didalam air. TDS terukur dalam satuan Parts per Million (ppm)

atau perbandingan rasio berat ion terhadap air (Anonim, 2008).

Untuk memenuhi nilai TDS pada make up waterJava Paragon dapat dilakukan

perbaikkan pada pengolahan external, yaitu dengan cara regenerasi resin pada ion exchanger

misalnya fosfat.

c.       Alkalinitas

Alkalinitas atau yang dikenal dengan total alkalinitas adalah konsentrasi

total unsur basa-basa yang terkandung dalam air dan biasannya dinyatakan dalam mg/l atau

setara dengan CaCO3. Ketersediaan ion basa bikarbonat (HCO3) dan karbonat (CO32-) merupakan

parameter total alkalinitas dalam air tambak. Unsur-unsur alkalinitas juga dapat bertindak

sebagai buffer (penyangga) pH. Dalam kondisi basa ion bikarbonat akan membentuk ion

karbonat dan melepaskan ion hidrogen yang bersifat asam, sehingga keadaan pH menjadi netral.

Sebaliknya bila keadaan terlalu asam, ion karbonat akan mengalami hidrolisa menjadi ion

bikarbonat dan melepaskan hidrogen oksida yang bersifat basa, sehingga keadaan kembali netral.

Tujuan pengolahan air pendingin meliputi penstabilan alkalinitas pada range tertentu

yang cukup baik untuk mencegah korosi. Untuk menentukan alkalinitas, menggunakan

perhitungan sebagai berikut :

Alkalinitas (mg

CaCO3/l) = A x x 1000 x 50,4

= x 1000 (jika B=0,02N)

Alkalinitas (mek/l)= x B x 1000

Di mana : A = volume titrasi H2SO4 (ml)

B = normaliti asam (biasanya 0,02 N)

C = volume sampel (ml)

50,4 = berat ekivalen CaCO3

Dalam percobaan analisa alkalinitas, perhitungan pertama yang digunakan.

(G. Alaerts, 1984)

Analisa alkalinitas dibagi menjadi dua, yaitu:

1.      P-Alkalinitas

Ukuran jumlah ion bikarbonat (HCO-3), Karbonat (CO-) dan hidroksida (OH-) dalam air.

Menyebabkan carry over dan meningkatkan proses korosi. Cara pengukuran menggunakan

titrasi (volumetric) menggunakan asam kuat (HCl atau H2SO4) dengan indikator PP (Subyakto,

1997).

2.      M-Alkalinitas

Cara pengukuran menggunakan titrasi (volumetric) menggunakan asam kuat (HCl atau

H2SO4) indikator MO (m. Alkalinitas). Menyebabkan carry over dan korosi (Subyakto, 1997).

Jika nilai alkalinitas melebihi batas, maka bahan kimia polyphospat dapat dipakai dengan

konsentrasi 2-10 ppm. Bahan kimia ini dianggap ideal pada sistem resensi, karena waktu retensi

yang pendek sehingga tidak memungkinkan terjadinya perubahan menjadi orthophospat

(Subyakto, 1997).

d.      Calcium hardness

Merupakan parameter penting dalam memperkirakan pertumbuhan kerak dari kalsium

karbonat dan biasa digunakan untuk menghitung cycle number dari cooling water. Cycle

number adalah perbandingan konsentrasi make up water dengan konsentrasi padatan terlarut

dalam air blowdown (Anonim, 2013.)

e.       Total hardness

Jumlah hardness (kesadahan) dalam air merupakan ukuran kapasitas konsumsi-

penyabunan dan tendensi pembentukan kerak. Senyawa kalsium dan magnesium merupakan

konstituen utama dari kesadahan pada air. Secara umum kesadahan air dapat diklasifikasikan

sebagai berikut :

Total Hardness (ppm) Klasifikasi

Kurang dari 15 air sangat lunak

15 – 60 air lunak (soft water)

61 – 120 air sadah – medium

121 – 180 air sadah (hard water)

lebih dari 180 air sangat sadah

Tabel II.2 Klasifikasi Kesadahan Total

No. Spesifikasi Batasan

1. pH (-) 6,0 – 8

2. Konduktifitas, normal (μs/cm) 800

3. Kalsium sebagi CaCO3, maks (ppm) 150

4. SO42-, maks (ppm) 200

5. Hardness total, maks (ppm) 200

6. Fe total, maks (ppm) 1

7. Cl- (Cl free), maks (ppm) 0,3

Table II.3 Spesifikasi kualitas air pendingin sekunder.

No. Spesifikasi Batasan

1. pH (-) 6,0 – 8,0

2. Konduktifitas, normal (μs/cm) 300

3. Kalsium sebagi CaCO3, maks (ppm) 50

4. SO42-, maks (ppm) 50

5. Hardness total, maks (ppm) 70

6. Fe total, maks (ppm) 1,0

7. Klorida, maks (ppm) 0.3

Tabel II.4 Spesifikasi kualitas untuk air make-up

(JRA GL02, 1994).

Pada air pendingin peningkatan kesadahan pada air dihindari karena dapat menghasilkan

endapan lumpur maupun kerak pada cooling water. Maka karena alasan inilah air cooling water

harus diolah sebaik mungkin sehingga persentase kemunculan kesadahan pada air cooling

water mendekati nol.

Total Hardness dalam air dapat ditentukan dengan dua metode, yakni metode titrasi

penyabunan dan metode titrasi EDTA menggunakan indikator EBT. Erichrome Black T (Eriokrom

Hitam T) adalah sejenis indikator yang berwarna merah muda bila berada dalam larutan yang

mengandung ion kalsium dan ion magnesium dengan pH 10 ± 0,1. Pada titrasi EDTA diberikan

larutan buffer pH 10 karena untuk mengurangi resiko gangguan selain itu range pH agar

indikator EBT dapat bekerja dengan baik. Dilihat dari larutan EDTA pada pH 10, larutan dapat

menunjukkan persamaan jumlah molekul antara molekul EDTA sebagai titran dengan jumlah

ion kesadahan sampel.

II.1.3 Beberapa Permasalahan pada Cooling Tower

1.        Masalah Korosi

Korosi terjadi pada akibat pH rendah, Selain pH ada beberapa jenis mikroorganisme yang

menyebabkan korosi seperti nitrifying bacteria dan Sulfate Reducing Bacteria (SRB) yang dapat

menghasilkan asam sulfida (H2S).Bakteri ini memiliki kemampuan untuk mengubah ion sufate

(SO4) menjadi asam sulfida (H2S) yang sangat korosif menyerang logam besi, logamlunak.

Bakteri ini hidup sebagaian aerobik( tanpaudara ).

2.        Masalah Kerak

Pembentukan kerak diakibatkan oleh kandungan padatan terlarut dan material anorganik yang

konsentrasinya melanpaui limit control.

3.        Masalah Mikrobiologi

Mikroorganisme juga mampu membentuk depositpada sembarangan permukaan. Hampir

semua jasad renik ini menjadi kolektor bagi debu dan kotoran lainnya. Hal ini dapat

menyebabkan efektivitas kerja cooling tower menjadi terganggu. Mikroorganisme yang

terdeteksi di dalam air pendingin adalah algae,jamur(fungi), danbakteri.

(Subyakto,1997)

A.       Proses klarifikasi secara kimia

Pengolahan secara kimia atau klarifikasi meliputi proses koagulasi,flokulasi

dan sedimentasi. Ketiga proses tersebut pada prinsipnya ditujukan untuk menghilangkan material-material yang terlarut dengan pengendapan dengan menambahkan bahan kimia yang bersifat sebagai koagulan / flokulan yang dinamakan juga sebagai proses koagulasi flokulasi. Disini koagulasi dapat didefinisikan sebagai suatu proses dimana bahan- bahan kimia ditambahkan dalam air yang mengandung material- material halus yang terdispersi yang mempunyai kecepatan pengendapan lambat sekali agar menimbulkan gumpalan (flok) yang mempunyai kecepatan pengendapan yang auh lebih cepat. Pada proses pengendapan (sedimentasi) pengawasan harus dilakukan terhadap flok agar jangan sampai pecah selama proses pengendapan. Partikel flok dapat mengadsorpsi partikel- pertikel lainnya seperti silika.

B.        Filtrasi Air yang keluar dari proses klarifikasi yang masih mengandung flok- flok halus masih memerlukan penyaringan melalui suatu medium yang berpori dimana flok atau zat padat ditahan sedangkan air jernih diteruskan.. Sampai berapa jauh zat padat menembus filter tergantung dalam banyak hal, seperti : rate filtrasi, ukuran filter medium, kesempurnaan proses klarifikasi, susun filter medium, tinggi/ kedalaman (bed) filter.

C.        Pengolahan lanjutan

Air yang telah mengalami penjernihan, ditampung pada bak penampung untuk selanjutnya didistribusikan untuk berbagai keperluan dengan kualitas/ syarat yang tertentu. Untuk aktifitas industri, air bersih tersebut pada umumnya dibagi dalam :

   Air sanitasi   Air proses   Air pendingin   Air umpan boiler

D.       Proses Pelunakan (softening)

Dari empat penggunaan air dalam industri, air pendingin dan air umpan boiler paling dominan

penggunaanya serta membutuhkan persyaratan yang lebih khusus, terutama bebas dari zat- zat

penyebab kerak dan korosi, yaitu :

-    Kesadahan air

-    Satuan Hardness

Untuk menyatakan kesadahan air ada beberapa cara yaitu :

a. ppm CaCO3

b. german degree of hardness (Do)

c.  french degree of hardness (Fo)

d. WHO degree of hardness

Untuk Indonesia biasanya dipakai satuan kesadahan

ppm CaCO3 atau Do dimana

1 Do = 10 ppm CaO

Untuk menurunkan tingkat kesadahan, dilakukan proses yang dikenal sebagai “proses

pelunakan" atau softening.External water softening yaitu proses pelunakan air yang dilakukan

di luar sistem dimana air tersebut dipakai. Ada beberapa cara dari external water softening

yaitucold process softening by chemicals, hot process softening by chemicals, ion exchange.

(Subiyakto,1997).

Analisa pada Cooling Water

1.      Analisa pH

pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan, melalui konsentrasi

(sebetulnya aktivitas) ion hidrogen H+. Dalam air murni konsentrasi [H+] sama dengan

konsentrasi [OH-] atau [H+] = [OH-] = 10-7. Supaya pengelolaan data menjadi lebih sederhana,

konsentrasi ditulis secara logaritmis,

- log [H+] = pH

(S.S. Santika, G. Alaerts, 1984).

2.      Analisa Alkalinitas

Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan

asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Untuk menentukan alkalinitas, menggunakan

perhitungan sebagai berikut :

Alkalinitas (mg CaCO3/l) = A x x 1000 x 50,4

= x 1000 (jika B=0,02N)

Alkalinitas (mek/l) = A x B x 1000 = A x 80

C C

Di mana : A = volume titrasi H2SO4 (ml)

B = normaliti asam (biasanya 0,02 N)

C = volume sampel (ml)

50,4 = berat ekivalen CaCO3

Dalam percobaan analisa alkalinitas, perhitungan pertama yang digunakan.

(S.S. Santika, G. Alaerts, 1984)

3.      Kesadahan

Kesadahan adalah ukuran konsentrasi ion-ion Ca dan Mg yang dinyatakan dalam

mg/liter CaCO3. Pengukuran biasanya dilakukan secara volumetric melalui titrasi EDTA (Ethylen

Diamin Tetra Acetic Acid) sebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap kation

tersebut. Mengukur kesadahan total digunakan indikator Eriochrome Black T (EBT), sejenis

indikator yang berwarna merah muda bila berada dalam larutan yang mengandung ion kalsium

dan ion magnesium dengan pH buffer 10,0 ± 0,1. Khelat logam terbentuk dengan kehilangan

ion hidrogen dari gugus -OH fenolik dan terjadi ikatan ion logam dengan atom oksigen maupun

gugus azo. Molekulnya dinyatakan dalam bentuk singkatan sebagai asam H3In.

(repository,2013)

Hardness = 1,0009 x x 1000 x f

Dimana :

A =volume titran EDTA yang digunakan (ml)

B =volume sampel sebelum diencerkan (ml)

f =faktor perbedaan antara kadar larutan EDTA 0,01 M

menurutstandarisasi dengan CaCO3 (f ≤ 1)

1,009 = ekuivalensi antara 1 ml EDTA 0,01 M dan 1 mg

kesadahan sebagai CaCO3

(S.S. Santika, G. Alaerts, 1984)

II.1.4 Skema Pengolahan Cooling Water

Air panas yang masuk pada bagian atas cooling tower didistribuskan secara merata di

dalam rumah cooling tower, lalu akan jatuh kebawah dikarenakan gaya gravitasi atau pancaran

air diarahkan ke bawah. Air yang masuk dan udara melalui filling arahnya searah. Disana

terjadi perpindahan panas dan perpindahan massa, dimana perpindahan panas dan

perpindahan massa terjadi dari air ke udara. Udara yang banyak memiliki kandungan air (jenuh)

disirkulasikan dengan kipas sehingga udara yang belum jenuh masuk ke rumah cooling tower.

Air dingin yangditampung di bak penampung digunakan kembali. Dalam proses ini, terjadi

penghilangan air karena terjadi penguapan. Sehingga harusdiberi masukan air tambahan (make

up water).Air dingin yang dihasilkan dilewatkan melaluisaringan agar kotoran-kotoran atau

padatan-padatan mineral tertahan dan tidak melewati alat lainnya (Subyakto, 1997).