Teknologi Deionisasi

Teknologi deionisasi adalah proses untuk menghilangkan ion terlarut dalam air menggunakan proses pertukaran ion (ion-exchange) baik menggunakan resin penukar ion atau alat elektrikal deionisasi (seperti CDI). Pada resin penukar ion akan terjadi proses penangkapan ion bermuatan positif oleh resin kation (cation replacement resin) dan ion bermuatan negatif akan ditangkap oleh resin anion (anion replacement resin). Alat untuk menghilangkan ion dengan prinsip teknologi deionisasi disebut deionizer. Salah satu contoh teknologi deionisasi adalah mixed-bed deionizer.

Mixed-Bed Deionizer merupakan alat untuk menghilangkan ion-ion terlarut dalam air menggunakan resin kation dan anion, dimana kedua resin berada dalam satu wadah (tanki). Salah satu industri yang paling banyak menggunakan Mixed-Bed Deionizer yaitu industri elektronik, karena air yang digunakan untuk proses pencucian harus bersih dari ion.

Sebagai informasi tambahan, softener merupakan bagian dari ion-exchanger tetapi hanya menggunakan resin kation saja, karena bertujuan untuk menghilangkan ion Ca2+ atau ion Mg2+ (mengurangi kesadahan) atau kation lainnya yang menggantikan ion Na+ pada resin, sehingga regenerant yang umum digunakan yaitu NaCl. Adapun ion-exchange tower, terdiri atas kation deionizer dan anion deionizer secara terpisah baik 1 maupun lebih. Sedangkan mixed-bed, resin kation dan anion bekerja secara  bersamaan dalam satu tanki. Dengan demikian, istilah deionizer umumnya sering ditujukan pada kemampuannya menghilangkan kation dan anion keduanya, sehingga softener biasanya tidak dimasukkan pada kategori deionizer karena hanya menghilangkan kation saja.

Pada resin mixed-bed deionizer, terjadi pertukaran ion antara kation dengan H+ dan antara anion dengan OH-. Sehingga regenerant resin kation biasanya digunakan HCl (asam kuat) sebagai pengganti kation menjadi H+ kembali, dan regenerant resin anion biasanya digunakan NaOH (basa kuat) sebagai pengganti anion menjadi OH-. Jenis resin yang digunakan mempengaruhi efektifitas dalam menghilangkan kation dan anion dalam air baku.

deionized_img_01

Terdapat 2 tipe deionizer yang menggunakan resin penukar ion yaitu

1. Chemical regeneration type deionizer
Mixed-bed deionizer tank dan ion-exchange tower termasuk kedalam tipe ini, dimana keduanya dapat melakukan regenerasi on-site menggunakan regenerant basa dan asam baik secara manual maupun otomatis. Pengunaan tipe ini biasanya untuk jumlah laju air yang besar mulai dari 4.000 L/jam hingga 40.000 L/jam. Berikut contoh chemical regeneration type deionizer:

Kurita Automatic Mixed-Bed De-Ionizer-AE   Kurita Ion-Exchange Tower-SK, -SK-R, -SK-RW Series

2. Non-regeneration type deionizer
Tipe ini lebih simple dan mudah dipindahkan, dimana proses regenerasi tidak dilakukan on-site. Biasanya memiliki jumlah laju alir yang kecil antara 15 L/jam sampai 1.000 L/jam. Keunggulan tipe ini yaitu meminimalisir biaya pemeliharaan karena proses regenerasi dilakukan diluar melalui jasa perusahaan Water Treatment. Berikut contoh non-regeneration type deionizer yang prinsipnya sama seperti mixed-bed karena resin kation dan resin anion berada dalam 1 tanki:

010404-01-img

Kurita Deionizer-DA-DX, -DA-KB Series

———————————-

Proses Regenerasi Resin Mixed-Bed

Proses regenerasi pada mixed-bed deionizer terdiri atas beberapa tahap yaitu sebagai berikut:
1. Backwash, dialirkan air dari bawah ke atas untuk membersihkan kotoran yang menempel dalam resin selama 15-20 menit, selanjutnya direndam air selama 10 menit, dimana resin anion akan berada diatas karena berat jenisnya yang lebih kecil dari resin kation.
2. Anion regeneration, dialirkan NaOH 48% dan air yang sesuai dengan volume resin anion dari atas melewati resin anion bersamaan dengan aliran air dari bawah menuju regenerant collector yang berada dibagian tengah.
3. Water extrusion, dialirkan air dari atas dan bawah tanki untuk membilas sisa NaOH selama 15 menit.
4. Cation regeneration, dialirkan HCl 32% dan air yang sesuai dengan volume resin kation dari bawah melewati resin kation bersamaan dengan aliran air dari atas menuju regenerant collector yang berada dibagian tengah.
5. Water extrusion, dialirkan air dari atas dan bawah tanki untuk membilas HCl selama 20 menit.
6. Rinsing, dialirkan air untuk pembilasan semuanya dari atas dan bawah.
7. Drain down, dialirkan udara dari atas ke bawah untuk membilas sisa air.
8. Mixing, dialirkan udara dari bawah ke atas untuk mencampur kembali secara homogen resin kation dan resin anion didalam tanki.
9. Flushing and service, dialirkan air secara normal dari atas ke bawah, yang dilanjutkan pengukuran konduktifitas untuk parameter berhasil tidaknya proses regenerasi.

fig8-12_ionexchange

Semoga bermanfaat,
Cikarang, Desember 2016.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s