Download - Pendahuluat Water Ttreatment (1)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air bersih sebagai kebutuhan primer manusia maupun untuk proses
industri semakin sulit diperoleh. Permasalahan mengenai rendahnya kualitas air
baku merupakan tantangan yang senantiasa muncul dalam pemenuhan kebutuhan
air bersih baik untuk standar proses produksi maupun air minum. Disamping itu,
dengan adanya keterbatasan jumlah air baku, diperlukan adanya teknologi yang
mendukung proses daur ulang air yang berasal dari air buangan proses industri
maupun domestik.
Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat atau
kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif,
produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown
beberapa peralatan seperti ketel boiler dan sistem air pendingin, serta sanitasi
waste. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip
pengendalian limbah secara cermat dan terpadubaik di dalam proses produksi (in-
pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution
prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan
volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya.
Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk
menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut
memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan. Water treatment adalah bagian dari
unit utilitas yang sangat vital, yaitu sebagai unit yang berfungsi dalam pengolahan
air yang digunakan untuk mendukung kegiatan dari produksi itu sendiri antara
lain untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk
memenuhi keperluan air bersih dan air minum baik untuk kompleks maupun
untuk pabrik itu sendiri. Water Treatment juga merupakan suatu proses yang
digunakan untuk membuat sumber air baku atau air limbah menjadi air yang dapat
diterima bagi pengguna akhir sesuai dengan standar yang dibutuhkan, termasuk
air bersih, air minum, air untuk proses industri, air minum dan air untuk keperluan
1
lainnya. Pengendalian limbah air pada industri dapat dilakukan dengan cara water
treatment yang menggunakan alat-alat seperti thickener, clarifer, dan filter.
Biasanya juga digunakan bahan kimia dlam proses tersebut.
1.2. Tujuan
1) Mengetahui proses–proses yang terjadi di dalam suatu peralatan water
treatment.
2) Mengetahui jenis-jenis alat atau peralatan yang digunakan dalam proses water
treatment.
3) Mengetahui bahan chemical yang dapat dipakai dalam proses water treatment.
1.3. Permasalahan
1) Bagaimana cara mengolah air (air rawa dan air got) menjadi air yang lebih
murni dan sesuai dengan yang dibutuhkan.
2) Bagaimana pengaruh proses water treatment yang dipakai terhadap air yang
dihasilkan.
1.4. Manfaat
1) Mengetahui proses–proses yang dapat dipakai dalam water treatment
2) Mengetahui teknologi water treatment serta aplikasi dalam pabrik dan
kehidupan sehari-hari.
3) Mengetahui prinsip kerja dan manfaat bahan kimia dalam proses water
treatment.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia. Air menutupi
hampir 71% permukaan bumi. Air merupakan zat pelarut yang penting untuk
makhluk hidup dan bagian penting dari metabolisme. Dari sudut pandang biologi,
air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat
memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organik melakukan replikasi.
Semua makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air
merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah bagian
penting dalam proses metabolisme.
Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis
menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom hidroden dengan oksigen.
Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas ke
udara. Tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat
pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari Sumber domestik (rumah
tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya. Sumber non-domestik
(pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya.
Air bersih sebagai kebutuhan primer manusia maupun untuk kebutuhan
proses industri semakin sulit diperoleh. Permasalahan mengenai rendahnya
kualitas air baku merupakan tantangan yang senantiasa muncul dalam pemenuhan
kebutuhan air bersih baik untuk standar proses produksi maupun air minum.
Disamping itu, dengan adanya keterbatasan jumlah air baku, diperlukan adanya
teknologi yang mendukung proses daur ulang air yang berasal dari air buangan
proses industri maupun dari air buangan domestik.
Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung
akan mempengaruhi kualitas air. Telah banyak usaha dilakukan untuk mengurangi
pencemaran terhadap air. Masalah pencemaran serta efisiensi penggunaan sumber
air merupakan masalah pokok. Hal ini mengingat keadaan perairan alami di
banyak negara yang cenderung menurun, baik kualitas maupun kuantitasnya.
3
Semua air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan
jumlah bahan pengotor (impurities). Bahan pengotor ini dapat berupa Padatan
terlarut yaitu mineral-mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silika dan lain-lain,
Gas-gas terlarut CO2, O2, Padatan tak terlarut, Limbah industri, rumah tangga,
Mikroorganisme, alga, lumut. Pengotor lainnya dalam bentuk turbidity
(kekeruhan), warna, tanah, endapan mineral, minyak dan lain-lain.
2.1.1. Karakteristik Fisik Air
Kekeruhan, kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan
anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang
dihasilkan oleh buangan industri. Temperatur, kenaikan temperatur air
menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang
terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap. Warna air dapat
ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna
dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan. Solid (padat)
kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya
kadar oksigen terlarut. Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme
dalam air seperti alga.
2.1.2. Karakteristik Kimia Air
BOD (biological oxygent demand), adalah banyaknya oksigen yang
dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat
pencerna) yang terdapat di dalam airbuangan secara biologi. Semakin tinggi kadar
BOD berarti kualitas air semakin jelek karena banyak mikroorganisme yang
memerlukan oksigen sedangkan ketersediaan oksigen sedikit. Pembatasan pH
dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi.
Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksik dalam bentuk molekul, dimana
disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH. DO (dissolved oxygent)
adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi
atmosfer atau udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitasair semakin baik.
COD (chemical oxygent demand), adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan
untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara proses kimia. Dimana Besarnya
menggambarkan tingkat pencemaran oleh bahan-bahan organik yang secara alami
4
dapat teroksidasi oleh proses mikrobiologis. Sama halnya dengan BOD, jika COD
semakain tinggi maka semakin jelek kualitas air karena banyaknya bahan organik
yang hendak diksodasi dengan jumlah oksigen yang sedikit. Kesadahan, di dalam
pemakaian untuk industri (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya
kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang tinggi bisa disebabkan
oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi dalam air. Senyawa-senyawa kimia
yang beracun, kehadiran unsur arsen pada dosis yang rendah sudah merupakan
racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l).
Kehadiran besi dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam,
menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut
yang dapat menjadi racun bagi manusia.
2.2. Water Treatment
Unit utilitas (offsite plant) merupakan unit pendukung yang bertugas
mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik dan untuk keperluan perumahan,
khususnya yang berkaitan dengan penyediaan bahan baku dan bahan pembantu
pada produksi pabrik tersebut. Sedian air domestik, air demin untuk operasi
boiler, dan sebagainya. Salah satu bagian dari unit utilitas adalah water treatment.
Water treatment merupakan suatu unit yang berfungsi dalam proses pengolahan
air yang digunakan untuk mendukung kegiatan produksi itu sendiri antara lain
untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk
memenuhi keperluan air bersih dan air minum baik untuk kompleks maupun
untuk pabrik itu sendiri.
2.2.1. Peralatan dalam Water Treatment
Secara singkat pengolahan air dari sungai pada proses water treatment
tersebut mengalami beberapa tahapan. peralatan yang digunakan dalam unit water
treatment adalah : Flockculator adalah bagian yang berupa tangki dengan
diameter, tinggi dan kapasitas tertentu sesuai dengan keperluan. Prinsip kerja
flockculator adalah menampung air yang didistribusikan oleh pompa kemudian
koloid-koloid yang terdapat bersama-sama dengan air dikoagulasi karena
pengaruh beberapa bahan kimia yang diberikan selanjutnya koloid yang berbentuk
flock ini tertinggal di flockculator kemudian airnya diproses pada alat selanjutnya.
5
Air sungai yang dipompakan, sebelum masuk kedalam flockculator maka
diinjeksikan dengan berbagai macam bahan kimia, antara lain adalah caustic soda
(NaOH) Berfungsi untuk mengatur pH air sungai karena pada sistem
pembentukan flock dibutuhkan kondisi dengan pH lima koma lima sampai enam
koma dua (5,5-6,2). Dosis yang digunakan adalah dua sampai lima (2-5 ppm).
Kondisi pH harus dijaga lebih dari lima koma lima (5,5) agar flok terbentuk dan
pH harus kecil dari enam koma dua agar flock yang terbentuk tadi tidak akan
pecah lagi. Flockculator juga dilengkapi dengan pengaduk yang berkecepatan
lambat. Pengaduk berfungsi agar di dalam flockculator tidak terjadi pengendapan
dan pencampuran antara air sungai dengan bahan-bahan kimia tersebut dapat
berlangsung sempurna. pH pada flockculator harus dijaga antara lima koma lima
sampai enam koma dua (5,5-6,2). Apabila pada flockculator terjadi penurunan pH
maka flock yang terbentuk kecil dan sebaliknya.
Larutan alumunium sulfat (Al2SO4), Larutan ini berfungsi untuk
memperbesar ukuran partikel-partikel koloid sehingga akan lebih mudah
terbentuk flock-flock dan mengendap. Pengendapan partikel akan menjernihkan
air. Suspensi koloid terdiri dari ion-ion bermuatan negatif sehingga akan terjadi
peristiwa tolak-menolak antar ion. Apabila ion–ion yang bermuatan positif yang
terdapat dalam zat pengendap (coagulant chemicals) bersentuhan dengan ion-ion
negatif maka akan terbentuk gumpalan berupa gelatin. Dengan demikian ukuran
partikel akan bertambah besar sehingga dapat dipisahkan dengan cara
pengendapan. Kebutuhan penginjeksian alumunium sulfat tergantung tingkat
kekeruhan dari air yang akan dimurnikan. Coagulant acid berfungsi untuk
memperbesar partikel koloid dan membentuk flock tank, sehingga proses
pengendapan berlangsung lebih cepat dan sempurna atau membentuk gumpalan-
gumpalan lumpur dari gumpalan-gumpalan kecil supaya mudah diendapkan. Gas
chlorine Merupakan zat pembunuh bakteri, jamur, mikroorganisme yang terdapat
didalam air. Dosis yang digunakan adalah 5 ppm. Sebelumnya digunakan kaporit
(CaCl2), kaporit lebih baik dari pada chlorine karena dapat dengan cepat
mengendapkan lumpur sehingga air akan lebih bersih. Clarifier terbuat dari beton
yang berdiameter dan dilengkapi dengan pengaduk. Pada clarifier air terdiri dari
6
flockculator dipisahkan flok-floknya dengan cara pengendapan yang disertai
dengan pengadukan berputaran rendah. Hal ini berfungsi untuk membentuk flock
(gumpalan) dari partikel yang berukuran kecil. Selama proses clarification,
dihilangkan juga water hardness (air keras) yaitu garam kalsium dan magnesium
yang larut dalam air. Hardness dapat dikurangi dengan jalan mereaksikan zat- zat
kimia yang akan mengendapkan hardness tersebut. Suspended solid yang ikut ke
dalam clarifier akan dipisahkan dengan prinsip sentrifugal. Dengan adanya gaya
sentifugal tersebut partikel dengan berat jenis yang lebih berat akan bergerak
mengendap ke bawah di dasar tangki sedangkan yang lebih ringan akan bergerak
ke permukaan, yang kemudian ditangkap secara overflow untuk dialirkan pada
proses selanjutnya. Air bersih hasil pengendapan dipisahkan melalui over flow di
bibir clarifier dan endapannya dibuang (blowdown) melalui bagian bawah
clarifier. Kualitas air pada clarifier dapat dikontrol di outlet clarifier dengan
parameter pH antara lima koma lima sampai enam koma dua (5,5-6,2) kadar
chlorinfenol koma tiga sampai satu koma lima (0,3-1,5) ppm dan turbidity kurang
dari lima ppm.
Clarifier berfungsi untuk memisahkan sejumlah kecil partikel-partikel
halus yang menghasilkan liquid yang jernih yang bebas partikel-partikel solid atau
suspensi. Didalam clarifier terjadi proses yang kita sebut dengan proses klarifikasi
yang mana proses ini berfungsi menghilangkan suspended solid. Suspended solid
merupakan bagian dari kotoran (impurities) yang menyebabkan air menjadi keruh.
Secara umum klarifikasi dapat diartikan sebagai proses penghilangan suspended
solid melalui mekanisme koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi. Teknik pemisahan
pada clarifier juga bergantung pada : konsentrasi solid, Kecepatan umpan masuk,
Ukuran partikel solid dan bentuk partikel solid. Sand filter, ari clear well, air
disaring di sand filter yang bertujuan memisahkan kotoran halus yang terdapat
dalam air bersih dan mengurangi ion nitrat ataupun nitrit yang tidak terendapkan
pada flockculator. Untuk melihat indikasi sand filter telah menurun dapat
dimonitoring dengan pressure drop. Untuk mengeluarkan kotoran yang tertahan
pada saat operasi maka dilakukan backwash. Air yang keluar dari sand filter
diharapkan mempunyai turbidity maksimum 1 ppm. Penyaring yang digunakan
7
adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak
yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran
lain yang lolos dari clarifier (clearator). Air yang masuk ke filter ini telah
dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas. Media penyaring biasanya
lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu.Air mengalir ke bawah melalui
media tersebut. Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media,
sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar
melalui suatu pipa menuju reservoir.
Clear well terbuat dari baja dan mempunyai tinggi tertentu. Air yang
keluar dari clarifier dikirim ke clear well yang berfungsi sebagai penampung air
dalam jumlah banyak sebelum di pompakan ke unit sand filter. Di clear well air
dijaga pHnya enam koma delapan sampai tujuh koma lima (6,8-7,5) dengan
menyuntikkan NaOH (caustic soda). Filtered water storage tank, Air hasil proses
di sand filter ditampung di filtered water storage tank kualitas yang diharapkan
ada pada air hasil pengolahan. Filter, yang dimaksud dengan filter disini adalah
alat penyaringan air yang memiliki kerapatan yang cukup besar. Hal ini sesuai
dengan fungsinya yaitu untuk menyaring benda padat kasar yang terapung
disekitar pompa air, sehingga kerusakan pompa dapat terhindar akibat tersumbat.
Prinsip kerja : yaitu hanya menerima air yang didistribusikan oleh pompa dan
pada filter terjadi pemisahan antara benda padat kasar dan air. Pompa, disini
pompa berfungsi untuk mendistribusikan air (air sungai) dan akan kemudian
diolah kembali. Prinsip kerja : mendistribusikan air dari sumber air dan kemudian
diolah kembali oleh alat-alat selanjutnya.
2.3. Pengolahan Air Buangan
2.3.1. Pengolahan Secara Fisika
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air
buangan, bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap
atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan
(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan
tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap
dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain
8
yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel
dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.
Ada beberapa proses yang dapat dilakukan dalam pengolahan air secara
fisika diantaranya yaitu, pemisahan cair - padatan ,penapisan, presipitasi, filtrasi,
flotasi, filtrasi, filter membran, filtrasi lambat, filtrasi cepat, tipe bertekanan, tipe
gravitasi, mikro filter, ultra filter, reverse osmosis, dialisis elektris, filtrasi
precoat, klarifier, tipe resirkulasi berlumpur, tipe pallet selimut lumpur, tipe
selimut lumpur, tipe konvensional, pemekatan, dewatering, filter vakum rotasi,
filter tekan atau press, belt press, kontrifugasi, presipitasi sentrifugasi, dehidrasi
sentrifugasi. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan
yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses
pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan
bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge
thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation). Proses filtrasi
di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses
adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan
sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu
proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses
osmosis. Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk
menyisihkan senyawa aromatik dan senyawa organik terlarut lainnya. Teknologi
membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit pengolahan kecil.
2.3.2. Pengolahan Secara Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk
menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-
logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan
bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada
prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari
tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik
dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil
reaksi oksidasi. Ada beberapa proses yang dapat dilakukan diantaranya yaitu :
netralisasi, penukar ion, koagulasi dan flokulasi, alumunium sulfat ini aktif,
9
karbon aktif, adsorbsi, oksidasi dan reduksi, aerasi, ozonisasi, elektrolisis,
oksidasi kimia atau reduksi, UV, resin penukar anion, resin penukar kation, resin
penukar anion, zeolite.
Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan
membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan
muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga
akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan
dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk
endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit. Endapan
logam tersebut akan lebih stabil jika pH air>10,5 dan untuk hidroksiapatit pada
pH>9,5. Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom
hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan
membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5). Penyisihan bahan-bahan
organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan
dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon
hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan
pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena
memerlukan bahan kimia.
2.3.3. Pengolahan secara biologi
Semua air buangan yang biodegradable atau dapat diolah secara biologi.
Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai
pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa tahun terakhir telah
berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.
Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis,
yaitu: reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reactor) dan reaktor
pertumbuhan lekat (attached growth reactor). Di dalam reaktor pertumbuhan
tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi.
Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini.
Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain:
oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif
konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi
10
penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur
yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%),
kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis
total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan
BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak
diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.
Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga
termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti
Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi
maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup
dengan waktu detensi 3-5 hari saja. Ditinjau dari segi lingkungan dimana
berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi
dua jenis: Proses aerob, yaitu proses yang berlangsung dengan hadirnya oksigen,
dan proses anaerob yaitu proses yang berlangsung tanpa adanya oksigen. Apabila
nilai (BOD) dari air tidak melebihi 400 mg/l, maka pengolahan air menggunakan
proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis daripada proses anaerob.
Sedangkan apabila nilai (BOD) lebih tinggi dari 4000 mg/l, maka pengolahan
proses anaerob menjadi lebih ekonomis.
2.4. Teknologi Pengolahan Air Limbah
Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan
karakteristik kontaminan dalam air limbah, kemudian Setelah kontaminan
dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi,
aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Setelah
pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau
bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk: Memastikan bahwa
teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik
limbah yang akan diolah. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang
diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.
Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan
skala sebenarnya. Tujuan utama dari pengolahan air limbah ialah untuk mengurai
kandungan bahan pencemar di dalam air tersebut terutama senyawa organik,
11
padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat
diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah
tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap : pengolahan awal, tahap pengolahan
ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan
tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. pengolahan tahap pertama ini
masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya
ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap
pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation,
sedimentation, dan filtration.
Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut
dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan
pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated
sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin,
rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter. Pengolahan
tahap ketiga proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga
ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange,
membrane separation, serta thickening gravity or flotation. Pengolahan lumpur
(Sludge Treatment) lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap
pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet
combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning atau
drying bed, incineration, atau landfill.
2.5. Proses Water Treatment
Proses secara umum water treatment merupakan unit yang berguna dalam
pembersihan air dari air kotor menjadi air bersih, yaitu dengan cara proses
klarifikasi yaitu proses penghilangan suspended solid. Proses tersebut dapat
berjalan dengan 3 proses yaitu : Proses koagulasi Yaitu partikel koloid yang
bermuatan sama dinetralisir melalui koagulan. Reaksi :
Al2SO4+3Ca 2 Al(OH)3+3CaSO4
Tahap-tahap koagulasi: Rapid mixing , yaitu adanya tumbukan menjadi
netralisasi sempurna distribusi, koagulan merata, netralisasi muatan, Tumbukan
partikel. Proses kedua yaitu flokulasi yaitu suatu mekanisme dimana flock kecil
12
yang sudah terbentuk dalam proses koagulasi tadi melalui suatu media flokulan
digabungkan menjadi flock yang lebih besar sehingga cukup berat untuk bisa
mengendap. Didalamnya juga terdapat rantai yang panjang dan banyak
cabangnya yang berguna sebagai jembatan penghubung. Hal yang dapat
menyebabkan putusnya rantai tersebut adalah pengadukan yang cepat (rapid
mixing). Faktor lain yang dapat mengganggu adalah kondisi tingkat keasaman
lingkungan sekitarnya sehingga perlu menginjeksikan chemical’s NaOH sebagai
pH adjuster. Proses ketiga adalah sedimentasi dasar teori yang dipakai untuk
proses sedimentasi adalah hukum stoke, yaitu floks yang besar tersebut
mengalami pengendapan. Faktor yang mempengaruhinya adalah : dosis koagulan
dan flokulan, Mixing, pH, temperatur, warna air baku level interface dan
blowndown lumpur di klarifier.
13
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
1) Clifier
2) Sand filter
3) Batang pengaduk
4) pH meter
3.1.2. Bahan
1) Tawas
2) Alumunium sulfat
3) Air Comberan 4500 ml
4) Air Rawa 4500 ml
3.2 Prosedur Percobaan
1) Persiapkan peralatan water treatment agar dapat digunakan.
2) Persiapkan air yang akan dimasukkan kedalam water treatment.
3) Analisa pH meter serta bagaimana kondisi air.
4) Masukkan air kedalam clarifier dengan pelan sampai zat pengotor dalam air
mengendap.
5) Aduk air dalam clarifier dengan pelan sampai zat pengotor dalam air
mengendap.
6) Uji pH meter pada air clarifier.
7) Masukkan air kedalam sand filter, sebelumnya ditimbang dulu air yang akan
dimasukkan.
8) Setelah air melalui sand filter, analisa bau, warna serta pH air tersebut.
9) Timbang berat air yang telah melalui sand filter.
10) Hitung % yield air tersebut.
11) Buat hasil gambar sebagai pembanding.
14
DAFTAR PUSTAKA
Aprilia, S. Karakterisasi Membran Poliakrilonitril Untuk Pengolahan Air
Berwarna Secara Ultrafiltrasi. Jurnal Industri 24(2): 59-66.
Bagus, T. 2003. Pengelolaan Dan Pemanfaatan Sampah Menggunakan Teknologi
Incenerator. Jurnal Teknologi Lingkungan 3(1): 17-23.
Hatmanto, B. 2006. Analisis Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pada Industri
Tekstil (Studi Kasus Pt. Iskandar Indah Printing Textile Surakarta). Jurnal
Presipitasi 1(1): 1-6.
Moertinah, S. 2010. Kajian Proses Anaerobik Sebagai Alternatif Teknologi
Pengolahan Air Limbah Industri Organik Tinggi. Jurnal Teknologi
Pencegahan Pencemaran Industri 1(2): 104-114.
Said, N. 2000. Teknologi Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilm
Tercelup. Jurnal Teknologi Pengolahan Lingkungan 1(2): 101-113.
15