Download - Pengolahan Air Fix - Kel.6
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 1/33
ABSTRAK
Air adalah salah salah satu materi yang paling dibutuhkan untuk menjaga
kelangsungan makhluk hidup tetapi sekaligus merupakan salah satu sumber penyebab
dari berbagai penyakit. Oleh karena itu penting dilakukannya pengolahan air yang baik
dan benar. Air hasil pengolahan air diharapkan bebas dari kekeruhan, warna, rasa, bau,
senyawa nitrat, ion-ion logam, peptisida dan senyawa terhalogenasi. Pengolahan air
memiliki tiga tujuan yaitu untuk meningkatkan estetika dari air agar dapat diterima oleh
konsumen, menghilangkan senyawa-senyawa toksik dan berbahaya serta untuk
menghilangkan atau menonaktifkan organisme berbahaya di dalam air. Salah satu
teknologi pengolahan air adalah dengan sedimentasi. Prinsip dasar dari teknologi ini
adalah mengendapkan partikulat-partikulat pengotor air berdasarkan gaya gravitasi
serta dengan bantuan bahan kimia seperti tawas. Faktor-faktor yang mempengaruhi
proses sedimentasi adalah waktu detensi, debit air, jumlah plat, jumlah endapan sertaluas dari bak sedimentasi. Pada percobaan ini dibahas mengenai pengaruh waktu detensi
dan penambahan jumlah lumpur terhadap efisiensi TSS, TDS, dan TS dalam proses
sedimentasi. Dari percobaan ini diperoleh hasil efisiensi TSS, TDS, dan TS. Efisiensi TSS
paling besar adalah pada waktu detensi 20 menit sebesar 95,2 %. Efisiensi TDS paling
besar adalah pada waktu detensi 40 menit sebesar 0,85 % dan efisiensi TS paling besar
adalah pada waktu detensi 20 menit sebesar 37 %. Hal ini menunjukkan efisiensi semakin
meningkat seiring dengan bertambahnya waktu detensi. Sedangkan pada variabel
penambahan lumpur, efisiensi penyisihan TSS, TDS, dan TS yang terbesar adalah pada
penambahan lumpur sebanyak 6 botol aqua, yaitu sebesar 93,9 %,-1,56 %, dan 37 %.
Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan, semakin
besar nilai efisiensi yang didapat, yang artinya berbanding terbalik dengan teori bahwa
semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan maka semakin kecil nilai efisiensinya.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 2/33
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air sangat penting untuk kehidupan. Dalam rangka mempertahankan
kelangsungan hidup, manusia berupaya mengadakan air yang cukup bagi dirinya.
Penggunaan air yang tidak memenuhi persyaratan dapat menimbulkan terjadinya
gangguan kesehatan. Dalam perjalanannya, kualitas air semakin lama semakin
buruk bila dibiarkan tanpa ada penanganan yang baik.
Kini ilmu pengetahuan telah berkembang dengan cepatnya. Berbagai
teknologi pengolahan air telah diciptakan atau didesain. Pada prinsipnya,
pengolahan air adalah usaha- usaha yang dilakukan untuk merubah sifat suatu zat.
Hal ini sangat penting sekali dalam air minum yang sesuai dengan standar air
minum yang telah ditentukan. Sistem pengolahan air minum tergantung dari
kualitas sumber air bakunya. Pengolahan air yang terdiri dari proses koagulasi,
flokulasi, sedimentasi dan filtrasi kemudian ditambahkan chlorinasi disebut
sebagai pengolahan air minum sistem konvensional, seperti yang digunakan oleh
hampir seluruh PDAM di Indonesia.
Berdasarkan uraian di atas, dapat diketahui bahwa terdapat macam dan
tahapan yang harus dilakukan dalam sistem pengolahan air. Untuk lebih
memperdalam pengetahuan tentang sedimentasi maka akan dijelaskan mengenai
pengertian, fungsi, macam, proses serta alat dan bahan yang diperlukan dalam
tahap sedimentasi.
Sedimentasi adalah pemisahan padatan dan cairan (solid-liquid ) dengan
menggunakan gaya gravitasi untuk mengendapkan partikel suspensi, baik dalam
pengolahan air bersih (IPAM) maupun dalam pengolahan air limbah (IPAL).
Pada umumnya proses sedimentasi dilakukan setelah proses koagulasi dan
flokulasi dimana tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga
menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 3/33
Dengan kata lain, sedimentasi adalah suatu proses mengendapkan zat padat
atau tersuspensi non koloidal dalam air yang dilakukan dengan memanfaatkan
gaya gravitasi (Mulia, 2005).
Sedimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistem
pengolahan. Jika sumber dari influent kekeruhannya tinggi maka sebaiknya
dilakukan proses sedimentasi awal ( primary sedimentation) yang terlebih dahulu
melewati tahap koagulasi dan flokulasi. Dengan demikian akan mengurangi beban
pada tahap berikutnya. Sedangkan secondary sedimentation yang terletak pada
akhir percobaan gunanya untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari
proses sebelumnya dimana lumpur yang terkumpul tersebut dipompakan ke unit
pengolahan lumpur.
Kecepatan pengendapan partikel yang terdapat dalam air tergantung pada
berat jenis, bentuk dan ukuran partikel, viskositas air dan kecepatan aliran dalam
bak pengendap. Pada umumnya sedimentasi digunakan pada pengolahan air
minum, air limbah dan air limbah tingkat lanjutan. Tujuan pengolahan air minum
merupakan upaya untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai dengan
standar mutu air. Proses pengolahan air minum merupakan proses perubahan sifat
fisik, kimia, dan biologi air baku agar memenuhi syarat untuk digunakan sebagai
air minum (Sutrisno, 2006).
Gambar 1.1 Skema pengolahan air
Proses sedimentasi secara umum diartikan sebagai proses pengendapan
dimana akibat gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih berat dari
berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan
mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan
pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Pengendapan kandungan zat
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 4/33
padat di dalam air dapat digolongkan menjadi pengendapan diskrit, pengendapan
flokulen, pengendapan zone dan pengendapan kompresi/tertekan. Pada
pengolahan air minum yang digunakan adalah dengan pegendapan diskrit dan
pengendapan flokulen (Budiman, 2005).
1.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian sedimentasi
2. Untuk mengetahui fungsi sedimentasi
3. Untuk mengetahui proses sedimentasi
4. Untuk melihat hubungan variable-variabel terhadap effisiensi
penyisihan partikel dalam sumber air
1.3 Tinjauan pustaka
Pada dasarnya pengolahan air minum dapat diawali dengan penjernihan air,
pengurangan kadar bahan-bahan kimia terlarut dalam air sampai batas yang
dianjurkan, penghilangan mikroba patogen, memperbaiki derajat keasaman (pH)
serta memisahkan gas terlarut yang dapat mengganggu estetika dan kesehatan.
Air yang tidak jernih umumnya mengandung residu. Residu tersebut dapat
dihilangkan dengan proses penyaringan dan pengendapan. Untuk mempercepat
proses penghilangan residu tersebut perlu ditambahkan koagulan. Bahan koagulan
yang sering dipakai adalah tawas (alum). Untuk memaksimalkan proses
penghilangan residu, koagulan sebaiknya dilarutkan dalam air sebelum
dimasukkan ke dalam tangki pengendapan.
Sedimentasi dilakukan didalam sebuah tangki dimana tangki tersebut
berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur dan pasir. Pada
tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki sedimentasi ini
diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai
oksidator klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air (Azwar,
1996).
Mekanisme atau proses sedimentasi secara umum adalah sebagai berikut:
a. Pengendapan partikel flokulen berlangsung secara gravitasi.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 5/33
b. Flok yang dihasilkan pada proses koagulasi-flokulasi mempunyai ukuran
yang makin besar, sehingga kecepatan pengendapannya makin besar.
c. Untuk menghindari pecahnya flok selama proses pengendapan, maka aliran
air dalam bak harus laminer.
d. d.Aliran air yang masuk pada inlet diatur sedemikian rupa sehingga tidak
mengganggu pengendapan. Biasanya dipasang diffuser wall atau perforated
baffle untuk meratakan aliran ke bak pengendap dengan kecepatan yang
rendah. Diusahakan agar inlet bak langsung menerima air dari outlet bak
flokulator.
e. Air yang keluar melalui outlet diatur sedemikian, sehingga tidak mengganggu
flok yang telah mengendap. Biasanya dibuat pelimpah (weir) dengan tinggi
air di atas weir yang cukup tipis.
Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses
sedimentasi terbagi atas tiga macam:
a. Aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak
b. Partikel terdispersi merata dalam air
c. Pengendapan partikel yang dominan terjadi pada dasar bak sedimentasi
Sebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi 4 zona, yaitu:
a. Zona inlet
Dalam zona ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang
bak. Aliran meninggalkan zona inlet mengalir secara horisontal dan
langsung menuju bagian outlet.
b. Zona pengendapan
Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horisontal ke arah outlet. Dalam
zona ini terjadi proses pengendapan. Lintasan partikel diskret tergantung
pada besarnya kecepatan pengendapan.
c. Zona lumpur
Dalam zona ini lumpur terakumulasi. Sekali lumpur masuk area ini ia akan
tetap disana.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 6/33
d. Zona outlet
Dalam zona ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada
bagian melintang bak dan siap mengalir keluar bak.
Gambar 1.2 Sedimentation Basin Zones
Terdapat beberapa bentuk bak sedimentasi yaitu:
a. Segi empat (rectangular ). Pada bak ini air mengalir horizontal dari inlet
menuju outlet, sementara partikel mengendap ke bawah.
(a) (b)
Gambar 1.3 Bak sedimentasi berbentuk segi empat: (a) denah, (b) potongan
memanjang
b. Lingkaran (circular ) - center feed . Pada bak ini air masuk melalui pipa
menuju inlet bak dibagian tengah bak, kemudian air mengalir horizontal dari
inlet menuju outlet disekeliling bak, sementara partikel mengendap ke bawah.
Secara tipikal bak persegi mempunyai rasio panjang : lebar antara 2:1 – 3:1.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 7/33
(a) (b)
Gambar 1.4 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran-center feed (a) denah,
(b) potongan melintang
c. Lingkaran (circular ) –
periferal feed . Pada bak ini air masuk melalui
sekeliling lingkaran dan secara horizontal mengalir menuju ke outlet dibagian
tengah lingkaran, sementara partikel mengendap ke bawah . Hasil penelitian
menunjukkan bahwa tipe periferal feed menghasilkan short circuit yang lebih
kecil dibandingkan tipe center feed , walaupun center feed lebih sering
digunakan. Secara umum pola aliran pada bak lingkaran kurang mendekati
pola ideal dibanding bak pengendap persegi panjang. Meskipun demikian,
bak lingkaran lebih sering digunakan karena penggunaan peralatan
pengumpul lumpurnya lebih sederhana.
(a) (b)
Gambar 1.5 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran – periferal feed : (a) denah,
(b) potongan melintang
Zona Inlet atau struktur influen. Zona inlet mendistribusikan aliran air
secara merata pada bak sedimentasi dan menyebarkan kecepatan aliran yang baru
masuk. Jika dua fungsi ini dicapai, karakteristik aliran hidrolik dari bak akan lebih
mendekati kondisi bak ideal dan menghasilkan efisiensi yang lebih baik.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 8/33
Zona influen didesain secara berbeda untuk kolam rectangular dan circular .
Khusus dalam pengolahan air, bak sedimentasi rectangular dibangun menjadi satu
dengan bak flokulasi. Sebuah baffle atau dinding memisahkan dua kolam dan
sekaligus sebagai inlet bak sedimentasi. Desain dinding pemisah sangat penting,
karena kemampuan bak sedimentasi tergantung pada kualitas flok.
Zona outlet atau struktur efluen. Seperti zona inlet, zona outlet atau
struktur efluen mempunyai pengaruh besar dalam mempengaruhi pola aliran dan
karakteristik pengendapan flok pada bak sedimentasi. Biasanya weir atau
pelimpah dan bak penampung limpahan digunakan untuk mengontrol outlet pada
bak sedimentasi. Bak sedimentasi dilengkapi dengan settler . Settler dipasang pada
zona pengendapan dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi pengendapan
(Kawamura, 1991).
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 9/33
BAB II
METODOLOGI PERCOBAAN
2.1 Alat – alat yang digunakan
1. Bak pengendap (sedimentasi)
2. Tangki rerata
3. Cawan penguap 8 buah
4. Desikator
5. Oven
6. Gelas ukur 100 ml (2 buah)
7. Stopwatch
8. Timbangan
9. Pinset
10. TDS meter
11. Tang krus
2.2 Bahan yang digunakan
1. Aquades
2. Sampel air
3. Alum/tawas
2.3 Prosedur percobaan
Pengolahan air dengan menggunakan metoda sedimentasi
1. Bak equalisasi dan bak sedimentasi dibersihkan sehingga tidak ada lagi
partikulat-partikulat yang akan mengganggu proses pengolahan air.
2. Alat dipastikan sedemikian rupa sehingga aliran air dapat mengalir, mudah
diamati dan mudah dioperasikan. Skema alat dapat dilihat pada gambar
berikut :
Ket : Bak Equalisasi : adalah tangki berpenyekat yang berguna untuk
meratakan debit.
Bak Sedimentasi : adalah tangki pengendap yang berupa rectangular
tank.
Bak Bak
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 10/33
3. Sampel air disiapkan kemudian diaduk serta ditambahkan tawas.
4. Sampel air diperiksa sebelum dialirkan ke bak equalisasi untuk mengetahui
konsentrasi TSS, TDS dan TS.
5. Sampel air dialirkan ke dalam bak equalisasi dengan varisasi perlakuan
antara lain perbedaan waktu detensi (0, 20 dan 40 menit) dan perbedaan
jumlah lumpur (3 dan 6 gelas aqua).
6. Sampel air yang keluar dari bak sedimentasi diperiksa untuk mengetahui
konsentrasi TSS, TDS dan TS.
Pompa
airBak penampung
samel air
outlet
inlet
Bak sedimentasi
Bak equalisasi
Gambar 2.1 Susunan alat proses sedimentasi
7. Konsentrasi TSS, TDS dan TS ditentukan dengan:
- Konsentrasi TSS diukur secara gravimetri
a) Kertas saring dioven sampai beratnya konstan, lalu dimasukan
kedalam desikator
b) Sampel disaring menggunakan kertas saring, lalu dioven hingga
beratnya konstan
c) Nilai TSS = (kertas saring+sampel) – kertas saring
- Konsentrasi TDS diukur menggunakan TDS meter
- Konsentrasi TS = Konsentrasi TSS + Konsentrasi TDS
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 11/33
BAB III
HASIL dan PEMBAHASAN
3.1 Hasil
3.1.1 Efisiensi dari konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan variasi waktu
detensi
Waktu Detensi
(menit)
TSS
Input (mg/L)
TSS
Output (mg/L)
Efisiensi
Penyisihan (%)
0
1250
785 37,2
20 60 95,2
40 80 93,6
Tabel 3.1 Efisiensi TSS terhadap variasi waktu detensi
Gambar 3.1 Grafik hubungan efisiensi TSS terhadap variasi waktu detensi
Dari gambar grafik di atas, dapat dilihat bahwa efisiensi penyisihan TSS
yang didapat mengalami kenaikan pada waktu detensi 20 menit, yaitu 95,2 % dan
kemudian mengalami penurunan pada waktu detensi 40 menit menjadi 93,6 %.
y = 1.41x + 47.133
R² = 0.7287
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50
E f i s i e n s i P e n y i s i h a n
( % )
Waktu Detensi (menit)
Hubungan efisiensi TSS terhadap variasi waktu
detensi
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 12/33
Hal ini menunjukkan waktu detensi 20 menit merupakan waktu optimum
yang kami dapatkan dalam percobaan ini, dimana nilai efisiensi yang didapatkan
paling besar dibandingkan dengan efisiensi pada waktu detensi yang lainnya, yaitu
sebesar 95,2 %. Berdasarkan teori, semakin lama waktu detensi maka semakin
besar efisiensi penyisihan TSS nya atau waktu detensi berbanding lurus dengan
nilai efisiensi penyisihan.
Hasil yang didapatkan pada percobaan ini tidak sesuai dengan teori, dimana
nilai efisiensi meningkat pada waktu detensi 20 menit tapi kemudian mengalami
penurunan pada waktu detensi 40 menit sebesar 1,6 %. Hal ini disebabkan karena
adanya kesalahan perlakuan pada kertas saring yang digunakan untuk menimbang
endapan. Kertas saring yang dikeringkan dalam oven lalu ditimbang sampai
beratnya konstan kemudian di masukkan ke dalam desikator agar berat kertas
saring terjaga (tetap konstan), namun pada saat percobaan, praktikan terlambat
memasukkan kertas saring ke dalam desikator sehingga menyebabkan berat kertas
saring berubah atau tidak konstan lagi dan akhirnya memengaruhi keakuratan
hasil yang kami dapatkan berupa turunnya nilai efisiensi TSS pada waktu detensi
40 menit.
Konsentrasi TDS
Waktu Detensi
(menit)
TDS
Input (mg/L)
TDS
Output (mg/L)
Efisiensi
Penyisihan (%)
0 111 120 -8,12
20 121 155 -28,10
40 118 117 0,85
Table 3.2 Efisiensi TDS dengan variasi waktu detensi
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 13/33
Gambar 3.2 Grafik hubungan efisiensi TDS terhadap variasi waktu detensi
Dari gambar grafik di atas terlihat bahwa kurva mengalami penurunan dari
waktu detensi 0 menit ke 20 menit kemudian mengalami kenaikan pada waktu
detensi 40 menit dengan nilai efisiensi 0,85 %. Sehingga dapat disimpulkan
bahwa efisiensi TDS yang didapatkan tidak sesuai dengan teori, dimana nilai
efisiensi berbanding lurus terhadap waktu detensi.
Hal ini disebabkan karena akurasi alat yang kurang bagus. Pengukuran nilai
konsentrasi TDS dilakukan menggunakan TDS meter, namun konsentrasi TDS
input yang terukur pada alat seharusnya lebih besar nilainya dari pada konsentrasi
TDS outputnya agar didapat nilai efisiensi yang bernilai positif. Tetapi setelah
dilakukan tiga kali pengukuran ternyata hasilnya juga sama, nilai konsentrasi TDS
input lebih kecil dari pada TDS outputnya sehingga menyebabkan nilai efisiensi
yang didapat bernilai negatif dan terjadi penurunan pada waktu detensi 0 dan 20
menit, yaitu -8,12 dan -28,10 % dan pada waktu detensi 40 menit, nilai efisiensi
mengalami kenaikan menjadi 0,85 %.
y = 0.2243x - 16.275
R² = 0.0916-30-25
-20
-15
-10
-5
0
5
0 10 20 30 40 50
E f i s i e n s i p e n y i s i h a n
( % )
Waktu Detensi (menit)
Hubungan efisiensi penyisihan TDS terhadap
variasi waktu detensi
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 14/33
Konsentrasi TS
Waktu Detensi
(menit)
TS
Input (mg/L)
TS
Output (mg/L)
Efisiensi
Penyisihan (%)
0 1361 905 33,5
20 1371 215 84,3
40 1368 197 85,6
Table 3.3 Efisiensi TS dengan variasi waktu detensi
Gambar 3.3 Grafik hubungan efisiensi TS terhadap variasi waktu detensi
Dari gambar grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai efisiensi pada waktu
detensi 40 menit memiliki nilai yang paling besar dibandingkan dengan yang
lainnya yaitu 85,6%. Hal ini sesuai dengan teori, dimana waktu detensi
berbanding lurus dengan efisiensi penyisihan. Semakin lama waktu detensi maka
semakin besar nilai efisiensi penyisihan TS nya.
y = 1.3025x + 41.75
R² = 0.7687
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50
E f i s i e n
s i P e n y i s i h a n
( % )
waktu detensi (menit)
Hubungan efisiensi penyisihan TS terhadap
variasi waktu detensi
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 15/33
3.1.2 Efisiensi dari konsentrasi TSS, TDS, dan TS dengan variasi jumlah
lumpur
Konsentrasi TSS
Jumlah Lumpur
(botol aqua)
TSS
Input (mg/L)
TSS
Output (mg/L)
Efisiensi
penyisihan (%)
3 1.250 785 37,2
6 980 60 93,9
Table 3.4 Efisiensi TSS dengan variasi jumlah lumpur
Gambar 3.4 Grafik hubungan efisiensi TSS terhadap variasi jumlah lumpur
Dari gambar grafik diatas dapat terlihat bahwa pada penambahan jumlah
lumpur sebanyak 6 botol aqua, nilai effisiensinya sebesar 93,9 % dan pada jumlah
lumpur sebanyak 3 botol aqua, nilai efisiensinya sebesar 37,2 %. Dari data
tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang
ditambahkan pada proses sedimentasi, semakin besar pula efisiensi penyisihan
partikel padatan dalam air dan hal ini berbanding terbalik dengan teori, dimana
penambahan jumlah lumpur akan menyebabkan proses pengendapan lebih lama
y = 18.9x - 19.5
R² = 1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7
E f i s i e n s i P e n
y i s i h a n
( % )
Jumlah Lumpur (botol aqua)
Hubungan efisiensi penyisihan TSS terhadap variasi
jumlah lumpur
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 16/33
sedangkan waktu detensi yang digunakan untuk kedua variasi jumlah lumpur
adalah sama-sama 0 menit. Selain itu penambahan koagulan juga tidak berbeda,
sebanyak 35 mg/L untuk setiap penambahan lumpur sehingga nilai efisiensinya
seharusnya lebih kecil.
Konsentrasi TDS
Jumlah Lumpur
(botol aqua)
TDS
Input (mg/L)
TDS
Output (mg/L)
Efisiensi
penyisihan (%)
3 111 120 -8,11
6 64 65 -1,56
Table 3.5 Efisiensi TDS dengan variasi jumlah lumpur
Gambar 3.5 Grafik hubungan efisiensi TDS terhadap jumlah lumpur
Dari Gambar grafik di atas dapat dilihat bahwa dengan jumlah lumpur 3
botol, nilai effisiensinya sebesar -8,11% sedangkan dengan jumlah lumpur 6
botol, nilai efisiensinya yaitu -1,56 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin
banyak jumlah lumpur maka semakin besar nilai efisiensi penyisihan partikel
y = 2.1833x - 14.66
R² = 1-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-10 0 1 2 3 4 5 6 7
E f i s i e n s i P e n y i s i h a n
( % )
Jumlah Lumpur (botol aqua)
Hubungan efisiensi TDS terhadap variasi
jumlah lumpur
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 17/33
padatan dalam air. Hasil tersebut tidak sesuai dengan teori yang seharusnya
semakin kecil nilai efisiensinya seiring dengan penambahan jumlah lumpur karena
waktu detensi dan jumlah koagulan yang dipakai pada proses sedimentasi dengan
variasi jumlah lumpur ini adalah sama yaitu 0 menit dan 35 mg/L. Faktor yang
menyebabkan naiknya nilai efisiensi tersebut adalah karna perbedaan jenis lumpur
yang ditambahkan. Lumpur pertama berupa tanah yang agak pekat sedangkan
lumpur kedua adalah pasir, yang lebih cepat mengendap dari pada tanah karena
ukuran partikel pasir lebih besar daripada ukuran partikel tanah. Hal ini
menyebabkan efisiensi pada penambahan lumpur kedua lebih besar dari pada
lumpur pertama.
Konsentrasi TS
Jumlah Lumpur
(botol aqua)
TS
Input (mg/L)
TS
Output (mg/L)
Efisiensi
penyisihan (%)
3 1361 905 33,5
6 1044 125 88
Table 3.6 Efisiensi TS dengan variasi jumlah lumpur
Gambar 3.6 Grafik hubungan efisiensi TS terhadap variasi jumlah lumpur
y = 18.167x - 21
R² = 1
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7
E f i s i e n s i P e n y i s i h a n
( % )
Jumlah Lumpur (botol aqua)
Hubungan efisiensi penyisihan TS terhadap variasi
jumlah lumpur
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 18/33
Pada penambahan 3 botol lumpur memiliki nilai effisiensi 33,5% sedangkan
pada penambahan 6 botol lumpur memiliki nilai effisiensi 88%. Hal ini
menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan pada
proses sedimentasi maka nilai effisiensi penyisihan partikel padatan dalam air
semakin besar. Padahal menurut teori, semakin banyak lumpur yang ditambahkan,
semakin lama proses pengendapan dan semakin kecil nilai efisiensinya. Jadi hasil
yang didapatkan pada percobaan berbanding terbalik dengan teori dan ini
disebabkan karena adanya perbedaan ukuran partikel lumpur yang ditambahkan
pada proses sedimentasi. Pada lumpur pertama, ukuran partikel nya lebih kecil
dari pada ukuran partikel pada lumpur kedua sehingga lebih lama mengendap dan
menyebabkan kecilnya nilai efisiensi dari pada lumpur yang kedua.
3.2 Pembahasan
Pada percobaan pengolahan air ini, dilakukan pengujian pengaruh waktu
detensi dan penambahan jumlah lumpur terhadap efisiensi penyisihan TS, TDS,
dan TSS dengan metode sedimentasi kontinyu.
Percobaan pertama yaitu melakukan pengujian konsentrasi serta efisiensi
penyisihan TS, TDS, dan TSS dengan variabel waktu detensi yang berbeda-beda.
Langkah awal yang dilakukan adalah mencampur air dengan lumpur dan koagulan
35 mg/L yang berfungsi untuk menstabilkan partikel padatan dalam air, sehingga
partikel tersebut dapat membentuk flok yang pada akhirnya mengendap karena
adanya gaya gravitasi. Proses pengadukan diperlukan untuk mempercepat
pembentukan flok-flok pada saat pencampuran air dengan lumpur dan koagulan
(tawas).Selanjutnya dilakukan proses sedimentasi, air yang telah dicampur lumpur
dan tawas tadi dialirkan ke dalam bak equalisasi yang memiliki sekat-sekat yang
berfungsi untuk meratakan debit air. Selanjutnya air akan masuk ke bak
sedimentasi yang memiliki plat settler yang berfungsi untuk mempercepat
pengendapan. Semakin banyak plat settler yang digunakan, semakin besar
endapan yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan semakin banyak partikel-partikel
yang bertumbukan dengan plat settler dan akhirnya jatuh ke dasar bak yang
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 19/33
disebut ruang lumpur. Karena proses sedimentasi yang dipakai pada percobaan ini
adalah proses sedimentasi kontinyu, dimana dilakukan penambahan umpan air
secara terus-menerus dan diiringi pengambilan sampel (outlet), kemudian
dilakukan pengujian konsentrasi TS, TDS, dan TSS sebagai konsentrasi awal atau
konsentrasi TS, TDS, dan TSS sebelum memasuki bak dengan waktu detensi 0,
20, dan 40 menit. Nilai efisiensi masing-masing untuk TS, TDS, dan TSS
mengalami kenaikan seiring dengan semakin lamanya waktu detensi
(Isnaniawardhana, 2009).
Berdasarkan grafik hubungan efisiensi TS, TDS, dan TSS terhadap variasi
waktu detensi yang disajikan pada Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3 dapat dilihat bahwa
efisiensi penyisihan TSS mengalami kenaikan pada waktu detensi 20 menit yaitu
95,2 % kecuali pada efisiensi penyisihan TDS dan TS, yang terbesar adalah pada
waktu detensi 40 menit sebesar 0,85 % dan 85,6 %. Hasil yang diperoleh tidak
terlalu signifikan, dimana nilai efisiensi TSS menurun pada waktu detensi 40
menit sedangkan nilai efisiensi TDS dan TS terus meningkat seiring
bertambahnya waktu detensi. Hal ini dikarenakan adanya kesalahan teknis pada
saat percobaan penghitungan konsentrasi TSS, dimana praktikan terlambat
memasukkan kertas saring yang telah dikeringkan hingga beratnya konstan ke
dalam desikator yang digunakan untuk mengukur endapan. Hal ini menyebabkan
berat kertas saring menjadi lebih berat dari berat awalnya sehingga perhitungan
konsentrasi TSS dan nilai efisiensinya juga menjadi kurang akurat.
Pada variabel kedua percobaan ini, diberikan perlakuan penambahan jumlah
lumpur yang dicampurkan yaitu 3 dan 6 botol lumpur. Dari gambar grafik 3.4,
3.5, dan 3.6 dapat dilihat hubungan efisiensi TS, TDS, dan TSS terhadap variasi
jumlah lumpur, dimana efisiensi mengalami kenaikan seiring dengan penambahan
jumlah lumpur.
Dengan nilai efisiensi penyisihan masing-masing TS, TDS, dan TSS dari
penambahan 3 botol lumpur sebesar 37,2 %, -8,11 %, dan 33,5 % menjadi 88 %,
1,6 %, dan 93,9 % pada penambahan 6 botol lumpur. Kenaikan ini dikarenakan
adanya perbedaan struktur serta ukuran partikel endapan atau lumpur yang
ditambahkan ke dalam air, dimana pada lumpur pertama (3 botol) merupakan
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 20/33
tanah yang agak pekat sedangkan pada lumpur kedua (6 botol) merupakan pasir.
Hal ini menyebabkan efisiensi pada penambahan jumlah lumpur sebanyak 6 botol
lebih besar dibandingkan dengan jumlah lumpur 3 botol karena pasir lebih cepat
mengendap dari pada tanah. Penyebabnya karena ukuran partikel pasir lebih besar
dari pada ukuran partikel tanah. Selain itu koagulan yang digunakan pada kedua
variasi lumpur ini jumlahnya sama yaitu 35 mg/L dan mempunyai waktu detensi
sama-sama 0 menit., dan berarti hasil percobaan berbanding terbalik dengan teori
yang mengatakan bahwa semakin banyak lumpur yang ditambahkan, semakin
kecil efisiensi penyisihannya.
Efisiensi TSS optimal yang didapat pada percobaan ini adalah pada waktu
detensi 20 menit dengan jumlah lumpur sebanyak 3 botol yaitu 95,2 %. Efisiensi
TDS optimal adalah pada waktu detensi 40 menit dengan jumlah lumpur 3 botol
sebesar 0,85%. Efisiensi TS optimal pada waktu detensi 0 menit dengan jumlah
lumpur 6 botol sebesar 88 %.
3.3 Rekapitulasi
Pada percobaan pengolahan air dengan cara sedimentasi diperoleh
rekapitulasi data efisiensi untuk konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan variasi
waktu detensi 0, 20, 40 dan 60 menit dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut.
Waktu Detensi
(menit)
Efisiensi Penyisihan (%)
TSS TDS TS
0 37,2 -8,12 33,5
20 95,2 -28,1 84,3
40 93,6 0,85 85,6
Tabel 3.7 Efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi waktu detensi
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 21/33
Gambar 3.7 Grafik hubungan efisiensi TSS, TDS dan TS terhadap variasi waktu
detensi
Berdasarkan gambar grafik diatas, untuk konsentrasi TSS nilai efisiensi
yang paling besar adalah 95,2 % dengan waktu detensi 20 menit. Untuk masing-masing konsentrasi TDS dan TS nilai efisiensi yang paling besar adalah 0,85 %
dan 85,6 % dengan waktu detensi 40 menit.
Dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu detensi maka akan semakin
besar efisiensi TSS, TDS dan TS (Isnaniawardhana, 2009). Namun, pada saat
waktu detensi 40 menit untuk konsentrasi TSS nilai efisiensinya terjadi penurunan
sedangkan TDS dan TS mengalami kenaikan pada waktu detensi 40 menit. Hal ini
disebabkan karena adanya kesalahan teknis pada saat percobaan. Kertas saring
yang digunakan untuk menyaring endapan guna mencari nilai konsentrasi dan
nilai efisiensi TSS dikeringkan terlebih dahulu di dalam oven sampai beratnya
konstan dan didapat berat kertas saring awal. Setelah itu kertas saring dimasukkan
ke dalam desikator agar berat kertas saring tetap konstan. Namun praktikan
terlambat memasukkan kertas saring ke dalam desikator sehingga kemungkinan
besar terjadi penambahan berat pada kertas saring yang menyebabkan hasil
perhitungan konsentrasi dan efisiensi yang didapat tidak signifikan..
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50
E f i s i e n s i P e n y i s i h a n
( % )
Waktu Detensi (menit)
Hubungan efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi
waktu detensi
TSS
TDS
TS
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 22/33
Pada rekapitulasi data efisiensi untuk konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan
variasi jumlah lumpur yaitu 3 dan 6 botol lumpur, dapat dilihat pada Gambar 3.8
berikut.
Jumlah Lumpur
(botol aqua)
Efisiensi Penyisihan (%)
TSS TDS TS
3 37,2 -8,11 33,5
6 93,9 -1,56 88
Tabel 3.8 Efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi jumlah lumpur
Gambar 3.8 Grafik efisiensi TSS, TDS dan TS terhadap variasi jumlah lumpur
Berdasarkan gambar grafik di atas, efisiensi TDS, TSS, dan TS semakin
meningkat dari penambahan jumlah lumpur dari 3 ke 6 botol, dengan nilai
efisiensi masing-masing yaitu dari -8,11 %, 37,2 %, dan 33,5 % menjadi -1,56 %,
93,9 %, dan 88 %. Hal ini berbanding terbalik dengan teori yang mengatakan
bahwa semakin banyak lumpur yang ditambahkan, semakin kecil nilai
efisiensinya.
Secara logika pada penambahan lumpur yang lebih sedikit yaitu 3 botol
akan lebih cepat mengendapnya dari pada jumlah lumpur yang 6 botol, karena
perlakuan yang diberikan sama yaitu penambahan koagulan dengan jumlah yang
-20
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7
E f i s i e n s i P e n y i s i h a n
( % )
Waktu Detensi (menit)
Hubungan efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap
variasi jumlah lumpur
TSS
TDS
TS
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 23/33
sama yaitu 35 mg/L pada kedua variasi lumpur tersebut dan dengan waktu detensi
yang sama yaitu 0 menit. Sehingga air akan lebih jernih pada penambahan lumpur
3 botol dari pada air yang ditambahkan dengan jumlah lumpur yang 6 botol.
Namun perolehan hasil percobaan yang tidak sesuai dengan teori ini
disebabkan oleh adanya perbedaan ukuran partikel lumpur, dimana pada lumpur
pertama (3 botol) merupakan tanah sedangkan pada lumpur kedua (6 botol)
merupakan pasir. Hal ini lah yang mengakibatkan nilai efisiensi pada penambahan
lumpur kedua lebih besar dari pada lumpur pertama karena partikel pasir pada
lumpur kedua berukuran lebih besar dan lebih cepat mengendap dari pada ukuran
partikel tanah pada lumpur pertama yang lebih kecil sehingga lama mengendap
dan menyebabkan nilai efisiensinya kecil.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 24/33
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Waktu detensi berbanding lurus dengan efisiensi pengendapan, semakin
lama waktu detensi maka semakin besar pula nilai efisiensi pengendapannya
sehingga kualitas air yang diolah semakin baik.
2. Jumlah lumpur berbanding terbalik dengan efisiensi pengendapan, semakinsedikit lumpur yang digunakan, semakin besar pula efisiensi
pengendapannya.
3. Efisiensi TSS optimum pada variasi waktu detensi diperoleh pada waktu
detensi 20 menit dengan nilai efisiensi masing-masing adalah 95,2 %.
Efisiensi TDS dan TS optimum didapat pada waktu detensi 40 menit yaitu
0,85 % dan 85,6 %. Sedangkan efisiensi TSS, TDS, dan TS optimum pada
variasi penambahan jumlah lumpur adalah pada penambahan 6 botol lumpur
dengan nilai efisiensi masing-masing yaitu 93,9 %, -1,56 %, dan 88 %.
4.2 Saran
Dari praktikum yang telah dikerjakan, kami memberikan beberapa saran
kepada kelompok berikutnya yaitu :
1. Diharapkan kepada praktikan untuk tidak menggunakan TDS meter dalam
mengukur konsentrasi TDS dikarenakan hasil yang didapat tidak akurat.
2. Sebelum mengambil sampel di outlet, diharapkan kepada praktikan untuk
memastikan air pada bak sedimentasi dalam keadaan tenang agar
pengukuran lebih akurat.
3. Setelah mengoven dan menimbang kertas saring awal, diharapkan kepada
praktikan untuk segera memasukkan kertas saring tersebut ke dalam
desikator agar berat kertas saring tetap dalam keadaan konstan dan
pengukuran menjadi lebih akurat.
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 25/33
Lampiran
A. Perhitungan TSS, TDS, TS dan effisiensi untuk variasi waktu detensi
Konsentrasi TSS
Volume sampel = 100 ml
Dimana, a = kertas saring awal
b = kertas saring + endapan
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
(-)
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 26/33
Efisiensi TSS, TDS, dan TS
Dimana, Cin = Konsentrasi TSS sebelum lewat bak (mg/L)
Cout = Konsentrasi TSS sesudah lewat bak (mg/L)
Efisiensi TSS
td = 0 menit
TSSin = 1250 mg/L
TSSout = 785 mg/L
% =
=
= 37,2 %
td = 20 menit
TSSin = 1250 mg/L
TSSout = 60 mg/L
% =
=
= 95,2 %
td = 40 menit
TSSin = 70 mg/L
TSSout = 80 mg/L
% =
=
= 93,6 %
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 27/33
Efisiensi TDS
td = 0 menit
TDSin = 111 mg/L
TDSout = 120 mg/L
% =
=
= -8,1 %
td = 20 menit
TDSin = 121 mg/L
TDSout = 155 mg/L
% =
=
= -28,1 %
td = 40 menit
TDSin = 118 mg/L
TDSout = 117 mg/L
% =
=
= 0,85 %
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 28/33
Efisiensi TS
td = 0 menit
TSin = TSSin + TDSin
= (1250+111) mg/L
= 1361 mg/L
TSout = TSSout + TDSout
= (785 +120) mg/L
= 905 mg/L
% =
=
= 33,5 %
td = 20 menit
TSin = TSSin + TDSin
= (1250+121) mg/L
= 1371 mg/L
TSout = TSSout + TDSout
= (60+155) mg/L
= 215 mg/L
% =
=
= 84,3 %
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 29/33
td = 40 menit
TSin = TSSin + TDSin
= (1250+118) mg/L
= 1368 mg/L
TSout = TSSout + TDSout
= (80+117) mg/L
= 197 mg/L
% =
=
= 85,6 %
B. Perhitungan TSS, TDS, TS dan effisiensi untuk variasi jumlah lumpur
Efisiensi TSS
Jumlah lumpur = 3 botol aqua
TSSin = 1250 mg/L
TSSout = 785 mg/L
% =
=
= 37,2 %
Jumlah lumpur = 6 botol aqua
TSSin = 980 mg/L
TSSout = 60 mg/L
% =
=
= 93,9 %
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 30/33
Efisiensi TDS
Jumlah lumpur = 3 botol aqua
TDSin = 111 mg/L
TDSout = 120 mg/L
% =
=
= -8,1 %
Jumlah lumpur = 6 botol aquaTDSin = 64 mg/L
TDSout = 65 mg/L
% =
=
= -1,6 %
Efisiensi TS
Jumlah lumpur = 3 botol aqua
TSin = 1.361 mg/L
TSout = 905 mg/L
% =
=
= 33,5 %
Jumlah lumpur = 6 botol aqua
TSin = 1.044 mg/L
TSout = 125 mg/L
% =
=
= 88 %
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 31/33
DAFTAR PUSTAKA
Azwar, Asrul. Dr., M.P.H. 1996. Pengantar Ilmu Kesehatan Lingkungan. Mutiara
Sumber Widya: Jakarta
Chandra, Budiman. 2005. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta : Penerbit
Buku Kedokteran EGC.
Gintings, Perdana. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri.
Pustaka Sinar Harapan : Jakarta.
Isnaniawardhana, J. Nobelia. 2009. Pengaruh Waktu Detensi dan Penggunaan
Lumpur pada Proses Koagulasi-Flokulasi Pengolahan Air Gambut
Berwarna.http://www.ftsl.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2007/08/Pengaruh%2
0Waktu%20Detensi.pdf (diakses tanggal 14 November 2011)
Kawamura. 1991. Integrated Design of Water Treatment Facilities. USA: John
Wiley&Sons, Inc.
Mulia, Ricki M.2005. Kesehatan Lingkungan. Graha Ilmu : Yogyakarta
Sutrisno, C. Totok, dkk. 2006. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Rineka
Cipta.
Suratmo, Gunawan F. 1992. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan. Gajah
Mada University Press : Yogyakarta
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 32/33
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM TEKNIK KIMIA I
PENGOLAHAN AIR
Disusun Oleh :
Kelompok VI
Kelas A
1. Andi Muhammad S. (0907136218)
2. Hotni Lamtiar (0907136196)
3. Novika Sri Wardani (0907133096)
4. Rio Andhika (0907121239)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1
F A K U L T A S T E K N I K
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2011
5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 33/33