Coagulation

Nur Istianah, ST,MT,M.Eng

Outline

Coagulant Destabilisation

Metal Natural

Definition

Stability

colloi

d

Chem-physic

Introduction

Definition

3

Koagulasi merupakan proses

destabilisasi dari partikel dalam

bentuk tersuspensi maupun kolloid.

Colloid

6

Kolloid nerupakan

- partikel yang sangat terlarut dengan ukuran

berkisar antara 1 nm – 0,1 nm (10-7 – 10-8

cm),

- tidak dapat mengendap secara natural dan

tidak dapat dipisahkan dengan pengolahan

secara fisik.

7

Kolloid dalam air bersifat :

- hidropobik atau hidropilik.

- Kolloid hidropobik seperti clay bersifat tidak saling

menarik dengan medium liquid dan kurang stabil

dengan adanya elektrolit dalam air limbah. Sehingga

lebih mudah untuk di koagulasi.

Colloid

8

- membentuk lapisan (layer) yang mempunyai muatan

berlawanan dan bersifat dapat melekatkan partikel

secara kimiawi

- memungkinkan partikel bersatu membentuk

gumpalan (flok) yang mempunyai densitas lebih

besar dari air, sehingga dapat diendapkan pada

periode waktu tertentu

Coagulant

Koagulan

Coagulant

Aluminium sulphate

Ferric chloride

Lime

Coagulant aids

11

Karakteristik:

Aluminium sulphate

asam (korosif)

pH proses sekiar 5,5 – 7,6

muatan flok positip pada pH 7,6 dan negatip pada pH 8,2

membutuhkan alkaliniti dalam air

Aluminium sulphate

Larut dalam air membentuk Al3+

Berkapasitas besar untuk netalisasi ion negatif koloid

Ion Al3+ membentuk hidroksida Al(OH)3

Al(OH)3 menangkap partikel koloid

Terjadi flokulasi

Dilanjutkan pengendapan

12

Ferric chloride Saat ditambahkan dalam air, ion besi mengndap

Endapan yang terbentuk: Fe(OH)3

Fe(OH)3 menangkap partikel koloid

Terjadi flokulasi

Dilanjutkan pengendapan

13 pH optimum sekiar 5 – 8

Lime

Saat ditambahkan dalam air, pH naik

Kemudian terbentuk ion karbonat

Ion karbonat dan calcium membentuk CaCO3

CaCO3 menangkap partikel koloid

Terjadi flokulasi -> pengendapan

14 CO2 ditambahkan untuk menurunkan pH yang tinggi

Lime

Saat ditambahkan dalam air, pH naik

Kemudian terbentuk ion karbonat

Ion karbonat dan calcium membentuk CaCO3

CaCO3 menangkap partikel koloid

Terjadi flokulasi -> pengendapan

15 CO2 ditambahkan untuk menurunkan pH yang tinggi

16

[ Al2(OH)nCl6-n]m Dimana 1 < n < 5 dan m > 10

Polyaluminium Khlorida (PAC)

PAC yang merupakan bentuk polimer

Lebih efisien mengendapkan partikel organik dan tidak membutuhklan lagi penambahan koagulan pembantu

Akhir-akhir ini koagualan PAC juga banyak digunakan untuk proses klarifikasi air maupun air limbah. Dibanding dengan koagulan lainnya

Coagulant aids

17

Polyelectrolytes

• Polimer organik dengan rantai panjang

• Dapat berupa kation, anion atau non-ionik

Activated silica

• Sebagai koagulan juga sebagai flokulan

Kaolin

• Efektif mengendapkan partikel padat yanng sangat kecil

Activated silica

18

Penambahan Ni2(SiO3)

Asidifikasi

Terbentuk endapan SiO2

SiO2 menggabungkan partikel

Flokulasi

19

Ozone

Ozone juga merupakan koagulan pembantu yang effektip (Singer, 1990).

Dengan doses 0,5 – 1,5 mg/l sudah sangat effektip. Kelebihan doses dapat menurunkan effektivitas koagulasi.

Ozone tidak meingkatkan partikel removal tetapi sangat membantu dalam meningkatkan densiti dari flok.

Natural polyelektrolit seperti chitosan juga effektip

sebagai koagulan pembantu. Chitosan merupakan

polimer kationik (berat molekul sekitar 106) dibuat

dengan asidifiaksi chitin.

Chitin diperoleh dari kulit kepiting, udang atau

kerang. Chitosan bersifat biodegredable dan nontoxic.

Penggunaan chitosan effektip pada pH < 6,5.

Doses 0,2 mg/l meningkatkan flokulasi dengan

alum serta akan mengurangi doses alum.

Chitosan

Mekanisme koagulasi

-

- -

-

Kolloid

alk

alin

iti

Alu

m

ata

u F

e

po

lye

lektr

olit

sili

ka

ka

tio

nik

+

+

Pengadukan cepat

Doses koagulan

Zeta

po

ten

sia

l

Ko

nse

ntr

asi io

n

-

Uku

ran

flo

k

waktu

Pengadukan lambat

+

+

+ -

- Anionik atau nonionik

polielektrolit

-

sedimentasi

destabilisasi kolloid tumbuhnya flok pengendapan

Di plant, tahap koagulasi, flokulasi dan sedimentasi

dapat dilakukan terpisah atau pada satu unit.

Pengadukan cepat

1 menit (A)

Pengadukan lambat

20 – 40 menit (B)

Sedimentasi 15-

60 menit

(C)

Inlet Koagulan

Effluent

Endapan

Unit koagulasi-flokulasi-sedimentasi

konvensional

Ketiga unit koagulasi – flokulasi – sedimentasi juga

dapat dilakukan pada 1 unit, atau disebut Clarifier.

Seperti : Solid contact clarifier

Upflow clarifier, dll

Solid contact clarifer

C

A

B

A. Koagulasi

B. Flokulasi

C. Sedimentasi

Bahan kimia

Effluent

Influent

Sludge

Drain

C B

A A. Koagulasi

B. Flokulasi

C. Sedimentasi

Effluent

Influent

koagulan

Thickner

Clafrifier tipe tube settler

THANKS FOR YOUR ATTENTION

The best person is one give something useful always