FLOKULASI-KOAGULASI LAPORAN

LAPORAN TETAP PRAKTIKUMTEKNIK PENGOLAHAN LIMBAHPenentuan Kondisi Pengendapan Optimum dari Koagulasi-Flokulasi

Oleh : Atika Wulandari (061130401054) Dessy Ratnasari (061130401057) Fertarina Pratiwi (061130401060) Ismaniar (0611301401063) M.Reza Ardhiansyah (061130401066) Nurjanah Ramadani (061130401068) Vera Agustin Sitompul (061130401073)Group : II/ 3KICInstruktur :Zulkarnain, S.T, M.T

Laboratorium teknik kimiaPoliteknik negeri sriwijaya palembang 2012PENENTUAN KONDISI PENGENDAPANOPTIMUM DARI KOAGULASI-FLOKULASI

I. TUJUAN Menentukan kondisi optimum pengendapan dari koagulasi dan flokulasi dengan metode jar test Mendapatkan dosis optimum dari koagulan

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN 2.1 Alat yang digunakan Jar test kit1 Gelas ukur 1liter1 pH meter1 Turbidimeter1 Stopwatch1 Labu ukur1 Pipet ukur 10ml1 Bola karet1 Gelas kimia 1liter4

2.2 Bahan yang digunakan Tawas(10,25,50,75)ml Aquadest Sampel air (air sumur)225 ml

III. DASAR TEORIKoagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid karena penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karenaadanya gaya grafitasi. Koagulasi juga merupakan penambahan koagulan dapat menetralkan muatan dan meruntuhkannya yang berada di sekitar koloid sehingga dapat menggumpal. Sedangkan koagulan adalah zat kimia yang menyebabkan destabilisasi muatannegatif partikel di dalam suspensi. Zat ini merupakan donor muatan positip yang digunakan untuk mendestabilisasi muatan negatip partikel.Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi sebagai berikut : Suhu airSuhu air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi. Bila suhu air diturunkan , maka besarnya daerah pH yang optimum pada proses kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan. Derajat Keasaman (pH)Proses koagulasi akan berjalan dengan baik bila berada pada daerah pH yang optimum. Untuk tiap jenis koagulan mempunyai pH optimum yang berbeda satu sama lainnya. Jenis KoagulanPemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya efektivitas daripadakoagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbukatau butiran. Kadar ion terlarutPengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu : pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium, kalsium dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap proses koagulasi. Tingkat kekeruhanPada tingkat kekeruhan yang rendahproses destibilisasi akan sukar terjadi. Sebaliknya pada tingkat kekeruhan air yang tinggi maka proses destabilisasi akan berlangsung cepat. Tetapi apabila kondisi tersebut digunakan dosis koagulan yang rendah maka pembentukan flok kurang efektif. Dosis koagulanUntuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan dosis yang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik. Kecepatan pengadukanTujuan pengadukan adalah untuk mencampurkan koagulan ke dalam air. Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air. Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang terbentuk AlkalinitasAlkalinitas dalam air ditentukan oleh kadar asam atau basa yang terjadi dalam air (Tjokrokusumo, 19920. Alkalinitas dalam air dapat membentuk flok dengan menghasil ion hidroksida pada reaksihidrolisa koagulan.Flokulasi adalah proses pengadukan lambat agar campuran koagulan dan air baku yang telah merata membentuk gumpalan atau flok dan dapat mengendap dengan cepat.Tujuan utama flokulasi adalah membawa partikel ke dalam hubungan sehingga partikel-partikel tersebut saling bertabrakan, kemudian melekat, dan tumbuh mejadi ukuran yang siap turun mengendap. Pengadukan lambat sangat diperlukan untuk membawa flok dan menyimpannya pada bak flokulasi.Sebelum tiba di bak flokulasi, air sudah dikoagulasikan, dan sudah memiliki inti flok (microflocs). Sehingga kini saatnya mendorong inti flok menjadi kumpulan dan membentuk flok yang lebih besar. Waktu penahanan sekitar 20 sampai 60 menit dibutuhkan, oleh karena itu bak flokulasi harus 50 kali lebih besar dari unit kecepatan pengadukan. Pergejolakan yang lembut diperlukan pada unit ini untuk menaikkan pengadukkan dengan seksama. Meskipun pengadukan seharusnya tidak terlalu keras karena akan menyebabkan rusaknya flok yang sudah terbentuk. Bak flokulasi dikategorikan menjadi tipe aliran mendatar (axial flow type/hydraulic) atau tipe aliran melintang (cross flow type/mechanical).Flokulasi menyebabkan peningkatan ukuran dan densitas dari partikel yang terkoagulasi, menghasilkan pengendapan partikel-partikel flok yang lebih cepat. Kecepatannya mungkin akan terakselerasi lebih lanjut dengan adanya penambahan flokulan. Flokulan merupakan senyawa yang digunakan untuk membentuk senyawa dari polutan yang mudah mengendap dan atau senyawa yang mempunyai ukuran yang lebih besar dengan suatu reaksi kimia. Flokulan yang biasanya digunakan dalam proses flokulasi adalah tawas (Al2(SO4)3, kapur (CaO), dan polyaluminium chloride (PAC). Flokulan juga dapat berupa polielektrolit seperti polisakarida dan asam poliamino yang dihasilkan atau dieksresikan oleh bakteri selama pertumbuhan bakteri tersebut.Penggunaan tawas, kapur dan PAC sebagai flokulan mempunyai beberapa kelemahan, yaitu: Penggunaan tawas dan PAC mengakibatkan air menjadi asam karena pembentukan sulfat dalam air mencapai 550 mg/L yang dapat mengganggu kesehatan manusia apabila dikonsumsi. Asam juga dapat mengakibatkan korosi benda-benda dari logam. Pembentukan asam mengakibatkan kebutuhan penetral, yaitu NaOH, menjadi lebih banyak sehingga tidak ekonomis. Kapur dapat membuat air menjadi sadah karena adanya ion kalsium.

Ada dua jenis proses flokulasi yaitu : Flokulasi perikinetikFlok yang diakibatkan oleh adanya gerak thermal (panas) yang dikenal sebagai gerak Brown, prosesnya disebut flokulasi perikinetik. Gerak acak dari partikel-partikel koloid yang ditimbulkan karena adanya tumbuhan molekul-molekul air, akan mengakibatkan terjadinya gabungan antar partikel lebih sangat kecil 1 < 100 milimikron (Sank R.K, 1986). Flokulasi orthokinetikFlokulasi orthokinetik adalah suatu proses terbentuknya flok yang diakibatkan oleh terbentuknya gerak media (air) misalnya pengadukan (Sank R.K, 1986). Pada umumnya kecepatan aliran cairan akan berubah terhadap tempat dan waktu. Perubahan kecepatan dari satu titik ke titik lainnya dikeal sebagai gradien kecepatan, dengan notasi G. Dengan adanya perbedaan kecepatan aliran media cair akan mempunyai aliran kecepatan yang berbeda pula akibatnya akan terjadi tumbukan atau kontak antar partikel.Proses flokulasi terdiri dari tiga langkah :1. Pelarutan reagen melalui pengadukan cepat (1 menit ; 100 rpm)2. Pengadukan lambat untuk membentuk dan menggambung flok (10 menit ; 60 rpm)3. Pemisahan flok-flok dengan koloid yang terkurung dari larutan melalui pengendapan.

*Faktor faktor yang mempengaruhi flokulasi :Untuk mencapai kondisi flokulasi yang dibutuhkan, ada beberapafaktor yang harus diperhatikan, seperti misalnya :1. Waktu flokulasi2. Jumlah energi yang diberikan3. Jumlah koagulan4. Jenis dan jumlah koagulan/flokulan pembantu5. Cara pemakaian koagulan/flokulan pembantu6. Resirkulasi sebagian lumpur (jika memungkinkan)7. Penetapan pH pada proses koagulasi

Reaksi kimia untuk menghasilkan flok adalah:Al2(SO4)3.14H2O + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 14H2O + 6CO2Pada air yang mempunyai alkalinitas tidak cukup untuk bereaksi dengan alum, maka perlu ditambahkan alkalinitas dengan menambah kalsium hidroksida.Al2(SO4)3.14H2O + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 14H2ODerajat pH yang optimum untuk alum berkisar 4,5 hingga 8, karena aluminium hidroksida relatif tidak terlarutJar Test adalah suatu percobaan skala laboratorium untuk menentukan kondisi operasi optimum pada proses pengolahan air dan airlimbah. Metode ini dapat menentukan nilai pH, variasi dalam penambahandosis koagulan atau polimer, kecepatan putar, variasi jenis koagulan ataujenis polimer, pada skala laboratorium untuk memprediksi kebutuhan pengolahan air yang sebenarnya.Metode Jar Test mensimulasikan proses koagulasi dan flokulasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi (suspended solid) dan zat zat organik yang dapat menyebabkan masalah kekeruhan, bau, dan rasa. Jar Test mensimulasikan beberapa tipe pengadukan dan pengendapan yang terjadi di clarification plant pada skala laboratorium. Dalam skala laboratorium, memungkinkan untuk dilakukannya 6 tes individual yang dijalankan secara bersamaan. Jartest memiliki variabel kecepatan putar pengaduk yang dapat mengontrol energi yang diperlukan untuk proses.Prinsip jar test suatu larutan koloid yang mengandung partikel-partikel kecil dan koloid dapat dianggap stabil bila :1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa jam).2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebihbesar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan elektrostatis antara partikel satudengan yang lainnya. Dengan pembubuhan koagulan tersebut, maka stabilitas akan terganggu karena : Sebagian kecil tawas tinggal terlarut dalam air, molekul-molekul ini dapat menempelpada permukaan koloid dan mengubah muatan elektrisnya karena sebagian molekul Albermuatan positif sedangkan koloid bisanya bermuatan negatif (pada pH 5 8). Sebagian besar tawas tidak terlarut dan akan mengendap sebagai flok Al(OH) 3yang dapat mengurung koloid dan membawanya kebawah.

IV. PROSEDUR KERJAa) Menyiapkan gelas kimia 1 liter sebanyak 4 buahb) Menyiapkan contoh air dan mengatur pH serta kekeruhanc) Kemudian mengisi air sebanyak 400ml ke dalam masing-masing gelas kimia. Jika pH awal tidak netral, maka pH diatur kisaran 6-8, kemudian ditaruh di bawah alat jar test.d) Selanjutnya ditambahakan 1% secara bertingkat mulai 10ml, 25 ml, 50ml dan 75ml ke dalam masing-masing gelas kimia.e) Lalu diaduk dengan kecepatan 120rpm selama 1 menit. Dan dilankutkan dengan pengadukan dengan kecepatan45 rpm selama 10 menit.f) Setelah itu, larutan dibiarkan beberapa menit agar flok-flok mengendap.g) Kemudian mengamati bentuk flok yang terjadi, waktu pengendapan dan volume flok yang terbentuk.h) Setelah itu mengukur dan mencatat pH, kekeruhan dan warna dari supernatan yang ada.

V. DATA PENGAMATAN Contoh air sebelum penambahan tawaspH: 4Turbidity:18,0Cond: 46,8TDS: log 22mg/lSalt : 0Suhu: 31,5CWarna : kuning

Contoh air setelah penambahan tawas, namun belum dilakukan pengadukanNo.Vol. tawas(ml)Vol.sampel(ml)pHSaltTurbidity

CondTDS(mg/l)Warna

110225-099525,3Log 12Kuning keruh




Contoh air setelah penambahan tawas dan telah dilakukan pengadukanNo.Vol.tawas+sampel(ml)pHSaltTurbidityCondTDS(mg/l)Waktu(menit)Warna

1400-0100116,4Log 735Bening kekuningan




VII. ANALISIS PERCOBAANPercobaan kali ini adalah penentuan kondisi pengendapan optimum dari koagulasi dan flokulasi. Tujuan dari percobaan ini yaitu menentukan kondisi optimum tersebut dengan menggunakan metode jar test. Koagulasi itu sendiri merupakan suatu proses penambahan bahan kimia (koagulan) sehingga terjadi penggumpalan koloid karena adanya gaya gravitasi sehingga gumpalan tersebut mengendap ke bawah. Sedangkan proses terbentuknya flok-flok dinamakan flokulasi. Metode jar test merupakan metode pengadukan. Pada percobaan ini sampel yang digunakan yaitu sampel air sumur. Warna dari air sumur ini kuning memiliki pH 4, turbidity 18, TDS log 22 mg/l, suhu 31,5C dan tidak memiliki kandungan garam. Sampel air sumur ditambahakan tawas sehingga warna air pun menjadi kuning keruh dan sifat fisiknya pun ikut berubah tentunya. Semakin banyak tawas yang diberikan semakin keruh sampel air tersebut. lalu dilakukan pengadukan dengan seperangkat alat jar test. Pengadukan ini bertujuan agar tawas tersebut merata dengan sampel dan membantu agar mempercepat penggumpalan koloid.Setelah dilakukan pengadukan terlihat gumpalan-gumpalan kecil yang melayang-layang di dalam sampel air tersebut. sampel ini dibiarkan untuk beberapa menit dan ternyata gumpalan-gumpalan tersebut mengendap ke bawah. Air yang ditambahakan tawas 25ml lebih bening dibanding sampel lain dengan waktu 36 menit. Ini menunjukkan bahwa sampel air sumur yang digunakan pada percobaan ini mencapai kondisi pengendapan optimum pada penambahan tawas 25ml.

VIII. KESIMPULANDari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa faktor yang mempengaruhi proses flokulasi dan koagulasi ini adalah suhu, pH, kekeruhan serta konsentrasi tawas. Tawas akan menjernihkan air jika konsentrasi tawas denga volume sampel air pas. Sedangkan jika konsentrasi tawas tersebut tidak seimbang atau terlalu banyak dari volume air maka akan mengeruhkan air. Pada percobaan ini kondisi pengendapan optimum sampel air sumur didapat pada penambahan tawas 25ml dengan volume 400ml. Sifat fisik sampel air pada penambahan tawas 25ml tersebut yaitu turbidity 996, cond log 25,2 mg/l, TDS log 12, tidak mengadung garam dan warnanya bening kekuningan.IX. DAFTAR PUSTAKA Hilwatullisan.penuntun praktikum teknik pengolahan limbah 2012. Palembang. Polsri http://envist2.blogspot.com/2009/05/flokulasi.html http://redoxct.blogspot.com/2009/01/air-adalah-sumber-kehidupan-air-juga.html http://evynurhidayah.wordpress.com/2012/01/17/laporan-jartest/

Documents

FLOKULASI-KOAGULASI LAPORAN