LAPORAN KOAGULASI

7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI

1/13

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM TEKNIK LINGKUNGAN II

PERCOBAAN KOAGULASI - FLOKULASI

Disusun oleh

Kevin Sapoetra 103138792932002

Loecky Harvianto 103132565464622

Stefanny Trifena 103136838229644

Pembimbing Praktikum:

Dr. Chris Salim

Riana Ayu Kusumadewi, S.T., M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGANFAKULTAS CLEAN ENERGY AND CLIMATE CHANGE

UNIVERSITAS SURYA

TANGERANG, BANTEN

2015


2/13

1

PRAKTIKUM 09

PERCOBAAN KOAGULASI - FLOKULASI

Hari/ tanggal praktikum : Senin, 28 Oktober 2015

Tempat : Studio Teknik Lingkungan Surya University Serpong

I. Tujuan Percobaan

1.

Memahami proses koagulasi dan flokulasi

2. Menentukan dosis optimum koaguan yang diperlukan dalam pengolahan air

II. Teori Dasar

Kekeruhan dalam air disebabkan oleh zat zat tersuspensi dalam bentuk

lumpur kasar, lumpur halus dan koloid. Permukaan koloid bermuatan listrik

sehingga koloid sulit untuk bersatu membentuk partikel ukuran yang lebih besar,

akibatnya partikel stabil dan sulit untuk mengendap.

Proses pengendapan berkaitan dengan proses koagulasi dan flokulasi.

Koagulasi adalah peristiwa pembentkan ata pengumpulan partikel-partikel kecil

menggunakan zat koagulan. Flokulasi adalah peristiwa pengumpulan partikel-

partikel kecil hasil koagulasi menjadi flok yang lebih besar sehingga cepat

mengendap. Tawas dan kapur merupakan zat koagulan dan flokulan yang telah

banyak digunakan dalam proses koagulasi (Putra, 2009).

Senyawa koagulan adalah senyawa yang mempunyai kemampuan

mendestabilisasi koloid (menetralkan muatan listrik pada permukaan koloid)

sehingga koloid dapat bergabung satu sama lain membentuk flok dengan ukuran

yang lebih besar sehingga mudah mengendap. Banyak jenis koagulan yang dapat

digunakan untuk pengolahan air, seperti senyawa aluminium (Al2(SO4)3),


3/13

2

senyawa besi (FeCl3, FeSO4), PAC (Poly Aluminium Chloride), TOPAC, dan

lain sebagainya. Salah satu jenis koagulan yang paling banyak digunakan adalah

koagulan tawas (aluminium sulfat).

Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4

Beberapa faktor yang mempengaruhi proses koagulasi dan flokulasi antara

lain sebagai berikut (Manurung, 2012) :

1. Suhu

Suhu berkaitan dengan pH optimal cairan, di mana proses koagulasi

dinyatakan dapat berjalan baik jika pH air baku olahan (ABO) berkisar 8-10.

Jika ABO tidak dalam kisaran tersebut maka penambahan koagulan ke dalam

ABO tidak ekonomis karena koagulan tidak bekerja optimal.

2. Bentuk koagulan

Secara ekonomis, laju pencampuran akan lebih efektif jika koagulan diberikan

pada keadaan cair dibandingkan dalam bentuk padat.

3. Tingkat kekeruhan

Pada tingkat kekeruhan rendah, destabilisasi sulit terjadi. Jadi akan lebih

mudah jika koagulasi dilakukan pada tingkat kekeruhan yang tinggi.

4. Kecepatan pengadukan

Pengadukan bertujuan untuk mempercepat kontak antara kandungan suspensi

(koloid) dalam ABO dengan koagulan yang ditambahkan. Jika pengadukan

lambat, pengikatan akan berlangsung tepat sasaran sehingga flok yang

terbentuk juga sedikit dan akibatnya proses penjernihan tidak maksimal.

Demikian halnya jika pengadukan berlangsung terlalu cepat, maka

kemungkinan flok yang terbentuk akan terurai kembali.

Koagulasi merupakan proses pengumpulan melalui reaksi kimia. Reaksi

koaguasi dapat berjalan dengan membuthkan zaat pereaksi (koagulan) sesuai

dengan zat yang terlarut. Koagulan yang banyak digunakan adalah tawas, kapur,

dan kaporit. Dari hasil reaksi koagullan itu, tergantng jenis dan konsentrasi ion-


4/13

3

ion terlarut dalam air olahan serta konsentrasi yang diharapkan sesuai dengan

standar baku. Untuk mempercepat proses koagulasi dalam air limbah maka

dilakukan pengadukan denganslow mixing / static mixingmaupun rapid mixing

(Kusnaedi, 2010).

Tujuan percobaan koagulasi adalah untuk menentukan dosis koagulan

yang optimum yang diperlukan dalam pengolahan air. Prinsip dasar percobaan

koagulasi-flokulasi adalah sejumlah volume air ditambah koagulan dengan variasi

dosis, kemudian dilakukan pengocokan cepat (rapid mixing) selama 1 menit

dengan tujuan untuk mencampurkan koagulan ke dalam air, sehingga terjadi

netralisasi muatan koloid oleh koagulan (proses koagulasi). Selanjutnya dilakukan

pengocokan lambat (slow mixing) agar partikelpartikel tersebut bergabung satu

sama lain membentuk flok yang lebih besar (proses flokulasi). Pengadukan

lambat ini bertujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel terkoagulasi

berukuran mikro menjadi partikel-partikel flok yang lebih besar. Flok-flok ini

kemudian akan beragregasi dengan partikel-partikel tersuspensi lainnya.

Pengadukan lambat akan memperpendek jarak antar partikel sehingga

gaya tarik menarik antar pertikel menjadi lebih besar dan dominan dianding gaya

tolaknya, yang mengjasilkan konyak dan tumbukan antar partikel yang lebih

banyak dan sering. Kontak inilah yang menggumpalkan partikel-partikel padat

terlarut terkoagulasi berukuran mikro menjadi partikel-partikel flok yang lebih

besar. Ketika pertumbuhan flok sudah cukup maksimal massa dan ukurannya

flok-flok ini akan mengendap ke dasar resevoir sehingga terbentuk dua lapisan

yaitu lapisan air jernih pada bagian atas reservoir dan lapisan endapan flok yang

menyerupao lumpur pada dasar reservoir (Karamah, 2014)

Jar-test telah digunakan selama puluhan tahun oleh pabrik pengolahan air

untuk mengembangkan informasi tentang dosis kimia yang harus digunakan

untuk menemukan koagulasi yang efektif dan tersedimentasi. Cara ini

beradaptasi, dimodifikasi dan dikembangkan serta divariasikan untuk beradaptasi


5/13

4

dengan kondisi spesifik yang dihadapi oleh pabrik mereka. Bagian dasar dari

peralatan ini ialah multi place stirer. Jenis stirrer yang termasuk dayng persegi

panjang dipasang pada poros panjang dan didorong dari atas tabung dnegan

mekanisme roda gigi, dan dayung persegi panjang dipasang berdiri dalam tabung

uji dan yang kedua diputar oleh magnet yang terletak di mekanisme driver dimana

tabung diletakan (Logsdon, 2002).

III. Prinsip Percobaan

Koagulasi adalah proses penambahan zat kimia (koagulan) yang

memilliki kemampuan untuk menjadikan partikel koloid tidak stabil sehingga

partikel siap membentuk flok (gabungan partikel-partikel kecil). Flokulasi adalah

proses pembentukan dan penggabungan flok dari partikel-partikel tersebut yang

menjadikan ukuran dan beratnya lebih besar sehingga mudah mengendap. Proses

koagulasi dan flokulasi pada skala laboratorium dilakukan dengan peralatan jar

tes. Beberapa senyawa koagulan yang biasa digunakan adalah tawas, senyawa

besi, PAC (poli alumunium klorida) dan lain-lain (Wagiman, 2014).

Pengadukan campuran dibagi menjadi dua berdasarkan kecepatan

pengadukannya, yaitu pengadukan cepat dengan kkecepatan 150 rpm dan

pengadukan lambat dengan kecepatan 50-100 rpm. Pengadukan cepat dilakukan

selama 5 menit yang dihitung sejak penambahan koagulan. Pengadukan cepat ini

bertujuan untuk menghasilkan dispersi yang seragam dari partikel-partikel koloid

dan untuk meningkatkan kesempatan partikel untuk kontak dan bertumbukan satu

sama lain. Sedangkan pengadukan lambat dilakukan dengan waktu pengadukan

yang divariasikan mulai dari 10 menit tepat setelah pengadukan cepat selesai.

Pengadukan lambat ini bertujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel

terkoagulasi berukuran mikro menjadi partike-partikel flok yang lebih besar.

Flok-flok ini kemudian akan beragregasi dengan partikel-partikel tersuspensi

lainnya. Pengadukan pelan akan memperpendek jarak antar partikel sehingga

gaya tarik menarik antar partikel menjadi lebih besar dan dominan dibanding gaya

tolak menolakanya, yang menghasilkan kontak dan tumbukan antar partikel yang


6/13

5

lebih banyak dan sering. Kontak inilah yang menggumpalkan partikel-partikel

apdat terlarut terkoagulasi berukuran mikro menjadi partikel flok yang lebih besar

(Karamah, 2014)

IV. Alat dan Bahan

Timbangan

Analitik

Gelas ukur

100mlKertas Saring

Gelas Kimia

1000mlDeionized Water Turbidimeter

Gelas ukur 1000mlTawas Pipet tetes


7/13

6

pH meterSampel air Jar Test

Tabel 1. Alat dan Bahan

V. Cara Kerja

a)

Pembuatan larutan tawas

No. Cara Kerja Keterangan

1.Ditimbang 5 gr alumunium sulfat

2.Dilarutkan dengan 500 ml aquades

Tabel 2. Pembuatan larutan tawas


8/13

7

b) Percobaan koagulasi-flokulasi

No.Cara Kerja Keterangan

1. Dimasukan air sampel kedalam 4gelas kimia 1000 ml

2.Disimpan masing masing kedalam

jar-test

3.Ditambahkan larutan tawas secara

bertahap mulai dari 1ml, 2ml,

3ml, 4ml


9/13

8

4.Dikocok dengan kecepatan 100

rpm selama 1 menit

5.Dikocong dengan kecepatan 60

rpm selama 10 menit

6.Amati bentuk flok, dan waktu

untuk kecepatan mengendapnya

langsung setelah pengocokan

lambat selesai.

7.Disaring dengan kertas saring

8.

Diperiksa kekeruhan dengan

menggunakan turbidimeter

(dimasukan kedalam tabung

sample). Dicatat hasil yang tertera

di layar.


10/13

9

9.Diperiksa pH dengan

menggunakan pH meter. Dilihat

sampai setlah penurunan tidak

jauh terhitung, lalu dicatat hasil

yang tertera di layar.

Tabel 3. Percobaan koagulasi-flokulasi

VI. Hasil dan Pembahasan

Parameter pH

awal

pH

air

Turbiditas

(NTU)

Waktu

mengendap

Bentuk

flok

Tanpa Tawas7.01 6.60 31.85 - Partikel

halus

Tawas 1ml7.16 6.83 16.83 01.27 Partikel

halus


halus


11/13

10


halus

Tawas 4ml

7.88 6.97 15.54 02.54 Partikel

halus

Tabel 4. Hasil Percobaan

Didapatkan data hasil dari praktikum bahwa, dari segala perlakuan yang

dilakukan berupa penambahan tawas dengan dosis yang berbeda, diperoleh dosis

optimum pada saat ditambahkan 2ml larutan tawas. Hal ini dapat disimpulkan

karena proses penurunan turbiditas yang paling rendah berada di spesies dengan

penambahan tawas 2ml (dari 31.85 NTU menjadi 14.04 NTU). Partikel yang

dihasilkan kurang lebih sama secara kasat mata, berbentuk partikel kecil halus

yang mengendap dan melayang. Waktu pengendapan diambil pada saat partikel

mulai mengendap sampai dengan pengendapan yang terjadi tidak lagi terlihat

banyak perbedaan. Pengamatan yang dilakukan terlapau singkat karena partikel

yang mengendap masih sangat halus dan terlihat belum cukup besar uuntuk

mengendap. Hal ini dapat dikarenakan faktor pH tidak diperhitungkan dalam

praktikum kali ini. Dengan pH sampel pada kisaran 7 dan karena penambahan

tawas maka pH menjadi cenderung menuju kondisi asam, akan tetapi pada saat

dosis optimal, pH yang terukur menunjukan pH 7, tidak terlalu jauh dengan pH

awal. Ada kemungkinan bahwa pengendapan optimum dapat terjadi lebih optimal

jika derajat keasamannya dapat diatur pada pH 7 ataupun lebih basa untuk

menemukan penyebab penurunan yang lebih akurat.

Banyak faktor yang perlu diperhitungkan dalam proses koagulasi dan

flokulasi yang tidak dijadikan variasi pada praktikum kali ini. Pertama bahan

limbah / sample air yang digunakan tidak diteliti terlebih dahulu kandungan

umum yang terkandung di dalam sampel air yang digunakan. Dari ciri fisik yang

dapat diamati secara langsung, air sampel dari kelompok kami air tidak keruh,

dan berbau seperti deterjen. Hal ini disebabkan karena spot pengambilan sampel

berada di selokan perumahan medang di pagi hari, yang mana merupakan waktu


12/13

11

puncak penggunaan air untuk mandi. Pada tingkat kekeruhan rendah, destabilisasi

sulit terjadi. Jadi akan lebih mudah jika koagulasi dilakukan pada tingkat

kekeruhan yang tinggi.

Pengaturan pH optimum juga tidak dilakukan, karena pH cukup

memberikan pengaruh yang cukup signifikan dalam reaksi yang terjadi antar

koagulan dan zat partikuat untuk terjadinya reaksi. proses koagulasi dinyatakan

dapat berjalan baik jika pH air baku limbah berkisar 8-10. Jika limbah tidak

dalam kisaran tersebut maka penambahan koagulan ke dalam limbah tidak

ekonomis karena koagulan tidak bekerja optimal.

Kecepatan putaran yang diberikan hanya satu untuk setiap masing-masingtahap (rapid and slow mixing). Sehingga tidak dapat diketahui, apakah

pengadukan yang dilakukan telah optimal atau belum, karena jika pengadukan

terlalu lambat, pengikatan akan berlangsung tepat sasaran sehingga flok yang

terbentuk juga sedikit dan akibatnya proses penjernihan tidak maksimal.

Demikian halnya jika pengadukan berlangsung terlalu cepat, maka kemungkinan

flok yang terbentuk akan terurai kembali.

VII.

Kesimpulan

1. Metode untuk melakukan koagulasi dan flokulasi ini adalah dengan metode

jar test yang terdiri dari 3 tahapan besar yaitu titrasi untuk penetralan pH,

penambahan koagulan, pengadukan cepat dan lambat, dan pengukuran TSS

secara spektrofotometri. Koagulasi berlangsung setelah penambahan koagulan

berupa tawas dilakukan dan disertai dengan pengadukan cepat dengan

kecepatan 100 rpm selama 1 menit. Flokukasi berlangsung setelah dilakukan

pengadukan lambat dengan kecepatan 60 rpm selama 10 menit dan akhirnya

mengendap di dasar gelas setelah didiamkan.

2. Dosis koagulan yang optimum untuk sampel limbah cair tahu ini adalah 20 ml

dengan nilai TSS sebesar 14.04 NTU berkurang sebanyak lebih dari 16 NTU

dari sample yang belum diberi penambahan tawas dan dilakakukan jar-test


13/13

12

VIII. Daftar Pustaka

Karamah, Eva Fathul, dan Andrie Oktafauzan Lubis. 2007. Perlakuan Koagulasi

Dalam Proses Pengolahan Air Dengan Membran: Pengaruh Waktu

Pengadukan Pelan Koagulan Alumunium Sulfat Terhadap Kinerja Membran.

Program Studi Teknik Kimia Departemen Teknik Gas&Petrokimia.

Universitas Indonesia: Depok.

Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor Untuk Air Minum. Swadaya: Jakarta

Logsdon, Gary S. 2002. Filter Maintenance and Operations Guidance Manual.

American Water Works Association: Washington

Putra, Sugili, dkk. 2009. Optimasi Tawas Dan Kapur Untuk Koagulasi Air

Keruh Dengan Penanda I-131. Dalam Prosiding Seminar Nasional V SDM

Teknologi Nuklir ISSN 1978-0176: Yogyakarta.

Manurung, Tambak, dkk. 2012. Efektivitas Biji Kelor (Moringa oleifera) Pada

Pengolahan Air Sumur Tercemar Limbah Domestik. Jurnal Ilmiah Fakultas

Teknik LIMITs. Vol 8, No.1: 37-41.

Documents

LAPORAN KOAGULASI