Tahapan Tahapan Proses Water Treatment

  • View
    27

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tahap tahap proses Water Treatment

Text of Tahapan Tahapan Proses Water Treatment

I. SUMBER AIR DAN SIFAT SIFAT AIR

1.1. Air

Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai

jenis pencemar air berasal dari :

a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan.

b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan.

Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya diminimalkan.

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.

1.2. Karakteristik Air

2.2.1. Karakteristik Fisik Air

A. 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.

B. Temperatur

Kenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobic ynag mungkin saja terjadi.

C. Warna

Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.

D. Solid (Zat padat)

Kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari kedalam air.

E. Bau dan rasa

Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga serta oleh adanya gas seperti H2S yang terbentuk dalam kondisi anaerobik, dan oleh adanya senyawa-senyawa organik tertentu

1.3. Karakteristik Kimia Air

A. pH

Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentukmolekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH.

B. DO (dissolved oxygent)

DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik.

C. BOD (biological oxygent demand)

BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. BOD dan COD digunakan untuk memonitoring

D. COD (chemical oxygent demand)

COD adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia.

E. Kesadahan

Kesadahan air yang tinggi akan mempengaruhi efektifitas pemakaian sabun, namun sebaliknya dapat memberikan rasa yang segar. 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.

F. Senyawa-senyawa kimia yang beracun

Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat ( 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) 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.

II.TAHAPAN TAHAPAN PROSES WATER TREATMENT SYSTEM1. SCRENINGScreening merupakan unit operasi yang diaplikasikan pada awal pengolahan air . Tujuan dari screening ini adalah untuk pemisahan material berukuran besar seperti kertas, plastik, kayu, daun dan sebagainya.Berdasarkan teknik pengoperasian, screening diklasifikasi menjadi dua (2) klasifikasi yaitu :Screening yang dioperasikan secara maual, screen yang dibersihkan secara manual (mempergunakan tangan).Screening yang dioperasikan secara automatis : screen dengan pemisahan padatan berlangsung secara kontinyu, pemisahan padatan dapat dilakukan secara mekanik atau dengan aliran air itu sendiri.Berbagai jenis screen yang bisa diaplikasikan pada pengolahan air seperti gambar berikut

2. EQUALISASI PADA PENGOLAHAN AIR

Equalisasi bukan merupakan suatu proses pengoiahan tetapi merupakan suatu cara / teknik untuk meningkatkan efektivitas dari proses pengolahan selanjutnya. Keluaran dari bak equalisasi adalah adalah parameter operasional bagi unit pengolahan sellanjutnya seperti flow, level/derajat kandungan polutant, temperatur, padatan, dsb.

Kegunaan dari equalisasi adalah :

1. Membagi dan meratakan volume pasokan (influent) untuk masuk pada proses treatment.

2. Meratakan variabel & fluktuasi dari beban organik untuk menghindari shock loading pada sistem pengolahan biologi

3. Meratakan pH untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses netralisasi.

4. Meratakan kandungan padatan (SS, koloidal, dls b) untuk meminimalkan kebutuhan chemical pada proses koagulasi dan flokulasi.Sehingga dilihat dari fungsinya tersebut, unit bak equalisasi sebaiknya dilengkapi dengan mixer, atau secara sederhana konstruksi/peletakan dari pipa inlet dan outlet diatur sedemikian rupa sehingga menimbulkan efek turbulensi!mixing.Idealnya pengeluaran (discharge) dari equalisasi dijaga konstan selama periode 24 jam, biasanya dengan cara pemompaan maupun cara cara lain yang memungkinkan.

Untuk menentukan kebutuhan volume bagi bak equalisasi, perlu diketahui dahulu flow patern dari discharge limbah yang ada, seperti kita ketahui sangatlah jarang dan langka discharge limbah yang konstan dari waktu ke waktu, karena jika discharge dan bebannya sudah konstar maka tidaklah perlu dibuat bak equalisasi. Untuk mendapatkan data flow patern perlu dilakukan pengukuran debit air secara periodik (misalnya setiap 30 menit atau setiap jam) dalam kurun waktu tertentu, tergantung pada proses yang ada ( 24 jam, 1 minggu, 1 bulan. dlsb.) artinya adalah : ada siklus proses yang selesai dalam 1 hari dan diulang ulang lagi proses tersebut pada hari berikutnya, untuk kasus tersebut pengukuran debit air cukup dilakukan selama 24 jam, tetapi ada kasus lain dimana siklus prosesing memakan waktu sampai beberapa hari, artinya proses hari ini berbeda dengan proses esok harinya dan berbeda juga pada hari lusanya dan, seterusnya, sehingga pada kasus ini perlu diamati terus minimal selama 1 siklus.

3. KOAGULASI & FLOKULASI

II.A. KOAGULASI

Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid, suspended solid halus dengan penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan kimia secara merata. Dalam suatu suspensi, koloid tidak mengendap (bersifat stabil) dan terpelihara dalam keadaan terdispersi, karena mempunyai gaya elektrostatis yang diperolehnya dari ionisasi bagian permukaan serta adsorpsi ion-ion dari larutan sekitar. Pada dasarnya koloid terbagi dua, yakni koloid hidrofilik yang bersifat mudah larut dalam air (soluble) dan koloid hidrofobik yang bersifat sukar larut dalam air (insoluble). Bila koagulan ditambahkan ke dalam air, reaksi yang terjadi antara lain adalah:

Pengurangan zeta potensial (potensial elektrostatis) hingga suatu titik di mana gaya van der walls dan agitasi yang diberikan menyebabkan partikel yang tidak stabil bergabung serta membentuk flok;

Agregasi partikel melalui rangkaian inter partikulat antara grup-grup reaktif pada koloid;

Penangkapan partikel koloid negatif oleh flok-flok hidroksida yang mengendap.

Untuk suspensi encer laju koagulasi rendah karena konsentrasi koloid yang rendah sehingga kontak antar partikel tidak memadai, bila digunakan dosis koagulan yang terlalu besar akan mengakibatkan restabilisasi koloid. Untuk mengatasi hal ini, agar konsentrasi koloid berada pada titik dimana flok-flok dapat terbentuk dengan baik, maka dilakukan proses recycle sejumlah settled sludge sebelum atau sesudah rapid mixing dilakukan. Tindakan ini sudah umum dilakukan pada banyak instalasi untuk meningkatkan efektifitas pengolahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi antara lain:

Kualitas air meliputi gas-gas terlarut, warna, kekeruhan, rasa, bau, dan kesadahan.

Jumlah dan karakteristik koloid.

Derajat keasaman air (pH).

Pengadukan cepat, dan kecepatan paddle.

Temperatur air.

Alkalinitas air, bila terlalu rendah ditambah dengan pembubuhan kapur; Karakteristik ion-ion dalam air.

Koagulan yang paling banyak digunakan dalam praktek di lapangan adalah alumunium sulfat [Al2(SO4)3], karena mudah diperoleh dan harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis koagulan lain. Sedangkan kapur untuk pengontrol pH air yang paling lazim dipakai adalah kapur tohor (CaCO3). Untuk mencapai derajat pengadukan yang memadai, berbagai cara pengadukan dapat dilakukan, diantaranya:

1. Pengadukan Mekanis

Dapat dilakukan menggunakan turbine impeller, propeller, atau paddle impeller.

2. Pengadukan Pneumatis

Sistem ini menggunakan penginjeksian udara dengan kompresor pada bagian bawah bak koagulasi. Gradien kecepatan diperoleh dengan pengaturan flow rate udara yang diinjeksikan.

3. Pengadukan hidrolis

Pengadukan cepat menggunakan sistem hidrolis dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya melalui terjunan air, aliran air dalam pipa, dan aliran dalam saluran. Nilai gradien kecepatan dihitung berdasarkan persamaan sebelumnya. Sementara besar headloss masing-masing tipe pengadukan hidrolis berbeda-beda tergantung pada sistem hidrolis yang dipakai. Untuk pengadukan secara hidrolis, besar nilai head