28
BAB IV. KOAGULASI/FLOKULASI Pada bab ini dideskripsikan prinsip-prinsip dasar dari koagulasi, flokulasi, dan koagulan secara umum, serta pengunaannya. Ada beberapa fasilitas dan perlengkapan yang digunakan dalam proses koagulasi/flokulasi, prosedur operasi dan pekerjaan secara umum yang dilakukan yang berhubungan dengan permasalahan proses koagulasi. Pada bab ini disimpulkan dengan diskusi untuk penanganan yang aman dalam pengunaan bahan-bahan kimia koagulan, khususnya alum Proses koagulasi dan flokulasi adalah proses yang membantu dalam penanganan bahan-bahan solid yang tidak dapat mengendap. Proses koagulasi adalah proses yang menyangkut pemberian dan pengadukan cepat salah satu atau lebih bahan- bahan kimia koagulan di dalam air, dimana partikel yang terbentuk disebut dengan flok. Proses Flokulasi, yang sebagiannya bertumpang tindih dengan proses koagulasi, memerlukan pengadukan lambat dalam waktu tertentu agar terbentuk flok yang lebih besar, berat dan lebih mudah mengendap. Flok-flok ini nantinya akan lebih mudah dihilangkan pada proses berikutnya seperti sedimentasi dan filtrasi. 4.1. Diskripsi koagulasi/flokulasi 1

Modul 3 koagulasi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Modul 3  koagulasi

BAB IV.

KOAGULASI/FLOKULASI

Pada bab ini dideskripsikan prinsip-prinsip dasar dari koagulasi, flokulasi, dan koagulan

secara umum, serta pengunaannya. Ada beberapa fasilitas dan perlengkapan yang

digunakan dalam proses koagulasi/flokulasi, prosedur operasi dan pekerjaan secara

umum yang dilakukan yang berhubungan dengan permasalahan proses koagulasi. Pada

bab ini disimpulkan dengan diskusi untuk penanganan yang aman dalam pengunaan

bahan-bahan kimia koagulan, khususnya alum

Proses koagulasi dan flokulasi adalah proses yang membantu dalam penanganan bahan-

bahan solid yang tidak dapat mengendap. Proses koagulasi adalah proses yang

menyangkut pemberian dan pengadukan cepat salah satu atau lebih bahan-bahan kimia

koagulan di dalam air, dimana partikel yang terbentuk disebut dengan flok. Proses

Flokulasi, yang sebagiannya bertumpang tindih dengan proses koagulasi, memerlukan

pengadukan lambat dalam waktu tertentu agar terbentuk flok yang lebih besar, berat dan

lebih mudah mengendap. Flok-flok ini nantinya akan lebih mudah dihilangkan pada

proses berikutnya seperti sedimentasi dan filtrasi.

4.1. Diskripsi koagulasi/flokulasi

Air alam mengandung partikel-partikel dengan berbagai ukuran. Nilai pengendapan

hidrolik partikel halus dalam air sangat kecil dan memerlukan waktu yang lama untuk

mengendap pada dasar tangki. Suatu partikel lumpur yang ukurannya 0,05 mm

memerlukan 11 jam untuk mengendap pada dasar tangki yang dalamnya 3 m pada suhu

250C dan partikel tanah liat yang ukurannya 0,002 mm memerlukan waktu 4 hari.

Sedangkan air baku biasanya mengandung koloid yang lebih halus dari 0,0001 mm dan

bermuatan listrik negative. Disebabkan oleh muatan listrik tersebut maka koloid tersebut

tidak pernah settle dalam air. Air dengan kondisi demikian memerlukan proses kimiawi

yang disebut koagulasi dan bahan kimia yang digunakan disebut koagulan.

1

Page 2: Modul 3  koagulasi

Prinsip koagulasi dapat dijelaskan dari dua aspek yaitu pembentukan flok dan muatan

listrik.

Pembentukan flok, jika koagulan ditambahkan ke dalam air dan diaduk

merata akan dihasilkan endapan glatinus yang disebut flok. Flok ini

mempunyai sifat mengikat suspensi ketika akan turun ke dasar tangki.

Oleh karena itu bersifat menghilangkan partikel koloid dengan cepat.

Proses koagulasi ini juga menghilangkan warna dan rasa.

Gaya-gaya alamiah, partikel dalam air biasanya bermuatan listrik negatif.

Antara satu partikel dengan lainnya terjadi gaya tolak menolak, seperti

kutup pada magnit yang saling menolak terhadap muatan sejenis. Dalam

pengolahan air gaya saling tolak ini disebut Potensial Zeta. Gaya tersebut

cukup kuat untuk membuat partikel koloid dalam bentuk suspensi.

Gaya Van der waals, gaya ini terdapat pada seluruh partikel dan

cendrung untuk menarik partikel-partikel bergabung, gaya tarik menarik

ini berlawanan dengan potensial zeta. Jika potensial zeta lebih besar dari

gaya Van der waals maka partikel cendrung dalam bentuk tersuspensi,

sebaliknya bila potensial zeta lebih kecil dari gaya Van der waals maka

partikel cendrung dalam bentuk tersedimen.

Muatan listrik, Ion-ion flok bermuatan listrik positif sedangkan partikel

koloid bermuatan negative , jadi flok menarik partikel koloid dan

mengendap didasar tangki.

4.2. Prinsip Dasar koagulasi/flokulasi

Dalam proses koagulasi/flokulasi ada dua hal sebagai dasar menyangkut proses

penanganan partikel-partikel yang tidak dapat mengendap yaitu :

Ukuran Partikel

Gaya alami antar partikel

4.2.1. Ukuran partikel , umumnya air alam terdiri dari tiga macam padatan yang tidak

dapat mengendap. Dari bentuk yang terbesar sampai yang terkecil, sebagaimana

ditunjukan pada Tabel 3-1, partikel-partikel tersebut adalah :

Suspensi

2

Page 3: Modul 3  koagulasi

Koloid

Padatan terlarut

Padatan tersuspensi adalah partikel yang terbawa terus akibat adanya gaya alami

pada aliran air. Padatan terlarut ini terlalu kecil dimana ukurannya (0,01 mm) dan tidak

dapat mengendap dengan cepat dan pada proses pengolahan air, partikel ini biasanya

disebut suspended solid. Suspended solid yang lebih besar dari (>0,01 mm) adalah

padatan yang dapat mengendap pada bagian bawah wadah atau bagian dasar kolam

sedimentasi dalam waktu 4 jam.

Contoh koloidal solid yang terdapat pada pada air adalah lumpur, bakteri zat

warna dan virus. Koloid tersebut tidak dapat mengendap di dalam rentang waktu yang

layak (Tabel 3-2). Padatan koloid tersebut juga tidak dapat dilihat dengan kasat mata,

namun demikian pengaruh dari adanya koloid tersebut dapat dilihat sebagai warna atau

kekeruhan pada air. Partikel tersebut terlalu kecil ukurannya untuk dapat diolah pada

proses lanjutan jika tidak dibuat menjadi koagulan dan flokulan.

Clarifier (Penjernihan)

Sesudah flokulasi, air akan diendapkan di dalam tangki koagulasi. Dalam tangki ini flok-

flok akan mengendap pada dasar tangki sedangkan air yang jernih dialirkan ke proses

selanjutnya seperti filtrasi. Tangki koagulasi dimana flok diendapkan disebut clarifier

(penjernihan). Perancangan clarifier sama dengan tangki sedimentasi sederhana yakni

kecepatan aliran horizontal berkisar dari 30 hingga 90 cm/menit, dan Surface loadingnya

adalah 40000 hingga 60000l/hari per m2. Waktu tinggal lebih kecil dari tangki

sedimentasi yang berkisar antara 1,5 hingga 3 jam. Lumpur yang mengendap dibuang

secara kontinu menggunakan tekanan hidrostatik. Contoh clarifier Dor Oliver and

Co.USA

3

Page 4: Modul 3  koagulasi

4

Tabel 3-2 Kecepatan Pengendapan alami untuk partikel kecilDiameter Partikel (mm) Jenis Partikel Waktu pengendapan dalam

diamter 1 ft (0,3m)

1010,10,01

0,0010,00010,000010,000001

KerikilPasir kasar Pasir halusSilt/lumpur

Dapat mengendap0,3 det3 det38 det33 minTidak dapat mengendap55 jam230 hari 6.3 tahun63 tahun minimum

Sumber : qualitas air dan perawatan. AWWA, Denver,colorado. (3 rd ed., 1971)

Page 5: Modul 3  koagulasi

Padatan terlarut biasanya terdapat dalam bentuk organik atau non organik, seperti

garam, bahan kimia tumbuhan dan hewan, dimana sebagian besar diantaranya larut dalam

air. Padatan terlarut tersebut tidak dapat dilihat langsung. Dimana sebagian besar logam

dan bahan kimia tersebut larut didalam air. Bahan tersebut dapat menyebabkan gangguan

kesehatan dan masalah lainnya seperti rasa, warna dan bau. Bahan tersebut tak dapat

dihilangkan kecuali diendapkan dengan bahan kimia atau cara fisika.

4.2.2. Gaya Alam partikel didalam air umumnya membawa ion-ion listrik negatif.

Hanya saja biasanya terlihat seperti kutub sebuah magnet yang saling tolak

menolak antar partikel. Didalam proses pengolahan air gaya tolak menolak ini

biasa disebut zeta Potensial. Gaya ini sangat kuat memisahkan partikel partikel

koloid dan menyebabkan bagian tersebut tersuspensi.

Gaya Vander Walls tiap partikel pada air alam cenderung tarik-menarik antara

dua partikel. Gaya tarik menarik ini berlawanan dengan zeta potensial. Jika gaya tolak-

menolak zeta potensial sangat kuat dibandingkan gaya Vander walls, maka partikel tetap

berada dalam keadaan tersuspensi

Efek dari Koagulasi dan Flokulasi; proses koagulasi adalah menetralisir atau

mengurangi zeta potensial dari padatan tak terendapkan, agar gaya Vander walls dapat

menarik partikel-partikel untuk bergabung . Partikel tak terlarut ini umumnya membentuk

partikel-partikel kecil/mikroflok, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3-2. Partikel-

partikel ini meskipun lebih besar ukurannya dibandingkan partikel koloid murni, tetapi

partikel tersebut bergabung dengan ikatan yang lemah. Walaupun begitu secara kasat

mata individu partikel ini tidak terlihat, dan masih belum mengendap. Dengan cara

melakukan pengadukan dengan flokulasi menyebabkan partikel-partikel mikroflok ini

menyatu menjadi bagian bentuk yang lebih besar dan relatif lebih berat dari flok partikel,

sehingga dapat lebih mudah diendapkan atau disaring. Flok-flok partikel ini biasanya

terlihat seperti rangakain kain atau benang wool.

Koagulan and Pembantu koagulan

Koagulan; persoalan umum dalam hal penangan partikel didalam air adalah

membersihkan partikel-partikel dan kotoran tak berguna, penggunaan koagulan dalam

5

Page 6: Modul 3  koagulasi

proses pengolahan air secara normal memperlihat hal yang baik dalam proses pertukaran

ion. Ion-ion positif dapat dinetralkan dengan ion negatif dalam pembentukan koagulasi.

Gambar 4. 2 Mikroflok

Beberapa jenis koagulan mengandung ion-ion positif dan lainnya, seperti: Trivalent ion

(Koagulan yang memiliki ion-ion 3+, contohnya: Al 3+, dan iron, Fe 3+). Koagulan ini 700-

1000 kali lebih efektif sebagai koagulan dibandingkan dengan ion monovalent (koagulan

yang memiliki ion-ion1+, contohnya: Na+). Koagulan monovalent ini 50-60 kali lebih

efektif dibandingkan dengan ion bivalent (Koagulan yang memiliki elektron 2+,

contohnya: calsium, Ca 2+).

Umumnya koagulan yang dipakai pada proses pengolahan air adalah alumunium

sulfat (Alum), Al2(SO4)3 ; dan feri sulfat, Fe2(SO4)3. Kedua koagulan tersebut larut

didalam air dan terjadi proses ionisasi, akan terbentuk ion trivalent dari alumunium atau

ferum (Al3+, atau Fe3+). Lima jenis koagulan secara umum dapat dilihat pada Tabel 3-3,

dengan tipe dan dosisnya, dan kombinasi koagulan tersebut pada Tabel 3.4.

6

Page 7: Modul 3  koagulasi

Tabel 4. 3 pemakain dosis koagulan tunggal

Koagulant Bahan kimia Dosis mg/L

Aluminium sulfat

Copper sulfat

Feric sulfat

Ferosulfat

Sodium aluminate

Al2(SO4)3

CuSO4

Fe2(SO4)3

FeSO4

NaAlO2

15-100

5-20

10-50

5-25

5-50

Tabel 4. 4 Kombinasi koagulan

Koagulan Perbandingan dosis

Alumunium sulfat + kaustic soda (NaOH)

Alumunium sulfat + hydrate lime Ca(OH)2

Alumunium sulfat + sodium aluminate

Alumunium sulfat+ sodium carbonate (Na2CO3)

Copper sulfat + hydrate lime

Feric sulfat + hydrate lime

Ferous sulfat + hydrate lime

Ferous sulfat + chlorine (Cl2)

Sodium aluminate + feric chloride

3 : 1

3 : 1

4 : 3

1 : 1 sampai 2:1

3:1

5:2

4:1

8 :1

1:1

Dalam proses pengolahan air yang sering dipakai sebagai koagulan adalah alum, yang

juga membantu menghilangkan bakteri dan partikel-partikel lainnya yang menyebabkan

kekeruhan, rasa, bau dan warna. Alum bekerja bekerja berdasarkan proses koagulasi dan

flokulasi, sebagai berikut :

Alum yang ditambahkan pada air baku akan bereaksi dengan alkalinitas (lime, soda abu,

dll), untuk membentuk flok-flok partikel dari alumunium hidroksida Al(OH)3.

Tingkatan tertentu dari alkalinitas sangat penting untuk berlangsungnya reaksi.

7

Page 8: Modul 3  koagulasi

Ion-ion positif trivalent alumunium menetralisasi partikel bermuatan negatif dari

warna atau kekeruhan. Hal ini berlangsung dalam 1 atau 2 detik setelah

penambahan bahan kimia pada air, Oleh karena itu diperlukan pengadukan cepat

agar koagulasi berlangsung sempurna. Netralisasi dari elektron bermuatan listrik

menandakan dimulainya proses koagulasi.

Pada saat ini, partikel mulai menyatu membentuk koloni yang besar.

Flok yang pertama sekali terbentuk dari partikel kecil (mikroflok) yang masih

bermuatan positif dari penambahan koagulan. Masih terus menetralisasi partikel-

partikel bermuatan negative sehingga muatannya menjadi netral.

Akhirnya, partikel-partikel mikroflok mulai bertabrakan dan saling menempel

(aglomerasi) membentuk flok partikel yang lebih besar dan mengendap. Proses

ini disebut flokulasi.

Ada beberapa faktor-faktor fisika dan kimia yang dapat mempengaruhi proses

pembentukan Partikel koagulan diantaranya:

Proses pencampuran,

pH,

alkalinitas,

kekeruhan,

dan temperatur.

Sebagai contoh, alum bekerja pada kondisi pH yang baik antara 6,5 sampai dengan 8,5.

Jika alum dipakai diluar range tersebut, maka flok yang terbentuk tidak komplit, atau

tidak sempurna dan kelarutannya menjadi tinggi, begitu juga sebaliknya. Feri sulfat dapat

dioperasikan secara efektif diluar dari ketentuan range PH 3,5 sampai 9,0. akan tetapi feri

sulfat bersifat korosif dan menggangu dalam penanganan faslitas penting untuk storage.

Alum dan feri sulfat dapat mempengaruhi alkalinitas dari air. Dimana flok

partikel yang terbentuk, Al(OH)3 dan Fe (OH)3 memerlukan OH atau hidroksi, bagian

komponen kimia inilah yang menyebabkan terbentuknya alkalinitas didalam air. Dimana

jika alkalinitas didalam air tidak tinggi maka tidak akan efektif dalam pembentukan flok.

8

Page 9: Modul 3  koagulasi

Penambahan kekeruhan, temperatur, dan pencampuran energi dapat juga

mempengaruhi hasil koagulasi. Ada beberapa faktor kontrol lainnya yang tak diketahui

atau dipahami dengan benar pada proses pengolahan air. Sebagai solusi, maka pemilihan

koagulan seharusnya didasarkan pada beberapa test, seperti Jar test. Test ini bertujuan

untuk mengevaluasi/menilai perlakuan yang sebenarnya dari koagulan pada konsentrasi

yang berbeda didalam air. Test ini dibutuhkan ketika air dari sumber yang berbeda atau

sampel dari sumber yan sama pada waktu yang berbeda dalam satu tahun, jarang

memberikan respon untuk dosis koagulan yang sama, dengan menyampingkan susunan

kimianya.

Range yang umum untuk dosis yang efektif pada variasi koagulan ditunjukan

pada Tabel 4.3. Dengan memakai informasi dari type-type secara umum dan prosedur Jar

test, operator memberikan respon untuk memberikan coagulan yang terbaik dan dosis

yang efektif (dari koagulant).

9

Page 10: Modul 3  koagulasi

Coagulant Aid, pembantu koagulan.

Coagulan aid adalah bahan kimia tambahan yang ditambahakan selama koagulasi untuk

meningkatkan proses koagulasi. Kegunaan coagulan aid yaitu:

Untuk membentuk flok yang lebih baik,

mengendapkan lumpur,

untuk menanggulangi penurunan temperatur yang dapat memperlambat

koagulasi,

untuk mengurangi jumlah koagulan yang dibutuhkan dan mereduksi jumlah

lumpur yang diproduksi.

Salah satu alasan utama penggunaan koagulan aid adalah untuk mengurangi jumlah

alum yang digunakan, hal ini akan mengurangi jumlah lumpur alum yang terbentuk.

Karena lumpur alum susah dihilangkan airnya, koagulan aid secara signifikan dapat

mereduksi lumpur. Ada tiga type umum dari koagulan aid :

Silika aktif

Senyawa pemberat dan absorbent

Polielektrolit

Silika aktif telah digunakan sebagai koagulan aid terhadap alum sejak akhir Tahun 1930

dan sampai saat ini masih banyak digunakan. Dosis pengunaan lazimnya dari 7-11% dari

koagulan yang digunakan, silika aktif akan menaikan laju koagulasi, mengurangi dosis

koagulan yang digunakan dan memperluas range pH untuk koagulasi efektif. Silika aktif

disiapkan untuk dipakai secara kimia. Sodium silika, Na2SiO3. Operator bekerja secara

aktif dari penambahan sodium silika dan asam Hypochlorous, untuk mereduksi

alkalinitas. Keuntungan dari pengunaan silika adalah menguatkan flok yang membuat

lumpur tidak mudah hancur selama sedimentasi/ filtrasi. Dengan penambahan ini, flok

yang dihasilkan lebih besar, lebih padat, dan mempercepat pengendapan. Perubahan

warna menjadi lebih baik, dan bentuk yang lebih baik dari flok yang dapat dihasilkan

10

Page 11: Modul 3  koagulasi

pada temperatur yang berbeda. Silika aktif biasanya ditambahkan setelah koagulasi, tetapi

sebelum koagulasi dapat juga ditambahkan, terutama untuk turbiditas air yang rendah.

Bahan ini tidak pernah ditambahkan langsung ke alum, karena dapat bereaksi satu sama

lainnya.

Kerugian terbesar menggunakan silika aktif adalah kemampuannya mengontrol

kebutuhan dengan tepat selama tahap aktivasi untuk mengahasilkan larutan yang tidak

berbentuk gel. Kebanyakan silika secara umum akan memperlambat pembentukan flok,

juga menyumbat filter/saringan.

Senyawa pemberat adalah bahan yang bila ditambahkan dengan air, menambah

bentuk partikel dapat mempertinggi pembentukan flok. Senyawa pemberat digunakan

untuk mengolah air yang berwarna, , turbiditas yang rendah, dan mineral yang rendah.

Tipe air ini biasanya akan memberikan hasil flok yang lambat.

Tanah liat/lempung bentonite adalah contoh dari senyawa pemberat. Dosisnya

digunakan pada kisaran 10-50 mg/L biasanya mempercepat pengendapan flok.

Penambahan lempung pada air dapat menaikkan turbiditas. Pada air dengan natural

turbiditas yang rendah, mempercepat pembentukan flok dengan menaikan/meningkatkan

frekuensi tabrakan antar partikel.

Polielektrolit, tersedia dalam bentuk alami dan sintetis, dan penggunaanya masih

baru. Polielektrolite (Polimers) mempunyai jumlah molekul yang besar, dan ketika

dilarutkan di dalam air, menghasilkan pertukaran ion yang tinggi.

Ada 3 klasifikasi/pengelompokan polielektrolite, yaitu :

1. Kation polielektrolite

2. Anion polielektrolite

3. Nonionik polielektrolite

Kation polimer adalah polimer yang ketika dilarutkan pada air menghasilkan

pertukaran ion positif. Kation polimer banyak dipakai secara luas karena dapat

tersuspensi dan koloidal solid yang ditemukan pada air biasanya dapat menyebabkan

perubahan menjadi negatif. Kation elektrolite dapat juga digunakan sebagai koagulan

primer atau sebagai pembantu dalam proses koagulasi, seperti halnya alum dan feri sulfat.

Untuk penghilangan turbiditas yang efektif, polimer biasanya dikombinasikan dengan

11

Page 12: Modul 3  koagulasi

koagulan. Ada beberapa keuntungan denga menggunakan coagulant aid, dimana jumlah

koagulan dapat direduksi, dan dapat lebih meningkatkan pengendapan flok, pH lebih

sensitif dan flokulasi terhadap organisme hidup seperti bakteri dan alga semakin

meningkat.

Anion polielektrolite; adalah polimer yang pada saat dilarutkan membentuk ion

negatif, digunakan untuk memindahkan padatan ion positf. Anion biasanya digunakan

sebagai coagulan aid dengan aluminum atau koagulan besi. Anion menaikkan

/memperluas ukuran flok, meningkatkan pengendapan, dan secara umum menghasilkan

flok yang lebih kuat. Tidak ada efek terhadap pH, alkalinitas, kesadahan atau kekeruhan.

Nonionik polielektrolite adalah polimer polimer yang mempunyai keseimbangan

atau pertukaran ion secara alami, tetapi pada pelarutan, menghasilkan pertukaran ion

positif dan negatif. Non ionik polielektrolite dapat digunakan sebagai koagulan atau

koagulan aid. Meskipun dosis yang digunakan lebih besar dari tipe lainnya, akan tetapi

harganya lebih murah.

Dibandingkan dengan koagulan aid lainnya, kebutuhan dosis polieletrolit lebih

kecil. Range dosis normal/dari kation dan anion polimer adalah 0,1 ke 1,0 mg/L. untuk

nonionik polimer range dosisnya adalah 1-10 mg/L. dosis dari koagulan dan coagulan aid

harus selalu dipantau, untuk memastikan tercapainya koagulasi yang efektif, dan

memastikan bahwa penambahan bahan kimia aman untuk digunakan pada air, yang

bermakna air dapat diminum.

4.3. Proses Koagulasi

Salah satu yang paling penting dalam proses koagulasi adalah Pengadukan

cepat. Distribusi yang merata pada pengadukan ini sangat penting agar pencampuran

dapat merata. Terutama untuk koagulan alum dan feri sulfat.

Kontak pertama antara koagulan dengan air merupakan periode paling kritis

dalam keseluruhan proses koagulasi. Reaksi koagulasi terjadi dengan cepat–dalam

bilangan detik, jadi ini merupakan hal sangat vital bahwa koagulan dan partikel koloid

harus dikontakkan dengan segera. Setelah koagulan ditambahkan air, selanjutnya air

12

Page 13: Modul 3  koagulasi

diaduk kuat selama beberapa detik untuk mempercepat terjadinya tumbukan dengan

partikel tersuspensi.

Ada beberapa tipe yang digunakan untuk melakukan pencampuran/pengadukan

cepat, diantaranya :

Pengadukan mekanik

Pompa dan pipa

Ruang penyekatan

Berikut ini ditunjukkan gambar-gambar dari system pengadukan cepat tersebut, Gambar

3-9 dan 3-10 merupakan tipe pengadukan mekanik, Gambar 3-11 merupakan pengadukan

mekanik yang langsung dihubungkan pada pipa air. Gambar 3-12 merupakan pengadukan

tipe baffle (penyekatan).

13

Page 14: Modul 3  koagulasi

Tipe pengadukan mekanik paling banyak dipakai, biasanya tempat pencampurannya

ditempatkan pada tangki kecil dan waktu tinggalnya juga singkat (lebih kecil dari satu

menit). Tipe mekanik ini mudah dikendalikan kecepatan pengadukannya sesuai

kebutuhan, sedangkan tipe penyekat kurang dapat dikendalikan.

4.3.1. Flokulasi

Alat flokulasi terdiri dari basin atau tangki, dan system pengadukan lambat. .

Beberapa contoh dari type ini diperlihatkan pada gambar 3-13 sampai 3-18.

Dikarenakan proses flokulasi berlangsung lebih lama dibandingkan proses

koagulasi, maka tangki flokulasi harus lebih besar. Flok yang terbentuk masih mudah

pecah maka pengadukannya harus lebih tenang dengan kecepatan aliran yang lambat

sehingga partikel flok tidak rusak atau pecah. Tangki flokulasi harus cukup luas agar

dapat menampung waktu tinggal sekitar 20-60 menit. Gambar 3-13 memperlihatkan

bagaimana penyekat memperlambat laju air.

14

Page 15: Modul 3  koagulasi

Pengadukan untuk flokulasi dapat dilakukan secara mekanik , menggunakan

rotasi paddel, atau secara hidrolik, dihasilkan dari gerakan air. (Gambar 3-13 dan 3-14),

propeller dan flokulator (Gambar 3-15), turbin flokulator (Gambar 3-16), blok berjalan

flokulator (Gambar 3-17). Flokulator mekanik umumnya dilengkapi dengan variabel

pengatur kecepatan untuk memberikan kontrol yang maksimum dari flokulasi.

15

Page 16: Modul 3  koagulasi

Contoh dari flokulator hidrolik diperlihatkan pada Gambar 3-18. Unit ini merupakan

kombinasi koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada satu unit. Peralatan ini biasanya

digunakan pada proses lime-soda abu untuk pelunakan air

16

Page 17: Modul 3  koagulasi

17

Page 18: Modul 3  koagulasi

4.4. Operasi Proses Koagulasi/Flokulasi

Ada tiga langkah utama/dasar didalam pengoperasian proses koagulasi/flokulasi :

Pemilihan Bahan

pemakaian bahan

Monotoring keefektifan proses

Pemilihan bahan

Pemilihan bahan kimia koagulan dan koagulan aid merupakan kelanjutan dari

program pencarian dan evaluasi, normalnya penggunaan Jar test. Biasanya, operator

menguji (test) dalam pemilihan bahan pada proses dilaborataorium. Dalam pelaksanaan

pemilihan bahan, karakteristik yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut :

Temperatur/suhu

pH

Alkalinitas

Turbiditas

warna

Pengaruh dari setiap karakterisitik pada koagulasi dan flokulasi adalah sebagai berikut :

Temperatur; umumnya, temperatur rendah menyebabkan buruknya proses koagulasi

dan flokulasi dan dapat menyebabkan banyaknya bahan yang dipakai untuk

mendapatkan hasil yang diinginkan.

pH; nilai yang sangat penting, tinggi dan rendahnya, dapat mempengaruhi proses

koagulasi dan flokulasi pH optimum tergantung pada koagulan yang digunakan.

Alkalinitas ;alum dan feric sulfat berinteraksi dengan bahan kimia yang menyebabkan

alkalinitas pada air membentuk aluminium dan besi hidroksida yang memulai proses

koagulasi. Apabila alklinitas rendah maka koagulasinya kurang baik. Dalam hal ini perlu

ditingkatkan alkalinitas air tersebut;.

Turbiditas ; Semakin rendah kekeruhan air semakin sulit terjadinya pembentukan flok.

Makin sedikit partikel berarti makin sedikit peristiwa tumbukan antara partikel kekeruhan

dengan koagulan sehingga lebih kecil kesempatan flok terakumulasi. Untuk mengatasi

18

Page 19: Modul 3  koagulasi

permasalahan ini air baku perlu ditingkatkan kekeruhannya dengan penembahan tanah

liat atau bentonit..

Warna ; warna diindikasikan sebagai senyawa organik. Bahan organik dapat bereaksi

dengan koagulant, menyebabkan koagulasi menjadi sulit. Oleh karena itu perlakuan awal

dengan oksidasi dan absorben perlu dilakukan untuk mereduksi konsentrasi bahan

organik.

Keefektifan koagulan atau flokulan akan berubah sesauai dengan perubahan

karakteristik dari air baku. Keefektifan koagulan dan pembantu koagulan dapat berubah

dengan sebab yang tidak jelas, ada factor-faktor lain yang mempengaruhi kerja dari

proses koagualasi dan flokulasi. Untuk mengatasi hal ini maka dalam pemilihan bahan

kimia haruslah dilakukan Jar test terlebih dahulu untuk mendapatkan , variasi bahan,

single dan bahan kombinasi.

Pemakaian bahan kimia

Hasil dari jartest dapat membantu menentukan tipe bahan kimia atau penggunaan

dosis yang baik. Hasil dari jar test dalam satuan miligram perliter dan harus diinversikan

dengan eqivalent menyeluruh dalam skala dosis pound/hari atau gal/hari. Dan operator

dapat mensetting pemakaian bahan kimia pada air terhadap kebutuhan sistem umpan

kimia serta dosis rata-rata yang diperlukan secara manual dan otomatis.

Flokulasi memerlukan waktu sekitar 20 sampai 60 menit agar terbentuk flok yang besar

dan berat. Permasalahan yang selalu terjadi pada tangki flokulasi adalah short circuiting.

Selain itu carry over yang terlalu banyak dapat menyumbat filter sehingga diperlukan

back washing yang lebih sering. Koagulasi / flokulasi yang efektif akan dihasilkan air

dengan turbiditas kurang dari 10 NTU..

19