LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI

SMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/2013

PRAKTIKUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI

MODUL : Filtrasi

PEMBIMBING : Iwan Ridwan, ST, MT

Tanggal Praktikum : 17 April 2013

Tanggal Penyerahan laporan : 24 April 2013

Oleh :

Kelompok : 3

Nama : Fauzi Ramadhan NIM, 11143010

Firstiselanisa NIM, 11143011

Fuji Surya Gumilar NIM, 11143012

Kelas : 2A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

A. Judul Praktikum

Filtrasi

B. Tanggal Praktikum

Rabu, 17 April 2013

C. Pembimbing

Iwan Ridwan, ST, MT

D. Tujuan

- Menentukan ukuran media filter yang sesuai untuk proses filtrasi

- Menentukan laju optimum pada proses filtrasi

- Menentukan efisiensi penurunan konsentrasi

- Menghitung kapasitas penurunan konsentrasi terhadap volume media filter

E. Dasar Teori

F. Alat dan Bahan

Alat

- Turbidity-meter

- pH-meter

- TDS-meter

- Gelas kimia plastik 2 L

- Gelas kimia 250mL

- Bak FILTRASI

Bahan

- Bentonit (powder) 90 gram

- PAC 90 gram

- Pasir kuarsa

- Sampel (Air kran) 90 Liter

G. Prosedur Kerja

H. Data Pengamatan

Data awal

- Volume air umpan : 90 Liter

- Berat Bentonit : 90 gram

- Berat PAC : 90 gram

- Debit air : 6,62 x 10-3 L/det

- Volume Bak Filtrasi : 45816,52 cm3 (dari mba)

- Volume pasir silika : p=61cm ; t=20,8cm ; lebar=24,8cm

Tabel data pengamatan

N

oWaktu (menit)

Kekeruhan

(NTU)pH

Konsentrasi TDS

(mg/L)

Volume

Filtrat (L)

10 (penambahan

bentonit) 72,15 7,3 378 -

20 (penambahan

bentonit + tawas) 73,23 7,28 556 -

3 10 14,21 7,53 560 4,3

4 20 11,6 4,33 565 4,1

5 30 9,83 4,06 568 4,4

6 40 7,35 4,01 600 4

7 50 10,76 4,07 597 3,9

8 60 13,93 3,98 591 3,8

9 70 16,11 3,95 572 3,7

10 80 19,08 3,92 584 3,8

11 90 21,84 3,91 583 3,8

12 100 22,21 3,97 578 3,9

0 20 40 60 80 100 1200

5

10

15

20

25

Kekeruhan

waktu filtrasi (menit)

keke

ruha

n (N

TU)

0 20 40 60 80 100 1200

1

2

3

4

5

6

7

8

pH

waktu filtrasi (menit)

pH

0 20 40 60 80 100 120540

550

560

570

580

590

600

610

TDS

waktu filtrasi (menit)

TDS

(mg/

L)

Data pengukuran TSS

Pengukuran Volume Sampel Penimbangan Berat (gram) Rata-rata

Sampel awal 100 mL

Kertas saring kosong (a gram)

0,99630,99570,9955

0,9953

Kertas saring + sampel (b gram)

1,02041,0203

1,0202

Setelah 30 menit 100 mL

Kertas saring kosong (a gram)

1,01321,0132

1,0131

Kertas saring + sampel (b gram)

1,01411,0140

1,0138

- TSS sampel awal

=(b−a )

mL sampelx 106

=(1,0203−0,9957 )

100x106

= 246 mg/L

- TSS setelah 30 menit

=(b−a )

mL sampelx 106

=(1,0140−1,0132 )

100x 106

= 8 mg/L

Efisiensi (penurunan konsentrasi TSS)

=

TSSsebelum filtrasi−TSSsesudah filtrasi(mgL

)

TSS sebelum filtrasi(mgL

) x 100%

= 246−8246

x 100%

= 96,77 %

Debit

Q = volume (liter )waktu (detik )

= 3,97600

= 6,62 x 10-3 L/det

Waktu tinggal

waktu tinggal = volume (liter)

debit ( literdetik

)

= 90

6,62x 10e−3

= 13602,015 menit

= 226,70 jam

Laju alir linier

Q = kecepatanaliran( liter

detik)

luas penampang cm 3

= 6,62x 10e−345816,52

= 1,44 x 10-7 L/det.cm3

I. Pembahasan

Proses filtrasi merupakan proses lanjutan dari proses treatment air

limbah menjadi air baku. Proses filtrasi biasanya ditempatkan pada akhir proses

dimana konsentrasi partikel koloid dan tersuspensi tidak terlalu banyak. Proses

filtrasi adalah proses penjernihan air limbah, setelah air limbah melalui

serangkaian proses treatment dengan menggunakan media untuk memperbaiki

kualitasnya dan memisahkan partikel-partikel tersuspensi, partikel koloid,

reduksi bakteri dan organisme lain, dan pertukaran konstituen kimia yang

terdapat dalam air limbah. Filtrasi adalah salah satu bentuk proses pengolahan

air kran untuk mendapatkan atau memperoleh effluent air limbah yang

mempunyai tingkat effisiensi tinggi (Luluk Endahwati dan Suprihatin).

Pada praktikum ini, proses filtrasi dilakukan dengan menggunakan bak

filtrasi dimana dalam bak filtrasi tersebut terdapat media filtrasi, yaitu pasir

silika yang mempunyai ukuran 8-12 mess. Proses filtrasi yang dilakukan adalah

proses lanjutan dari proses koagulasi dan flokulasi dimana partikel-partikel yang

terdapat air kran terbentuk flok dan mengendap pada bak umpan. Koagulan dan

flokulan yang digunakan adalah bentonit dan PAC. Pada proses filtrasi yang

dilakukan, debit air yang mengalir dari bak umpan kedalam bak filtrasi tidak

boleh terlalu deras, karena debit air yang masuk terlalu deras akan

menyebabkan media filtrasi terangkat keatas, sehingga dapat menyebabkan

proses filtrasi berlangsung tidak baik. Debit air yang masuk kedalam bak filtrasi

adalah sebesar 6,63x10-3 L/det. Dengan debit air yang demikian terjadinya media

filtrasi yang terangkat tidak akan terjadi, dengan laju alir linear sebesar 1,44 x 10-

7 L/det.cm3. Debit air yang masuk kedalam baik filtrasi akan mempengaruhi

effisiensi proses filtrasi ynag berlangus. Apabila debit yang masuk kedalam bak

filtrasi maka proses filtrasi akan berkurang effisiensinya atau fungsi dari media

filter tidak berfungsi secara optimal.

Proses filtrasi berlangsung pada media filtrasi berupa pasir silika, yang

mempunyai ukuran 8-12 mess. Pasir silika dalam bak filtrasi disusun atau

disimpan dalam bak filtrasi sedemikian rupa, supaya air kran yang masuk dapat

meresap melalui celah-celah atau pori-pori yang terbentuk diantara partikel

pasir silika, sehingga partikel partikel tersuspensi dan partikel koloid dapat

terjebak diantara partikel pasir silika.

Media filtrasi dengan menggukan pasir silika tidak dapat menjebak/ menyaring

bakteri dan organisme lain yang terdapat dalam air kran tersebut, karena media

filtrasi pasir silika mempunyai ukuran pori-pori yang terlalu besar untuk

menyaring bakteri dan organisme yang terdapat dalam air kran. Selain ukuran

dan jenis media filtrasi yang mempengaruhi effisiensi, ketinggian media filtrasi

juga dapat mempengaruhi effisiensi filtrasi, semakin tinggi media filtrasi yang

digunakan maka effisiensinya akan semakin besar. Pada bak filtrasi yang

digunakan mempunyai ketinggian atau kedalaman 20,8 cm. Pada proses filtrasi

dengan menggunakan aliran horizontal mempunyai waktu tinggal yang singkat

daripada proses filtrasi dengan menggunakan kolom dengan aliran vertikal akan

mempunyai waktu tinggal yang lebih lama.

Selama proses filtrasi berlangsung, effluent air kran hasil filtrasi dianalis

kekeruhan, pH dan TDS nya setiap 10 menit secara periodik. Perubahan

paramater tersebut dapat diketahui dari kurva berikut :

0 20 40 60 80 100 1200

5

10

15

20

25

waktu filtrasi (menit)

keke

ruha

n (N

TU)

Kurva perubahan kekeruhan terhadap waktu filtrasi

Kurva perubahan pH terhadap waktu filtrasi

0 20 40 60 80 100 1200

1

2

3

4

5

6

7

8

waktu filtrasi (menit)

pH

0 20 40 60 80 100 120540

550

560

570

580

590

600

610

waktu filtrasi (menit)

TDS

(mg/

L)

Kurva perubahan TDS terhadap waktu filtrasi

Berdasarkan kurva tersebut dapat diketahui adanya perubahan nilai

kekeruhan, pH dan TDS. Perubahan parameter kekeruhan adalah hal yang paling

mencolok pada proses filtrasi, karena 10 menit pertama sampai pada menit ke-

40 terjadi penurunan kekeruhan. Hal tersebut menunjukkan bahwa proses

filtrasi berlangsung dengan baik. Tetapi pada menit ke-50 sampai menit ke-100

terjadi kenaikkan kekeruhan, ini menunjukka bahwa pada waktu tersebut fungsi

dari media filtrasi yang digunakan sudah mulai tergangggu atau sudah mulai

berkurang. Hal dapat disebabkan oleh jenuhnya media filtrasi( pasir silika) yang

digunakan, sehingga pasir silika tidak dapat menyaring partikel-partikel

tersuspensi dan partikel koloid yang terdapat dalam air kran.

Tejadinya penurunan pH dan TDS akibat penambahan koagulan dan

flokulan, yaitu bentonit dan PAC. Sama halnya pada pada praktikum sebelumnya,

yaitu pada proses sedimentasi terjadi penurunan TDS dan pH setelah

penambahan koagulan dan flokulan.

Effisiensi proses filtrasi yang dilakukan dapat diketahui dengan

menghitung TSS dari air kran. Pada awal proses, setelah penambahan bentonit

dan PAC diperoleh TSS awalnya sebesar 246 mg/L. Setelah proses filtrasi

berlangsung selama 30 menit, TSS dari air kran diukur kembali dan diperoleh

TSS akhirnya adalah sebesar 8 mg/L. Setelah mengetahui TSS awal dan akhirnya,

maka effisiensi proses filtrasi diperoleh sebesar 96,77%. Tingginya nilai

effisiensi yang diperoleh menunjukkan bahwa proses filtrasi selama 30 menit

berlangsung dengan baik.Selain dari faktor debit aliran, ukuran media, jenis

media dan kedalaman/ketinggian media yang digunakan, kekeruhan air limbah

yang masuk kedalam bak/kolom filtrasi akan mempengaruhi tingkat

effisiensinya.

J. Kesimpulan

1. Faktor yang mempengaruhi proses filtrasi adalah debit aliran, ukuran media,

jenis media, kedalaman/ketinggian media dan kekeruhan air limbah yang

masuk kedalam media filtrasi.

2. Effisiensi penurunan kekeruhan setelah proses filtrasi adalah 96,77%.

3. Debit air kran yang digunakan adalah 6,63x10-3 L/detik dan laju linearnya

sebesar 1,44 x 10-7 L/det.cm3.

K. Daftar Pustaka