TUGAS MAKALAH

PENGELOLAAN KUALITAS AIR

TEKNIK PENGOLAHAN KUALITAS AIR SECARA FISIKA

KELOMPOK V :

DEBYSALFIA MALIA

UMI KALSUM

HAFDALIA

CITRA A. AMBATODING

FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANANJURUSAN PERIKANAN

UNIVERSITAS HASNUDDINMAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air adalah media internal dan eksternal bagi organime air (ikan dan udang)

Pengetahuan kehidupan suatu perairan meliputi organisme yang hidup pada kolam

(ikan, plankton, nekton dan bentos ) tapi juga pengetahuan tentang lingkungan

perairan berhubungan dengan kondisi air dan tanah termasuk beban berupa adannya

berbagai jenis gas, ion anorganik dan bahan organik, baik yang terlarut maupun

tersuspensi dan melayang didalamnya. Kehidupan Perairan sangat tergantung sekali

pada kesesuaian lingkungan kolam dengan biota didalamnya (Mubarak, 2010).

Dalam dunia budidaya budidaya, kualitas air didefinisikan sebagai kesesuaian

air untuk kelansunggan hidup dan pertumbuhan organisme air . pengelolaan kualitas air

kolam dimaksudkan untuk meningkatkan dan mempertahankankualitas air agar layak

bagi kehidupan organisme yang dibudidayakan (Mubarak, 2010).

Dalam pengertian umum. Kualitas air mencakup sifat fisika, kimia dan sifat

biologi air Faktor faktor ini secara bersama dan dinamis membuat kondisi kualitas air

berbeda, karena perbedaan salah satu faktor tersebut. Dalam dunia perikanan, kesesuain

air bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan biota (ikan dan udang), yang umumnya

ditentukan oleh hanya beberapa parameter kualitas air saja yang disebut sebagai

parameter penentu atau parameter kunci (Mubarak, 2010).

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian

lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri

yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi

teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi

masyarakat yang bersangkutan (Cahyono, 2011).

Unit pengolahan air limbah pada umumnya bertujuan untuk menghilangkan

kandungan padatan tersuspensi, koloid, dan bahan-bahan organic maupun anorganik

yang terlarut. Pengolahan artifisial sangat efektif untuk mengurangi jumlah zat-zat yang

berbahaya bagi ekologi dalam badan air penerima, antara lain zat-zat yang mengendap

(Dewa, 2011).

BAB IIPEMBAHASAN

Pengolahan Kualitas Air Secara Fisika

Pengolahan air limbah secara fisik merupakan pengolahan awal (primary

treatment) air limbah sebelum dilakukan pengolahan lanjutan,pengolahan secara fisik 

bertujuan untuk menyisihkan padatan padatan berukuran besar seperti plastik, kertas,

kayu, pasir, koral, minyak, oli,lemak, dan sebagainya. Pengolahan air limbah secara

fisik dimaksudkan untuk melindungi peralatan-peralatan seperti pompa, perpipaandan

proses pengolahan selanjutnya. Beberapa unit operasi yang diaplikasikan pada proses

pengolahan air limbah secara fisik diantaranya :penyaringan (screening),

pemecahan/grinding (comminution), penyeragaman (equalization), pengendapan

(sedimentation),  penyaringan (flitration), pengapungan (floatation) (Sumada, 2012).

a. Screening

Screening merupakan unit operasi yang diaplikasikan pada awal pengolahan air

limbah. Tujuan dari screening ini adalah untuk pemisahan material berukuran besar

seperti kertas, plastik, kayu, kulit udang, sisik ikan, dan sebagainya.Berdasarkan teknik

pengoperasian, screening diklasifikasi menjadi dua (2) klasifikasi yaitu (Sumada,

2012):   

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 limbah itu sendiri. 

b. Pemecah/Grinding (comminution)

Pemecah atau grinding (comminution) merupakan unit operasi yang

diaplikasikan untuk memecah padatan yang berukuran besar menjadi partikel yang

mempunyai ukuran yang kecil dan seragam. Pada umumnya unit operasi ini

dipergunakan untuk memecah padatan yang tertahan pada screen dan padatan ini dapat

dikembalikan kedalam aliran air limbah atau dibuang (Sumada, 2012).

c. Pemisahan pasir (Grit chamber)

Keberadaan bahan padat seperti pasir dalam air limbah merupakan suatu

permasalahan dalam pengolahan air limbah karena pasir dapat menghambat kerja

peralatan pompa, menghambat aliran dalam perpipaan dan mempengaruhi volume

bak,Pemisahan padatan seperti pasir dalam air limbah dapat dilakukan dengan unit

operasi grit chamber (Sumada, 2012).

d. Penyeragaman (Equalization)

Kualitas dan kuantitas air limbah yang dihasilkan suatu industri bervariasi setiap

waktu, hal ini dapat mempengaruhi perancangan instalasi, kebutuhan bangunan, mesin,

lahan, biaya operasional, dan kualitas hasil pengolahan. Dalam rangka mengatasi

permasalahan kualitas dan kuantitas air limbah, dibutuhkan suatu unit operasi

seperti “equalisasi (equalization)”.  Equalisasi berfungsi untuk penyeragaman kondisi

air limbah, dan pengendali aliran, dalam equalisasi dapat dilakukan proses pengadukan

untuk menjaga homoginitas, injeksi udara yang bertujuan agar limbah tidak bersifat

septik atau anaerobik. Kemiringan atau slope bak equalisasi pada umumnya

mempergunakan perbandingan 3 : 1 atau 2 : 1.  Pembangunan bak equalisasi di

beberapa industri biasanya dibangun berbentuk persegi empat panjang atau rectangular

dengan kedalaman 1,5 – 2 m (Sumada, 2012).

e. Sedimentasi (Sedimentation)

Sedimentasi merupakan unit operasi yang sering dipergunakan dalam proses

pengolahan air atau air limbah seperti pemisahan partikel tersuspensi pada awal proses

pengolahan air limbah, proses pemisahan partikel flok pada proses pengolahan air

limbah secara kimia, dan proses pemisahan mikroorganisme (sludge) pada proses

pengolahan air limbah secara biologi. Proses sedimentasi partikel dapat diklasifikasikan

menjadi empat (4) peristiwa yaitu (Sumada, 2012) :

1.    Partikel Diskrit, sedimentasi partikel terjadi pada konsentrasi padatan

rendah dimana partikel mengendap secara individu serta tidak terjadi

interaksi dengan partikel yang lainnya. Peristiwa ini terjadi pada pemisahan

partikel pasir pada air limbah.

2.    Partikel Flokulan, sedimentasi partikel dimana partikel mengalami

interaksi dengan partikel lainnya, pada peristiwa interaksi terjadi

penggabungan antar partikel yang mempercepat kecepatan sedimentasi.

Peristiwa ini terjadi pada pemisahan partikel yang telah mengalami proses

koagulasi/flokulasi.

3.    Partikel Hindered, sedimentasi partikel terjadi karena partikel

berinteraksi dengan partikel lainnya pada posisi yang sama, dan partikel

mengendap terhambat oleh pertikel yang berada disekelilingnya dan

tampaknya terjadi pengendapan secara massal. Persitiwa ini dapat terjadi

pada konsentrasi padatan yang cukup tinggi. Peristiwa ini seperti terjadi pada

pemisahan mikroba (activated sludge) pada pengolahan air limbah secara

biologi.

4.    Partikel kompresi, sedimentasi partikel terjadi karena partikel mengalami

penekanan oleh partikel yang berada diatasnya, peristiwa ini terjadi pada

konsentrasi padatan yang sangat tinggi. Peristiwa ini terjadi pada pemisahan

mikroba (activated sludge) pada pengolahan air limbah secara biologi. 

f. Filtrasi (Filtration)

Filtrasi merupakan unit operasi yang dioperasikan dalam pengolahan air dan air

limbah. Dalam pengolahan air limbah filtrasi dioperasikan untuk pemisahan partikel

(padatan) pada effluen (pengeluaran) pengolahan air limbah secara kimia maupun

biologi serta dapat diaplikasikan pada awal pengolahan air limbah (Sumada, 2012).

Pemisahan padatan dilakukan dengan mempergunakan media yang disebut

“Media Filter” merupakan bahan padat seperti pasir, batu bara, kerikil dan sebagainya

yang tersusun sedemikian rupa, padatan yang dipisahkan tertahan pada permukaan dan

sela-sela (porositas) media filter (Sumada, 2012).

MEKANISME FILTRASI

Dalam filtrasi terdapat 4 mekanisme dasar filtrasi yaitu (Sumada, 2012) : 

1.  Sedimentasi (sedimentation), filtrasi terjadi karena partikel yang akan dipisahkan

mengalami gaya gravitasi dan kecepatan pengendapan partikel sehingga partikel

mengendap dan berkumpul pada permukaan media filter.

2. Intersep (interception), filtrasi terjadi karena partikel dalam aliran air berukuran besar

sehingga akan terperangkap, menempel dan dapat menutupi permukaan media filter

3.  Difusi brownian (brownian diffusion), filtrasi terjadi pada partikel yang berukuran kecil

seperti virus, partikel dalam aliran air bergerak secara random (gerak brown),  karena

terdapat perbedaan kecepatan maka partikel tersebut bergesekan dan menempel dalam

media filter. Mekanisme ini hanya terjadi untuk partikel berdiameter < 1 mikron.

4. Inersia (inertia), filtrasi terjadi karena partikel mempunyai ukuran dan berat jenis yang

berbeda sehingga kecepatan partikel dalam aliran air berbeda-beda, akibatnya partikel

akan menempel pada permukaan media karena gaya inersia, mekanisme ini terjadi jika

partikel yang berukuran lebih besar bergerak cukup cepat dan berbenturan serta

menempel dalam media filter.

Berdasarkan mekanisme tersebut, efektivitas filtrasi akan meningkat dengan

meningkatnya ukuran partikel hal ini terjadi karena dalam filtrasi terjadi mekanisme

intersep dan sedimentasi, tetapi dapat pula terjadi sebaliknya dimana efektivitas filtrasi

akan meningkat dengan menurunnya ukuran partikel hal ini dapat terjadi karena dalam

filtrasi terjadi proses difusi (Sumada, 2012).

JENIS FILTER

Berdasarkan jenis filter, flitrasi diklasifikasikan menjadi tiga (3) yaitu :

1.    Filtrasi lambat (slow sand filter), pada filtrasi ini dipergunakan media pasir halus (fine

sand) dibagian atas dan dibawahnya kerikil, pada filtrasi ini padatan yang tersisihkan

berada dipermukaan atas pasir yang mengakibatkan aliran air melewati media filter

menjadi lambat. Partikel menumpuk pada bagian atas pasir dan dibersihkan dengan

mensecrap lapisan atas pasir yang mengandung partikel.

2.    Filtrasi cepat (rapid sand filter), pada filtrasi ini dipergunakan media pasir berukuran

besar dibagian atas dan dibawahnya kerikil, pada filtrasi ini padatan yang tersisihkan

berada disela-sela (pori-pori) media filter yang dilaluinya. Pembersihan partikel

dilakukan dengan metode “backwashing” dengan air untuk mengeluarkan partikel

dalam media filter.

3.    Multimedia fliter (multimedia filters) , pada filtrasi ini dipergunakan dua atau lebih 

jenis media yang tersusun sedemikian rupa, media filter mempunyai berat jenis yang

berbeda, biasanya yang dipergunakan antrasit (batu bara), pasir, dan kerikil.

Penggunaan media filter yang berbeda memberikan hasil yang lebih baik dibanding satu

jenis media filter, dan berat jenis yang berbeda akan menempatkan kembali media filter

pada posisi yang semula pada saat dilakukan pencucian dengan metode backwashing.

g. Flotasi (Flotation)

Flotasi (pengapungan) merupakan suatu unit operasi yang dipergunakan untuk

pemisahan padatan tersuspensi,  cairan (minyak dan lemak) dalam fase cair (air atau air

limbah). Peristiwa flotasi didasarkan atas adanya gelembung gas, biasanya

menggunakan udara yang diinjeksikan kedalam air limbah. Dalam pengolahan air

limbah, flotasi dipergunakan untuk penyisihan padatan tersuspensi, minyak, lemak, flok

pada proses pengolahan air limbah secara kimia, dan lumpur (mikroba) pada proses

biologi. Keuntungan mendasar flotasi dibanding dengan sedimentasi dalam hal

pemisahan padatan tersuspensi yaitu flotasi dapat memisahkan padatan tersupensi yang

sangat kecil, ringan, dan sulit mengendap dalam waktu relatif cepat. Pada proses flotasi,

udara diinjeksikan ke dalam tangki sehingga terbentuk gelembung yang berfungsi untuk

mengapungkan padatan sehingga mudah dipisahkan. Dengan adanya gaya dorong dari

gelembung tersebut, padatan yang berat jenisnya lebih tinggi dari air akan terdorong ke

permukaan. Demikian pula halnya dengan padatan yang berat jenisnya lebih rendah dari

air. Hal ini merupakan keunggulan teknik flotasi dibanding pengendapan karena dengan

flotasi partikel yang ringan dapat disisihkan dalam waktu yang bersamaan (Sumada,

2012).

    h. Adsorpsi (Adsorption)

Adsorpsi (penyerapan) merupakan proses pemisahan atom, ion, biomolekul atau

molekul dalam gas atau cairan dan padatan terlarut dengan mempergunakan media

padat.     Adsorpsi fisik terjadi karena adanya gaya van der walls dan biasanya adsorpsi

ini berlangsung secara bolak-balik. Ketika gaya tarik-menarik molekul antara zat

terlarut dengan adsorben lebih besar dari gaya tarik-menarik zat terlarut dengan pelarut,

maka zat terlarut akan cenderung teradsorpsi pada permukaan adsorben (Sumada,

2012).

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Pengolahan air limbah secara fisik merupakan pengolahan awal (primary

treatment) air limbah sebelum dilakukan pengolahan lanjutan,pengolahan secara fisik 

bertujuan untuk menyisihkan padatan padatan berukuran besar. Pengolahan ini

dilakukan pada limbah cair dengan kandungan bahan limbah yang dapat dipisahkan

secara mekanis langsung tanpa penambahan bahan kimia atau melalui penghancuran

secara biologis. Adapun teknik pengolahan secara fisika yaitu Screening,

Pemecah/Grinding (comminution), Pemisahan pasir, Penyeragaman, Sedimentasi,

Filtrasi, Flotasi dan Adsorpsi.

DAFTAR PUSTAKA

Cahyono, I. 2011. Dasar-Dasar Sistem Pengolahan Limbah Cair Sederhana. Online pada http://haklibondowoso.blogspot.com. Diakses pada 02 Oktober 2014 pukul 01.00 wita. Makasar.

Dewa, P. 2011. Proses Pengolahan Limbah Secara Fisika. Online pada http://pepradewa.blogspot.com. Diakses pada 02 Oktober 2014 pukul 01.00 wita. Makasar.

Mubarak, S. 2010. Pengelolaan Kualitas Air untuk Keberhasilan Usaha Budidaya. Online pada http://web.unair.ac.id. Diakses pada 02 Oktober 2014 pukul 03.00 wita. Makasar.

Sumada, K. 2012. Pengolahan Air Limbah Secara Fisik . Online pada http://ketutsumada.blogspot.com. Diakses pada 02 Oktober 2014 pukul 02.00 wita. Makasar.