BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air bersih sebagai kebutuhan primer manusia maupun untuk proses

industri semakin sulit diperoleh. Permasalahan mengenai rendahnya kualitas air

baku merupakan tantangan yang senantiasa muncul dalam pemenuhan kebutuhan

air bersih baik untuk standar proses produksi maupun air minum. Disamping itu,

dengan adanya keterbatasan jumlah air baku, diperlukan adanya teknologi yang

mendukung proses daur ulang air yang berasal dari air buangan proses industri

maupun domestik.

Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat atau

kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif,

produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown

beberapa peralatan seperti ketel boiler dan sistem air pendingin, serta sanitasi

waste. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip

pengendalian limbah secara cermat dan terpadubaik di dalam proses produksi (in-

pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution

prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan

volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya.

Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk

menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut

memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan. Water treatment adalah bagian dari

unit utilitas yang sangat vital, yaitu sebagai unit yang berfungsi dalam pengolahan

air yang digunakan untuk mendukung kegiatan dari produksi itu sendiri antara

lain untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk

memenuhi keperluan air bersih dan air minum baik untuk kompleks maupun

untuk pabrik itu sendiri. Water Treatment juga merupakan suatu proses yang

digunakan untuk membuat sumber air baku atau air limbah menjadi air yang dapat

diterima bagi pengguna akhir sesuai dengan standar yang dibutuhkan, termasuk

air bersih, air minum, air untuk proses industri, air minum dan air untuk keperluan

1

lainnya. Pengendalian limbah air pada industri dapat dilakukan dengan cara water

treatment yang menggunakan alat-alat seperti thickener, clarifer, dan filter.

Biasanya juga digunakan bahan kimia dlam proses tersebut.

1.2. Tujuan

1) Mengetahui proses–proses yang terjadi di dalam suatu peralatan water

treatment.

2) Mengetahui jenis-jenis alat atau peralatan yang digunakan dalam proses water

treatment.

3) Mengetahui bahan chemical yang dapat dipakai dalam proses water treatment.

1.3. Permasalahan

1) Bagaimana cara mengolah air (air rawa dan air got) menjadi air yang lebih

murni dan sesuai dengan yang dibutuhkan.

2) Bagaimana pengaruh proses water treatment yang dipakai terhadap air yang

dihasilkan.

1.4. Manfaat

1) Mengetahui proses–proses yang dapat dipakai dalam water treatment

2) Mengetahui teknologi water treatment serta aplikasi dalam pabrik dan

kehidupan sehari-hari.

3) Mengetahui prinsip kerja dan manfaat bahan kimia dalam proses water

treatment.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air

Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia. Air menutupi

hampir 71% permukaan bumi. Air merupakan zat pelarut yang penting untuk

makhluk hidup dan bagian penting dari metabolisme. Dari sudut pandang biologi,

air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat

memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organik melakukan replikasi.

Semua makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air

merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah bagian

penting dalam proses metabolisme.

Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis

menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom hidroden dengan oksigen.

Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas ke

udara. Tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat

pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari Sumber domestik (rumah

tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya. Sumber non-domestik

(pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya.

Air bersih sebagai kebutuhan primer manusia maupun untuk kebutuhan

proses industri semakin sulit diperoleh. Permasalahan mengenai rendahnya

kualitas air baku merupakan tantangan yang senantiasa muncul dalam pemenuhan

kebutuhan air bersih baik untuk standar proses produksi maupun air minum.

Disamping itu, dengan adanya keterbatasan jumlah air baku, diperlukan adanya

teknologi yang mendukung proses daur ulang air yang berasal dari air buangan

proses industri maupun dari air buangan domestik.

Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung

akan mempengaruhi kualitas air. Telah banyak usaha dilakukan untuk mengurangi

pencemaran terhadap air. 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.

3

Semua air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan

jumlah bahan pengotor (impurities). Bahan pengotor ini dapat berupa Padatan

terlarut yaitu mineral-mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silika dan lain-lain,

Gas-gas terlarut CO2, O2, Padatan tak terlarut, Limbah industri, rumah tangga,

Mikroorganisme, alga, lumut. Pengotor lainnya dalam bentuk turbidity

(kekeruhan), warna, tanah, endapan mineral, minyak dan lain-lain.

2.1.1. Karakteristik Fisik Air

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. Temperatur, kenaikan temperatur air

menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang

terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap. Warna air dapat

ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna

dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan. Solid (padat)

kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya

kadar oksigen terlarut. Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme

dalam air seperti alga.

2.1.2. Karakteristik Kimia Air

BOD (biological oxygent demand), adalah banyaknya oksigen yang

dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat

pencerna) yang terdapat di dalam airbuangan secara biologi. Semakin tinggi kadar

BOD berarti kualitas air semakin jelek karena banyak mikroorganisme yang

memerlukan oksigen sedangkan ketersediaan oksigen sedikit. Pembatasan pH

dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi.

Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksik dalam bentuk molekul, dimana

disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH. DO (dissolved oxygent)

adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi

atmosfer atau udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitasair semakin baik.

COD (chemical oxygent demand), adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan

untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara proses kimia. Dimana Besarnya

menggambarkan tingkat pencemaran oleh bahan-bahan organik yang secara alami

4

dapat teroksidasi oleh proses mikrobiologis. Sama halnya dengan BOD, jika COD

semakain tinggi maka semakin jelek kualitas air karena banyaknya bahan organik

yang hendak diksodasi dengan jumlah oksigen yang sedikit. Kesadahan, 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. Senyawa-senyawa kimia

yang beracun, kehadiran unsur arsen pada dosis yang rendah sudah merupakan

racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l).

Kehadiran besi 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.

2.2. Water Treatment

Unit utilitas (offsite plant) merupakan unit pendukung yang bertugas

mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik dan untuk keperluan perumahan,

khususnya yang berkaitan dengan penyediaan bahan baku dan bahan pembantu

pada produksi pabrik tersebut. Sedian air domestik, air demin untuk operasi

boiler, dan sebagainya. Salah satu bagian dari unit utilitas adalah water treatment.

Water treatment merupakan suatu unit yang berfungsi dalam proses pengolahan

air yang digunakan untuk mendukung kegiatan produksi itu sendiri antara lain

untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk

memenuhi keperluan air bersih dan air minum baik untuk kompleks maupun

untuk pabrik itu sendiri.

2.2.1. Peralatan dalam Water Treatment

Secara singkat pengolahan air dari sungai pada proses water treatment

tersebut mengalami beberapa tahapan. peralatan yang digunakan dalam unit water

treatment adalah : Flockculator adalah bagian yang berupa tangki dengan

diameter, tinggi dan kapasitas tertentu sesuai dengan keperluan. Prinsip kerja

flockculator adalah menampung air yang didistribusikan oleh pompa kemudian

koloid-koloid yang terdapat bersama-sama dengan air dikoagulasi karena

pengaruh beberapa bahan kimia yang diberikan selanjutnya koloid yang berbentuk

flock ini tertinggal di flockculator kemudian airnya diproses pada alat selanjutnya.

5

Air sungai yang dipompakan, sebelum masuk kedalam flockculator maka

diinjeksikan dengan berbagai macam bahan kimia, antara lain adalah caustic soda

(NaOH) Berfungsi untuk mengatur pH air sungai karena pada sistem

pembentukan flock dibutuhkan kondisi dengan pH lima koma lima sampai enam

koma dua (5,5-6,2). Dosis yang digunakan adalah dua sampai lima (2-5 ppm).

Kondisi pH harus dijaga lebih dari lima koma lima (5,5) agar flok terbentuk dan

pH harus kecil dari enam koma dua agar flock yang terbentuk tadi tidak akan

pecah lagi. Flockculator juga dilengkapi dengan pengaduk yang berkecepatan

lambat. Pengaduk berfungsi agar di dalam flockculator tidak terjadi pengendapan

dan pencampuran antara air sungai dengan bahan-bahan kimia tersebut dapat

berlangsung sempurna. pH pada flockculator harus dijaga antara lima koma lima

sampai enam koma dua (5,5-6,2). Apabila pada flockculator terjadi penurunan pH

maka flock yang terbentuk kecil dan sebaliknya.

Larutan alumunium sulfat (Al2SO4), Larutan ini berfungsi untuk

memperbesar ukuran partikel-partikel koloid sehingga akan lebih mudah

terbentuk flock-flock dan mengendap. Pengendapan partikel akan menjernihkan

air. Suspensi koloid terdiri dari ion-ion bermuatan negatif sehingga akan terjadi

peristiwa tolak-menolak antar ion. Apabila ion–ion yang bermuatan positif yang

terdapat dalam zat pengendap (coagulant chemicals) bersentuhan dengan ion-ion

negatif maka akan terbentuk gumpalan berupa gelatin. Dengan demikian ukuran

partikel akan bertambah besar sehingga dapat dipisahkan dengan cara

pengendapan. Kebutuhan penginjeksian alumunium sulfat tergantung tingkat

kekeruhan dari air yang akan dimurnikan. Coagulant acid berfungsi untuk

memperbesar partikel koloid dan membentuk flock tank, sehingga proses

pengendapan berlangsung lebih cepat dan sempurna atau membentuk gumpalan-

gumpalan lumpur dari gumpalan-gumpalan kecil supaya mudah diendapkan. Gas

chlorine Merupakan zat pembunuh bakteri, jamur, mikroorganisme yang terdapat

didalam air. Dosis yang digunakan adalah 5 ppm. Sebelumnya digunakan kaporit

(CaCl2), kaporit lebih baik dari pada chlorine karena dapat dengan cepat

mengendapkan lumpur sehingga air akan lebih bersih. Clarifier terbuat dari beton

yang berdiameter dan dilengkapi dengan pengaduk. Pada clarifier air terdiri dari

6

flockculator dipisahkan flok-floknya dengan cara pengendapan yang disertai

dengan pengadukan berputaran rendah. Hal ini berfungsi untuk membentuk flock

(gumpalan) dari partikel yang berukuran kecil. Selama proses clarification,

dihilangkan juga water hardness (air keras) yaitu garam kalsium dan magnesium

yang larut dalam air. Hardness dapat dikurangi dengan jalan mereaksikan zat- zat

kimia yang akan mengendapkan hardness tersebut. Suspended solid yang ikut ke

dalam clarifier akan dipisahkan dengan prinsip sentrifugal. Dengan adanya gaya

sentifugal tersebut partikel dengan berat jenis yang lebih berat akan bergerak

mengendap ke bawah di dasar tangki sedangkan yang lebih ringan akan bergerak

ke permukaan, yang kemudian ditangkap secara overflow untuk dialirkan pada

proses selanjutnya. Air bersih hasil pengendapan dipisahkan melalui over flow di

bibir clarifier dan endapannya dibuang (blowdown) melalui bagian bawah

clarifier. Kualitas air pada clarifier dapat dikontrol di outlet clarifier dengan

parameter pH antara lima koma lima sampai enam koma dua (5,5-6,2) kadar

chlorinfenol koma tiga sampai satu koma lima (0,3-1,5) ppm dan turbidity kurang

dari lima ppm.

Clarifier berfungsi untuk memisahkan sejumlah kecil partikel-partikel

halus yang menghasilkan liquid yang jernih yang bebas partikel-partikel solid atau

suspensi. Didalam clarifier terjadi proses yang kita sebut dengan proses klarifikasi

yang mana proses ini berfungsi menghilangkan suspended solid. Suspended solid

merupakan bagian dari kotoran (impurities) yang menyebabkan air menjadi keruh.

Secara umum klarifikasi dapat diartikan sebagai proses penghilangan suspended

solid melalui mekanisme koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi. Teknik pemisahan

pada clarifier juga bergantung pada : konsentrasi solid, Kecepatan umpan masuk,

Ukuran partikel solid dan bentuk partikel solid. Sand filter, ari clear well, air

disaring di sand filter yang bertujuan memisahkan kotoran halus yang terdapat

dalam air bersih dan mengurangi ion nitrat ataupun nitrit yang tidak terendapkan

pada flockculator. Untuk melihat indikasi sand filter telah menurun dapat

dimonitoring dengan pressure drop. Untuk mengeluarkan kotoran yang tertahan

pada saat operasi maka dilakukan backwash. Air yang keluar dari sand filter

diharapkan mempunyai turbidity maksimum 1 ppm. Penyaring yang digunakan

7

adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak

yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran

lain yang lolos dari clarifier (clearator). Air yang masuk ke filter ini telah

dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas. Media penyaring biasanya

lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu.Air mengalir ke bawah melalui

media tersebut. Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media,

sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar

melalui suatu pipa menuju reservoir.

Clear well terbuat dari baja dan mempunyai tinggi tertentu. Air yang

keluar dari clarifier dikirim ke clear well yang berfungsi sebagai penampung air

dalam jumlah banyak sebelum di pompakan ke unit sand filter. Di clear well air

dijaga pHnya enam koma delapan sampai tujuh koma lima (6,8-7,5) dengan

menyuntikkan NaOH (caustic soda). Filtered water storage tank, Air hasil proses

di sand filter ditampung di filtered water storage tank kualitas yang diharapkan

ada pada air hasil pengolahan. Filter, yang dimaksud dengan filter disini adalah

alat penyaringan air yang memiliki kerapatan yang cukup besar. Hal ini sesuai

dengan fungsinya yaitu untuk menyaring benda padat kasar yang terapung

disekitar pompa air, sehingga kerusakan pompa dapat terhindar akibat tersumbat.

Prinsip kerja : yaitu hanya menerima air yang didistribusikan oleh pompa dan

pada filter terjadi pemisahan antara benda padat kasar dan air. Pompa, disini

pompa berfungsi untuk mendistribusikan air (air sungai) dan akan kemudian

diolah kembali. Prinsip kerja : mendistribusikan air dari sumber air dan kemudian

diolah kembali oleh alat-alat selanjutnya.

2.3. Pengolahan Air Buangan

2.3.1. Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air

buangan, bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap

atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan

tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap

dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain

8

yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel

dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.

Ada beberapa proses yang dapat dilakukan dalam pengolahan air secara

fisika diantaranya yaitu, pemisahan cair - padatan ,penapisan, presipitasi, filtrasi,

flotasi, filtrasi, filter membran, filtrasi lambat, filtrasi cepat, tipe bertekanan, tipe

gravitasi, mikro filter, ultra filter, reverse osmosis, dialisis elektris, filtrasi

precoat, klarifier, tipe resirkulasi berlumpur, tipe pallet selimut lumpur, tipe

selimut lumpur, tipe konvensional, pemekatan, dewatering, filter vakum rotasi,

filter tekan atau press, belt press, kontrifugasi, presipitasi sentrifugasi, dehidrasi

sentrifugasi. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan

yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses

pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan

bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge

thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation). Proses filtrasi

di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses

adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan

sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu

proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses

osmosis. Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk

menyisihkan senyawa aromatik dan senyawa organik terlarut lainnya. Teknologi

membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit pengolahan kecil.

2.3.2. Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk

menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-

logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan

bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari

tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik

dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil

reaksi oksidasi. Ada beberapa proses yang dapat dilakukan diantaranya yaitu :

netralisasi, penukar ion, koagulasi dan flokulasi, alumunium sulfat ini aktif,

9

karbon aktif, adsorbsi, oksidasi dan reduksi, aerasi, ozonisasi, elektrolisis,

oksidasi kimia atau reduksi, UV, resin penukar anion, resin penukar kation, resin

penukar anion, zeolite.

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan

membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan

muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga

akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan

dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk

endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit.  Endapan

logam tersebut akan lebih stabil jika pH air>10,5 dan untuk hidroksiapatit pada

pH>9,5. Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom

hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan

membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5). Penyisihan bahan-bahan

organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan

dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon

hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan

pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena

memerlukan bahan kimia.

2.3.3. Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable atau dapat diolah secara biologi.

Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai

pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa tahun terakhir telah

berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.

Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis,

yaitu: reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reactor) dan reaktor

pertumbuhan lekat (attached growth reactor). Di dalam reaktor pertumbuhan

tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi.

Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini.

Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain:

oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif

konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi

10

penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur

yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%),

kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis

total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan

BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak

diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.

Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga

termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti

Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi

maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup

dengan waktu detensi 3-5 hari saja. Ditinjau dari segi lingkungan dimana

berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis: Proses aerob, yaitu proses yang berlangsung dengan hadirnya oksigen,

dan proses anaerob yaitu proses yang berlangsung tanpa adanya oksigen. Apabila

nilai (BOD) dari air tidak melebihi 400 mg/l, maka pengolahan air menggunakan

proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis daripada proses anaerob.

Sedangkan apabila nilai (BOD) lebih tinggi dari 4000 mg/l, maka pengolahan

proses anaerob menjadi lebih ekonomis.

2.4. Teknologi Pengolahan Air Limbah

Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan

karakteristik kontaminan dalam air limbah, kemudian Setelah kontaminan

dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi,

aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Setelah

pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau

bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk: Memastikan bahwa

teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik

limbah yang akan diolah. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang

diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.

Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan

skala sebenarnya. Tujuan utama dari pengolahan air limbah ialah untuk mengurai

kandungan bahan pencemar di dalam air tersebut terutama senyawa organik,

11

padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat

diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah

tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap : pengolahan awal, tahap pengolahan

ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan

tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. pengolahan tahap pertama ini

masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya

ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap

pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation,

sedimentation, dan filtration.

Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut

dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan

pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated

sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin,

rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter. Pengolahan

tahap ketiga proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga

ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange,

membrane separation, serta thickening gravity or flotation. Pengolahan lumpur

(Sludge Treatment) lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap

pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet

combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning atau

drying bed, incineration, atau landfill.

2.5. Proses Water Treatment

Proses secara umum water treatment merupakan unit yang berguna dalam

pembersihan air dari air kotor menjadi air bersih, yaitu dengan cara proses

klarifikasi yaitu proses penghilangan suspended solid. Proses tersebut dapat

berjalan dengan 3 proses yaitu : Proses koagulasi Yaitu partikel koloid yang

bermuatan sama dinetralisir melalui koagulan. Reaksi :

Al2SO4+3Ca 2 Al(OH)3+3CaSO4

Tahap-tahap koagulasi: Rapid mixing , yaitu adanya tumbukan menjadi

netralisasi sempurna distribusi, koagulan merata, netralisasi muatan, Tumbukan

partikel. Proses kedua yaitu flokulasi yaitu suatu mekanisme dimana flock kecil

12

yang sudah terbentuk dalam proses koagulasi tadi melalui suatu media flokulan

digabungkan menjadi flock yang lebih besar sehingga cukup berat untuk bisa

mengendap. Didalamnya juga terdapat rantai yang panjang dan banyak

cabangnya yang berguna sebagai jembatan penghubung. Hal yang dapat

menyebabkan putusnya rantai tersebut adalah pengadukan yang cepat (rapid

mixing). Faktor lain yang dapat mengganggu adalah kondisi tingkat keasaman

lingkungan sekitarnya sehingga perlu menginjeksikan chemical’s NaOH sebagai

pH adjuster. Proses ketiga adalah sedimentasi dasar teori yang dipakai untuk

proses sedimentasi adalah hukum stoke, yaitu floks yang besar tersebut

mengalami pengendapan. Faktor yang mempengaruhinya adalah : dosis koagulan

dan flokulan, Mixing, pH, temperatur, warna air baku level interface dan

blowndown lumpur di klarifier.

13

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

1) Clifier

2) Sand filter

3) Batang pengaduk

4) pH meter

3.1.2. Bahan

1) Tawas

2) Alumunium sulfat

3) Air Comberan 4500 ml

4) Air Rawa 4500 ml

3.2 Prosedur Percobaan

1) Persiapkan peralatan water treatment agar dapat digunakan.

2) Persiapkan air yang akan dimasukkan kedalam water treatment.

3) Analisa pH meter serta bagaimana kondisi air.

4) Masukkan air kedalam clarifier dengan pelan sampai zat pengotor dalam air

mengendap.

5) Aduk air dalam clarifier dengan pelan sampai zat pengotor dalam air

mengendap.

6) Uji pH meter pada air clarifier.

7) Masukkan air kedalam sand filter, sebelumnya ditimbang dulu air yang akan

dimasukkan.

8) Setelah air melalui sand filter, analisa bau, warna serta pH air tersebut.

9) Timbang berat air yang telah melalui sand filter.

10) Hitung % yield air tersebut.

11) Buat hasil gambar sebagai pembanding.

14

DAFTAR PUSTAKA

Aprilia, S. Karakterisasi Membran Poliakrilonitril Untuk Pengolahan Air

Berwarna Secara Ultrafiltrasi. Jurnal Industri 24(2): 59-66.

Bagus, T. 2003. Pengelolaan Dan Pemanfaatan Sampah Menggunakan Teknologi

Incenerator. Jurnal Teknologi Lingkungan 3(1): 17-23.

Hatmanto, B. 2006. Analisis Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pada Industri

Tekstil (Studi Kasus Pt. Iskandar Indah Printing Textile Surakarta). Jurnal

Presipitasi 1(1): 1-6.

Moertinah, S. 2010. Kajian Proses Anaerobik Sebagai Alternatif Teknologi

Pengolahan Air Limbah Industri Organik Tinggi. Jurnal Teknologi

Pencegahan Pencemaran Industri 1(2): 104-114.

Said, N. 2000. Teknologi Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilm

Tercelup. Jurnal Teknologi Pengolahan Lingkungan 1(2): 101-113.

15