Pengolahan Air Fix - Kel.6

5/11/2018 Pengolahan Air Fix - Kel.6 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengolahan-air-fix-kel6 1/33

ABSTRAK

Air adalah salah salah satu materi yang paling dibutuhkan untuk menjaga

kelangsungan makhluk hidup tetapi sekaligus merupakan salah satu sumber penyebab

dari berbagai penyakit. Oleh karena itu penting dilakukannya pengolahan air yang baik

dan benar. Air hasil pengolahan air diharapkan bebas dari kekeruhan, warna, rasa, bau,

senyawa nitrat, ion-ion logam, peptisida dan senyawa terhalogenasi. Pengolahan air

memiliki tiga tujuan yaitu untuk meningkatkan estetika dari air agar dapat diterima oleh

konsumen, menghilangkan senyawa-senyawa toksik dan berbahaya serta untuk

menghilangkan atau menonaktifkan organisme berbahaya di dalam air. Salah satu

teknologi pengolahan air adalah dengan sedimentasi. Prinsip dasar dari teknologi ini

adalah mengendapkan partikulat-partikulat pengotor air berdasarkan gaya gravitasi

serta dengan bantuan bahan kimia seperti tawas. Faktor-faktor yang mempengaruhi

proses sedimentasi adalah waktu detensi, debit air, jumlah plat, jumlah endapan sertaluas dari bak sedimentasi. Pada percobaan ini dibahas mengenai pengaruh waktu detensi

dan penambahan jumlah lumpur terhadap efisiensi TSS, TDS, dan TS dalam proses

sedimentasi. Dari percobaan ini diperoleh hasil efisiensi TSS, TDS, dan TS. Efisiensi TSS

paling besar adalah pada waktu detensi 20 menit sebesar 95,2 %. Efisiensi TDS paling

besar adalah pada waktu detensi 40 menit sebesar 0,85 % dan efisiensi TS paling besar

adalah pada waktu detensi 20 menit sebesar 37 %. Hal ini menunjukkan efisiensi semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya waktu detensi. Sedangkan pada variabel

penambahan lumpur, efisiensi penyisihan TSS, TDS, dan TS yang terbesar adalah pada

penambahan lumpur sebanyak 6 botol aqua, yaitu sebesar 93,9 %,-1,56 %, dan 37 %.

Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan, semakin

besar nilai efisiensi yang didapat, yang artinya berbanding terbalik dengan teori bahwa

semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan maka semakin kecil nilai efisiensinya.



BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air sangat penting untuk kehidupan. Dalam rangka mempertahankan

kelangsungan hidup, manusia berupaya mengadakan air yang cukup bagi dirinya.

Penggunaan air yang tidak memenuhi persyaratan dapat menimbulkan terjadinya

gangguan kesehatan. Dalam perjalanannya, kualitas air semakin lama semakin

buruk bila dibiarkan tanpa ada penanganan yang baik.

Kini ilmu pengetahuan telah berkembang dengan cepatnya. Berbagai

teknologi pengolahan air telah diciptakan atau didesain. Pada prinsipnya,

pengolahan air adalah usaha- usaha yang dilakukan untuk merubah sifat suatu zat.

Hal ini sangat penting sekali dalam air minum yang sesuai dengan standar air

minum yang telah ditentukan. Sistem pengolahan air minum tergantung dari

kualitas sumber air bakunya. Pengolahan air yang terdiri dari proses koagulasi,

flokulasi, sedimentasi dan filtrasi kemudian ditambahkan chlorinasi disebut

sebagai pengolahan air minum sistem konvensional, seperti yang digunakan oleh

hampir seluruh PDAM di Indonesia.

Berdasarkan uraian di atas, dapat diketahui bahwa terdapat macam dan

tahapan yang harus dilakukan dalam sistem pengolahan air. Untuk lebih

memperdalam pengetahuan tentang sedimentasi maka akan dijelaskan mengenai

pengertian, fungsi, macam, proses serta alat dan bahan yang diperlukan dalam

tahap sedimentasi.

Sedimentasi adalah pemisahan padatan dan cairan (solid-liquid ) dengan

menggunakan gaya gravitasi untuk mengendapkan partikel suspensi, baik dalam

pengolahan air bersih (IPAM) maupun dalam pengolahan air limbah (IPAL).

Pada umumnya proses sedimentasi dilakukan setelah proses koagulasi dan

flokulasi dimana tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga

menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat.



Dengan kata lain, sedimentasi adalah suatu proses mengendapkan zat padat

atau tersuspensi non koloidal dalam air yang dilakukan dengan memanfaatkan

gaya gravitasi (Mulia, 2005).

Sedimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistem

pengolahan. Jika sumber dari influent kekeruhannya tinggi maka sebaiknya

dilakukan proses sedimentasi awal ( primary sedimentation) yang terlebih dahulu

melewati tahap koagulasi dan flokulasi. Dengan demikian akan mengurangi beban

pada tahap berikutnya. Sedangkan secondary sedimentation yang terletak pada

akhir percobaan gunanya untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari

proses sebelumnya dimana lumpur yang terkumpul tersebut dipompakan ke unit

pengolahan lumpur.

Kecepatan pengendapan partikel yang terdapat dalam air tergantung pada

berat jenis, bentuk dan ukuran partikel, viskositas air dan kecepatan aliran dalam

bak pengendap. Pada umumnya sedimentasi digunakan pada pengolahan air

minum, air limbah dan air limbah tingkat lanjutan. Tujuan pengolahan air minum

merupakan upaya untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai dengan

standar mutu air. Proses pengolahan air minum merupakan proses perubahan sifat

fisik, kimia, dan biologi air baku agar memenuhi syarat untuk digunakan sebagai

air minum (Sutrisno, 2006).

Gambar 1.1 Skema pengolahan air

Proses sedimentasi secara umum diartikan sebagai proses pengendapan

dimana akibat gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih berat dari

berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan

mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan

pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Pengendapan kandungan zat



padat di dalam air dapat digolongkan menjadi pengendapan diskrit, pengendapan

flokulen, pengendapan zone dan pengendapan kompresi/tertekan. Pada

pengolahan air minum yang digunakan adalah dengan pegendapan diskrit dan

pengendapan flokulen (Budiman, 2005).

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian sedimentasi

2. Untuk mengetahui fungsi sedimentasi

3. Untuk mengetahui proses sedimentasi

4. Untuk melihat hubungan variable-variabel terhadap effisiensi

penyisihan partikel dalam sumber air

1.3 Tinjauan pustaka

Pada dasarnya pengolahan air minum dapat diawali dengan penjernihan air,

pengurangan kadar bahan-bahan kimia terlarut dalam air sampai batas yang

dianjurkan, penghilangan mikroba patogen, memperbaiki derajat keasaman (pH)

serta memisahkan gas terlarut yang dapat mengganggu estetika dan kesehatan.

Air yang tidak jernih umumnya mengandung residu. Residu tersebut dapat

dihilangkan dengan proses penyaringan dan pengendapan. Untuk mempercepat

proses penghilangan residu tersebut perlu ditambahkan koagulan. Bahan koagulan

yang sering dipakai adalah tawas (alum). Untuk memaksimalkan proses

penghilangan residu, koagulan sebaiknya dilarutkan dalam air sebelum

dimasukkan ke dalam tangki pengendapan.

Sedimentasi dilakukan didalam sebuah tangki dimana tangki tersebut

berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur dan pasir. Pada

tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki sedimentasi ini

diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai

oksidator klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air (Azwar,

1996).

Mekanisme atau proses sedimentasi secara umum adalah sebagai berikut:

a. Pengendapan partikel flokulen berlangsung secara gravitasi.



b. Flok yang dihasilkan pada proses koagulasi-flokulasi mempunyai ukuran

yang makin besar, sehingga kecepatan pengendapannya makin besar.

c. Untuk menghindari pecahnya flok selama proses pengendapan, maka aliran

air dalam bak harus laminer.

d. d.Aliran air yang masuk pada inlet diatur sedemikian rupa sehingga tidak

mengganggu pengendapan. Biasanya dipasang diffuser wall atau perforated

baffle untuk meratakan aliran ke bak pengendap dengan kecepatan yang

rendah. Diusahakan agar inlet bak langsung menerima air dari outlet bak

flokulator.

e. Air yang keluar melalui outlet diatur sedemikian, sehingga tidak mengganggu

flok yang telah mengendap. Biasanya dibuat pelimpah (weir) dengan tinggi

air di atas weir yang cukup tipis.

Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses

sedimentasi terbagi atas tiga macam:

a. Aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak

b. Partikel terdispersi merata dalam air

c. Pengendapan partikel yang dominan terjadi pada dasar bak sedimentasi

Sebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi 4 zona, yaitu:

a. Zona inlet

Dalam zona ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang

bak. Aliran meninggalkan zona inlet mengalir secara horisontal dan

langsung menuju bagian outlet.

b. Zona pengendapan

Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horisontal ke arah outlet. Dalam

zona ini terjadi proses pengendapan. Lintasan partikel diskret tergantung

pada besarnya kecepatan pengendapan.

c. Zona lumpur

Dalam zona ini lumpur terakumulasi. Sekali lumpur masuk area ini ia akan

tetap disana.



d. Zona outlet

Dalam zona ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada

bagian melintang bak dan siap mengalir keluar bak.

Gambar 1.2 Sedimentation Basin Zones

Terdapat beberapa bentuk bak sedimentasi yaitu:

a. Segi empat (rectangular ). Pada bak ini air mengalir horizontal dari inlet

menuju outlet, sementara partikel mengendap ke bawah.

(a) (b)

Gambar 1.3 Bak sedimentasi berbentuk segi empat: (a) denah, (b) potongan

memanjang

b. Lingkaran (circular ) - center feed . Pada bak ini air masuk melalui pipa

menuju inlet bak dibagian tengah bak, kemudian air mengalir horizontal dari

inlet menuju outlet disekeliling bak, sementara partikel mengendap ke bawah.

Secara tipikal bak persegi mempunyai rasio panjang : lebar antara 2:1 – 3:1.



(a) (b)

Gambar 1.4 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran-center feed (a) denah,

(b) potongan melintang

c. Lingkaran (circular ) –

periferal feed . Pada bak ini air masuk melalui

sekeliling lingkaran dan secara horizontal mengalir menuju ke outlet dibagian

tengah lingkaran, sementara partikel mengendap ke bawah . Hasil penelitian

menunjukkan bahwa tipe periferal feed menghasilkan short circuit yang lebih

kecil dibandingkan tipe center feed , walaupun center feed lebih sering

digunakan. Secara umum pola aliran pada bak lingkaran kurang mendekati

pola ideal dibanding bak pengendap persegi panjang. Meskipun demikian,

bak lingkaran lebih sering digunakan karena penggunaan peralatan

pengumpul lumpurnya lebih sederhana.

(a) (b)

Gambar 1.5 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran – periferal feed : (a) denah,

(b) potongan melintang

Zona Inlet atau struktur influen. Zona inlet mendistribusikan aliran air

secara merata pada bak sedimentasi dan menyebarkan kecepatan aliran yang baru

masuk. Jika dua fungsi ini dicapai, karakteristik aliran hidrolik dari bak akan lebih

mendekati kondisi bak ideal dan menghasilkan efisiensi yang lebih baik.



Zona influen didesain secara berbeda untuk kolam rectangular dan circular .

Khusus dalam pengolahan air, bak sedimentasi rectangular dibangun menjadi satu

dengan bak flokulasi. Sebuah baffle atau dinding memisahkan dua kolam dan

sekaligus sebagai inlet bak sedimentasi. Desain dinding pemisah sangat penting,

karena kemampuan bak sedimentasi tergantung pada kualitas flok.

Zona outlet atau struktur efluen. Seperti zona inlet, zona outlet atau

struktur efluen mempunyai pengaruh besar dalam mempengaruhi pola aliran dan

karakteristik pengendapan flok pada bak sedimentasi. Biasanya weir atau

pelimpah dan bak penampung limpahan digunakan untuk mengontrol outlet pada

bak sedimentasi. Bak sedimentasi dilengkapi dengan settler . Settler dipasang pada

zona pengendapan dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi pengendapan

(Kawamura, 1991).



BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat – alat yang digunakan

1. Bak pengendap (sedimentasi)

2. Tangki rerata

3. Cawan penguap 8 buah

4. Desikator

5. Oven

6. Gelas ukur 100 ml (2 buah)

7. Stopwatch

8. Timbangan

9. Pinset

10. TDS meter

11. Tang krus

2.2 Bahan yang digunakan

1. Aquades

2. Sampel air

3. Alum/tawas

2.3 Prosedur percobaan

Pengolahan air dengan menggunakan metoda sedimentasi

1. Bak equalisasi dan bak sedimentasi dibersihkan sehingga tidak ada lagi

partikulat-partikulat yang akan mengganggu proses pengolahan air.

2. Alat dipastikan sedemikian rupa sehingga aliran air dapat mengalir, mudah

diamati dan mudah dioperasikan. Skema alat dapat dilihat pada gambar

berikut :

Ket : Bak Equalisasi : adalah tangki berpenyekat yang berguna untuk

meratakan debit.

Bak Sedimentasi : adalah tangki pengendap yang berupa rectangular

tank.

Bak Bak



3. Sampel air disiapkan kemudian diaduk serta ditambahkan tawas.

4. Sampel air diperiksa sebelum dialirkan ke bak equalisasi untuk mengetahui

konsentrasi TSS, TDS dan TS.

5. Sampel air dialirkan ke dalam bak equalisasi dengan varisasi perlakuan

antara lain perbedaan waktu detensi (0, 20 dan 40 menit) dan perbedaan

jumlah lumpur (3 dan 6 gelas aqua).

6. Sampel air yang keluar dari bak sedimentasi diperiksa untuk mengetahui

konsentrasi TSS, TDS dan TS.

Pompa

airBak penampung

samel air

outlet

inlet

Bak sedimentasi

Bak equalisasi

Gambar 2.1 Susunan alat proses sedimentasi

7. Konsentrasi TSS, TDS dan TS ditentukan dengan:

- Konsentrasi TSS diukur secara gravimetri

a) Kertas saring dioven sampai beratnya konstan, lalu dimasukan

kedalam desikator

b) Sampel disaring menggunakan kertas saring, lalu dioven hingga

beratnya konstan

c) Nilai TSS = (kertas saring+sampel) – kertas saring

- Konsentrasi TDS diukur menggunakan TDS meter

- Konsentrasi TS = Konsentrasi TSS + Konsentrasi TDS



BAB III

HASIL dan PEMBAHASAN

3.1 Hasil

3.1.1 Efisiensi dari konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan variasi waktu

detensi

Waktu Detensi

(menit)

TSS

Input (mg/L)

TSS

Output (mg/L)

Efisiensi

Penyisihan (%)

0

1250

785 37,2

20 60 95,2

40 80 93,6

Tabel 3.1 Efisiensi TSS terhadap variasi waktu detensi

Gambar 3.1 Grafik hubungan efisiensi TSS terhadap variasi waktu detensi

Dari gambar grafik di atas, dapat dilihat bahwa efisiensi penyisihan TSS

yang didapat mengalami kenaikan pada waktu detensi 20 menit, yaitu 95,2 % dan

kemudian mengalami penurunan pada waktu detensi 40 menit menjadi 93,6 %.

y = 1.41x + 47.133

R² = 0.7287

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50

E f i s i e n s i P e n y i s i h a n

( % )

Waktu Detensi (menit)

Hubungan efisiensi TSS terhadap variasi waktu

detensi



Hal ini menunjukkan waktu detensi 20 menit merupakan waktu optimum

yang kami dapatkan dalam percobaan ini, dimana nilai efisiensi yang didapatkan

paling besar dibandingkan dengan efisiensi pada waktu detensi yang lainnya, yaitu

sebesar 95,2 %. Berdasarkan teori, semakin lama waktu detensi maka semakin

besar efisiensi penyisihan TSS nya atau waktu detensi berbanding lurus dengan

nilai efisiensi penyisihan.

Hasil yang didapatkan pada percobaan ini tidak sesuai dengan teori, dimana

nilai efisiensi meningkat pada waktu detensi 20 menit tapi kemudian mengalami

penurunan pada waktu detensi 40 menit sebesar 1,6 %. Hal ini disebabkan karena

adanya kesalahan perlakuan pada kertas saring yang digunakan untuk menimbang

endapan. Kertas saring yang dikeringkan dalam oven lalu ditimbang sampai

beratnya konstan kemudian di masukkan ke dalam desikator agar berat kertas

saring terjaga (tetap konstan), namun pada saat percobaan, praktikan terlambat

memasukkan kertas saring ke dalam desikator sehingga menyebabkan berat kertas

saring berubah atau tidak konstan lagi dan akhirnya memengaruhi keakuratan

hasil yang kami dapatkan berupa turunnya nilai efisiensi TSS pada waktu detensi

40 menit.

Konsentrasi TDS

Waktu Detensi

(menit)

TDS

Input (mg/L)

TDS

Output (mg/L)

Efisiensi

Penyisihan (%)

0 111 120 -8,12

20 121 155 -28,10

40 118 117 0,85

Table 3.2 Efisiensi TDS dengan variasi waktu detensi



Gambar 3.2 Grafik hubungan efisiensi TDS terhadap variasi waktu detensi

Dari gambar grafik di atas terlihat bahwa kurva mengalami penurunan dari

waktu detensi 0 menit ke 20 menit kemudian mengalami kenaikan pada waktu

detensi 40 menit dengan nilai efisiensi 0,85 %. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa efisiensi TDS yang didapatkan tidak sesuai dengan teori, dimana nilai

efisiensi berbanding lurus terhadap waktu detensi.

Hal ini disebabkan karena akurasi alat yang kurang bagus. Pengukuran nilai

konsentrasi TDS dilakukan menggunakan TDS meter, namun konsentrasi TDS

input yang terukur pada alat seharusnya lebih besar nilainya dari pada konsentrasi

TDS outputnya agar didapat nilai efisiensi yang bernilai positif. Tetapi setelah

dilakukan tiga kali pengukuran ternyata hasilnya juga sama, nilai konsentrasi TDS

input lebih kecil dari pada TDS outputnya sehingga menyebabkan nilai efisiensi

yang didapat bernilai negatif dan terjadi penurunan pada waktu detensi 0 dan 20

menit, yaitu -8,12 dan -28,10 % dan pada waktu detensi 40 menit, nilai efisiensi

mengalami kenaikan menjadi 0,85 %.

y = 0.2243x - 16.275

R² = 0.0916-30-25

-20

-15

-10

-5

0

5

0 10 20 30 40 50

E f i s i e n s i p e n y i s i h a n

( % )


Hubungan efisiensi penyisihan TDS terhadap

variasi waktu detensi



Konsentrasi TS

Waktu Detensi

(menit)

TS

Input (mg/L)

TS

Output (mg/L)

Efisiensi

Penyisihan (%)

0 1361 905 33,5

20 1371 215 84,3

40 1368 197 85,6

Table 3.3 Efisiensi TS dengan variasi waktu detensi

Gambar 3.3 Grafik hubungan efisiensi TS terhadap variasi waktu detensi

Dari gambar grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai efisiensi pada waktu

detensi 40 menit memiliki nilai yang paling besar dibandingkan dengan yang

lainnya yaitu 85,6%. Hal ini sesuai dengan teori, dimana waktu detensi

berbanding lurus dengan efisiensi penyisihan. Semakin lama waktu detensi maka

semakin besar nilai efisiensi penyisihan TS nya.

y = 1.3025x + 41.75

R² = 0.7687

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50

E f i s i e n

s i P e n y i s i h a n

( % )

waktu detensi (menit)

Hubungan efisiensi penyisihan TS terhadap

variasi waktu detensi



3.1.2 Efisiensi dari konsentrasi TSS, TDS, dan TS dengan variasi jumlah

lumpur

Konsentrasi TSS

Jumlah Lumpur

(botol aqua)

TSS

Input (mg/L)

TSS

Output (mg/L)

Efisiensi

penyisihan (%)

3 1.250 785 37,2

6 980 60 93,9

Table 3.4 Efisiensi TSS dengan variasi jumlah lumpur

Gambar 3.4 Grafik hubungan efisiensi TSS terhadap variasi jumlah lumpur

Dari gambar grafik diatas dapat terlihat bahwa pada penambahan jumlah

lumpur sebanyak 6 botol aqua, nilai effisiensinya sebesar 93,9 % dan pada jumlah

lumpur sebanyak 3 botol aqua, nilai efisiensinya sebesar 37,2 %. Dari data

tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang

ditambahkan pada proses sedimentasi, semakin besar pula efisiensi penyisihan

partikel padatan dalam air dan hal ini berbanding terbalik dengan teori, dimana

penambahan jumlah lumpur akan menyebabkan proses pengendapan lebih lama

y = 18.9x - 19.5

R² = 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7

E f i s i e n s i P e n

y i s i h a n

( % )

Jumlah Lumpur (botol aqua)

Hubungan efisiensi penyisihan TSS terhadap variasi

jumlah lumpur



sedangkan waktu detensi yang digunakan untuk kedua variasi jumlah lumpur

adalah sama-sama 0 menit. Selain itu penambahan koagulan juga tidak berbeda,

sebanyak 35 mg/L untuk setiap penambahan lumpur sehingga nilai efisiensinya

seharusnya lebih kecil.

Konsentrasi TDS

Jumlah Lumpur

(botol aqua)

TDS

Input (mg/L)

TDS

Output (mg/L)

Efisiensi

penyisihan (%)

3 111 120 -8,11

6 64 65 -1,56

Table 3.5 Efisiensi TDS dengan variasi jumlah lumpur

Gambar 3.5 Grafik hubungan efisiensi TDS terhadap jumlah lumpur

Dari Gambar grafik di atas dapat dilihat bahwa dengan jumlah lumpur 3

botol, nilai effisiensinya sebesar -8,11% sedangkan dengan jumlah lumpur 6

botol, nilai efisiensinya yaitu -1,56 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin

banyak jumlah lumpur maka semakin besar nilai efisiensi penyisihan partikel

y = 2.1833x - 14.66

R² = 1-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-10 0 1 2 3 4 5 6 7


( % )


Hubungan efisiensi TDS terhadap variasi

jumlah lumpur



padatan dalam air. Hasil tersebut tidak sesuai dengan teori yang seharusnya

semakin kecil nilai efisiensinya seiring dengan penambahan jumlah lumpur karena

waktu detensi dan jumlah koagulan yang dipakai pada proses sedimentasi dengan

variasi jumlah lumpur ini adalah sama yaitu 0 menit dan 35 mg/L. Faktor yang

menyebabkan naiknya nilai efisiensi tersebut adalah karna perbedaan jenis lumpur

yang ditambahkan. Lumpur pertama berupa tanah yang agak pekat sedangkan

lumpur kedua adalah pasir, yang lebih cepat mengendap dari pada tanah karena

ukuran partikel pasir lebih besar daripada ukuran partikel tanah. Hal ini

menyebabkan efisiensi pada penambahan lumpur kedua lebih besar dari pada

lumpur pertama.

Konsentrasi TS

Jumlah Lumpur

(botol aqua)

TS

Input (mg/L)

TS

Output (mg/L)

Efisiensi

penyisihan (%)

3 1361 905 33,5

6 1044 125 88

Table 3.6 Efisiensi TS dengan variasi jumlah lumpur

Gambar 3.6 Grafik hubungan efisiensi TS terhadap variasi jumlah lumpur

y = 18.167x - 21

R² = 1

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7


( % )


Hubungan efisiensi penyisihan TS terhadap variasi

jumlah lumpur



Pada penambahan 3 botol lumpur memiliki nilai effisiensi 33,5% sedangkan

pada penambahan 6 botol lumpur memiliki nilai effisiensi 88%. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah lumpur yang ditambahkan pada

proses sedimentasi maka nilai effisiensi penyisihan partikel padatan dalam air

semakin besar. Padahal menurut teori, semakin banyak lumpur yang ditambahkan,

semakin lama proses pengendapan dan semakin kecil nilai efisiensinya. Jadi hasil

yang didapatkan pada percobaan berbanding terbalik dengan teori dan ini

disebabkan karena adanya perbedaan ukuran partikel lumpur yang ditambahkan

pada proses sedimentasi. Pada lumpur pertama, ukuran partikel nya lebih kecil

dari pada ukuran partikel pada lumpur kedua sehingga lebih lama mengendap dan

menyebabkan kecilnya nilai efisiensi dari pada lumpur yang kedua.

3.2 Pembahasan

Pada percobaan pengolahan air ini, dilakukan pengujian pengaruh waktu

detensi dan penambahan jumlah lumpur terhadap efisiensi penyisihan TS, TDS,

dan TSS dengan metode sedimentasi kontinyu.

Percobaan pertama yaitu melakukan pengujian konsentrasi serta efisiensi

penyisihan TS, TDS, dan TSS dengan variabel waktu detensi yang berbeda-beda.

Langkah awal yang dilakukan adalah mencampur air dengan lumpur dan koagulan

35 mg/L yang berfungsi untuk menstabilkan partikel padatan dalam air, sehingga

partikel tersebut dapat membentuk flok yang pada akhirnya mengendap karena

adanya gaya gravitasi. Proses pengadukan diperlukan untuk mempercepat

pembentukan flok-flok pada saat pencampuran air dengan lumpur dan koagulan

(tawas).Selanjutnya dilakukan proses sedimentasi, air yang telah dicampur lumpur

dan tawas tadi dialirkan ke dalam bak equalisasi yang memiliki sekat-sekat yang

berfungsi untuk meratakan debit air. Selanjutnya air akan masuk ke bak

sedimentasi yang memiliki plat settler yang berfungsi untuk mempercepat

pengendapan. Semakin banyak plat settler yang digunakan, semakin besar

endapan yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan semakin banyak partikel-partikel

yang bertumbukan dengan plat settler dan akhirnya jatuh ke dasar bak yang



disebut ruang lumpur. Karena proses sedimentasi yang dipakai pada percobaan ini

adalah proses sedimentasi kontinyu, dimana dilakukan penambahan umpan air

secara terus-menerus dan diiringi pengambilan sampel (outlet), kemudian

dilakukan pengujian konsentrasi TS, TDS, dan TSS sebagai konsentrasi awal atau

konsentrasi TS, TDS, dan TSS sebelum memasuki bak dengan waktu detensi 0,

20, dan 40 menit. Nilai efisiensi masing-masing untuk TS, TDS, dan TSS

mengalami kenaikan seiring dengan semakin lamanya waktu detensi

(Isnaniawardhana, 2009).

Berdasarkan grafik hubungan efisiensi TS, TDS, dan TSS terhadap variasi

waktu detensi yang disajikan pada Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3 dapat dilihat bahwa

efisiensi penyisihan TSS mengalami kenaikan pada waktu detensi 20 menit yaitu

95,2 % kecuali pada efisiensi penyisihan TDS dan TS, yang terbesar adalah pada

waktu detensi 40 menit sebesar 0,85 % dan 85,6 %. Hasil yang diperoleh tidak

terlalu signifikan, dimana nilai efisiensi TSS menurun pada waktu detensi 40

menit sedangkan nilai efisiensi TDS dan TS terus meningkat seiring

bertambahnya waktu detensi. Hal ini dikarenakan adanya kesalahan teknis pada

saat percobaan penghitungan konsentrasi TSS, dimana praktikan terlambat

memasukkan kertas saring yang telah dikeringkan hingga beratnya konstan ke

dalam desikator yang digunakan untuk mengukur endapan. Hal ini menyebabkan

berat kertas saring menjadi lebih berat dari berat awalnya sehingga perhitungan

konsentrasi TSS dan nilai efisiensinya juga menjadi kurang akurat.

Pada variabel kedua percobaan ini, diberikan perlakuan penambahan jumlah

lumpur yang dicampurkan yaitu 3 dan 6 botol lumpur. Dari gambar grafik 3.4,

3.5, dan 3.6 dapat dilihat hubungan efisiensi TS, TDS, dan TSS terhadap variasi

jumlah lumpur, dimana efisiensi mengalami kenaikan seiring dengan penambahan

jumlah lumpur.

Dengan nilai efisiensi penyisihan masing-masing TS, TDS, dan TSS dari

penambahan 3 botol lumpur sebesar 37,2 %, -8,11 %, dan 33,5 % menjadi 88 %,

1,6 %, dan 93,9 % pada penambahan 6 botol lumpur. Kenaikan ini dikarenakan

adanya perbedaan struktur serta ukuran partikel endapan atau lumpur yang

ditambahkan ke dalam air, dimana pada lumpur pertama (3 botol) merupakan



tanah yang agak pekat sedangkan pada lumpur kedua (6 botol) merupakan pasir.

Hal ini menyebabkan efisiensi pada penambahan jumlah lumpur sebanyak 6 botol

lebih besar dibandingkan dengan jumlah lumpur 3 botol karena pasir lebih cepat

mengendap dari pada tanah. Penyebabnya karena ukuran partikel pasir lebih besar

dari pada ukuran partikel tanah. Selain itu koagulan yang digunakan pada kedua

variasi lumpur ini jumlahnya sama yaitu 35 mg/L dan mempunyai waktu detensi

sama-sama 0 menit., dan berarti hasil percobaan berbanding terbalik dengan teori

yang mengatakan bahwa semakin banyak lumpur yang ditambahkan, semakin

kecil efisiensi penyisihannya.

Efisiensi TSS optimal yang didapat pada percobaan ini adalah pada waktu

detensi 20 menit dengan jumlah lumpur sebanyak 3 botol yaitu 95,2 %. Efisiensi

TDS optimal adalah pada waktu detensi 40 menit dengan jumlah lumpur 3 botol

sebesar 0,85%. Efisiensi TS optimal pada waktu detensi 0 menit dengan jumlah

lumpur 6 botol sebesar 88 %.

3.3 Rekapitulasi

Pada percobaan pengolahan air dengan cara sedimentasi diperoleh

rekapitulasi data efisiensi untuk konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan variasi

waktu detensi 0, 20, 40 dan 60 menit dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut.

Waktu Detensi

(menit)

Efisiensi Penyisihan (%)

TSS TDS TS

0 37,2 -8,12 33,5

20 95,2 -28,1 84,3

40 93,6 0,85 85,6

Tabel 3.7 Efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi waktu detensi



Gambar 3.7 Grafik hubungan efisiensi TSS, TDS dan TS terhadap variasi waktu

detensi

Berdasarkan gambar grafik diatas, untuk konsentrasi TSS nilai efisiensi

yang paling besar adalah 95,2 % dengan waktu detensi 20 menit. Untuk masing-masing konsentrasi TDS dan TS nilai efisiensi yang paling besar adalah 0,85 %

dan 85,6 % dengan waktu detensi 40 menit.

Dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu detensi maka akan semakin

besar efisiensi TSS, TDS dan TS (Isnaniawardhana, 2009). Namun, pada saat

waktu detensi 40 menit untuk konsentrasi TSS nilai efisiensinya terjadi penurunan

sedangkan TDS dan TS mengalami kenaikan pada waktu detensi 40 menit. Hal ini

disebabkan karena adanya kesalahan teknis pada saat percobaan. Kertas saring

yang digunakan untuk menyaring endapan guna mencari nilai konsentrasi dan

nilai efisiensi TSS dikeringkan terlebih dahulu di dalam oven sampai beratnya

konstan dan didapat berat kertas saring awal. Setelah itu kertas saring dimasukkan

ke dalam desikator agar berat kertas saring tetap konstan. Namun praktikan

terlambat memasukkan kertas saring ke dalam desikator sehingga kemungkinan

besar terjadi penambahan berat pada kertas saring yang menyebabkan hasil

perhitungan konsentrasi dan efisiensi yang didapat tidak signifikan..

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50


( % )


Hubungan efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi

waktu detensi

TSS

TDS

TS



Pada rekapitulasi data efisiensi untuk konsentrasi TSS, TDS dan TS dengan

variasi jumlah lumpur yaitu 3 dan 6 botol lumpur, dapat dilihat pada Gambar 3.8

berikut.

Jumlah Lumpur

(botol aqua)

Efisiensi Penyisihan (%)

TSS TDS TS

3 37,2 -8,11 33,5

6 93,9 -1,56 88

Tabel 3.8 Efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap variasi jumlah lumpur

Gambar 3.8 Grafik efisiensi TSS, TDS dan TS terhadap variasi jumlah lumpur

Berdasarkan gambar grafik di atas, efisiensi TDS, TSS, dan TS semakin

meningkat dari penambahan jumlah lumpur dari 3 ke 6 botol, dengan nilai

efisiensi masing-masing yaitu dari -8,11 %, 37,2 %, dan 33,5 % menjadi -1,56 %,

93,9 %, dan 88 %. Hal ini berbanding terbalik dengan teori yang mengatakan

bahwa semakin banyak lumpur yang ditambahkan, semakin kecil nilai

efisiensinya.

Secara logika pada penambahan lumpur yang lebih sedikit yaitu 3 botol

akan lebih cepat mengendapnya dari pada jumlah lumpur yang 6 botol, karena

perlakuan yang diberikan sama yaitu penambahan koagulan dengan jumlah yang

-20

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7


( % )


Hubungan efisiensi TSS, TDS, dan TS terhadap

variasi jumlah lumpur

TSS

TDS

TS



sama yaitu 35 mg/L pada kedua variasi lumpur tersebut dan dengan waktu detensi

yang sama yaitu 0 menit. Sehingga air akan lebih jernih pada penambahan lumpur

3 botol dari pada air yang ditambahkan dengan jumlah lumpur yang 6 botol.

Namun perolehan hasil percobaan yang tidak sesuai dengan teori ini

disebabkan oleh adanya perbedaan ukuran partikel lumpur, dimana pada lumpur

pertama (3 botol) merupakan tanah sedangkan pada lumpur kedua (6 botol)

merupakan pasir. Hal ini lah yang mengakibatkan nilai efisiensi pada penambahan

lumpur kedua lebih besar dari pada lumpur pertama karena partikel pasir pada

lumpur kedua berukuran lebih besar dan lebih cepat mengendap dari pada ukuran

partikel tanah pada lumpur pertama yang lebih kecil sehingga lama mengendap

dan menyebabkan nilai efisiensinya kecil.



BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Waktu detensi berbanding lurus dengan efisiensi pengendapan, semakin

lama waktu detensi maka semakin besar pula nilai efisiensi pengendapannya

sehingga kualitas air yang diolah semakin baik.

2. Jumlah lumpur berbanding terbalik dengan efisiensi pengendapan, semakinsedikit lumpur yang digunakan, semakin besar pula efisiensi

pengendapannya.

3. Efisiensi TSS optimum pada variasi waktu detensi diperoleh pada waktu

detensi 20 menit dengan nilai efisiensi masing-masing adalah 95,2 %.

Efisiensi TDS dan TS optimum didapat pada waktu detensi 40 menit yaitu

0,85 % dan 85,6 %. Sedangkan efisiensi TSS, TDS, dan TS optimum pada

variasi penambahan jumlah lumpur adalah pada penambahan 6 botol lumpur

dengan nilai efisiensi masing-masing yaitu 93,9 %, -1,56 %, dan 88 %.

4.2 Saran

Dari praktikum yang telah dikerjakan, kami memberikan beberapa saran

kepada kelompok berikutnya yaitu :

1. Diharapkan kepada praktikan untuk tidak menggunakan TDS meter dalam

mengukur konsentrasi TDS dikarenakan hasil yang didapat tidak akurat.

2. Sebelum mengambil sampel di outlet, diharapkan kepada praktikan untuk

memastikan air pada bak sedimentasi dalam keadaan tenang agar

pengukuran lebih akurat.

3. Setelah mengoven dan menimbang kertas saring awal, diharapkan kepada

praktikan untuk segera memasukkan kertas saring tersebut ke dalam

desikator agar berat kertas saring tetap dalam keadaan konstan dan

pengukuran menjadi lebih akurat.



Lampiran

A. Perhitungan TSS, TDS, TS dan effisiensi untuk variasi waktu detensi

Konsentrasi TSS

Volume sampel = 100 ml

Dimana, a = kertas saring awal

b = kertas saring + endapan

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

(-)



Efisiensi TSS, TDS, dan TS

Dimana, Cin = Konsentrasi TSS sebelum lewat bak (mg/L)

Cout = Konsentrasi TSS sesudah lewat bak (mg/L)

Efisiensi TSS

td = 0 menit

TSSin = 1250 mg/L

TSSout = 785 mg/L

% =

=

= 37,2 %

td = 20 menit

TSSin = 1250 mg/L

TSSout = 60 mg/L

% =

=

= 95,2 %

td = 40 menit

TSSin = 70 mg/L

TSSout = 80 mg/L

% =

=

= 93,6 %



Efisiensi TDS

td = 0 menit

TDSin = 111 mg/L

TDSout = 120 mg/L

% =

=

= -8,1 %

td = 20 menit

TDSin = 121 mg/L

TDSout = 155 mg/L

% =

=

= -28,1 %

td = 40 menit

TDSin = 118 mg/L

TDSout = 117 mg/L

% =

=

= 0,85 %



Efisiensi TS

td = 0 menit

TSin = TSSin + TDSin

= (1250+111) mg/L

= 1361 mg/L

TSout = TSSout + TDSout

= (785 +120) mg/L

= 905 mg/L

% =

=

= 33,5 %

td = 20 menit


= (1250+121) mg/L

= 1371 mg/L


= (60+155) mg/L

= 215 mg/L

% =

=

= 84,3 %



td = 40 menit


= (1250+118) mg/L

= 1368 mg/L


= (80+117) mg/L

= 197 mg/L

% =

=

= 85,6 %

B. Perhitungan TSS, TDS, TS dan effisiensi untuk variasi jumlah lumpur

Efisiensi TSS

Jumlah lumpur = 3 botol aqua

TSSin = 1250 mg/L

TSSout = 785 mg/L

% =

=

= 37,2 %


TSSin = 980 mg/L

TSSout = 60 mg/L

% =

=

= 93,9 %



Efisiensi TDS


TDSin = 111 mg/L

TDSout = 120 mg/L

% =

=

= -8,1 %

Jumlah lumpur = 6 botol aquaTDSin = 64 mg/L

TDSout = 65 mg/L

% =

=

= -1,6 %

Efisiensi TS


TSin = 1.361 mg/L

TSout = 905 mg/L

% =

=

= 33,5 %


TSin = 1.044 mg/L

TSout = 125 mg/L

% =

=

= 88 %



DAFTAR PUSTAKA

Azwar, Asrul. Dr., M.P.H. 1996. Pengantar Ilmu Kesehatan Lingkungan. Mutiara

Sumber Widya: Jakarta

Chandra, Budiman. 2005. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta : Penerbit

Buku Kedokteran EGC.

Gintings, Perdana. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri.

Pustaka Sinar Harapan : Jakarta.

Isnaniawardhana, J. Nobelia. 2009. Pengaruh Waktu Detensi dan Penggunaan

Lumpur pada Proses Koagulasi-Flokulasi Pengolahan Air Gambut

Berwarna.http://www.ftsl.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2007/08/Pengaruh%2

0Waktu%20Detensi.pdf (diakses tanggal 14 November 2011)

Kawamura. 1991. Integrated Design of Water Treatment Facilities. USA: John

Wiley&Sons, Inc.

Mulia, Ricki M.2005. Kesehatan Lingkungan. Graha Ilmu : Yogyakarta

Sutrisno, C. Totok, dkk. 2006. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Rineka

Cipta.

Suratmo, Gunawan F. 1992. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan. Gajah

Mada University Press : Yogyakarta

http://www.ftsl.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2007/08/Pengaruh%20Waktu%20Detensi.pdf







LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM TEKNIK KIMIA I

PENGOLAHAN AIR

Disusun Oleh :

Kelompok VI

Kelas A

1. Andi Muhammad S. (0907136218)

2. Hotni Lamtiar (0907136196)

3. Novika Sri Wardani (0907133096)

4. Rio Andhika (0907121239)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2011

Pengolahan Air Fix - Kel.6

Documents

Transcript of Pengolahan Air Fix - Kel.6