ANALISIS PENGGUNAAN KOAGULAN POLY ALUMINIUM CHLORIDE

(PAC) DAN KITOSAN PADA PROSES PENJERNIHAN AIR DI PDAM

TIRTA PAKUAN BOGOR

SKRIPSI

Disusun Oleh :

Hardina Noviani

(062108038)

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2012

ANALISIS PENGGUNAAN KOAGULAN POLY ALUMINIUM CHLORIDE

(PAC) DAN KITOSAN PADA PROSES PENJERNIHAN AIR DI PDAM

TIRTA PAKUAN BOGOR

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Pada Program Studi Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Pakuan

Bogor

Disusun Oleh :

Hardina Noviani

(062108038)

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2012

Hardina Noviani. 062108038. 2012. Analisis Penggunaan Koagulan Poly

Aluminium Chloride (PAC) Dan Kitosan Pada Proses Penjernihan Air Di

PDAM Tirta Pakuan Bogor. Dibawah bimbingan Dra. Ardi Muharini, M.Si

dan Rinda Lilianti, S.T., M.Si

RINGKASAN

Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting bagi makhluk

hidup. Proses penjernihan air secara koagulasi dibutuhkan bahan kimia yang

disebut dengan koagulan. Koagulan digunakan untuk membantu terjadinya proses

koagulasi sehingga didapatkan endapan tersuspensi. Koagulan yang digunakan

PDAM adalah Poly Aluminium Chloride (PAC). Penelitian ini dilakukan

perbandingan antara koagulan PAC dan kitosan untuk mengetahui koagulan yang

paling baik digunakan untuk proses koagulasi.

Jar test dilakukan dengan memasukkan air baku yang telah diketahui

pHnya ke dalam 5 buah gelas piala masing-masing sebanyak 1L. Lima buah gelas

piala tersebut, dibubuhkan Poly Aluminium Chloride (PAC) 1% dan kitosan 1%

dengan konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm. Alat jar test

dioperasikan dengan pengadukan cepat pada kecepatan putaran 160 rpm selama 1

menit, dan dilanjutkan dengan pengadukan lambat pada kecepatan 60 rpm selama

10 menit dan didiamkan agar terjadi sedimentasi. Selanjutnya masing-masing dari

gelas piala diambil air jernihnya dan dilakukan pengujian terhadap parameter

kekeruhan, pH, total zat padat terlarut (TDS) akhir setelah jar test.

Air baku sungai Cisadane sebelum jar test yang meliputi parameter

kekeruhan, pH, TDS, kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe) masih dalam batas

baku mutu berdasarkan SK. Gubernur No.6 Tahun 1999 dan Kep Menkes RI

No.416/Menkes/Per/XI/1990. Setelah jar test pada penambahan PAC optimum

pada konsentrasi 10 ppm dengan nilai 4,28 NTU. Penambahan kitosan tidak

terdapat konsentrasi optimum. Hal ini disebabkan karena penambahan kitosan

pada jar test tidak dapat menurunkan kekeruhan sesuai dengan baku mutu yang

telah ditetapkan yaitu 5 NTU. Koagulan kitosan baik digunakan untuk mengikat

logam seperti Cu, Pb, Fe, dan Ni. Koagulan kitosan tidak cocok untuk spesifikasi

air baku PDAM Tirta Pakuan Bogor. Hal ini disebabkan karena air baku PDAM

Tirta Pakuan Bogor yang berasal dari sungai Cisadane tidak terkontaminasi oleh

logam berat. Biaya produksi yang dikeluarkan per bulan untuk PAC 10 ppm pada

kekeruhan 26,89 NTU sebesar Rp. 94.608.000,- dengan debit air limbah 1000

L/det, sedangkan untuk kitosan tidak dapat dihitung biaya produksinya karena

kitosan tidak terdapat konsentrasi optimum. Koagulan PAC lebih baik

dibandingkan dengan kitosan dari segi efisiensi dan ekonomi.

Kata Kunci : Air Alam, Proses Koagulan, Koagulan PAC, Koagulan Kitosan.

Hardina Noviani. 062108038. 2012. Analysis Using Poly Aluminium Chloride

Coagulant (PAC) and Chitosan In Water Purification Process In PDAM Tirta

Pakuan Bogor. Under The Guidance of Dra. Ardi Muharini, M.Si and Rinda

Lilianti, S.T., M.Si

SUMMARY

Water is a natural resource that is essential for living things. The water

treatment processes, coagulation takes a chemical called a coagulant. Coagulants

used to aid the coagulation process to obtain the suspended sediment. PDAM

used the coagulant is Poly Aluminium Chloride (PAC). This study conducted a

comparison between PAC and chitosan coagulant to find the best used coagulant

for the coagulation process.

Jar test has done by inserting the known raw water pH into 5 pieces each

beaker as 1L. Five pieces of beaker glass, affixed Poly Aluminium Chloride (PAC)

1% and chitosan 1% concentration of 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, and 25

ppm. The Jar test operated with rapid stirring at 160 rpm rotation speed for 1

minute, followed by slow stirring at a speed of 60 rpm for 10 minutes and be

allowed to happen sedimentation. Furthermore, each of the crystal clean water in

beaker glass took and was testing used parameter of turbidity, pH, total dissolved

solids (TDS) late after the jar test.

Cisadane river raw water before covering the jar test parameter of

turbidity, pH, TDS, hardness, and the determination of iron (Fe) content is well

within the standards by decree. Governor Kep 6 1999 and Menkes RI

No.416/Menkes/Per/XI/1990. Once the jar test in addition to the concentration of

10 ppm PAC optimum value 4.28 NTU. The addition of chitosan there is no

optimum concentration. It because the addition of chitosan on the jar test

turbidity can not be lowered in accordance with the standard set at 5 NTU. The

chitosan coagulant used binding metals such as Cu, Pb, Fe, and Ni. Chitosan

coagulant is not suitable for the specification of raw water of PDAM Tirta

Pakuan Bogor. It because the raw water of PDAM Tirta Pakuan Bogor from

Cisadane river is not contaminated by heavy metals. Production costs incurred

per month for PAC is 10 ppm at 26.89 NTU turbidity Rp. 94,608,000, - with waste

water discharge 1000 L/sec, while for chitosan production costs can not be

calculated because there is no optimum concentration of chitosan. The coagulant

of PAC better than chitosan in terms of efficiency and economy.

Keywords: Natural Water, Process Coagulant, Coagulant PAC, Coagulant

Chitosan.

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan

pertolongan-Nya, dalam menyelesaikan Skripsi dengan judul “Analisis

Penggunaan Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC) dan Kitosan pada Proses

Penjernihan Air di PDAM Tirta Pakuan Bogor”. Skripsi ini disusun berdasarkan

penelitian yang dilakukan di Laboratorium Perusahaan Daerah Air Minum

(PDAM) Tirta Pakuan Bogor Indonesia di Jalan Cipaku. Skripsi ini disusun

sebagai kelengkapan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains,

Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Pakuan Bogor.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, oleh karena itu

penulis mengharapkan saran dan masukan untuk penyempurnaan skripsi ini.

Akhirnya penulis berharap agar skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak H. Memet Gunawan, SE selaku Direktur Utama PDAM Tirta Pakuan

Bogor.

2. Bapak Adi Gunadi, S.T selaku kepala bagian produksi PDAM Tirta Pakuan

Bogor.

3. Ibu Dra. Ardi Muharini, M.Si selaku Pembimbing I yang telah memberikan

saran dalam pembuatan makalah hasil tugas akhir ini.

4. Ibu Rinda Lilianti, S.T., M.Si selaku Pembimbing II yang telah berkenan

membimbing dan memberikan saran dalam proses penelitian dan pembuatan

makalah hasil tugas akhir ini.

5. Ibu Dr. Prasetyorini selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas Pakuan Bogor.

6. Bapak Drs. Husain Nashrianto, M.Si selaku Ketua Jurusan Program Studi

Kimia FMIPA Universitas Pakuan Bogor.

7. Ibu Ade Heri Mulyati, M.Si selaku Sekretaris Jurusan Program Studi Kimia

FMIPA Universitas Pakuan Bogor.

8. Seluruh karyawan khususnya di sub bagian Laboratorium dan pada umumnya

di bagian produksi yang telah membantu saat berjalannya penelitian ini.

9. Orang tua tercinta yang selalu memberikan dukungan moril dan materiil.

ii

10. Kakak tercinta yang telah memberikan dukungan.

11. Teman-teman kimia 2008 yang telah berjuang bersama-sama (Dharma,

Shelvi, Oskar, Dea, Zaenal, Amen, Tiar, Siska, Retno, Kania, Desi, Griya,

Anggun, Agung, dan Deo).

Bogor , November 2012

Hardina Noviani

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................. iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ..................................................................... 2

1.3 Manfaat Penelitian .................................................................... 2

1.4 Hipotesis .................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air .................................................................................................. 3

2.2 Sumber Air ..................................................................................... 3

2.3 Baku Mutu Air ............................................................................... 4

2.4 Sistem Pengolahan Air ................................................................... 6

2.4.1 Sistem Pengolahan Air Lengkap .......................................... 6

2.4.2 Sistem Pengolahan Air Sederhana ....................................... 8

2.5 Proses Koagulasi ............................................................................ 8

2.5.1 Poly Aluminium Chlorida (PAC) ......................................... 9

2.5.2 Kitosan ................................................................................. 10

2.5.3 Spesifikasi Poly Aluminium Chlorida (PAC) dan Kitosan .. 14

2.6 Analisis Parameter Pengujian ......................................................... 14

2.6.1 Jar Test ................................................................................. 14

2.6.2 Kekeruhan ............................................................................ 15

2.7 Parameter Pendukung ..................................................................... 15

2.7.1 pH ......................................................................................... 15

2.7.2 Total Zat Padat Terlarut (TDS) ............................................ 16

2.7.3 Kesadahan ............................................................................ 17

2.7.4 Besi (Fe) ............................................................................... 19

2.8 Alat Instrumen ................................................................................ 19

iv

2.8.1 Turbidimeter ......................................................................... 19

2.8.2 pH-meter............................................................................... 20

2.8.3 TDS-meter ............................................................................ 20

2.8.4 Spektrofotometer .................................................................. 21

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian......................................................... 26

3.2 Alat.................................................................................................. 26

3.3 Bahan .............................................................................................. 26

3.4 Metode Percobaan............................................................................26

3.4.1 Jar Test ................................................................................. 27

3.4.2 Kekeruhan ............................................................................ 27

3.4.3 pH ......................................................................................... 28

3.4.4 Total Zat Padat Terlarut (TDS) ............................................ 28

3.4.5 Kesadahan ............................................................................ 28

3.4.6 Penetapan Kadar Besi (Fe) ................................................... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Air Baku ........................................................................ 29

4.2 Karakteristik Air Baku Sungai Cisadane Sebelum Jar Test ........... 29

4.3 Karakteristik Air Baku Sungai Cisadane Setelah Jar Test ............. 30

4.4 Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kekeruhan ............................. 30

4.5 Hubungan Dosis Koagulan Dengan pH ......................................... 31

4.6 Hubungan Dosis Koagulan Dengan Total Zat Padat Terlarut

(TDS) .............................................................................................. 33

4.7 Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kesadahan ............................. 33

4.8 Hubungan Dosis Koagulan Dengan Penetapan Kadar Besi (Fe) ... 34

4.9 Biaya Produksi ............................................................................... 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 37

5.2 Saran ............................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 39

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Spesifikasi .......................................................................................... 10

Tabel 2. Kualitas Standar Kitosan .................................................................... 12

Tabel 3. Spesifikasi Koagulan PAC dan Kitosan............................................. 14

Tabel 4. Kriteria kualitas air berdasarkan kandungan total padatan terlarut.... 17

Tabel 5. Tipe Air Berdasarkan Derajat Kesadahannya .................................... 18

Tabel 6. Karakteristik Air Baku Sungai Cisadane sebelum Jar Test ............... 29

Tabel 7. Hasil analisis air sungai Cisadane setelah jar test dengan PAC ......... 30

Tabel 8. Kebutuhan dan Biaya Produksi Koagulan ......................................... 36

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi Pembentukan Kitosan Dari Kitin ....................................... 13

Gambar 2. Reaksi Kelarutan Kitosan Dengan Asam Asetat ............................ 13

Gambar 3. Contoh Reaksi Kitosan Dalam Mengikat Logam .......................... 13

Gambar 4. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kekeruhan............................. 31

Gambar 5. Hubungan Dosis Koagulan Dengan pH ......................................... 32

Gambar 6. Hubungan Dosis Koagulan Dengan TDS ...................................... 33

Gambar 7. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kesadahan............................. 34

Gambar 8. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Penetapan Kadar Besi (Fe) ... 35

vii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Diagram Alir Proses Pengolahan Air di PDAM Tirta Pakuan

Bogor .......................................................................................... 41

Lampiran 2. Diagram Alir AnalisisJar Test ..................................................... 42

Lampiran 3. Instruksi Kerja Analisis Kekeruhan ............................................. 43

Lampiran 4. Instruksi Kerja Analisis Pengukuran Ph ...................................... 44

Lampiran 5. Instruksi Kerja Analisis Total Zat Padat Terlarut (TDS) ............ 45

Lampiran 6. Instruksi Kerja Analisis Kesadahan ............................................. 46

Lampiran 7. Instruksi Kerja Analisis Besi (Fe) ............................................... 47

Lampiran 8. Contoh Perhitungan Kesadahan .................................................. 48

Lampiran 9. Kurva Standar Penetapan Kadar Besi (Fe) .................................. 49

Lampiran 10. Baku Mutu SK. Gubernur No.6 Tahun 1999 ............................ 50

Lampiran 11. Perhitungan Biaya Produksi ...................................................... 51

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan primer manusia dan kebutuhan mahluk hidup

lainnya. Fungsi air bagi mahluk hidup antara lain sebagai bahan pelarut dan

sebagai bahan pendispersi berbagai senyawa yang ada di dalam bahan makanan.

Kehidupan sehari-hari air banyak digunakan oleh manusia, antara lain untuk

keperluan air minum, air pencuci, kegiatan rumah tangga, mandi, bersih-bersih,

dan wudhlu.

Air berasal dari air hujan, air permukaan, air tanah, dan mata air. Namun,

sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan pesatnya industrialisasi di

beberapa wilayah terjadi kesulitan untuk pemenuhan kebutuhan air. Kesulitan

akan kebutuhan air ini terletak pada kuantitasnya, dan pada kualitas air tersebut.

Air yang dibutuhkan manusia adalah air sehat yang memiliki beberapa kriteria di

antaranya bebas dari bakteri, tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa, dan bebas

dari zat beracun.

Kebutuhan air bersih perlu dilakukan proses pengolahan terlebih dahulu

agar air tersebut layak dan aman untuk dikonsumsi masyarakat. Perusahaan

Daerah Air Minum (PDAM) Kota Bogor merupakan perusahaan yang

memproduksi air bersih khususnya air minum untuk memenuhi kebutuhan

masyarakat di Kota Bogor. Sumber air yang digunakan PDAM adalah sumber air

permukaan yang berasal dari air sungai Cisadane. Metode pengolahan air yang

dilaksanakan di PDAM Kota Bogor adalah metode pengolahan secara lengkap

yang dimulai dengan intake, proses penyaringan awal, prasedimentasi, koagulasi,

flokulasi, sedimentasi, aerasi, filtrasi, desinfeksi, dan reservoar. Proses

pengolahan ini bertujuan untuk menjernihkan air baku, membebaskan dari bau

dan rasa, mengurangi efek korosi pada pipa serta menghilangkan bakteri patogen.

Setiap tahapan proses pengolahan terjadi perbaikan atau penghilangan unsur

padatan dan kimia yang terkandung dalam air baku.

2

Koagulan digunakan untuk membantu terjadinya proses koagulasi

sehingga didapatkan endapan tersuspensi. Koagulan yang digunakan PDAM

adalah Poly Aluminium Chloride (PAC).

Bahan kimia yang digunakan sebagai koagulan hendaknya mudah

didegradasi, tidak mengakibatkan efek atau pengaruh tambahan, tidak beracun,

anti mikroba dan aman bagi lingkungan. Salah satu contoh koagulan yang

memenuhi kriteria tersebut adalah kitosan. Kitosan merupakan biopolimer alam

yang bersifat polielektrolit-kationik yang berpotensi tinggi untuk penyerapan

logam dengan mudah terbiodegradasi serta tidak beracun. Muzarelli (1977)

melaporkan bahwa kitosan sudah pernah digunakan untuk menyerap logam seperti

Cu, Pb, Fe, Ni, dan semua logam tersebut didapati mudah terserap dengan baik.

Diharapkan kitosan dapat dijadikan alternatif sebagai koagulan dalam proses

penjernihan air secara koagulasi.

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui koagulan yang paling baik

digunakan untuk proses koagulasi, antara Poly Aluminium Chloride (PAC) dan

kitosan serta mencari dosis optimum dari kedua koagulan tersebut.

1.3. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang

koagulan yang paling baik digunakan dalam proses koagulasi, antara Poly

Aluminium Chloride (PAC) dan kitosan.

1.4. Hipotesis

PAC akan lebih baik digunakan sebagai koagulan dalam proses

penjernihan air di PDAM dibandingkan dengan kitosan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang

banyak, bahkan oleh semua mahluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus

dilindungi agar tetap dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta mahluk hidup

yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara

bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun

generasi mendatang. Aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus

ditanamkan pada segenap pengguna air. (Effendi, 2003)

Pencemaran air adalah penyimpangan sifat air dari keadaan normal, bukan

dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini tidak pernah terdapat

dalam bentuk murni, namun bukan berarti bahwa semua air sudah tercemar.

Misalnya, walaupun di daerah pegunungan atau hutan yang terpencil dengan

udara yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang turun di atasnya

selalu mengandung bahan terlarut, seperti CO2, O2 dan N2 serta bahan tersuspensi

misalnya debu dan partikel lainnya yang terbawa air hujan dari atmosfir

(Kristanto, 2002).

2.2. Sumber Air

Air di bumi mengalami siklus hidrologi yang berlangsung terus menerus,

sehingga mahluk hidup tidak kekurangan air. Siklus hidrologi menghasilkan

berbagai macam sumber air, sehingga mahluk hidup menggunakan air dari sumber

air yang berbeda. Sumber air terbagi menjadi 4, yaitu:

a. Air Hujan

Air hujan adalah air yang menguap karena panas dan kemudian

mengembara di udara. Saat mengembara tersebut, uap air bercampur dan

melarutkan gas oksigen, nitrogen, karbondioksida, debu, dan senyawa yang

terdapat dalam udara. Jadi, kualitas air hujan akan banyak dipengaruhi oleh

keadaan lingkungan (Effendi, 2003).

4

b. Air Permukaan

Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa, dan

badan air lain yang tidak memiliki infiltrasi ke bawah tanah. Jumlah air

permukaan diperkirakan hanya 0,35 juta km3 atau hanya sekitar 1% dari air tawar

yang ada di bumi. Air permukaan berasal dari aliran langsung air hujan, lelehan

salju, dan aliran yang berasal dari air tanah. Air permukaan pada umumnya

merupakan air baku utama bagi produksi air minum di daerah perkotaan (Effendi,

2003).

c. Air Tanah

Air tanah merupakan sumber air tawar terbesar di planet bumi, mencakup

kira-kira 30% dari total air tawar atau 10,5 juta km3. Akhir-akhir ini pemanfaatan

air tanah meningkat dengan cepat, bahkan di beberapa tempat tinggal

eksploitasinya sudah sampai tingkat yang membahayakan. Air tanah biasanya

diambil, baik untuk sumber air bersih maupun untuk irigasi, melalui sumur

terbuka, sumur tabung, spring, atau sumber horizontal (Effendi, 2003).

Air tanah banyak mengandung mineral yang terlarut seperti ion

magnesium, kalsium, serta anion seperti karbonat, bikarbonat, sulfat dan klorida.

Kandungan mineralnya tergantung kedalaman air tanah itu sendiri, semakin dalam

maka kandungan mineralnya akan semakin tinggi.

d. Mata Air

Umumnya mata air dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu mata air karang

dan mata air tanah, tergantung pada letak sumber airnya. Sebaiknya mata air juga

dijaga jangan sampai ada air dari luar yang masuk ke dalam daerah mata air

karena dapat mencemarinya (Effendi, 2003).

2.3. Baku Mutu Air

Baku mutu air adalah batas atau kadar mahluk hidup, zat, energi atau

komponen lainnya yang harus ada atau unsur pencemar yang ada dalam air pada

sumber air tertentu sesuai peruntukannya, misalnya air bersih, air minum, air

baku, keperluan untuk pertanian, dan prasarana untuk rekreasi air. Sebagai salah

satu unsur yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, kita tidak dapat

mengabaikan kualitas air yang digunakan.

5

Kualitas air yang digunakan sebagai air minum sebaiknya memenuhi

persyaratan secara fisik, kimia dan mikrobiologi. Standarisasi kualitas air

bertujuan untuk memelihara, melindungi dan mempertinggi derajat kesehatan

masyarakat, terutama dalam pengolahan air atau kegiatan usaha mengolah dan

mendistribusikan air minum masyarakat umum (Kusnaedi, 2002). Persyaratan

tersebut meliputi :

1. Persyaratan Fisik

Air yang berkualitas baik harus memenuhi persyaratan fisik seperti berikut

ini :

a. Jernih atau tidak keruh. Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran

koloid dari bahan tanah liat.

b. Tidak berwarna. Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih. Air yang

berwarna berarti mengandung bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.

c. Rasanya tawar. Air yang terasa manis, pahit atau asin menunjukkan bahwa

kualitas air tersebut tidak baik.

d. Tidak berbau. Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jarak

jauh maupun dekat.

e. Temperatur normal. Air yang baik harus memiliki temperatur sama dengan

temperatur udara (20 - 26°C).

f. Tidak mengandung zat padatan. Air minum yang baik tidak boleh

mengandung zat padatan yang terapung di dalam air.

2. Persyaratan Kimia

Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia sebagai

berikut :

a. Mempunyai pH netral. Derajat keasaman air minum harus netral, tidak boleh

bersifat asam maupun basa.

b. Tidak mengandung bahan kimia beracun. Air yang berkualitas baik tidak

mengandung bahan kimia beracun, seperti sianida, sulfida, fenolik.

c. Tidak mengandung garam atau ion logam. Air yang berkualitas baik tidak

mengadung garam atau ion logam, seperti Fe, Mg, Ca, K, Hg, Zn, Mn, Cl,

dan Cr.

6

d. Kesadahan rendah. Tingginya kesadahan berhubungan dengan garam yang

terlarut di dalam air terutama garam Ca dan Mg.

3. Persyaratan Mikrobiologis

Persyaratan mikrobiologis yang harus dipenuhi oleh air adalah sebagai

berikut :

a. Tidak mengandung bakteri patogen, misalnya bakteri golongan coli,

salmonellatyphi, dan vibrio chlotera.

b. Tidak mengandung bakteri non patogen, diantaranya actinomycetes,

phytoplankton coliform, dan cladocera.

Berdasarkan Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I Jawa Barat

No. 6 Tahun 1999, untuk memenuhi baku mutu limbah cair kadar parameter

limbah tidak diperbolehkan dicapai dengan cara pengenceran dengan air yang

secara langsung diambil dari sumber air. Baku mutu SK.Gubernur No.6 Tahun

1999 dapat dilihat pada lampiran 9.

2.4. Sistem Pengolahan Air

Sistem pengolahan air adalah proses yang dilakukan untuk menjernihkan

air baku, membebaskan dari bau dan rasa, mengurangi efek korosi pada pipa serta

menghilangkan bakteri patogen sehingga didapatkan air bersih.

Air baku yang digunakan PDAM Tirta Pakuan Bogor berasal dari sumber

mata air (Kota Batu, Tangkil, dan Bantar Kambing) dan air permukaan (air sungai

Cisadane). Proses yang dilakukan PDAM Tirta Pakuan terbagi menjadi dua, yaitu

sistem pengolahan air lengkap dan sistem pengolahan air sederhana.

2.4.1. Sistem Pengolahan Air Lengkap

Sistem pengolahan air yang dilakukan PDAM Tirta Pakuan Bogor

merupakan sistem pengolahan lengkap yang dimulai dengan intake, penyaringan

awal, prasedimentasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, aerasi, filtrasi, desinfeksi,

dan reservoar. Setiap proses pengolahan memiliki tujuan dan kegunaan tersendiri.

a. Intake : intake merupakan sebuah bangunan yang berfungsi untuk menyadap

air baku yang akan diolah menjadi air minum. Proses pengambilan air baku

7

dari sungai Cisadane dilakukan di Water Intake Station yang terletak disekitar

sungai Cisadane.

b. Penyaringan awal : Air baku yang digunakan tidak terlepas dari bahan

pengotor. Oleh karena itu sebelum mengalami proses pengolahan lebih lanjut

perlu dilakukan penyaringan awal yang bertujuan untuk menghilangkan benda

kasar yang terapung seperti sampah daun, ranting, dan plastik, sehingga dapat

memperlancar proses pengolahan selanjutnya. Penyaringan awal dipasang di

depan pompa intake dengan menggunakan trails.

c. Prasedimentasi : Prasedimentasi atau disebut juga pengendapan awal

berfungsi untuk mengendapkan partikel berukuran besar, seperti batu dan pasir.

Tujuan dari proses ini adalah untuk memperoleh air baku dengan nilai

kekeruhan yang tidak terlalu tinggi, sehingga akan mudah dalam proses

pengolahannya menjadi air bersih.

d. Koagulasi : Koagulasi adalah proses pencampuran koagulan dan air baku serta

pengadukan secara cepat di dalam suatu wadah atau tempat agar diperoleh

suatu campuran koagulan dan air baku yang diolah secara merata sehingga

proses pembentukan gumpalan atau flok dapat terjadi secara merata. Koagulan

yang digunakan PDAM Tirta Pakuan adalah Poly Aluminium Chloride (PAC).

e. Flokulasi : Flokulasi adalah proses pengadukan lambat agar campuran

koagulan dan air baku yang telah merata membentuk gumpalan atau flok dan

dapat mengendap dengan cepat.

f. Sedimentasi : Sedimentasi merupakan suatu proses pengendapan partikel yang

sudah menggumpal (menjadi flok) dan dilakukan pada bak sedimentasi. Bak

sedimentasi dilengkapi dengan sekat kemiringan 450 dan aliran air dibuang

tenang dengan aliran bawah keatas. Setelah floknya diendapkan, pada bagian

atas akan diperoleh air jernih dan dialirkan pada saluran dibagian permukaan

bak sedimentasi.

g. Aerasi : Aerasi adalah proses kontak air dengan udara bebas yang bertujuan

untuk mengurangi kadar CO2 dan menambah kandungan O2 di dalam air.

Pengurangan CO2 dimaksudkan untuk menaikkan pH air sehingga sifat korosif

dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Proses aerasi juga bertujuan untuk

mengurangi rasa dan bau yang ditimbulkan oleh zat organik yang

8

terdekomposisi atau sisa hasil metabolisme mikroba. Selain itu juga berfungsi

untuk mengendapkan ion logam seperti mangan dan besi (Winarno, 1986).

Proses aerasi yang digunakan di PDAM Tirta Pakuan adalah aerasi air terjun.

h. Filtrasi : Filtrasi adalah suatu proses penyaringan dengan menggunakan media

pasir. Proses ini bertujuan untuk menyaring flok yang sangat kecil yang tidak

dapat mengendap secara gravitasi pada proses sedimentasi. Air yang akan

disaring kemudian dialirkan ke bawah melalui pasir kerikil dan dikumpulkan

ke dalam bak penampungan yang dihubungkan dengan penampungan bak air

bersih.

i. Desinfeksi : Desinfeksi adalah suatu proses penghilangan mikroorganisme

patogen yang dapat membahayakan kesehatan bagi manusia. Proses ini

bertujuan untuk menghilangkan bakteri patogen dan mikroorganisme lainnya

yang terdapat dalam air. Desinfeksi perlu diperhatikan khusus untuk

menghindari terjadinya penambahan dengan dosis berlebihan yang dapat

membahayakan kualitas air. Proses desinfeksi PDAM Tirta Pakuan

menggunakan gas klor sebagai desinfektan sehingga prosesnya disebut dengan

klorinasi.

j. Reservoar : Reservoar adalah tempat penampungan air bersih sebelum

didistribusikan ke konsumen. Reservoar berfungsi untuk penyimpanan,

pemerataan aliran dan tekanan akibat variasi pemakaian di dalam daerah

distribusi, dan sebagai distributor atau sumber pelayanan dalam daerah

distribusi.

2.4.2. Sistem Pengolahan Air Sederhana

Sistem pengolahan air sederhana dilakukan pada sumber mata air. Air

baku hanya melalui proses netralisasi dengan penambahan soda abu dan proses

desinfeksi sehingga langsung didistribusikan ke konsumen.

2.5. Proses Koagulasi

Koagulasi adalah proses kimia yang digunakan untuk menghilangkan

partikel yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan (Watanabe &

Ushiyama, 2000). Partikel ini tidak dapat mengendap sendiri dan sulit ditangani

9

secara fisik. Penambahan koagulan akan mendestabilisasi partikel sehingga

terbentuk mikroflok. Mikroflok tersebut kemudian digumpalkan menjadi

makroflok yang dapat diendapkan melalui proses flokulasi. Proses penggumpalan

ini tergantung pada waktu dan pengadukan lambat dalam air. Umumnya periode

flokulasi akan terjadi selama 10-30 menit setelah proses koagulasi. Semakin cepat

waktu pencampuran (mixing) maka flok yang terbentuk semakin besar. Koagulasi

umumnya mempunyai derajat agregasi yang tinggi dan mempermudah mekanisme

netralisasi. Kinerja dari koagulasi dan flokulasi bergantung pada banyak faktor,

beberapa diantaranya saling berkaitan sehingga akan menyulitkan optimalisasi.

Karakteristik dari sumber air, kondisi pengadukan, waktu flokulasi, bahan kimia

yang dipilih, dan penambahannya pada proses koagulasi akan mempengaruhi

kinerja dari koagulasi. Koagulan terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu Poly

Aluminium Chloride (PAC), Kitosan, Ferro Sulfat, Ferri Sulfat, Ferro Klorida,

Ferri Klorida, dan Aluminium Sulfat. Optimalisasi pH perlu dilakukan untuk

memastikan nilai pH yang diterima dalam sistem distribusi dari koagulan

sehingga proses koagulasi berjalan dengan baik. Nilai pH untuk proses koagulasi

beragam, bergantung pada koagulan dan karakteristik air yang dipilih. Sebagai

contoh, pH optimum untuk aluminium sulfat 5,5-7,5, untuk garam besi 5,0-8,5,

sedangkan pH optimum untuk kitosan adalah pH 5 (Roussy et al., 2005).

2.5.1. Poly Aluminium Chloride (PAC)

PAC adalah garam dasar khusus aluminium klorida yang dirancang untuk

memberikan daya koagulasi dan flokulasi yang lebih kuat dan lebih baik daripada

aluminium biasa dan garam besi. PAC digunakan juga di Negara Jepang, Inggris,

Italia, dan Amerika Serikat. Secara umum PAC dapat digunakan untuk mengolah

air permukaan maupun air tanah untuk memperoleh air bersih ataupun air minum.

PAC mempunyai rumus Alm(OH)nCl(3m-n). PAC mempunyai derajat polimerisasi

yang tinggi, suatu bentuk polimer anorganik dengan bobot molekul yang besar.

PAC sangat baik digunakan untuk air yang mempunyai alkalinitas rendah yang

membutuhkan penghilangan warna dan waktu reaksi cepat. Bentuk PAC dapat

berupa cairan jernih kekuningan atau serbuk berwarna kekuningan. PAC

mengandung Al2O3 sebanyak 10-12% dan kandungan basa minimal 50%.

10

Tabel 1. Spesifikasi PAC

Nama Kode PAC 250A PAC 250AD

Al2O3 (%) 10,3 ± o,3 Min 30,0

Fe (%) Maks 0,006 Maks 0,03

As (ppm) Maks 0,5 Maks 20

Mn (ppm) Maks 10 Maks 75

Cd (ppm) Maks 0,3 Maks 6

Pb (ppm) Maks 1,0 Maks 30

Hg (ppm) Maks 0,1 Maks 0,6

Cr (ppm) Maks 1,0 -

Basicity (%) 51,0 ± 4,0 50,0 ± 5,0

Specific Gravity (250C) 1.204 ± 0,004 0,85 ± 0,05

pH (250C) 2,6 ± 0,3 -

1 w/v soln. pH 4,1 ± 0,5 -

Fiskositas (cp, 250C) 4,0 ± 0,5 -

Freezing Point (0C) -12,0 ± 1,0 -

Beberapa keunggulan PAC adalah selain sangat baik untuk menghilangkan

kekeruhan dan warna, juga efektif pada tingkat pH yang luas, aktifitas tidak

dipengaruhi oleh suhu, kekeruhan tidak akan bertambah meski dengan dosis yang

berlebihan, pemakaian bahan pembantu lebih kecil, penghematan dalam

penggunaan bahan netralisasi, bereaksi lebih cepat. Penentuan dosis pemakaian

koagulan dapat ditentukan dari nilai kekeruhan, pH, dan waktu sedimentasinya.

Kekeruhan merupakan faktor penentu pemilihan dosis pemakaian. Berdasarkan

peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 416/MENKES/Per/IX/1990

tentang syarat dan pengawasan kualitas air bersih, nilai kekeruhan yang ditetapkan

yaitu maksimal 25 NTU. Hal ini dilakukan karena setelah proses koagulasi,

flokulasi, dan sedimentasi masih ada proses lain yang dapat menurunkan

kekeruhan yaitu proses penyaringan. Hal ini akan menghemat pemakaian

koagulan sehingga biaya yang dikeluarkan akan lebih rendah.

[Al2(OH)5]Cl +H2O → 2 Al(OH)3 + HCl

2.5.2. Kitosan

Kitosan (C6H11NO4) merupakan polimer dengan nama kimia 2-amino-2-

deoksi-D-glukosa, mengandung gugus amino bebas dalam rantai karbonnya dan

11

bermuatan positif. Gugus amina bebas inilah yang banyak memberikan kegunaan

bagi kitosan. Kitosan berbentuk padatan amorf, merupakan salah satu dari sedikit

polimer alami yang berbentuk polielektrolit kationik dalam larutan asam organik

(Hirano, 1986).

Kitosan dapat diperoleh dari kitin melalui proses deastilasi. Ekstraksi kitin

dari kulit udang dilakukan dalam 2 tahap, yaitu deproteinasi yang bertujuan untuk

menghilangkan protein yang terdapat dalam kulit udang, dan demineralisasi yang

bertujuan untuk menghilangkan mineral yang terkandung dari kulit udang

(Suptijah et al., 1992).

Semakin banyak gugus asetil yang hilang dari polimer kitin, semakin kuat

interaksi ikatan hidrogen dan ion dari kitosan, dan kitosan yang bermuatan positif,

berlawanan dengan polisakarida alam lainnya.

Kitosan mempunyai potensi untuk digunakan dalam industri dan bidang

kesehatan. Beberapa kegunaan kitosan antara lain sebagai.

1. Membran penukar ion

2. Bahan pemurni air

3. Bahan baku benang untuk operasi plastik/bedah

4. Bahan powder untuk sarung tangan pembedahan

5. Koagulan dan flokulan

Penggunaan kitosan tergantung dari kualitasnya. Sebagai contoh kitosan

dengan kualitas rendah dapat digunakan pada pemrosesan limbah cair industri,

sedang kitosan dengan kemurnian tinggi dibutuhkan dalam bidang kesehatan,

seperti bahan obat-obatan.

Sebagai bahan pemrosesan limbah cair, kitosan mampu

menurunkan kadar COD, BOD, padatan tersuspensi, warna, kekeruhan dan

mampu mengikat logam berat seperti Fe, Cu, Cd, Hg, Pb, Cr, Ni, Mn, Co, dan Zn.

Kitosan mempunyai gugus amino bebas sebagai polikationik, pengkhelat

dan pembentuk dispersi dalam larutan asam asetat (Knorr, 1982). Gugus amino

bebas inilah yang memberikan banyak kegunaan pada kitosan (Ornum, 1992).

Sifat kitosan hanya dapat larut dalam asam encer, seperti asam asetat,

asam format, asam sitrat, kecuali kitosan yang sudah disubstitusi dapat larut

dengan air. Adanya gugus karboksil dalam asam asetat akan memudahkan

12

pelarutan kitosan karena terjadinya interaksi hidrogen antara gugus karboksil

dengan gugus amina dari kitosan (Dunn et al., 1997).

Kualitas kitosan tergantung pada beberapa parameter, misalnya untuk

kitosan kualitas komersil disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Kualitas Standar Kitosan

Sifat – sifat Kitosan Nilai yang dikehendaki

Ukuran partikel

Kadar Air (% W/W)

Kadar Abu (% W/W)

Warna Larutan

Derajat deasetilasi

Viskositas

• rendah

• sedang

• tinggi

• paling tinggi

butiran – bubuk

< 10%

>2%

Jernih

> 70

< 200 (cps)

200 – 799 (cps)

800 – 2.000 (cps)

>2000 (cps)

sumber : Protan Laboratories Inc

Kelarutan kitosan dalam asam asetat dipengaruhi oleh suhu dan lamanya

perendaman dalam NaOH. Asam asetat tergolong asam lemah golongan asam

karboksilat yang mengandung gugus karboksil (-COOH). Gugus karboksil

mengandung sebuah gugus karbonil dan gugus hidroksil. Titik didihnya mencapai

1180C dan baunya sangat tajam (Fessenden & Fessenden, 1986).

Adapun dalam larutan asam, gugus amina bebas sangat cocok sebagai

polikationik untuk mengkhelat logam atau membentuk dispersi. Oleh karena itu,

dalam larutan asam kitosan akan menjadi polimer dengan struktur lurus sehingga

sangat berguna untuk flokulasi, pembentuk film atau imobilisasi enzim (Omum,

1992). Gugus amina bebas dari kitosan dalam suasana asam akan terprotonasi

membentuk gugus amino kationik (NH3+). Kation dalam kitosan tersebut jika

bereaksi dengan polimer anionik akan membentuk kompleks elektrolit (Sanford,

1989).

13

+ NaOH

Kitin Kitosan

Gambar 1. Reaksi pembentukan kitosan dari kitin.

+ CH3COOH

Gambar 2. Reaksi kelarutan kitosan dengan asam asetat.

+ Cu 2+

+

Gambar 3. Contoh reaksi kitosan dalam mengikat logam.

NH2

CH2OH

O

OH H

H

H

H

NHCOCH3

OH

H

H

O H

H

CH2OH

+ CH3 – C - ONa

NH3 +

OH H

H

H

H

OH

H

H

H

H

CH2OH

O

CH2OH

O

NH2

O

H-N+-Cu

OH H

H

H

H

OH

H

H

H

H NH3 +

CH2OH CH2OH

O O

2H +

+ CH3COO-

14

2.5.3. Spesifikasi Koagulan Poly Aluminium Cholrida (PAC) dan Kitosan

Tabel 3. Spesifikasi Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC) dan Kitosan

Kitosan

a. Kitosan merupakan senyawa

polimer organik.

b. Kitosan berbentuk padatan amorf

berwarna kuning.

c. Kitosan larut dalam larutan asam

asetat.

d. Kitosan efektif pada pH 5.

e. Penambahan kitosan

membutuhkan waktu yang lebih

lama dibandingkan PAC untuk

menghasilkan pengendapan zat

terlarut dalam proses koagulasi.

f. Jika penambahan kitosan

berlebihan, akan menambah nilai

kekeruhan dan menurunkan nilai

pH secara drastis namun tidak

beracun, dan ramah lingkungan.

g. Kitosan mampu mengikat logam

berat seperti Fe, Cu, Cd, Hg, Pb,

Cr, Ni, Mn, Co, dan Zn.

2.6. Analisis Parameter Pengujian

2.6.1. Jar Test

Jar test atau uji jar merupakan metode standar yang digunakan untuk

menguji proses koagulasi (Gozan dkk, 2006). Data yang didapat dengan

melakukan jar test antara lain dosis optimum penambahan koagulan, lama

pengendapan serta volume endapan yang terbentuk. Jar test yang dilakukan adalah

untuk membandingkan kinerja koagulan yang digunakan untuk mendapatkan

padatan yang tersuspensi yang terdapat pada air sungai di Cisadane.

Poly Aluminium Chloride (PAC)

a. PAC merupakan senyawa polimer

anorganik.

b. PAC berbentuk cairan berwarna

kuning.

c. PAC dapat larut dalam air.

d. PAC efektif pada tingkat pH yang

luas dengan range pH 4-10.

e. Penambahan PAC dapat

mempercepat pengendapan zat

terlarut pada proses koagulasi.

f. Jika penambahan PAC berlebihan

tidak akan menambah nilai

kekeruhan dan menurunkan nilai

pH secara drastis, tetapi akan

beracun dan menyebabkan

penyakit.

g. Pemakaian PAC lebih efisien

dibandingkan dengan pemakaian

kitosan.

15

Pelaksanaan jar test ini dilakukan agar diketahui titik kekeruhan akhir pada

penambahan kedua koagulan yang sesuai dengan baku mutu air bersih yang

ditetapkan oleh Kep Menkes RI No.416/Menkes/Per/XI/1990. Konsentrasi

koagulan yang optimum dapat ditentukan berdasarkan hasil jar test, yaitu

konsentrasi yang memberikan kekeruhan akhir tepat dibawah 5 NTU, bukan

kekeruhan terendah (SOP Lab PDAM Tirta Pakuan, 2011).

2.6.2. Kekeruhan

Kekeruhan dapat disebabkan oleh bahan tersuspensi yang bervariasi dari

ukuran kolodial sampai dispersi kasar, tergantung dari derajat turbulensinya.

Ketika banjir, sejumlah besar tanah lapisan atas mengalir ke dalam sungai.

Kebanyakan bahan ini berupa zat anorganik dan organik. Pengukuran kekeruhan

membantu menentukan jumlah bahan kimia yang dibutuhkan dalam pengolahan

air. Pengukuran air sebelum penyaringan berguna untuk mengontrol dosis dan

bahan kimia yang digunakan, sedemikian rupa sehingga air ini masih dapat

disaring dengan saringan pasir. Nilai kekeruhan pada hasil saringan juga dapat

membantu melakukan pengecekan adanya kesalahan selama proses penyaringan

(Saeni, 1989).

Kekeruhan diukur dengan metode Nephelometric. Prinsip metode ini,

intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sampel air dibandingkan dengan

intensitas cahaya yang dihamburkan oleh suspensi polimer formazin sebagai

larutan standar. Satuan unit kekeruhan yang diukur dengan metode Nephelometric

adalah NTU (Nephelometric Turbidity Unit) (Effendi, 2003).

2.7. Parameter Pendukung

2.7.1. pH

Nilai pH mencirikan keseimbangan antara asam dan basa dalam air dan

merupakan pengukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Adanya karbonat,

hidroksida, dan bikarbonat menaikkan kesadahan air. Sementara adanya asam

mineral bebas dan asam bikarbonat menaikkan keasaman.

Secara umum nilai pH menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman

atau kebasaan suatu perairan. Perairan dengan nilai pH = 7 adalah netral, pH < 7

16

dikatakan kondisi perairan bersifat asam, sedangkan pH > 7 dikatakan kondisi

perairan bersifat basa (Effendi, 2003).

Nilai pH ditentukan oleh interaksi berbagai zat dalam air termasuk zat

yang secara kimia maupun biokimia tidak stabil, maka penentuan pH harus

dilakukan setelah pengambilan sampel.

Penggunaan PAC sebagai koagulan, pH air hasil pengolahan tidak

mengalami penurunan yang sangat drastis. Penggunaan kitosan sebagai koagulan

akan menurunkan pH hasil pengolahan secara drastis. Hal ini disebabkan karena

kelarutan kitosan dalam larutan asam asetat.

2.7.2. Total Zat Padat Terlarut (TDS)

Total padatan tersuspensi adalah bahan tersuspensi (diameter >1μm) yang

tertahan pada saringan millipore dengan diameter pori 0,45 μm. TDS terdiri atas

lumpur dan pasir halus serta jasad renik terutama yang disebabkan oleh kikisan

tanah atau erosi yang terbawa ke dalam badan air. Masuknya padatan tersuspensi

ke dalam perairan dapat menimbulkan kekeruhan air. Hal ini menyebabkan

menurunnya laju fotosintesis fitoplankton, sehingga produktivitas primer perairan

menurun, yang pada gilirannya menyebabkan terganggunya keseluruhan rantai

makanan.

Padatan tersuspensi yang tinggi akan mempengaruhi biota di perairan

melalui dua cara. Pertama, menghalangi dan mengurangi penentrasi cahaya ke

dalam badan air, sehingga mengahambat proses fotosintesis oleh fitoplankton dan

tumbuhan air lainnya. Kondisi ini akan mengurangi pasokan oksigen terlarut

dalam badan air. Kedua, secara langsung TDS yang tinggi dapat mengganggu

biota perairan seperti ikan karena tersaring oleh insang. Menurut padatan

tersuspensi akan mengurangi penetrasi cahaya ke dalam air, sehingga

mempengaruhi regenerasi oksigen secara fotosisntesis dan kekeruhan air juga

semakin meningkat (Fardiaz, 1992). Peningkatan kandungan padatan tersuspensi

dalam air dapat mengakibatkan penurunan kedalaman eufotik, sehingga

kedalaman perairan produktif menjadi turun (Nybakken, 1992).

Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisis perairan

tercemar dan buangan serta dapat digunakan untuk mengevaluasi kekuatan air,

17

buangan domestik, maupun menentukan efisiensi unit pengolahan. Padatan

tersuspensi mempengaruhi kekeruhan dan kecerahan air. Oleh karena itu

pengendapan dan pembusukan bahan organik dapat mengurangi nilai guna

perairan.

Total padatan terlarut merupakan bahan terlarut dalam air yang tidak

tersaring dengan kertas saring millipore dengan ukuran pori 0,45 μm. Padatan ini

terdiri dari senyawa anorganik dan organik yang terlarut dalam air, mineral dan

garamnya. Penyebab utama terjadinya TDS adalah bahan anorganik berupa ion

yang umum dijumpai di perairan. Sebagai contoh air buangan sering mengandung

molekul sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air, misalnya pada air buangan

rumah tangga dan industri pencucian.

Ion pembentuk zat padat terlarut pada dasarnya adalah karbonat,

bikarbonat, klorida, sulfat, natrium sulfat, kalium, dan magnesium. Jumlah

padatan terlarut berpengaruh terhadap kualitas air seperti rasa, kesadahan, sifat

korosif dan tendensi terhadap pelapisan atau pembentukan kerak. Penetapan ini

dilakukan dengan alat TDS-meter yang konsentrasi pengukurannya dinyatakan

dalam mg/L.

Carter dan Hill (1981) dalam Panji (1999) menyatakan bahwa berdasarkan

parameter TDS, kualitas air dapat digolongkan pada beberapa kriteria.

Tabel 4. Kriteria Kualitas Air Berdasarkan Kandungan Total Padatan Terlarut.

Kandungan total padatan terlarut (mg/L) Kriteria kualitas air

<4 Sangat baik

4-10 Baik

10-25 Sedang

15-20 Buruk

20-35 Sangat buruk

Sumber : Carter dan Hill (1981)

2.7.3. Kesadahan

Air sadah adalah air yang mengandung garam terlarut dengan kationnya

membentuk sabun yang tidak dapat larut. Jenis kation yang dimaksud antara lain

kalsium, magnesium, besi, aluminium, mangan, barium dan sebagainya.

Sedangkan sabun yang dimaksud adalah sabun natrium atau kalsium.

18

Ada dua jenis kesadahan, yaitu kesadahan tetap dan kesadahan sementara.

Kesadahan tetap adalah kesadahan yang disebabkan oleh garam kalsium sulfat,

kalsium klorida, magnesium sulfat, dan magnesium klorida. Sedangkan yang

dimaksud kesadahan sementara adalah kesadahan yang ditimbulkan oleh kalsium

dan magnesium karbonat atau bikarbonat. Kesadahan sementara bisa dihilangkan

dengan pemanasan sedangkan kesadahan tetap tidak bisa (Winarno, 1986).

Joslyn (1963) membagi tipe air berdasarkan derajat kesadahannya, seperti

terlihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Tipe Air Berdasarkan Derajat Kesadahannya.

Tipe Air Kadar CaCO3 (ppm)

Air lunak <50 ppm

Agak sadah 50-100 ppm

Air sadah 100-200 ppm

Air sangat sadah >200 ppm

Kesadahan air sebagian besar berasal dari kontaknya dengan tanah dan

adanya pembentukan batuan. Umumnya air sadah berasal dari daerah dimana

lapisan tanah atas (top soil) tebal dan adanya pembentukan batu kapur. Air lunak

berasal dari daerah yang menpunyai lapisan atas tipis, dan pembentukan batu

kapur jarang terjadi atau tidak ada (Linsley et al., 1986; Sutrisno dan Suciati,

1987).

Menurut Kemmer dan McCallion (1979), kalsium dan magnesium adalah

komponen utama air yang mempengaruhi kesadahan. Kadar kalsium dalam air

tanah berkisar antara 5-500 mg/L sebagai CaCO3 atau 2-200 mg/L sebagai Ca2+

.

Sedangkan sekitar sepertiga dari total kesadahan berasal dari magnesium atau

sekitar 10-50 mg/L atau 40-200 mg/L sebagai CaCO3.

Kesadahan dalam air dapat dikurangi atau dihilangkan dengan proses

kapur-soda abu, proses zeolit dan proses resin organik. Prinsip proses kapur-soda

abu adalah memisahkan garam bikarbonat dan sulfat yang larut dengan

mengubahnya menjadi bentuk yang tidak larut (mengendap). Proses zeolit, ion

kalsium dan magnesium diganti dengan ion natrium sehingga terbentuk garam

yang tidak dapat menyebabkan kesadahan air. Dengan proses resin organik, garam

dapat dihilangkan (Winarno, 1986).

19

2.7.4. Besi (Fe)

Air merupakan kebutuhan terpenting dalam kehidupan manusia, sehingga

persyaratan mutu air merupakan hal yang penting untuk kita ketahui. Air yang kita

konsumsi setiap hari harus memenuhi syarat kualitas air minum, seperti

mengandung zat besi maksimal nya 5ppm (SK. Gub, 1999).

Besi adalah elemen kimia yang dapat ditemukan hampir di setiap tempat di

bumi ini pada setiap lapisan geologis dan badan air. Besi mungkin terdapat

sebagai bentuk terlarut di dalam sampel air, dalam larutan sebagai koloid atau

bersenyawaan secara kompleks dengan zat organik, anorganik atau partikel

suspensi yang relatif kasar adalah dalam bentuk Fe (II) atau Fe (III), suspensi atau

terlarut (PDAM, 2005).

2.8. Alat Instrumen

Instrumentasi adalah suatu ilmu mengenai berbagai macam alat yang

digunakan di lapangan untuk mengukur dan atau mengendalikan besaran seperti

suhu (temperature), aliran (flow), tekanan (pressure), dan ketinggian (level).

Instrumentasi terdiri dari alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran

(measurement), pengkondisi sinyal (signal conditioning), pengiriman sinyal

(signal transmission), dan pengendalian (controller).

2.8.1. Turbidimetri

Turbiditas merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan

sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba.

Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi

jika kondisi lainnya konstan. Metode turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga

golongan, yaitu pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan

terhadap intensitas yang datang, pengukuran perbandingan cahaya yang

diteruskan terhadap cahaya yang akan datang dan pengukuran efek ekstingsi yaitu

ke dalam saat cahaya mulai tidak tampak pada lapisan medium yang keruh.

Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding

lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung dari warna

yang terbentuk (Basset, 1994).

20

2.8.2. pH-meter

pH-meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur derajat tingkat

keasaman atau kebasaansuatu larutan atau yang lazimnya disebut dengan pH suatu

larutan. pH adalah suatu satuan ukur yang menguraikan derajat tingkat kadar

keasaman atau kadar alkali dari suatu larutan. Unit pH diukur pada skala 0 sampai

14. Istilah pH berasal dari "p", lambang matematika dari negatif logaritma, dan

"H", lambang kimia untuk unsur Hidrogen. Definisi yang formal tentang pH

adalah negative logaritma dari aktivitas ion Hydrogen.

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial

elektrokimia yang terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas

yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas yang

tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan

berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif. Elektroda

gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen atau

diistilahkan dengan potential of hydrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik

dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak

mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan. Skema elektroda pH-meter akan

mengukur potensial listrik antara Merkuri Klorida (HgCl) pada elektroda

pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan di dalam gelas

elektroda serta petensial antara larutan dan elektroda perak. Tetapi potensial

antara sampel yang tidak diketahui dengan elektroda gelas dapat berubah

tergantung sampelnya. Oleh karena itu, perlu dilakukan kalibrasi dengan

menggunakan larutan yang equivalent yang lainnya untuk menetapkan nilai pH.

2.8.3. TDS-meter

TDS adalah singkatan dari Total Dissolved Solid. Cocok digunakan untuk

mengukur kualitas air pada produksi air minum/food processing, kolam renang,

rumah sakit, Aquarium, Rumah Tangga, Lab, dan water testing secara umum.

TDS Meter adalah alat untuk mengukur partikel padatan terlarut di air

minum yang tidak tampak oleh mata. Setiap air minum selalu mengandung

partikel yang terlarut yang tidak tampak oleh mata, bisa berupa partikel padatan

21

(seperti kandungan logam misal : Besi, Aluminium, Tembaga, dan Mangan),

maupun partikel non padatan seperti mikro organisme.

TDS meter mengukur jumlah padatan yang terlarut di dalamnya dalam

satuan ppm (mg/L). Cara kerja alat ini adalah dengan cara mencelupkan ke dalam

air yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat bekerja

mengukur. Pada saat pertama dicelupkan angka yang ditunjukkan oleh display

masih berubah-ubah, tunggulah kira-kira 2 sampai 3 menit sampai angka digital

stabil.

2.8.4. Spektrofotometer

Spektrofotometri merupakan suatu perpanjangan dari penelitian visual

dalam studi yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesi

kimia, memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam perincian dan

pengukuran kuantitatif.

Pengabsorpsian sinar ultraviolet atau sinar tampak oleh suatu molekul

umumnya menghasilkan eksitasi elektron bonding, akibatnya panjang gelombang

absorpsi maksimum dapat dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada didalam

molekul yang sedang diselidiki. Oleh karena itu spektroskopi serapan molekul

berharga untuk mengidentifikasi gugus fungsional yang ada dalam suatu molekul.

Akan tetapi yang lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan

ultraviolet dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa yang

mengandung gugus pengabsorpsi.

Metode spektroskopi sinar tampak berdasarkan penyerapan sinar tampak

oleh suatu larutan berwarna. Oleh karena itu metode ini dikenal juga sebagai

metode kalorimetri. Hanya larutan senyawa berwarna yang dapat ditentukan

dengan metode ini. Senyawa tak berwarna dapat dibuat berwarna dengan

mereaksikannya dengan pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna.

Contohnya ion Fe3+

dengan ion CNS- menghasilkan larutan berwarna merah.

Lazimnya kalorimetri dilakukan dengan membandingkan larutan standar dengan

cuplikan yang dibuat pada keadaan yang sama. Dengan kalorimetri elektronik

(canggih) jumlah cahaya yang diserap (A) berbanding lurus dengan konsentrasi

22

larutan. Metode ini sering digunakan untuk menentukan kadar besi dalam air

minum.

Metode spektroskopi ultraviolet, cahaya yang diserap bukan cahaya tampak

tapi cahaya ultraviolet. Dengan cara ini larutan tak berwarna dapat diukur, contoh

aseton dan asetaldehid. Spektroskopi ini energi cahaya terserap digunakan untuk

transisi elektron. Karena energi cahaya UV lebih besar dari energi cahaya tampak

maka energi UV dapat menyebabkan transisi elektron dan (Kimia Analitik

Instrumen, 1994).

Penentuan kadar besi berdasarkan pada pembentukan senyawa kompleks

berwarna antara besi (II) dengan orto-penantrolin yang dapat menyerap sinar

tampak secara maksimal pada panjang gelombang tertentu.

Kadar besi dalam suatu sampel yang diproduksi akan cukup kecil dapat

dilakukan dengan teknik spektrofotometri UV-Vis menggunakan pengompleksan

orto-fenantrolin. Dasar penentu kadar besi (II) dengan orto-Fenantrolin. Senyawa

ini memiliki warna sangat kuat dan kestabilan relatif lama dapat menyerap sinar

tampak secara maksimal pada panjang gelombang tertentu. Persiapan larutan,

sebelum pengembangan warna perlu ditambahkan di dalamnya pereduksi seperti

hidroksilamina. HCl yang akan mereduksi Fe3+

menjadi Fe2+

. pH larutan harus

dijaga pada 6-7 dengan cara menambahkkan ammonia dan natrium asetat

(Hendayana, S, dkk, 2001).

Dengan menggunakan penentuan kadar konsentrasi, suatu senyawa

dilakukan dengan membandingkan kekuatan serapan cahaya oleh larutan contoh

terhadap terhadap larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya. Terdapat

dua cara standar adisi , pada cara yang pertama dibuat dahulu sederetan larutan

standar, diukur serapannya, kemudian tentukan konsentrasinya dengan

menggunakan cara kalibrasi. Cara yang kedua dilakukan dengan menambahkan

sejumlah larutan contoh yang sama kedalam larutan standar (Hendayana, S, dkk,

2001).

Instrumen pada spektrofotometri UV-Vis terdiri dari 6 komponen pokok, yaitu :

1. Sumber Cahaya

Lampu deuterium.

23

Lampu tungsten, merupakan campuran dari flamen tungsten dan gas iodine.

Pengukurannya pada daerah visible 380-900nm.

Lampu merkuri, untuk mengecek atau kalibrasi panjang gelombang pada

spektra UV-VIS pada 365 nm.

2. Monokromator

Alat yang paling umum dipakai untuk menghasilkan berkas radiasi dengan

satu panjang gelombang. Monokromator untuk UV-VIS dan IR serupa, yaitu

mempunyai celah, lensa, cermin dan prisma atau grating.

3. Wadah Sampel (sel atau kuvet)

Wadah sampel umumnya disebut kuvet. Berikut jenis-jenis kuvet yang

bisa digunakan:

a. Gelas

Umum digunakan (pada 340-1000 nm) Biasanya memiliki panjang 1 cm

(atau 0,1, 0,2 , 0,5 , 2 atau 4 cm)

b. Kwarsa

Mahal, range (190-1000nm)

c. Cell otomatis (flow through cells)

d. Matched cells

e. Polystyrene range ( 340-1000nm) throw away type

f. Micro cells.

4. Detektor

Radiasi yang melewati sampel akan ditangkap oleh detektor yang akan

mengubahnya menjadi besaran terukur. Berikut jenis detektor dalam

sperktrofotometer UV-VIS.

a. Barrier layer cell (photo cell atau photo voltaic cell).

b. Photo tube, lebih sensitif daripada photo cell, memerlukan power suplai

yang stabil dan amplifier

c. Photo multipliers, Sangat sensitif, respons cepat digunakan pada instrumen

double beam penguatan internal

5. Recorder

Radiasi yang ditangkap detektor kemudian diubah menjadi arus listrik oleh

recorder dan terbaca dalam bentuk transmitansi.

24

6. Read out

a. Null balance, menggunakan prinsip null balance potentiometer, tidak

nyaman, banyak diganti dengan pembacaan langsung dan pembacaan

digital.

b. Direct readers, %T, A atau C dibaca langsung dari skala.

c. Pembacaan digital, mengubah sinyal analog ke digital dan menampilkan

peraga angka Light emitting diode (LED) sebagai A, %T atau C. Dengan

pembacaan meter seperti gambar, akan lebih mudah dibaca skala

transmitannya, kemudian menentukan absorbansi dengan A = - log T.

Sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis adalah lampu tungsten.

Cahaya yang dipancarkan sumber radiasi adalah cahaya polikromatik. Cahaya

polikromatik UV akan melewati monokromator yaitu suatu alat yang paling

umum dipakai untuk menghasilkan berkas radiasi dengan satu panjang gelombang

(monokromator). Monokromator radiasi UV, sinar tampak dan infra merah adalah

serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa, cermin dan perisai atau grating.

Wadah sampel umumnya disebut sel/kuvet. Kuvet yang terbuat dari kuarsa

baik untuk spektrosokopi UV dan juga untuk spektroskopi sinar tampak. Kuvet

plastik dapat digunakan untuk spektroskopi sinar tampak.

Radiasi yang melewati sampel akan ditangkap oleh detektor yang berguna

untuk mendeteksi cahaya yang melewati sampel tersebut. Cahaya yang melewati

detektor diubah enjadi arus listrik yang dapat dibaca melalui recorder dalam

bentuk transmitansi absorbansi atau konsentrasi (Hendayana, S, dkk, 2001).

Prinsip dasar yang digunakan adalah hukum Lambert-Beer

A=-Log T = a.b.c

Keterangan :

A= absorbansi (A)

T = transmitan ( %T)

ε = absorbtivitas molar (L/cm.mol)

b = panjang sel (cm)

c = konsentrasi zat penyerap sinar (mol/L)

25

Syarat hukum Lambert-Beer dapat digunakan , apabila:

1. Larutan yang hendak dianalisis encer.

2. Sifat kimia, yaitu : zat pengabsorbsi tidak terdisosiasi, berasosiasi/

bereaksi dengan pelarut, sehingga menghasilkan suatu produk

pengabsorbsi spektra yang berbeda dari zat yang dianalisis.

3. Sumber cahaya : monokromatis.

4. Syarat kejernihan : kekeruhan larutan yang disebabkan oleh partikel dapat

menyebabkan penyimpangan hukum lambert beer.

26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Perusahaan Daerah Air Minum

(PDAM) Cipaku Tirta Pakuan Bogor. Dilaksanakan dari bulan Juni 2012 sampai

dengan selesai.

3.2. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitik digital,

alat uji Jar Test, Spektrofotometer UV-VIS, Hotplate, Turbidimeter, pH-meter,

konduktometer, kertas saring, stopwatch, kaca arloji, gelas piala 1L, labu takar

100 ml, corong, batang pengaduk, spatula, pipet tetes, pipet volumetrik,

Erlenmeyer, kuvet, labu semprot. tissue.

3.3. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air baku Water

Treatment Plant (WTP) Dekeng, dan untuk bahan kimia yang digunakan yaitu:

Larutan Poly Aluminium Chloride (PAC), padatan kitosan, larutan asam asetat

1%, indikator EBT, larutan EDTA 0,01 M, larutan buffer pH 10, larutan

hidroksilamin hidroklorida 10%, larutan buffer asetat, larutan ortofenantrolin.

3.4. Metode Percobaan

Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu pengambilan

sampel, pengujian sampel, dan pengolahan data. Pengujian sampel dilakukan

sebelum dan sesudah jar test dengan parameter kekeruhan, pH, total zat padat

terlarut (TDS), kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe). Pengambilan sampel

dilakukan pada bak prasedimentasi.

Penetapan kekeruhan dilakukan secara nefelometri dengan menggunakan

alat tubidimeter. Penetapan pH dilakukan secara potensiometri dengan

menggunakan pH-meter. Penetapan total zat padat terlarut (TDS) dilakukan secara

27

konduktometer. Kesadahan dilakukan dengan metode titimetri. Penetapan kadar

besi (Fe) dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

3.4.1. Jar Test

Penelitian ini digunakan dua jenis koagulan, yaitu PAC cair dan kitosan

padatan. Masing-masing koagulan dibuat dalam konsentrasi 1%. PAC cair yaitu

diambil 1 ml PAC pekat dan diencerkan dalam labu takar 100 ml, untuk padatan

kitosan yaitu ditimbang 1 gram kitosan lalu dilarutkan dengan 100 ml larutan

asam asetat 1%. Kemudian dilakukan Jar Test dengan penambahan konsentrasi

koagulan 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm.

Jar test dilakukan dengan memasukkan air baku yang telah diketahui

pHnya ke dalam 5 buah gelas piala masing-masing sebanyak 1L. Pengaduk alat

jar test diturunkan kemudian diaduk sebentar agar endapan atau kotoran yang ada

merata. Lalu ke dalam 5 buah gelas piala tersebut, dibubuhkan Poly Aluminium

Chloride (PAC) 1% dan kitosan 1% dengan konsentrasi yang berbeda. Kemudian

alat jar test dioperasikan dengan pengadukan cepat pada kecepatan putaran 160

rpm selama 1 menit, dan dilanjutkan dengan pengadukan lambat pada kecepatan

60 rpm selama 10 menit. Setelah flokulasi selesai, alat jar test dimatikan,

pengaduk alat jar test diangkat, dan larutan didiamkan selama 10 menit agar

terjadi sedimentasi. Selanjutnya masing-masing dari gelas piala diambil air

jernihnya dan dilakukan pengujian terhadap parameter kekeruhan, pH, total zat

padat terlarut (TDS), kesadahan total, dan penetapan kadar besi (Fe) akhir setelah

jar test.

3.4.2. Kekeruhan

Dikalibrasi alat turbidimeter dan diatur dengan standar yang mempunyai

nilai kekeruhan sesuai dengan kebutuhan. Sampel (air baku dan air hasil jar test)

yang akan ditetapkan dihomogenkan, dimasukkan ke dalam kuvet yang telah

dibersihkan kemudian dimasukkan ke dalam alat turbidimeter. Hasil dapat

langsung dibaca pada alat turbidimeter.

28

3.4.3. pH

Elektroda dipasang pada pH-meter dan dicelupkan ke dalam buffer pH 4

lalu ke dalam buffer pH 9 kemudian elektroda dipindahkan dan dicelupkan pada

pH 7. Setelah pH-meter terkalibrasi, elektroda dicelupkan ke dalam larutan

sampel (air baku dan air hasil jar test) dan dicatat pH yang ditunjukkan pada alat

pH-meter.

3.4.4. Total Zat Padat Terlarut (TDS)

Konduktometer dikalibrasi, elektroda pada konduktometer dibilas dengan

air suling, dikeringkan dengan tisu, dan dicelupkan ke dalam larutan sampel (air

baku dan air hasil jar test). Kemudian ditekan tombol TDS pada konduktometer,

elektroda didiamkan di dalam larutan sampel sampai konduktometer

menunjukkan angka yang tetap. Hasil dicatat dalam satuan mg/L.

3.4.5. Kesadahan

Diambil 50 ml sampel (air baku dan air hasil jar test) dipipet kemudian

dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml. Setelah itu ditambahkan I ml larutan

buffer pH 10. Kemudian ditambahkan 1-2 tetes larutan indikator EBT. Jika dalam

larutan sampel mengandung Ca dan Mg, maka larutan akan berwarna merah

anggur. Setelah itu segera dititrasi dengan larutan EDTA sampai larutan berubah

warna menjadi biru.

3.4.6. Penetapan Kadar Besi (Fe)

Diambil 50 ml sampel (air baku dan air hasil jar test) dalam labu ukur 100

ml dan ditambahkan 5 ml larutan hidroksilamin hidroklorida 10%. Ditambahkan

10 ml larutan buffer asetat. Ditambahkan 2 ml larutan ortofenantrolin. Ditera

sampai tanda garis dan diukur absorbans dengan spektrofotometer dalam panjang

gelombang 510 nm. Dicatat absorbansi dan dihitung kadar besi dalam sampel.

29

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penjernihan air baku di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dilakukan

menggunakan metode koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi dengan menggunakan

alat jar test. Pengujian dilakukan terhadap air baku yang terdapat pada bak

prasedimentasi (inlet), koagulasi (proses), flokulasi (proses), sedimentasi (outlet).

4.1. Pengujian Air Baku

Hasil analisis yang diperoleh dari pengukuran kekeruhan, pH, TDS,

kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe) terhadap bak inlet dan outlet,

dibandingkan dengan standar baku mutu yang telah ditetapkan. Berdasarkan SK.

Gubernur No.6 Tahun 1999.

4.2. Karakteristik Air Baku Sungai Cisadane Sebelum Jar Test

Hasil analisis air baku sungai Cisadane sebelum jar test dapat dilihat pada

Tabel 6.

Tabel 6. Karakteristik air baku sungai Cisadane sebelum jar test

Parameter Hasil Analisis Baku Mutu

pH 7,44 6,0-9,0

TDS (mg/L) 84,3 2000

Fe (mg/L) 0,93 5-10

Sumber: SK. Gub No.6 Tahun 1999

Berdasarkan Kep Menkes RI No.416/Menkes/Per/XI/1990 kualitas air

bersih mempunyai nilai kekeruhan dibawah 5 NTU.

Dapat dilihat Tabel 6 bahwa karakteristik air baku sungai cisadane yang

meliputi kekeruhan, pH, TDS, kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe) masih

dalam batas baku mutu kualitas air baku berdasarkan SK. Gubernur Jawa Barat

No 6, Tahun 1999 dan Kep Menkes RI No.416/Menkes/Per/XI/1990.

Air sungai Cisadane ini setiap harinya dapat mengalami perubahan, misalnya

kekeruhannya yang selalu naik turun dan juga terhadap parameter lain seperti pH,

TDS, kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe). Hal ini disebabkan

30

karena berubahnya kondisi air buangan yang berada di hulu sungai dan

tingginya padatan tersuspensi yang berada dalam air.

4.3. Karakteristik Air Baku Sungai Cisadane Setelah Jar Test

Jar test atau uji jar adalah metode yang digunakan untuk menentukan

kondisi optimum dari proses pengolahan air. Metode ini dapat dilakukan untuk

menentukan pH optimum, variasi dosis koagulan, alternatif kecepatan pengadukan

atau menguji jenis koagulan yang berbeda. Tabel 7 dapat dilihat terjadinya

perubahan kadar pada setiap parameter (kekeruhan, pH, TDS, kesadahan, dan

penetapan kadar besi (Fe)), setelah proses koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi

setelah jar test atau uji jar.

Tabel 7. Hasil analisis air sungai Cisadane setelah jar test

Dosis

Koagulan

(ppm)

Parameter

Kekeruhan

(NTU)

pH TDS

(mg/L)

Kesadahan

(mg/L)

Fe

(mg/L)

PAC Kitosan PAC Kitosan PAC Kitosan PAC Kitosan PAC Kitosan

0 26,89 26,89 7,44 7,44 84,3 84,3 87,48 87,48 0,93 0,93

5 8,67 17,43 7,03 7,98 84,1 84,9 67,18 64,37 0,83 0,811

10 4,28 15,23 7,01 6,54 83,1 84,1 67,18 64,8 0,25 0,09

15 3,45 14,32 7,23 6,09 82,4 83,5 52,92 65,02 0,08 0,05

20 2,45 13,89 7,07 5,92 82,1 83,1 64,15 64,37 0,009 0,003

25 0,34 12,43 7,01 5,64 80,4 82,8 50,33 58,57 0,002 0,001

Tabel 7 menunjukkan bahwa konsentrasi koagulan PAC optimum pada

10ppm dengan menghasilkan nilai kekeruhan 4,28 NTU, sedangkan pada

penambahan koagulan kitosan tidak terdapat konsentrasi optimum karena pada

konsentrasi kitosan 25 ppm menghasilkan nilai kekeruhan 12,43 NTU. Hal ini

disebabkan karena koagulan kitosan tidak menurunkan kekeruhan sesuai dengan

baku mutu yang telah disyaratkan, yaitu 5 NTU.

4.4. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kekeruhan

Kejernihan air ditentukan oleh warna air atau kekeruhan (turbidity) dalam

air. Di alam kekeruhan ini timbul sebagai akibat adanya pengotoran baik oleh

tanah liat, lumpur, bahan organik maupun partikel kecil tersuspensi lainnya.

31

Gambar 4. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kekeruhan

Kekeruhan air sebelum penambahan koagulan mempunyai nilai 26,89

NTU. Kekeruhan air setelah penambahan PAC dengan konsentrasi 5 ppm, 10

ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm mengalami penurunan dengan nilai sekitar

8,67-0,34 NTU, sedangkan kekeruhan air setelah penambahan kitosan dengan

konsentrasi tersebut mengalami penurunan dengan nilai sekitar 17,43-12,43 NTU.

Konsentrasi optimum yang dicapai oleh koagulan PAC yaitu pada konsentrasi

10ppm dengan nilai 4,28 NTU. Penambahan koagulan kitosan tidak terdapat

konsentrasi optimum yang dicapai, karena koagulan kitosan tidak cocok dengan

karakteristik air baku seperti yang terlihat pada Tabel 6. Koagulan kitosan lebih

baik digunakan untuk proses pengolahan limbah cair industri yang mengandung

logam berat seperti Cu, Pb, Fe, dan Ni. Kadar logam dalam air baku PDAM Tirta

Pakuan Bogor masih memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan. Muzarelli

(1977) melaporkan bahwa kitosan sudah pernah digunakan untuk menyerap logam

seperti Cu, Pb, Fe, Ni, dan semua logam tersebut didapati mudah terserap dengan

baik.

Penggunaan koagulan PAC lebih baik daripada koagulan kitosan. Hal ini

disebabkan karena koagulan PAC dalam proses koagulasi dapat menurunkan

kekeruhan dengan membentuk flok lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan

koagulan kitosan yang hanya mengikat logam berat dengan reaksi penukaran ion.

4.5. Hubungan Dosis Koagulan Dengan pH

Hasil pengukuran pH air baku sebelum penambahan koagulan berkisar

pada nilai pH netral, yaitu pH 7. Dari nilai pH menunjukkan bahwa hasil

0 5 10 15 20 25

PAC 26.89 8.67 4.28 3.45 2.45 0.34

Kitosan 26.89 17.43 15.23 14.32 13.89 12.43

Baku Mutu 5 5 5 5 5 5

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

Ke

keru

han

(N

TU)

32

koagulasi dengan penambahan koagulan PAC pada konsentrasi optimum 10ppm,

yaitu 7,01. Hal ini menunjukkan bahwa pada penambahan koagulan PAC dapat

menghasilkan air yang memenuhi persyaratan air bersih sesuai baku mutu SK.

Gubernur No.6 Tahun 1999, sedangkan hasil koagulasi dengan penambahan

koagulan kitosan 20ppm dan 25ppm dengan nilai 5,92 dan 5,64, tidak dapat

memenuhi persyaratan air bersih, karena persyaratan yang ditetapkan oleh SK.

Gubernur No/ 6 tahun 1999 adalah 6,0-9,0.

Nilai pH air mengalami penurunan drastis pada penambahan kitosan. Hal

ini disebabkan karena kitosan dilarutkan terlebih dahulu dengan larutan asam

asetat 1% sehingga memberikan kondisi yang agak asam. Menurut Knorr (1982),

kitosan mempunyai gugus amino bebas sebagai polikationik dalam larutan asam

asetat.

Gambar 5. Hubungan Dosis Koagulan Dengan pH

Kenaikan konsentrasi ion hidrogen atau turunnya pH cenderung dapat

menstimulir proses pengkaratan dari logam. Hal ini disebabkan karena makin

cepat ion hidrogen melapisi logam, akibatnya makin banyak kemungkinan

mendesak ion Fe pada lapisan luar logam masuk ke dalam air membentuk

ferihidroksida (Winarno dan Fardiaz, 1973).

0 5 10 15 20 25

PAC 7.44 7.03 7.01 7.23 7.07 7.01

Kitosan 7.44 7.98 6.54 6.09 5.92 5.64

Baku Mutu 1 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0

Baku Mutu 2 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0

0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

10.00

pH

33

4.6. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Total Zat Padat Terlarut (TDS)

Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa nilai TDS pada penambahan koagulan

PAC lebih kecil dibandingkan dengan nilai TDS pada penambahan koagulan

kitosan.

Gambar 6. Hubungan Dosis Koagulan Dengan TDS

Nilai TDS pada air sebelum penambahan koagulan mempunyai nilai yang

tinggi, yaitu 84,3 mg/L. Nilai TDS pada air setelah penambahan PAC dengan

konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm mengalami penurunan

dengan nilai sekitar 84,1-80,4 mg/L, sedangkan nilai TDS pada air setelah

penambahan kitosan dengan konsentrasi tersebut mengalami penurunan dengan

nilai sekitar 84,9-82,8 mg/L. Konsentrasi optimum koagulan PAC 10ppm

memiliki nilai TDS 83,1 mg/L dan pada penambahan koagulan kitosan tidak

didapatkan konsentrasi optimum karena tidak dapat menurunkan kekeruhan sesuai

baku mutu yang telah disyaratkan yaitu 5 NTU.

4.7. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kesadahan

Kesadahan pada dasarnya menggambarkan kandungan Ca, Mg, dan io

logam polivalen lainnya seperti : Al, Fe, Mn, Sr, dan Zn yang terlarut dalam air.

Kation tersebut terutama akan berikatan dengan anion bikarbonat, karbonat, dan

sulfat. Tetapi hanya karena Ca dan Mg yang biasa terdapat dalam perairan alami

dalam jumlah relatif besar, sedangkan ion logam lainnya ada dalam jumlah yang

sedikit, maka kesadahan dapat dianggap hanya menggambarkan kandungan Ca

0 5 10 15 20 25

PAC 84.3 84.1 83.1 82.4 82.1 80.4

Kitosan 84.3 84.9 84.1 83.5 83.1 82.8

78.0

79.0

80.0

81.0

82.0

83.0

84.0

85.0

86.0

TDS

34

dan Mg yang terlarut dalam air. Apabila Ca dan Mg secara bersama-sama

membentuk air sadah, maka kesadahan itu disebut kesadahan total.

Gambar 7. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Kesadahan

Nilai Kesadahan pada air sebelum penambahan koagulan mempunyai nilai

87,48 mg/L. Nilai kesadahan pada air setelah penambahan PAC dengan

konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm mengalami penurunan

dengan nilai sekitar 67,18-50,33 mg/L, sedangkan nilai kesadahan pada air setelah

penambahan kitosan dengan konsentrasi tersebut mengalami penurunan dengan

nilai sekitar 64-58 mg/L. Konsentrasi optimum koagulan PAC 10ppm memiliki

nilai kesadahan 67,18 mg/L dan pada penambahan koagulan kitosan tidak

memiliki konsentrasi optimum karena tidak dapat menurunkan kekeruhan sesuai

baku mutu yang telah disyaratkan, yaitu 5 NTU.

4.8. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Penetapan Kadar Besi (Fe)

Besi adalah salah satu elemen yang dapat ditemukan hampir setiap tempat

di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air (sungai). Umumnya

besi yang berada dalam air bersifat :

1. Terlarut sebagai Fe2+

atau Fe3+

2. Tersuspensi sebagai butir kolodial.

3. Tergabung dengan zat organik atau zat padat anorganik (seperti tanah liat).

0 5 10 15 20 25

PAC 87.48 67.18 67.18 52.92 64.15 50.33

Kitosan 87.48 64.37 64.80 65.02 64.37 58.57

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00K

esa

dah

an (

mg/

L)

35

Permukaan air jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/L, akan tetapi

di dalam air tanah Fe jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi ini dapat

dirasakan dan dapat menodai kain dan perkakas dapur. Air yang tidak

mengandung O2, besi berada sebagai Fe2+

yang dapat terlarut, sedangkan pada air

sungai yang mengalir dan terjadi erosi, Fe2+

teroksidasi menjadi Fe3+

. Air sungai,

besi berada sebagai Fe2+

, Fe3+

terlarut dan Fe3+

dalam bentuk senyawa organik

berupa kolodial (Alaerts dan Santika, 1984).

Gambar 8. Hubungan Dosis Koagulan Dengan Penetapan Kadar Besi (Fe)

Nilai Fe pada air sebelum penambahan koagulan mempunyai nilai yang

tinggi, yaitu 0,93 mg/L. Nilai Fe pada air setelah penambahan PAC dengan

konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm mengalami penurunan

dengan nilai sekitar 0,83-0,002 mg/L, sedangkan nilai Fe pada air setelah

penambahan kitosan dengan konsentrasi tersebut mengalami penurunan dengan

nilai sekitar 0,811-0,001 mg/L. Koagulan kitosan lebih baik dibandingkan

koagulan PAC dalam parameter penetapan kadar besi (Fe). Hal ini disebabkan

karena kitosan mempunyai gugus amino bebas yang bersifar polikationik dan

dapat menyerap logam dengan reaksi penukar ion.

4.9. Biaya Produksi

Salah satu hal yang perlu dipertimbangkan dalam proses pengolahan air

selain kualitas air yang dihasilkan yaitu biaya produksi. Dilihat dari segi

0 5 10 15 20 25

PAC 0.930 0.830 0.250 0.080 0.009 0.002

Kitosan 0.930 0.811 0.090 0.050 0.003 0.001

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

Fe (

mg/

L)

36

pemakaian dan pengolahannya koagulan PAC lebih efisien dibandingkan

koagulan kitosan dan juga dilihat dari segi ekonomi (biaya) koagulan PAC lebih

murah dibandingkan koagulan kitosan. Tabel 8 dapat dilihat dari segi biaya

koagulan PAC yang harus dikeluarkan perbulan untuk mengolah air baku sungai

dengan tingkat kekeruhan 26,89 NTU dengan debit air yang diolah sebesar 1000

L/det, sedangkan harga koagulan kitosan per kg yaitu Rp. 600.000,-.

Tabel 8. Kebutuhan dan Biaya Produksi Koagulan

Koagulan Pemakaian

Koagulan

(mg/L)

Kebutuhan

Per Jam

(kg/jam)

Kebutuhan

Per Hari

(kg/hari)

Kebutuhan

Per Bulan

(kg/bulan)

Harga

Koagulan

Per kg

Biaya Produksi

Per Bulan

PAC 10 36 864 25920 Rp. 3650,- Rp. 94.608.000,-

Tabel 8 menunjukkan bahwa dilihat dari segi ekonomi (biaya) sangat

terlihat jelas bahwa koagulan PAC lebih hemat dibandingkan dengan koagulan

kitosan untuk menghasilkan penjernihan air PDAM. Koagulan kitosan tidak

mampu menurunkan kekeruhan pada air baku PDAM Tirta Pakuan Bogor. Faktor

yang mendukung bahwa koagulan PAC lebih baik dibandingkan dengan koagulan

kitosan adalah :

1. Koagulan PAC yang digunakan dalam bentuk cair sehingga tidak perlu proses

pelarutan terlebih dahulu sedangkan koagulan kitosan dalam bentuk serbuk

sehingga perlu proses pelarutan dan membutuhkan waktu yang lama.

2. Koagulan PAC cair bisa dilarutkan dengan air sedangkan koagulan kitosan

harus dilarutkan dalam larutan asam seperti larutan asam asetat sehingga

penggunaannya kurang efisien.

3. Koagulan PAC sangat mudah didapatkan sedangkan koagulan kitosan sulit

untuk didapatkan karena untuk mendapatkan koagulan kitosan perlu dilakukan

proses demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi dari limbah udang.

Setelah dilakukan proses penjernihan air dengan koagulan PAC dan

kitosan, perlu dilakukan penanganan lebih lanjut agar diperoleh air yang benar-

benar bersih sehingga sapat digunakan untuk keperluan air minum. Proses yang

harus dilakukan selanjutnya yaitu filtrasi, aerasi, dan desinfeksi. Proses desinfeksi

di PDAM Tirta Pakuan Bogor menggunakan gas klor dengan kandungan yang

rendah berkisar antara 0,2-0,5 ppm. Setelah proses tersebut air dialirkan menuju

reservoir dan konsumen.

37

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pengolahan data yang dilakukan dapat

disimpulkan bahwa:

1. Koagulan PAC dapat digunakan untuk mengolah air baku PDAM Tirta

Pakuan Bogor karena dapat menurunkan parameter kekeruhan, pH, TDS,

kesadahan, dan penetapan kadar besi (Fe) sesuai baku mutu SK Gubernur

No.6 Tahun 1999 dan Kep Menkes RI No.416/Menkes/Per/XI/1990,

sedangkan koagulan kitosan tidak baik digunakan dalam proses

pengolahan air baku di PDAM Tirta Pakuan Bogor karena tidak dapat

menurunkan kekeruhan sesuai baku mutu yang telah disyaratkan.

2. Koagulan kitosan baik digunakan untuk mengikat logam seperti Cu, Pb,

Fe, dan Ni. Koagulan kitosan tidak cocok untuk spesifikasi air baku

PDAM Tirta Pakuan Bogor. Hal ini disebabkan karena air baku PDAM

Tirta Pakuan Bogor yang berasal dari sungai Cisadane tidak

terkontaminasi oleh logam berat.

3. Penggunaan koagulan PAC (Poly Aluminium Chloride) optimum pada

konsentrasi 10 ppm, sedangkan koagulan kitosan tidak terdapat

konsentrasi optimum karena tidak dapat menurunkan kekeruhan pada

proses pengolahan air baku PDAM Tirta Pakuan Bogor.

4. Biaya produksi yang dikeluarkan per bulan untuk PAC 10 ppm pada

kekeruhan 26,89 NTU sebesar Rp. 94.608.000,- dengan debit air limbah

1000 L/det, sedangkan kitosan tidak terdapat konsentrasi optimum karena

tidak dapat menurunkan kekeruhan sehingga dikatakan tidak efisien

sebagai koagulan dalam proses pengolahan air baku PDAM Tirta Pakuan

Bogor. Biaya yang dikeluarkan untuk per kg kitosan sebesar Rp. 600.000,-

, sedangkan untuk per kg PAC hanya sebesar Rp. 3650,-.

38

5.2. Saran

PDAM Tirta Pakuan Bogor sudah benar memilih PAC sebagai koagulan

dalam proses penjernihan air. Koagulan kitosan tidak mampu menurunkan

parameter kekeruhan hingga memenuhi baku mutu yang disyaratkan. Namun

kitosan baik digunakan pada proses penjernihan air yang banyak mengandung

logam seperti pada limbah cair dari industri.

39

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. dan S, Santika. 1987. Metode Penelitian Air. Akademi Teknik Tirta

Wijaya Magelang.

Basset, J. 1994. Analisis Kimia Kuantitatif Anorganik. Setiono, L. Penerjemah.

Jakarta: ECG. Terjemahan dari: Vogel Textbook of Quantitative Inorganic

Analysis Including Elementary Instrumental Analysis.

Dunn, ET., EW. Grandmaison dan MFA. Goosen. 1997. Applications and

properties of chitosan. Di dalam MFA. Goosen (ed). Applications of

Chitin and Chitosan. Technomic Pub, Basel, p 3-30

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Cetakan Kelima. Yogyakarta : Kanisius.

Fardiaz, S., 1992. Mikrobiologi Pangan I. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Fessenden Fessenden. 1986. Kimia Organik. Edisi Ketiga. Erlangga. Jakarta.

Gozan, Misri dan Diyan Supramono. Pengolahan Air untuk Utilitas Pabrik.

Departemen Teknik Kimia. FTUI: Depok. 2006.

Hendayana, Sumar. (1994). Kimia Analitik Instrumen. Semarang: Semarang

Press.

Hendayana, Sumar (2009). Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrumen.

Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.

Hirano, S. 1986. Chitin and Chitosan: in Encyclopedia of Industrial Chemistry.

Completely revised edition. Weinheim. New York.

Joslyn, M. A. 1963. Food Processing Operation. The AVI Publishing CO.,

Westport. Connecticut.

Kusnaedi, 2002. Mengolah Air Gambut & Air Kotor Untuk Air Minum. Penebar

Swadaya. Jakarta.

Knorr, D. 1983. Dye Binding Properties of Chitin and Chitosan. J. Food Sci. 48.

P: 36-41.

Kristanto. P. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Lab. PDAM. 2011. SOP Laboratorium PDAM Tirta Pakuan. ISO 9001: 2008.

Lab. Protan. 1987. Cational Polymer for Recovering Valuable by Product From

Processing Waste. Borgges. USA.

40

Linsley, R. K., M. A. Kohler dan J. L. H. Paulhus. 1986. Hidrologi Untuk

Insinyur (terjemahan). Penerbit Erlangga. Jakarta.

Nybakken, J.W. 1992. Biologi Laut, Suatu Pendekatan Ekologis. PT Gramedia

Pustaka, Jakarta

Ornum, J. 1992. Shrimp Waste Must it be Wasted? Infofish 6/92. Hal. 48-51.

Panji, M. 1999. Kualitas Fisika-Kimia Perairan dan Struktur Makrobenzoothos di

Sungai Ciliwung. Skripsi. Program Studi Manajemen Sumber Daya

Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. Bogor.

Roussy et al. 2005. Treatment of ink-containing waste water by

coagulation/flocculation using biopolymers. Journal of Water SA 3: 375-

378.

SAENI, M. S. 1989. Kimia Lingkungan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

Direktorat Jendral Pendidiksn Tinggi Pusat antar Universitas Ilmu Hayat

Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Sandford, P. 1989. Chitosan: Commercial uses and potential applications. Di

Dalam G. Skjak-Braek, T. Anthonsen, P. Sandford (ed.). Chitin and

Chitosan: Sources, Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and

Application. Elsevier, London

Suptijah, P., E. Salamah, H. Sumaryanto, S. Purwaningsih dan J. Santoso. 1992.

Pengaruh Berbagai Metode Isolalsi Kitin Udang Terhadap Mutunya.

Laporan Penelitian. Jurusan Pengolahan Hasil Perikanan. Fakultas

Perikanan IPB. Bogor.

Sutrisno, C. T. dan E. Suciati. 1987. Teknologi Penyediaan Air Bersih. PT Bina

Aksara. Jakarta.

Tim Kimia Analitik Instrumen. 2009. Penuntun Praktikum Kimia Analitik

Instrumen. Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA Universitas

Pendidikan Indonesia.

Wanatabe M dan Ushiyama T. 2002. Characteristic and effective applicationmof

polimer coagulant [makalah pribadi]. Tokyo: Kurita Water Industries Ltd.

Winarno, F.G. 1986. Air Untuk Industri Pangan. PT Gramedia. Jakarta.

Winarno, F. G, S. Fardiaz, dan D, Fardiaz. 1973. Air Untuk Industri Pangan.

Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Fatemeta, IPB. Bogor.

LAMPIRAN

41

Lampiran 1. Diagram Alir Proses Pengolahan Air di PDAM Tirta Pakuan

Bogor

Intake

Sungai Cisadane

Penyaringan Awal

Prasedimentasi

Koagulasi

Sedimentasi

Aerasi

Reservoar

Desinfeksi

Filtrasi

Flokulasi

Sungai Cisadane

Sungai Cisadane

42

Lampiran 2. Analisis Jar Test

Sampel Air Penelitian

(Air Baku IPA Dekeng)

Analisis Pendahuluan :

1. Kekeruhan

2. Pengukuran pH

3. Total Zat Padat Terlarut (TDS)

4. Kesadahan

5. Penetapan Kadar Besi (Fe)

Jar Test (Uji Jar)

Koagulasi 160 rpm, t = 1 menit

Flokulasi 60 rpm, t = 10 menit

Proses pengendapan (sedimentasi) selama 10 menit

Analisis setelah Jar Test :

1. Kekeruhan

2. Pengukuran pH

3. Total Zat Padat Terlarut (TDS)

4. Kesadahan

5. Penatapan Kadar Besi (Fe)

Pengolahan Data

43

Lampiran 3. Instruksi Kerja Analisis Kekeruhan

Dikalibrasi alat Turbidimeter

Dimasukkan sampel ke dalam kuvet

sampai tanda batas

Dimasukkan kuvet ke dalam alat

turbidimeter.

Ditekan tombol read dan dibaca hasilnya.

Pengolahan Data

44

Lampiran 4. Instruksi Kerja Analisis Pengukuran pH

Dikalibrasi alat pH-meter

Batang elektroda dibilas dengan aquades

dan dikeringkan dengan tisu.

Dicelupkan batang elektroda ke dalam

sampel yang akan diuji.

Ditekan tombol read dan dibaca hasilnya.

Pengolahan Data

45

Lampiran 5. Instruksi Kerja Analisis Total Zat Terlarut (TDS)

Dikalibrasi alat TDS-meter

Batang elektroda dibilas dengan aquades

dan dikeringkan dengan tisu.

Dicelupkan batang elektroda ke dalam

sampel yang akan diuji.

Ditekan tombol read dan dibaca hasilnya.

Pengolahan Data

46

Lampiran 6. Instruksi Kerja Analisis Kesadahan

Ditambahkan 1 ml Buffer pH 10,

indikator EBT 1-2 tetes. Larutan akan

berubah menjadi warna merah

Dititrasi dengan larutan EDTA sampai

berwarna biru

Pengolahan Data

50 ml sampel air hasil analisis jar test

47

Lampiran 7. Instruksi Kerja Analisis Besi (Fe)

Ditambahkan 5 ml larutan Hidroksilamin

HCl 10%, 10 ml larutan Buffer asetat, 2

ml larutan ortofenantrolin

Diukur absorbans dengan

spektrofotometer UV-VIS λ = 510 nm

Pengolahan Data

50 ml sampel air hasil analisis jar test

dalam labu ukur 100 ml

48

Lampiran 8. Contoh Perhitungan Kesadahan

Kalsium Karbonat

Diketahui : Volume contoh (ml contoh) : 50 ml

Volume EDTA (ml EDTA) : 3,11 ml

Konsebtrasi EDTA (M EDTA) : 0,0108 M

BM CaCO3 : 100

Jawab :

Kadar CaCO3 (mg/L) : ml EDTA x M EDTA x BM CaCO3

ml contoh

33,11 ml x 0,0108M x 100

50 ml contoh

= 67,18

x 1000

x 1000

49

Lampiran 9. Kurva Standar Penetapan Kadar Besi

No Kadar Besi (ppm) Absorbansi

1 0.00 0.0001

2 0.04 0.0247

3 0.08 0.0518

4 0.20 0.1627

5 0.40 0.2739

6 0.80 0.6731

y = 0.832x - 0.013R² = 0.991

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

Series1

Linear (Series1)

50

Lampiran 10. Baku Mutu SK. Gubernur No.6 Tahun 1999

No

Parameter

Satuan

Baku Mutu Limbah Cair

Golongan

I II

Fisika

1. Temperatur 0C 38 40

2. Zat Padat Terlarut mg/L 2000 4000

3. Zat Padat Tersuspensi mg/L 200 400

Kimia

1. pH - 6,0-9,0 6,0-9,0

2. Besi Terlarut mg/L 5 10

3. Mangan Terlarut mg/L 2 5

4. Barium mg/L 2 3

5. Tembaga mg/L 2 3

6. Seng mg/L 5 10

7. Khrom Hexavalent mg/L 0,1 0,5

8. Krom Total mg/L 0,5 1

9. Kadmium mg/L 0,05 0,1

1. Raksa mg/L 0,002 0,005

11. Timbel mg/L 0,1 1

12. Stannum mg/L 2 3

13. Arseni mg/L 0,1 0,5

14. Selenium mg/L 0,05 0,5

15. Nikel mg/L 0,5 0,2

16. Kobalt mg/L 0,4 0,6

17. Sianida mg/L 0,05 0,5

18. Sulfida mg/L 0,05 0,1

19. Fluoride mg/L 2 3

20. Amonia mg/L 1 5

21. .Nitrat mg/L 20 30

22. Nitrit mg/L 1 3

23. BOD mg/L 50 150

24. COD mg/L 100 300

25. Deterjen mg/L 5 10

26. Phenol mg/L 0,5 1

27. Minyak Nabati mg/L 5 10

28. Minyak Mineral mg/L 10 50

Mikrobiologi

1. Fecal Koliform APM/mL 2000 167

2. Total Coliform APM/mL 10000 .2400

51

Lampiran 11. Biaya Produksi

Diketahui : Kekeruhan air baku = 26,89 NTU

Dosis jar test (PAC) = 10 ppm

Dosis jar test (kitosan) = -

Debit Air Baku = 1000 L/det

Harga PAC per kg = Rp. 3.650,-

Harga kitosan per kg = Rp. 600.000,-

Kebutuhan per jam (PAC) = (10 mg/L x 1 kg/1.000.000 mg) x (1000 L/det x 3600

det/1jam)

= 36 kg/jam

Kebutuhan per hari (PAC) = 36 kg/jam x 24 jam/hari = 864 kg/hari

Kebutuhan per bulan (PAC) = 864 kg/hari x 30 hari/bulan = 25920 kg/bulan

Biaya produksi per bulan :

PAC = 25920 x Rp. 3.650,- = Rp. 94.608.000,-

Koagulan kitosan tidak dapat dihitung biaya produksinya karena koagulan

kitosan tidak memiliki dosis optimum.