sekilas tentang FLOKULATOR

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Tujuan Percobaan

1.    Mengetahui proses flokulasi.

2.    Mengetahui pengaruh konsentrasi koagulan, jenis koagulan, waktu pengadukan dan kondisi pH terhadap % kejernihan pada limbah cair.

1.2.Teori Dasar

Air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.

Air limbah mengandung berbagai macam zat. Zat tertentu dan jumlah/konsentrasi masing-masing akan bervariasi, tergantung pada sumbernya. Sulit untuk menempatkan air limbah ciri air limbah. Akan tetapi karasterisasi air limbah biasanya didasarkan pada kondisi rata-rata.

Karasteristik air limbah dibedakan menjadi 3, yaitu:

1.    Sifat fisik

-       Warna

Air limbah segar biasanya berwarna coklat keabuan. Namun, air limbah memiliki warna khas abu-abu. Warna air limbah akan berubah secara signifikan mengikuti jumlah kotoran. Air limbah memiliki khas warna hitam

-       Bau

Bau air limbah limbah domestik (rumah tangga) biasanya disebabkan oleh gas yang dihasilkan oleh dekomposisi bahan organik atau zat lain yang ditambahkan dalam air limbah. Air limbah domestik memiliki bau apek. Namun jika air limbah bercampur kotoran maka baunya kan berubah signifikan seperti telur busuk karena terkait dengan produksi hidrogen sulfida (H₂S)

-       Suhu

Suhu air limbah umumnya lebih tinggi dari suhu air, karena penambahan air hangat dari limbah domestik dan industri. Namun, suhu dapat berubah signifikan karena hujan.

-       Aliran

Volume air limbah yang biasa digunakan dinyatakan dalam galon per hari.

2.    Sifat kimia

-       Alkalinitas

Yaitu ukuran untuk air limbah dalam menetralisir asam. Ini diukur dari bikarbonat, karbonat dan alkalinitas hidroksida. Alkalinitas penting untuk penyangga (pH netral) air limbah selama proses pengolahan biologis.

-       BOD (biochemical oxygen demand)

Ini adalah ukuran dari jumlah materi biodegradable dalam air limbah. Biasanya diukur dengan tes 5-d dilakukan pada 20⁰C. Limbah domestik BOD biasanya di kisaran 100 sampai 300 mg/L.

-       COD (chemical oxygen demand)

Yaitu untuk mengukur banyaknya oksigen terlarut. COD ini biasanya dalam kisaran 200 sampai 500 mg/L.

-       Dissolved gas (gas terlarut)

Yaitu banyaknya gas terlarut dalam air limbah. Gas-gas tertentu dengan konsentrasi normal biasanya terdapat dalam air limbah. Jenis limbah domestik yang mengandung oksigen, karbon dioksida dan hidrogen sulfida relatif rendah.

-       pH

untuk mengukur keasaman air limbah. Untuk pengolahan air limbah, pH biasanya harus dalam kisaran 6,5-9,0 (idealnya 6,5-8,0)

-       Solids (padatan)

-       Sebagian besar pollutan dalam air limbah dalam bentuk padatan. Pengolahan limbah umumnya dirancang untuk menghilangkan padatan atau mengkonversi padatan menjadi bentuk yang lebih stabil dan bisa dihilangkan. Solid berupa komposisi kimia (organik dan anorganik). Konsentrasi total padatan dalam air limbah adalah 350-1200 mg/L.

-       Air

Air adalah konstituen utama air limbah. Kebanyakan air membentuk 99,5-99,9 % dari air limbah. Bahkan dalam air limbah terkuat, jumlah total kontaminasi kurang dari 0,5 % dari total dan limbah rata-rata biasanya kurang dari 0,1%.

3.    Sifat biologis

Influen limbah mentah biasanya mengandung jutaan organisme. Sebagian besar organisme ini non patogen, namun beberapa organisme patogen juga mungkin hadir. (Ini mungkin termasuk organisme yang menjadi penyebab penyakit seperti tifus, tetanus, hepatitis, disentri, gastroenteritis, dan lain-lain).

Proses pengolahan air limbah umum dilakukan 6 cara:

1.    Pengolahan pendahuluan (preliminary treatment)

Pada proses ini menghilangkan bahan-bahan yang dapat merusak peralatan pabrik seperti padatan apung, pasir dll.

2.    Pengolahan awal (primary treatment)

Pada proses ini bertujuan untuk menghilangkan zat padat dan padatan terapung.

3.    Pengolahan kedua (secondary treatment)

Menghilangkan BOD dan koloid bahan organik melalui proses biologis. Bahan-bahan organik akan berubah menjadi padatan yang stabil.

4.    Pengolahan lanjutan (advanced treatment)

Pada proses ini menggunakan tindakan fisik, kimia dan biologi untuk menghilangkan BOD, padatan dan bahan lain.

5.    Pembunuhan bakteri (disinfection)

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi mikroorganisme dalam air limbah, menghilangkan kemungkinan adanya penyakit.

6.    Pengolahan lumpur (ludge treatment)

Proses ini bertujuan menstabilkan padatan lumpur dari air limbah selama proses pengolahan, menonaktifkan organisme patogen, mengurangi volume lumpur dengan membuang air.^[1]

Pretreatment adalah suatu proses pengolahan air pendahuluan atau sebelum dilakukan koagulasi dan flokulasi, yang bertujuan untuk memisahkan bahan yang mengapung, misalnya: lemak, minyak, sabun dan sebagainya. Beberapa proses pretretmen:

a.    Screening, dilakukan jika air baku berasal dari air permukaan, yang mengandung bahan terapung dengan ukuran kecil sampai besar.

b.    Pre-sedimentasi, dimaksudkan untuk mengendapkan lumpur berat atau tidak tersuspensi, pengendapan dilakukan dalam bak penampung sekitar 24 jam.

c.    Skimming, proses ini untuk menahan atau memisahkan bahan yang mengapung.

d.   Preaerasi, yaitu proses pemasukan oksigen kedalam air, dengan tujuan untuk:

-       Memudahkan treat-ability

-       Memudahkan pemisahan lemak, mengurangi bau dll.

-       Pengurangan BOD

Koagulasi adalah suatu proses penambahan bahan kimia (koagulan) untuk menimbulkan gumpalan dari bahan halus yang tidak mudah mengendap atau terdispersi dimana settling velocity lambat sekali. Gumpalan tersebut akan menyebabkan densitasnya lebih besar dari air sehingga setling velocity nya menjadi besar atau cepat.

Koagulan adalah bahan yang mempunyai kemampuan untuk menetralisasi muatan partikel koloid dan mempunyai kemampuan mengikat partikel tersebut. Beberapa macam koagulan yaitu:

1.    Alum (Al₂(SO₄)₃.H₂O)

Koagulan ini biasa digunakan karena sangat efektif dalam membentuk flok, stabil dan ekonomis dalam penggunaannya. Alum mengandung 17% Al₂O₃ dengan kelarutan 86,9/100 bagian air pada 0 ⁰C. Namun koagulan ini bersifat asam sehingga sangat korosif. Karena asam maka koagulan ini sangat baik digunakan pada Ph 5,5-7,4  dan optimum 7,05

2.    Ferro sulfat (FeSO₄.H₂O)

Banyaknya ferro sulfat sangat tergantung dari kekeruhan, alkalinitas dan CO₂ dalam air. Kelebihan Ca(OH)₂ yang besar perlu dihindari karena akan menyebabkan banyak endapan pada saluran.

3.    Ferri sulfat

Koagulan ini mempunyai sifat mudah nbereaksi dengan natural alkalinity yang ada didalam air membentuk ferri hidroksida yang sukar larut, sehingga koagulan ini tidak membutuhkan koagulan Ca(OH)₂.

4.    Sodium aluminat (NaAlO₂).

Koagulan ini lebih baik dipakai bersama dengan alum karena akan mengurangi pemakaian alum dan dapat menghilangkan warna.

5.    Amonia alum

Koagulan ini dipakai dengan cara dilarutkan terlebih dahulu didalam suatu penampung bertekanan sebelum diinjeksikan kedalam air.

Flokulasi adalah proses pengadukan lambat setelah pencampuran air limbah dan koagulan untuk meningkatkan kemungkinan terjadinya tabrakan antara partikel-partikel stabil dan membentuk flok yang lebih besar.

Flokulan adalah bahan yang mempunyai kemampuan untuk mengikat partikel koloid sehingga flok yang terjadi menjadi lebih berat dan menjadi lebih cepa mengendap. Penambahan flokulan dianjurkan apabila koagulan sulit mengikat partikel yang ada didalam air atau koloid yang terjadi lambat mengendap. Beberapa macam flokulan yaitu: silika aktip, natrium alginat dan poli-elektrolit.

Pada proses koagulasi-flokulasi terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi, yaitu:

1.    Alkalinitas

Proses lumpur aktiv membutuhkan alkalinitas yang cukup, untuk memastikan pH itu tetap berada pada kisaran yang dapt diterima dari 6,6-9.0. jika nitogen organik dan amonia sedang dikonversi menjadi nitrat (nitrifikasi) maka alkalinitas  yang cukup harus tersedia untuk mendukung proses ini.

2.    pH

pH larutan campuran harus dipertahankan dalam kisaran 6,5-9.0 (idealnya 6-8). Fluktuasi bertahap dalam kisaran ini biasanya tidak akan mengganggu proses koagulasi-flokulasi.

3.    Temperatur

Sebagai akibat fluktuasi suhu, maka proses koagulasi-flokulasi tidak akan berjalan maksimal.

4.    turbidity (kekeruhan)

Kekeruhan mengacu pada kejerniahan air, dimana kekeruhan disebabkan oleh adanya materi atau zat dalam air sehingga mempengaruhi penyerapan dan hamburan cahaya. Kekeruhan mempengaruhi analisa kejernihan air dan radiasi UV pada proses desinfektan air limbah dimana efektivitas iradiasi (penetrasi cahaya) tidak akan bekerja maksimal. Semakin tinggi jumlah total padatan dalam air limbah akan menunjukkan kekeruhan.^[1]