Kamis, 31 Oktober 2013

laporan tetap WATER TREATMENT

WATER TREATMENT

1.        TUJUAN PERCOBAAN
a.    Minggu  I
Ø  Dapat mengoperasikan Jarr Test
Ø  Dapat menentukan dosis optimum koagulan yang digunakan
b.    Minggu II
Ø  Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan proses pwngolahan air baku menjadi air bersih.
Ø  Mahasiswa dapat menghitunglaju alir koagulan yang digunakan.
Ø  Mahasiswa mampu menganalisa air disetiap bak.

2.        BAHAN YANG DIGUNAKAN
Ø  Air
Ø  Koagulan (tawas)

3.        ALAT YANG DIGUNAKAN
Ø  Hot plate                   :  2 buah
Ø  Turbidity Meter                    :  1 buah
Ø  Magnetic stirrer                     :  2 buah
Ø  Erlenmenyer 400 ml  :  4 buah
Ø  Gelas Ukur 100 ml    :  2 buah
Ø  Pipet ukur 10 ml       :  2 buah

4.        DASAR TEORI
Proses Pengolahan Air
Proses pengolahan air bertujuan agar didapatkan air yang memenuhi syarat untuk didapatkan sebagai air bersih. Pengolahan air bersih melalui beberapa tahapan proses yaitu :
1.    Proses Penyaringan
2.    Proses Koagulasi
3.    Proses Flokulasi
4.    Sedimentasi
5.    Aerasi
6.    Penyaringan
7.    Proses penambahan disinfektan

Air baku yang biasanya digunakanunutk keperluan domestik atau industri  berasal dari air sungai, air danau, air laut dan air sumur. Kualitas akir baku dari berbagai sumber tersebut mempunyai karakteristik kualitas dan kuntitas yang               berbeda-beda. Air baku digunakan selain untuk keperluan sehari-hari seperti makan dan minum di beberapa sektor kegiatan digunakan sebagai air pendingin. Air umpan boiler dan air air untuk keperluan proses produksi. Adanya kualitas air yang berbeda-beda dari berbagai sumber air yang ada, menghendaki suatu system  yang berbeda-beda dari berbagai sumber air yang ada, menghendaki suatu system pengolahan air  yang berbeda pula dan tergantung dari penggunaan air tersebut.
Air yang digunakan sebagai air umpan boilermempunyai karakteristik kualitas tertentu, sehingga untuk penyediaan air biasanya dilakukan 3 tahap pengolahan yaitu :
a.       Pengolahan air beku
b.      Pengolahan air secara external
c.       Pengolahan air secara internal
Jenis pengolahan air baku tergantung dari asal air bakunya. Pengolahan air baku biasanya terdiri dari pengolahan fisika seperti penyaringan dan sedimentasi. Serta pengolahan secara kimia yang meliputi flokulasi, koagulasi, dan netralisasi.
Dalam makalah ini hanya akan diuraikan tentang pengolahan tahap kedua dan ketiga . karena pengolahan tahap pertama yaitu pengolahan air beku sudah banyak dibahas dalam penyedian air bersih pada umumnya.

A.      KARAKTERISTIK KUALITAS AIR BAKU
a.    Air Tanah
Air tanah tersedia sebagai air tanah dangkal dan air tanah dalam. Air tanah dangkal berada dalam lapisan pembawa air yang bagian atasnya tidak dilapisi oleh lapisan yang immpermeabel sehingga kualitas dan kuantitas air tanah dangkal juga dipengaruhi oleh aktivitas yang ada dipermukaan tanah bagian atasnya.
Air tanah dalam beberapa dalam lapisan pembawa air yang terletak lebih bawah, biasanya lebih dari 60 m permukaan tanah setempat. Lapisan pembawa airnya dilapisi oleh suatu lapisan bantuan impermeable sehingga tidak memungkinkan air dari permukaan bagian atas menyerap sampai kelapisan pembawa air ttanah dalam. Kualitas maupun kuantitas air tanah tidak tergantung pada aktivitas dipermukaan atas, tetapi pada daerah catchment area (daerah tangkapan hujan) yang berhubungan dengan lapisan pembawa air yang bersangkutan. Kualitas air tanah banyak dipengaruhi struktur geologi setempat. Parameter dominan yang biasanya muncul adalah: mineral seperti Ca, Mg, dan Fe serta gas terlarut seperti CO2. Air tanah biasanya hanya sedikit mengandung padatan tersuspensi.
b.    Air laut
Air laut tersedia dalam jumlah yang melimpah dengan kualitas air yang hampir sama dan tetap untuk jangka waktu tertentu. Parameter dominan yang ada di air laut adalah garam mineral seperti Na Cl (biasanya ditunjukkan dalam kadar salinitas) yang sangat korosif terhadap peralatan proses produksi.
c.    Air permukaan
Air permukaan yang sering dimanfaatkan adalah air danau dan air sungai. Kualitasnya sangat tergantung dari aktivitas manusia yang berada di daerah aliran sungai. Parameter yang cukup menonjol adalah mikroorganisme dan kadar padatan tersuspensi atau kekeruhan.

B.     PARAMETER KUALITAS AIR
a.    Padatan Tersuspensi ( suspended solid / SS )
Sumber dari padatan tersuspensi berasal dari :
-       Padatan anorganik, seperti lempung, kerikil, dan padatan buangan industri
-       Padatan organik, seperti serat tumbuhan, mikroba, sisa buangan domestik dan industri
-       Cairan laut seperti minyak dan lemak.
Pengukuran padatan tersuspensi dilakukan secara gravimetri dengan satuan mp, lt. Ukuran diameter partikel dari padatan tersuspensi antara 1-100 am.

b.   Kekeruhan ( turbidity )
Parameter kekeruhan biasa dilakukan untuk analisis kualitas air  bersih bukan air limbah. Nilai kekeruhan bisa menunjukkan tingkat atau kadar padatan tersuspensi di dalam air. Pengukuran kekeruhan dilakukan dengan metode photometri dengan cara menetukan persentase cahaya yang diserap atau dihamburkan oleh cairan jika diberikan cahaya dengan intensitas tertentu. 1 Jakson Turbidity Unit ( JTU ) sama dengan kekeruhan yang dihasilkan oleh 1 mg SiO2 dalam liter air distilasi. Satuan kekeruhan yang lain adalah Nephelometri Turbidity Unit ( NTU ) yang didasarkan pada prinsip penghambatan cahaya.

c.    Alkalinitas
Definisi : julah anion dalam air yang akan bereaksi untuk menetralisir ion II. Merupakan suatu ukuran kemampuan air menetralisir asam. Parameter yang tergolong alkalinitas :
-       CO32-, HCO3-, H2BO3-, CO2
-       OH-, HSiO3-, H2PO4-, NH3
Parameter yang pada umumnya diperhatikan sebagai alkalinitas adalah sebagai bikarbonat ( HCO3 ), carbonat ( CO3 ), dan hidroksida ( OH- ). Sumber alkalinitas antara lain disolusi garam bicarbonat. Gas CO2 yang terlarut dalam air berasal dari transfer CO2 dari udara dan respirasi mikroorganisme. Gas CO2 ini akan melarutkan mineral magnesium dan calsium dalam bentuk CaCO3 atau MgCo3, dan menghasilkan komponen hardness dan alkalinitas menurut reaksi :

H2O + CO2 + MgCO3 à Mg (HCO3)2 ßà Mg 2+ + 2( HCO3- )
H2O + CO2 + CaCO3 à  Mg (HCO3)2 ßà Ca2+ + 2(HCO3- )
Pengukuran alkalinitas dilakukan dengan titrasi dengan asam. Jika digunakan 0,02 N H2SO4 sebagai titran, maka 1 ml asam dapat menetralisir 1 mg alkalinitas sebagai CaCO3. Ion H+ dari asam bereaksi dengan komponen alkalinitas menurut persamaan reaksi :
H+ + OH- ßà H2O
H+ + CO32- ßà HC3-
H+ + HCO3- ßà H2CO3
Jika asam sebagai titran ditambahkan perlahan-lahan ke air yang mengandung alkalinitas, maka gambaran penurunan pH air bis diliht di kurva berikut


Konversi  karbonat menjadi bicarbonate pada prinsipnya sempurna pada pH =8,9. Tetapi karena bikarbonat juga merupakan spesi alkalinitas sehingga masih dibutuhkan sejumlah asam yang sama untuk menyempurnakan netralisasi. Sehingga netralisasi CO2 pada pH= 8,3 hanya setengahnya konversi OH- menjadi air berlangsung sempurna pada pH  =8,3 sehingga semua OH- dan CO3- ikut terukur pada pH= 8,3. Pada pH 4,5 semua bikarbonat telah terkonversi menjadi asam carbonat termasuk bicatbonat hasil netralisasi karbonat. Sehingga jumlah asam yang diperlukan untuk menitrasi contoh air sampai pH 4,5 eqivalent dengan alkalinitas total ( CO3- , HCO3- , OH- ) dalam air.
P-Alkalinitas adalah nilaai alkalinitas yang ditunjukkan oleh jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai pH air contoh menjadi 8,3 sedangkan M-Alkalinitas adalah  ilai alkalinitas yang ditunjukkan oleh jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai pH air contoh dari 98,3 menjadi 4,5 . Hubungan umum bentuk-bentuk alkalinitas :
pH 8,3                                   netralisasi  OH- , ½ CO32
pH 8,3                                   netralisasi sisa ½ CO32 dan HCO3 asal/murni
P=M                                      semua alkalinitas adalh OH
P= ½ M                                 semua alkalinitas Carbonat
P= 0 (pH dibawah 8,3)         semua alkalinitas HCO3

Contoh penentuan spesi Alkalinita
200 ml air ,pH awal 10, dititrasi dengan 0,02 n H2SO4
-  Sampai pH 4,5 butuh 30 ml asam
-  Sampai pH 8,3 butuh 11 ml asam
Tentukan spesi alkalinitas dinyatakan dalam mg 1 CaCO3

Solusi
            PH 10                          POH    = 4
                                                (OH)    = 10-4 mol 1
                                                               10-4 mol x 50 g eqi = 5 mg 1 sebagai CaCO3                                                   1 mol eqi
1 mg alkalinitas CaCO3 butuh 1 ml 0.02 N H2SO4. Untuk mengukur OH dalam 1 liter sampai butuh 5 ml asam, padahal volume sample 200 ml
            Jadi kebutuhan asam adalah 200/1000 x 5 ml = ml
Untuk mencapai pH 8,3 butuh 11 ml : berarti untuk ½ CO32- butuh 10 ml (sisa untuk mencapai asam yang digunakan) dan jumlah yang sama 10 ml untuk sisa ½  CO32- yang berubah jadi bicarbonate. Jadi tinggal 9 ml sisa titran untuk mengukur alkalinitas bicarbonate yang berasal dari larutan asli (30 ml-11 ml-10 ml)
CO32- = 20 ml setara dengan 20 mg alkalinitas seabgai CaCO3
                                    20/200 X 1000 = 100 mg/l
HCO3-M=9 ml setara dengan 9 mg alaklinitas sebagai CaCO3
                                    9/200 X 1000 = 45 mg/l
Total = 5+10+45 = 150 mg/l seabagi CaCO3

d.      Kesadahan (Hardness)
Definisi :
-  Konsentrasiu kation metal multi valen dalam larutan
-  Dapat bereaksi dengan anion dan timbul prespitasi padatan
-  Biasanya dinyatakan dalam mg lt CaCO3
Kesadahan dikenkal; dulu macam, yaitu kesadahan karbonat dan non klarbonat
a.    Carbonat : Bersifat sementara karena akan hilang atau terendapkan jika mengalami pemansan
Contoh : -Ca bikarbonat Ca( HCO3)2
                        -Mg bikarbonat
b. Non carbonat : kesadhan tetap tidakn hilang mengendap jika dipanaskan
    contoh :Ca atau Mg sulfat ,clorida, nitrat
                                    Ca( HCO3)2                      CaCO3 (s) + CO2 + H2O
Pengukuram kesadahan dilakukan dengan cara titrasi oleh EDTA dengan indicator EBT membentuk komplek warna merah. Jika digunakan 0.01 M            EDTA .1 1 titran menubnjukkan kesadahan sebagai CaCO3
Klasifikasi air sadah :
Air lunak                   50                    mg/l sebagai CaCO3
Air sadah sedang      50-150             mg/l
Air sadah                  150-300           mg/l
Air sangat sadah       >300                MG/L
Air sadah yang jika digunakan memerlukan lebih baynyak sabun agar tetap berbusa. Menurut 
standar WHO kesdahan maksimum untuk air minum adalah 500 mg/l sebagai CaCO3. Demikian juga menurut peraturan Mentri Kesehatan No.416/890 untuk syarat kualitas air minum
                        konversi           : 1 gennan degree = 17,9 mg/l CaCO3

e.       O2 (gas oksigen)
Salah satu gas yang bayak mendapat perhatian dalam pengelohan air umpan boiler adalh gas O2 yang larut dalam air baku. Daftar kesetimbangan nilai oksigen terlarut sebagai fungsi dari suhu dan konsentrasi CT (salinitas) disajikan di tabel berikut :

Tabel C-3 Equilibrium concentration (mg/L) of dissolved oxygen as a function of temperature and chloride
Temperature
oC
Chloride concentration (mg/L)
0
5.000
10.000
15.000
20.000
0
14,64
13,79
12,97
12,14
11,32
1
14,23
13,41
12,61
11,82
11,03
2
13,84
13,05
12,28
11,51
10,76
3
13,48
12,72
11,98
11,24
10,50
4
13,13
12,41
11,69
10,97
10,25
5
12,80
12,09
11,39
10,70
10,01
6
12,48
11,79
11,12
10,45
9,78
7
12,17
11,51
10,85
10,21
9,57
8
11,87
11,24
10,61
9,98
9,36
9
11,59
10,97
10,36
9,76
9,17
10
11,33
10,73
10,13
9,55
8,98
11
11,08
10,49
9,92
9,35
8,80
12
10,83
10,28
9,72
9,17
8,62
13
10,60
10,05
9,52
8,98
8,46
14
10,37
9,95
9,32
8,80
8,30
15
10,15
9,65
9,14
8,63
8,14
16
9,95
9,46
8,96
8,47
7,99
17
9,74
9,26
8,78
8,30
7,84
18
9,54
9,07
8,62
8,15
7,70
19
9,35
8,89
8,45
8,00
7,56
20
9,17
8,73
8,30
7,86
7,42
21
8,99
8,57
8,14
7,71
7,28
22
8,83
8,42
7,99
7,57
7,14
23
8,68
8,27
7,85
7,43
7,00
24
8,53
8,12
7,71
7,30
6,87
25
8,38
7,96
7,56
7,15
6,74
26
8,22
7,81
7,42
7,02
6,61
27
8,07
7,60
7,28
6,88
6,49
28
7,92
7,53
7,14
6,75
6,37
29
7,77
7,39
7,00
6,62
6,25
30
7,63
7,25
7,86
6,49
6,13

Satuan untuk parameter kualitas air biasanya dinyatakan dalam mg/l atau ppm (part per million). Untuk parameter kesadahan dan alkalinitas selain satuan tersebut juga sering dinyatakan dalam satuan mg/l sebagai CaCO3. Konsentrasi senyawa A dapat dinyatakan sebagai konsentrasi eqivalent dari senyawa B dengan rumus :
[g/l]A  x                = (g/l)A dinyatakan sebagai B
Contoh : Nyatakan dalam konsentrasi eqivalent CaCO3 untuk :
a.    117 mg/l NaCl
Jawab :
a.    1 eqivalent CaCO3           = 40+12+3(16)            = 50 g/eqivalent
1 eqivalent NaCl  = 23 + 35,5                  = 58,5 g/eqivalent
117 mg/l   x            = 100 mg/l NaCl sebagai CaCO3.
Faktor-faktor konversi untuk berbagai senyawa disajikan dalam tabel  berikut :
Perhitungan
Menghitung banyaknya alum yang  harus ditambahkan pada bak fakulator.
Dari lampiran 1, tabel 4 :
a.       Diketahui :
D         : Dosis alum 17mg/l
K         : Konsentrasi alum pada 3.BE = 4,6% mg/cc
Q         : Debit air pada ketinggian 32 cm = 82,1 l/dtk
Maka alum yang harus ditambahkan adalah :
P          =  
P          =
P          = 30,34 cc/dtk
P          = 303,4 cc/10dtk

Karena terdapat dua keran aliran penambahan, maka perhitungan alum yang harus ditambahkan dibagi dua.
P          =
P          = 151,7 cc/10 detik

b.      Diketahui
D         : Dosis alum 21mg/l
K         : Konsentrasi alum pada 3.BE = 4,6% = 46 mg/l
Q         : Debit air pada ketinggian 32 cm = 82,1 l/dtk

Cara Menentukan Penambahan Alum pada Bak Flukolator
A.      Penentuan Dosis Alum
1.    Alat-alat yang digunakan
-   Peralatan jar test                   :  1 set
-   Beaker glass 1000 ml            :  4 buah
-   Pipet ukur 10 ml                   :  1 buah

2.    Bahan yang digunakan
-   Air baku sebanyak 4000 ml
-   Aluminium sulfat secukupnya

3.    Langkah kerja
-   Memasukkan ke dalam masing-masing beaker glass air baku sebanyak 1000 ml
-   Menambahkan alum ke dalam beaker glass dengan dosis yang berbeda
-   Menghubungkan peralatan jas test ke arus listrik
-   Mengaduk dengan kecepatan :
1 menit     =  100 rpm
5 menit     =    60 rpm
15 menit   =  didiamkan
-   Menentukan dosis optimum penambahan alum dari percobaan ini
-   Mengukur pH setelah flok mengendap

B.       Pemeriksaan pH
Air permukaan di daerah tropis sering keruh dan mengandung zat-zat penyebab warna. Kekeruhan dapat berasal dari erosi tanah, pertumbuhan ganggang atau kotoran hewan yang terbawa air sewaktu mengalir di permukaan bumi. Warna dapat disebabkan oleh substansi yang berasal dari pembusukan zat-zat organik, daun atau tanah seperti gambut.
Koagulan yang umum digunakan adalah aluminium sulfat (Al2(SO4)3) dimana ion-ion aluminium sulfat yang bermuatan positif tiga merupakan agen netralisasi. Untuk mendapatkan koagulasi yang baik, koagulan dengan dosis optimum harus dibubuhkan dalam air dan dicampurkan secara baik. Dosis optimal akan bervariasi tergantung pada sifat alamiah air baku dan komposisi keseluruhan (pH, kekeruhan, komposisi kimia) adalah tidak mungkin untuk menghitung dosis koagulan optimum untuk air baku tertentu.
Proses Pengolahan Air
Dalam pengolahan air, agar diperoleh air bersih maka dilakukan proses tahap demi tahap, yaitu mulai dari pengambilan air baku sampai air bersih yang sudah siap untuk didistribusikan ke konsumen. Air bersih dan air buangan mempunyai karakteristik tertentu seperti sifat fisik, kimia, dan biologi. Dalam proses pengolahan air ini harus disesuaikan dengan ketidakmurnian dari air itu sendiri. Pengolahan air bersih maksudnya adalah                      usaha-usaha untuk merubah sifat-sifat suatu zat. Dengan adanya pengolahan air bersih ini maka akan didapatkan suatu air bersih yang memenuhi standar kesehatan yang telah ditentukan.
Dalam proses pengolahan air ini pada umumnya dikenal dengan dua cara, yaitu :
1.    Pengolahan lengkap (completed treatment process)
Pengolahan lengkap yaitu air akan mengalami pengolahan lengkap, baik fisika, kimiawi, dan biologi. Pengolahan ini biasanya dilakukan terhadap air sungai kotor dan keruh. Pada hakikatnya, pengolahan lengkap ini dibagi dalam tiga lingkungan pengolahan, yaitu :


a.    Pengolahan fisik
Pengolahan fisik ini untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan pasir serta mengurangi kadar organik yang ada dalam air yang akan diolah.
b.    Pengolahan kimia
Pengolahan kimia yaitu pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses selanjutnya. Misalnya dengan pembubuhan aluminium sulfat.
c.    Pengolahan bakteriologi
Pengolahan ini bertujuan untuk memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung di dalam air dengan jalan membuktikan desikfektan. Desinfektan yang digunakan adalah kaporite. 
2.    Pengolahan sebagian (patril treatment process)
Pengolahan sebagian ini merupakan pengolahan air dimana hanya dilakukan pengolahan kimiawi atau pengolahan bakteriologi saja. Pengolahan ini umumnya dilakukan untuk :
a.    Mata air bersih
b.    Air sumur yang dangkal

3.6.4 Koagulant Aluminium Sulfat
Dalam bidang pengolahan air bersih, penambahan dari beberapa bahan kimia digunakan untuk berbagai proses. Pada pengolahan air bersih di PDAM Instalasi Lahat I menggunakan aluminium sulfat sebagai pembentukan koagulant yang berfungsi membentuk partikel padal lebih besar (flok) agar bias diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal), selanjutnya proses pengolahan air dapat dilanjutkan.
Aluminium sulfat atau tawas mempunyai rumus kimia Al2(SO4)3 18 H2O dengan berat molekul 666,4 gram/mold an density 1,69 gram/liter. Alum larut sempurna dalam air, daya larutnya 500 gram/liter pada 15 oC. Alum lebih banyak digunakan sebagai bahan penggumpal karena :
1.      Berbentuk serbuk dan Kristal
2.      Lebih efektif untuk menurunkan kadar karbonat
3.      Harganya murah
4.      Mudah disimpan

3.6.5 Pembentukan Larutan Aluminium Sulfat
Aluminium sulfat terdapat dalam bentuk butiran halus dalam kantong aluminium sulfat berwarna putih keabu-abuan sampai coklat muda yang merupakan material asam berkristal dan bersifat korosif, metode pembubuhan aluminium sulfat yang paling umum adalah dalam bentuk larutan. Suatu larutan dibuat dalam sebuah tangki dengan kapasitas yang cukup untuk pembubuhan koagulan 10 jam atau lebih. Diperlukan dua tangki, satu tangki beroperasi sementara, larrutan disiapkan pada lainnya.
Contoh :
Bila kita ingin membuat 5% larutan aluminium sulfat sebanyak 1000 liter, yaitu sebagai berikut :
1.    Menimbang aluminium sulfat 5% x 1000 liter = 50 kg
2.    Memasukkan aluminium sulfat kedalam bak aluminium sulfat yang lebih ditimbang.
3.    Mengisi bak dengan air sepertiga dari bak dan mengaduk sampai homogeny.
4.    Mengisi terus bak sampai larutan menjadi 1000 liter.

3.6.6 Koagulasi (pengumpulan)
Koagulasi merupakan salah satu tahapan proses dalam pengolahan air yang menggunakan bahan pengumpal. Koagulasi berasal dari bahasa latin “Coagulare” yang berarti bergerak bersama. Dalam proses kimia koagulasi dapat diartikan sebagai mekanisme penetralan.
Koagulasi adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air akan membantu pada proses pengendapan paertikel-partikel. Alat pembubuhan koagulasi ini dibedakan pada cara pembubuhan yaitu:
1.    Memakai pompa, pembubuhan zat kimia dengan bantuan pompa
2.    Secara gravitasi, dimana zat kimia (larutan) mengendap dengan sendirinya karena gravitasi.
Faktor- faktor yang mempengaruhi proses koagulasi :
a.    Dosis koagulasi
b.    Kecepatan pengadukan
c.    pH dan waktu
Air baku yang akan diolah ditambahkan bahan kimia penggumpal. Bahan kimia penggumpal yang lebih intensif dalam pengolahan air adalah aluminium sulfat atau yang dikenal dengan tawas.
Tujuan dari penggumpalan untuk memudahkan air lebih homogeny sehingga terbentuk flok-flok. Agar pengalirannya dan pembentukan flok- flok yang lebih besar dibutuhkan pengadukan yang lambat dengan adanya bantuan sekat-sekat pada bak penggumpalan.
Dengan adanya sekat-sekat ini berarti waktu pengalirannya agak lama, sehingga campuran akan semakin merata dan mempercepat terbentuknya butiran-butirran yang lebih besar agar memudahkan terjadinya pengendapan pada proses berikutnya.

3.6.7 Sedimentasi
Proses ini terjadi berdasarkan gaya gravitasi bumi terhadap flok-flok yang telah terbentuk flok-flok yang mempunyai density yang lebih besar daripada air akan mengendap dengan sendirinya. Pada bak ini sebagian besar kotoran air akan dipisahkan tetapi tidak semuanya mengendap seperti kotoran-kotoran halus yang melayang,akan disaring pada proses selanjutnya.

3.6.8 Filtrasi (penyaringan)
Proses penyaringan merupakan proses pembersihan dari sisa-sisa kotoran kecil yang masih melayang-layang didalam air setelah proses pengendapan. Filter yang biasa terdiri dari selapis pasir atau pasir atau pasir dan batu dan batu kerikil. Bila air lolos melalui filter tersebut, partikel-partikel terapung dan bahan-bahan penggumpal akan bersentuhan dengan butir-butir pasir dan melekat ke pasir tersebut. Hal ini akan memperkecil ukuran celah-celah yang dapat dilalui air dan menghasilkan daya penyaring. Dengan lewatnya maka akan semakin banyak bahan yang terperangkap oleh tumpukan pasir. Dan air tersebut akan ditambahkan bahan kimia pada proses desinfeksi.

3.6.9 Desinfeksi
Desinfeksi bertujuan membunuh kuman-kuman yang terdapat dalam air dapat menimbulkan bibit penyakit. Jenis bahan kimia yang dipergunakan untuk di proses desinfeksi antara lain larutan kaporit dan gas chlor.

3.6.10 Pemeriksaan Dosis Aluminium Sulfat dengan Jar Test
Jar test adalah suatu metode untuk mengvaluasi proses koagulasi. Apabila percobaan dilakukan secara tepat maka akan diperoleh informasi yang dapat membantu operator instalasi dalam mengoptimalkan proses penjernihan air. Jar test memberikan data mengenai kondisi optimum untuk parameter-parameter :
a.       dosis koagulasi
b.      pH sebelum dan sesudah proses
c.       metoda pembubuhan bahan kimia.

5.        LANGKAH KERJA
Percobaan 1
1.      Mengambil air dari kolam.
2.      Membuat larutan dengan konsentrasi 100, 150, 200, dan 250 ppm dengan air sampel.
3.      Melakukan pengadukan cepat selama 5 menit dengan magnetic stirrer.
4.      Mengurangi kecepatan dan melakukan pengadukan selama 15 menit.
5.      Memberhentikan pengadukan dan mendiamkan selama 30 menit.
6.      Melakukan pengukuran pH dan turbidity.
Langkah 2
1.      Mengukur panjang, lebar dan tinggi bak koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan filtrasi.
2.      Menjawab soal-soal yang diberikan.
3.      Melakukan analisis dari percobaan yang dilakukan.


6.        DATA PENGAMATAN
Percobaan 1
Konsentrasi (gram)
Turbidity
pH
0,3
40,7
7,26
0,4
9,76
6,99
0,5
4,91
6,91

Percobaan 2
Lokasi
Panjang (m)
Lebar (m)
Tinggi (m)
Bak Koagulasi
156
41
11



7.      PERHITUNGAN
Percobaan 1
1.    Pembuatan Larutan
·         Konsentrasi 100 ppm dalam 300 ml
V1 x M1           =          V2 x M2
V1 x 1000 ppm= 300 ml x 100 ppm
                  V1  = 30 ml
·         Konsentrasi 150 ppm dalam 300 ml
V1 x M1           =          V2 x M2
V1 x 1000 ppm= 300 ml x 150 ppm
                  V1  = 45 ml
·         Konsentrasi 200 ppm dalam 300 ml
V1 x M1           =          V2 x M2
V1 x 1000 ppm= 300 ml x 200 ppm
                  V1  = 60 ml
·         Konsentrasi 250 ppm dalam 300 ml
V1 x M1           =          V2 x M2
V1 x 1000 ppm= 300 ml x 250 ppm
                  V1  = 75 ml
Percobaan 2
Diketahui   :
-       Debit      = 26 L/min
-       Dosis      = 150 ppm
-       Koagulan 16 kg/bak       = 16 kg/100 listrik
-       1 kwh listrik       = Rp.600,-
-       1 kg koagulan     = Rp.500,-
-       1 m3 air   = Rp.2400,-
-       Daya pompa       = 290 watt
-       Volume bak koagulasi    = 98.787,3 cm3   = 98,7873 L
-       Volume bak flokulasi     = 73.623,480  cm3  = 73,62348 L
-       Volume bak sedimentasi  = 57.982.680 cm3  = 57.982,68 L
-       Volume bak filtrasi        = 8.780.800 cm3  = 8.780,8 L
Ditanya    :
1.         Berapa konsentrasi koagulan ?
2.         Berapa debit koagulan ?
3.         Berapa lama menghabiskan 1 koagulan ?
4.         Berapa lama air memenuhi bak flokulasi ?
5.         Berapa lama air memenuhi bak sedimentasi ?
6.         Berapa lama air memenuhi bak filtrasi ?
7.         Berapa lama waktu total untuk mendapatkan air bersih ?
8.         Berapa banyak air yangdihasilkan selama 6 hari ?
9.         Berapa kali harus membuat larutan koagulan selama 6 hari dan berapa biayanya ?
10.     Berapa kwh listrik yang digunakan selama 6 hari ? berapa biayanya ?
11.     Berapa keuntungan yang dihasilkan ?

Penyelesaian      :
1.        Volume Bak Koagulan       = P x L x T
= 156 cm x 41 cm x 11 cm
= 70.356 cm3 x  = 70,356 L
                 Konsentrasi Koagulan        =  x  = 160.000
2.        Debit Koagulan                  =  = 0,02437

3.        Lama Menghabiskan 1 bak Koagulan   =  =  
= 4.103,405 min x  
= 68,39 jam

4.        Lama Air Memenuhi Bak Flokulasi   =  =
= 2831,672 min x
= 47,1945 jam

5.        Lama Air Memenuhi Bak Sendimentasi    =  =
= 2230,103 min x
= 37,168 jam

6.        Lama Air Memenuhi Bak Filtrasi   =  =
= 337,723 min x
= 5,628 jam


7.      Waktu total untuk mendapatkan air bersih
Air pada bak flokulasi + Air pada bak sendimentasi + Air pada bak filtrasi
= 47,1945 jam + 37,168 jam + 5,628 jam
= 89,9905 jam x  
= 3,75 hari

8.      Banyak air bersih yang dihasilkan selama 6 hari
6 hari x   x 26  x  = 224.640 L

V total =  +  +
            = 140.386,96 L
Jadi volume air bersih yang dihasilkan selama 6 hari
224.640 L - 140.386,96 L
= 84.253,04 L
= 84.253,04 dm3 x  = 84,25304 m3

9.      Jumlah koagulan selama 6 hari
Koagulan yang digunakan sebanyak 16 kg selama 3,75 hari
=  = 4,2667  
Jadi jumlah koagulan selama 6 hari = 4,2667  x 6 hari
= 25,6002 kg
Biaya koagulan           = 25,6002 kg x Rp. 500
                                    = Rp. 12.800,1
10.  Penggunaan listrik
6 hari x 24 jam x 290 watt = 41760 watt = 41,76 kwH
Biaya listrik     = Rp. 600 x 41,6 kwH
                        = Rp.25.056

11.  Harga Air        = 84,25304 m3 x Rp. 2400,-/m3
= Rp. 202.207,296
Keuntungan yang didapatkan = Harga Air – Biaya Koagulan – Biaya Listrik
                                                = Rp. 202.207,296 - Rp. 12.800,1 - Rp.25.056
                                                = Rp. 164.351,196


8.        ANALISA PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan diatas dapat dianalisa bahwa dalam melakukan proses pengolahan air baku menjadi air bersih yang menjadi air baku adalah air yang berasal dari kolam yang terletak di belakang laboratorium Teknik Kimia. Pengolahan air baku ini dilakukan untuk mendapatkan air yang memenuhi syarat/karakteristik air bersih.
Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah mengambil air yang berada di kolam sebagai sampel. Lalu dilakukan proses koagulasi dan flokulasi. Dimana pada proses koagulasi menggunakan tawas sebagai koagulan yang berfungsi untuk menurunkan pH air dan juga untuk memudahkan kotoran membentuk flok-flok dan kemudian akan mengendap. Pada proses ini juga dilakukan dengan poengadukan cepat dengan menggunakan magnetic stirrer yang bertujuan agar reaksi antara air dan tawas dapat berjalan dengan baik sehingga akan terbentuk flok. Setelah itu sampel didiamkan agar flok-flok yang terbentuk mudah mengendap. Selanjutnya dilakukan pengukuran nilai pH dan turbidity untuk masing-masing sampel yang memiliki konsentrasi tawas berbeda-beda. Dari hasil pengukuran yang didapatkan terlihat bahwa semakin besar konsentrasinya maka nilai pH dan tubiditinya semakin kecil.
Pada percobaan minggu kedua dilakukan analisis perhitungan laju alir koagulan yaitu 0,037 L/min dengan waktu total untuk mendapatkan air bersih yaitu 2,84 hari. Konsentrasi koagulan 0,7 kg tawas adalah 7000 mg/L. jumlah koagulan selama 6 hari adalah 25,6002 kg. banyaknya air bersih yang di dapat yaitu 70,356 m3.

9.        KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
ü Semakin banyak koagulan maka semakin rendah nilai pH dan turbidity serta semakin banyak flok-flok yang terbentuk.
ü Keuntungan yang di dapatkan dari pengolahan air baku menjadi air bersih selama 6 hari adalah sebesar Rp. 164.351,196.

Daftar Pustaka


Jobsheet.2013.Petunjuk Praktikum utilitas.jurusan Teknik Kimia.Palembang: POLSRI

Tidak ada komentar:

Posting Komentar