pengolahan primer_16&23apr2014 (1)

PENGOLAHAN PRIMER

Teknologi pengolahan

primer yang banyak di-

terapkan:

- Koagulasi & flokulasi

- Sedimentasi - Filtrasi - Adsorpsi karbon

aktif- Fe & Mn removal

Sedimentasi merupakan operasi yang mengurangi

beban daya angkut dan daya angkat air yang mengalir

untuk memindahkan pasir dan lumpur kasar dari air baku (partikel diskret)

sedimentasi sedimentasi primer & sedimentasi sekunder

sedimentasi primer: sedimentasi sederhana, tanpa pembubuhan bahan kimia

sedimentasi sekunder memindahkan flok-flok yang terbentuk dari hasil proses koagulasi-flokulasi atau presipitat yang terbentuk dari hasil proses presipitasi kimia (partikel flocculating)

Keuntungan Sedimentasi Primer Pengurangan biaya untuk operasi

selanjutnya seperti koagulasi-flokulasi, filtrasi

Hasil operasi koagulasi-flokulasi & sedimentasi sekunder akan lebih jernih mengurangi beban unit filter

Menaikkan lama waktu operasi filtrasi

mengurangi biaya untuk pencucian balik

Kemampuan menurunkan partikel hingga 30 – 80%

Sedimentasi Faktor yg paling berpengaruh: kecepatan

pengendapan Semakin cepat kecepatan pengendapan

efisiensi operasi semakin tinggi semakin kecil ukuran unit sedimentasi semakin murah

Faktor penentu kecepatan pengendapan : diameter & densitas partikel

Kecepatan pengendapan partikel mengikuti Hukum Stokes

Sedimentasi Kecepatan pengendapan partikel: Hukum

StokesV = g Dp2 (ρp – ρ)/18 µ

Dp : diameter partikelρp – ρ : perbedaan densitas partikel & air

µ : viskositas air Persamaan ini untuk partikel seragam.

Untuk partikel beragam ditentukan melalui ‘settling test’

Operasi sedimentasi: secara gravitasi & sentrifugasi

Sedimentasi Unit sedimentasi persegi panjang

sirkular Sedimentasi persegi panjang: panjang = 2

- 4 x lebar & 10 - 20 x kedalaman Dasar unit sedimentasi dibuat sedikit

miring untuk memudahkan penyapuan endapan ke arah hopper dengan menggunakan scrapper

Sedimentasi persegi panjang: 4 zonazona 1: daerah aliran masukzona 4: daerah aliran keluar

Sedimentasi zona 2: daerah pengendapan

zona 3: daerah pengumpulan Mekanisme pengendapan:

gerak vertikal (mengikuti Hukum Stokes)gerak horizontal, kecepatan pengendapan mengikuti rumus:

Vh = Q/Ax Q: laju alir air bakuAx: luas penampang

aliran (lebar x

kedalaman)

Sedimentasi Vh untuk partikel diskret < 0,5 m/menit

Vh untuk partikel flokulating < 0,15 m/menit

Kecepatan over flow mengikuti rumus:

Vo = Q/As

As: luas penampang melintang (lebar x panjang)

Vo untuk partikel diskret 1 - 25 m/jamVo untuk partikel flokulating 0,6 - 1 m/jam

Sedimentasi

Untuk operasi yg baik: waktu tinggal untuk partikel diskret 2 – 4

jam partikel flokulating 4 – 6

jam kedalaman unit untuk partikel diskret 2,5 –

3 m partikel flokulating 3 – 4

m lebar unit < 12 m

jika > 12 m terdapat permasalahan dalam pemindahan lumpur/endapan

SedimentasiUnit sedimentasi sirkular: Zona unit ini = zona unit persegi panjang Gerak partikel dalam unit sedimentasi

sirkular memiliki pola parabolaGerak partikel dalam unit sedimentasi persegi panjang berupa garis lurus

Keunggulan unit sirkular: lebih sederhana mekanisme pemindahan lumpur & perawatan lebih sederhana

Diameter ≤ 30 m

Filtrasi Memindahkan padatan tersuspensi Padatan tersuspensi dari air sumber

atau hasil koagulasi-flokulasi atau presipitasi kimia

Umumnya merupakan operasi sesudah sedimentasi

Media filter yang digunakan umumnya pasir kwarsa, antrasit, granet dll

Bisa berfungsi memindahkan organisme patogen walaupun tidak sempurna

Faktor-faktor yg mempengaruhi

Media filter pemilihan berdasarkan pengalaman perancang, bahan lokal, pendekatan standar

Porositas bentuk tak beraturan (pd umumnya) vol porositas & luas permukaan – meningkat

Kedalaman filter bed diameter & kedalaman – besar

Faktor-faktor .. (lanjutan)

Sistem pencucian filter dilakukan backwash jika head loss (hilang tekan) mencapai nilai standar.

Backwash menyisihkan padatan terakumulasi.

Air backwash = 1-5% total air hasil filtrasi

Tinggi ekspansi media filter saat backwash = 15 -35%

Spericity (kebulatan) = luas permukaan : volume bulatan

23 April 2014

Adsorpsi Karbon AktifBiasanya karbon aktif dari batok

kelapa atau batubara mudaBerupa powder (< 200 mesh) atau

granular (3 – 30 mesh)Micro pores ( = 0 – 100 nm), Macro

pores ( = 100 – 10.000 nm)Iodine number (IN) = 400 – 1200;

merupakan kinerja karbon aktif. IN = 1200 kinerja baik sekali

Adsorpsi Karbon Aktif (lanjutan)

Isotherm Freundlich:

Metode Pengolahan

1. Unggun diam2. Lapisan

bergerak3. Unggun

fluidisasi

Metode Pengolahan1. Unggun diam air dialirkan dari atas

tangki secara merata, karbon aktif akan menyerap kotoran dalam air

2. Lapisan bergerak pemasukan cairan dari bawah tangki terjadi olakan karbon aktif akan bergerak. Penambahan & pembuangan karbon yg jenuh = 5% per hari

3. Unggun fluidisasi aliran up flow; permasalahan penyumbatan terhindari

Fe & Mn Removal

Air tanah daerah tertentu banyak mengandung Fe & Mn

Perlu oksidasi terendapkanBisa ditambahkan KMnO4 sebagai

oksidator kuat

Fe & Mn Removal

Fe(OH)3 & MnO2 merupakan senyawa terendapkan

Proses lanjutan: sedimentasi atau filtrasi untuk memisahkan endapan tsb