Download - LAPORAN RESMI KOAGULASI
LAPORAN RESMI
KOAGULASI
1. TUJUAN
Menentukan dosis koagulan optimum
Menentukan pH optimum
Mengetahui pengaruh waktu dan intensitas pengadukan dalam proses koagulasi-
flokulasi
2. DASAR TEORI
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan
partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa
fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang
diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui
perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah
diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan
juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.
Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan
membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan
koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat
diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan
membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida
logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit.
Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara
kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.
Salah satu contoh pengolahan limbah secara kimia adalah koagulasi-flokulasi. Koagulasi
flokulasi adalah salah satu proses kimia yang digunakan untuk menghilangkan bahan
cemaran yang tersuspensi atau dalam bentuk koloid. Dimana partikel-partikel koloid ini
tidak dapat mengendap sendiri dan sulit ditangani oleh perlakuan fisik. Pada proses
koagulasi, koagulan dan air limbah yang akan diolah dicampurkan dalam suatu wadah
atau tempat kemudian dilakukan pengadukan secara cepat agar diperoleh campuran yang
merata distribusi koagulannya sehingga proses pembentukan gumpalan atau flok dapat
terjadi secara merata pula.
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Koagulasi
merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid, suspended solid halus dengan
penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan
kimia secara merata. Proses flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi dimana pada
proses koagulasi kekokohan partikel koloid ditiadakan sehingga terbentuk flok-flok
lembut yang kemudian dapat disatukan melalui proses flokulasi. Flokulasi adalah tahap
pengadukan lambat yang mengikuti unit pengaduk cepat. Tujuan dari proses ini adalah
untuk mempercepat laju tumbukan partikel.
Mekanisme koagulasi – flokulasi secara umum adalah padatan terendapkan
karena penambahan koagulan (dengan kecepatan tinggi) diikuti dengan flokulan
(kecepatan rendah). Jenis koagulan – flokulan yang biasanya digunakan adalah
Alumunium sulfat (Tawas), FeCl3, Ca(OH)2, dan polimer.
Dosis koagulan berbeda-beda tergantung dari jenis koagulan yang dibubuhkan,
temperatur air, serta kualitas air yang diolah. Penentuan dosis koagulan dapat dilakukan
melalui penelitian laboratorium dengan metode jar test. Prosedur jar test pada
prinsipnya merupakan proses pengolahan air skala kecil.
Jar Test adalah suatu percobaan skala laboratorium untuk menentukan kondisi
operasi optimum pada proses pengolahan air dan air limbah. Metode ini dapat
menentukan nilai pH, variasi dalam penambahan dosis koagulan atau polimer, kecepatan
putar, variasi jenis koagulan atau jenis polimer, pada skala laboratorium untuk
memprediksi kebutuhan pengolahan air yang sebenarnya. Metode mensimulasikan proses
koagulasi dan flokulasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi (suspended solid) dan
zat – zat organic yang dapat menyebabkan masalah kekeruhan (Turbidity), baud an rasa.
Gambar Jar test
3. ALAT DAN BAHAN
Alat : - Seperangkat alat flokulator (Jar test)
- Labu ukur 100 mL
- Gelas arloji
- Spatula
- Batang pengaduk
- Beaker Glass
- Pipet ukur 5 mL
- Boulp pipet
- Turbiditymeter
Bahan : - Larutan PAC
- Larutan FeCl2
- Larutan alumunium sulfat (Tawas)
- Kertas pH
4. LANGKAH KERJA
a. Membuat larutan koagulan untuk masing-masing sampel
b. Mengecek pH dan turbidity awal dari sampel
c. Mengambil sampel sebanyak 1 L untuk masing-masing beaker glass pada jar test
d. Menambahkan koagulan sebanyak 1 ml pada masing-masing beaker. Beaker 1-2
menggunakan koagulan tawas, beaker 3-4 menggunakan koagulan PAC beaker 5-6
menggunakan koagulan FeCl3,
e. Mengatur kecepatan putar awal jar test sebesar 100 rpm untuk koagulasi lalu
mengaduknya selama 5 menit
f. Mengurangi kecepatan pengadukan menjadi 35 rpm dan melanjutkan pengadukan
selama 20 menit
g. Mematikan pengaduk setelah 20 menit dan mengendapkannya selama 30 menit
h. Menganalisa turbidity dari cairan di atas endapan dan mengukur pH larutan yang
telah diendapkan
i. Mengulangi percobaan dengan menggunakan dosis yang berbeda (10 ml koagulan)
5. DATA PENGAMATAN
Percobaan 1
- Kecepatan putar 1 = 100 rpm
- Kecepatan putar 2 = 35 rpm
- t 1 = 5 menit
- t 2 = 20 menit
- t pengendapan = 30 menit
- konsentrasi koagulan = 10 ppm
- Tabel pengamatan :
Beake
r
Turbidity
(NTU) Koagulan
(1 mL)
pH
awalakhi
r
Aw
al
akhi
r
1 136
115.
5 tawas 6 6
2 136
115.
9 tawas 6 6
3 136
124.
4 PAC 6 6
4 136
125.
2 PAC 6 6
5 136
133.
3 FeCl3 6 6
6 136
132.
2 FeCl3 6 6
Percobaan 2
- Kecepatan putar 1 = 100 rpm
- Kecepatan putar 2 = 35 rpm
- t 1 = 5 menit
- t 2 = 20 menit
- t pengendapan = 30 menit
- konsentrasi koagulan = 10 ppm
- Tabel pengamatan :
Beake
r
Turbidity
(NTU) Koagulan
(10 mL)
pH
Awal Akhirawa
l
akhi
r
1 136 132.5 Tawas 6 6
2 136 132.4 Tawas 6 6
3 136 128 PAC 6 6
4 136 128.8 PAC 6 6
5 136 127.1 FeCl3 6 6
6 136 133 FeCl3 6 6
6. PEMBAHASAN
Pada percobaan Koagulasi ini bertujuan untuk Menentukan dosis dari koagulan
yang optimum, pH optimum,dan untuk mengetahui pengaruh waktu dan intensitas
pengadukan serta mengetahui turbidity dari air limbah setelah dilakukan koagulasi –
flokulasi. Air limbah yang digunakan adalah air limbah tempe. Karena limbah yang
digunakan terlalu pekat maka pada saat percobaan dilakukan pengenceran terlebih
dahulu.
Variabel yang divariasikan disini adalah menggunakan beberapa jenis koagulan
yaitu Tawas (Alumunium Sulfat), PAC dan FeCl3. Untuk percobaan yang pertama
menggunakan koagulan sebanyak 1 ml. Sedangkan untuk percobaan yang kedua
menggunakan koagulan sebanyak 10 ml. Metode koagulasi – Flokulasi ini
menggunakan alat skala laboratorium yang disebut Jar Test.
Sebelum ditambahkan koagulan terlebih dahulu menganalisa pH dari air limbah.
pH awal dari air limbah yang sudah diencerkan tersebut adalah 6. Selain mengecek pH
juga diamati turbiditynya atau tingkat kekeruhannya. Untuk menganalisa kekeruhannya
digunakan sebuah alat yang disebut Turbidimeter. Turbidity awal dari sample adalah
136 NTU. Air limbah tempe yang digunakan adalah sebanyak 1 L. Air ini dimasukkan
ke dalam beaker glass yang ada pada Jar Test, yang sudah dilengkapi dengan
pengaduknya.
Metode koagulasi ini dilakukan dengan bantuan pengadukan. Kecepatan putar
yang digunakan adalah 100 rpm. Pengadukannya dilakukan selama 5 menit, hal ini
dimaksudkan agar koagulan terdistribusi secara merata. Setelah 5 menit kecepatan
diubah secara mendadak menjadi 35 rpm. Penggunaan kecepatan yang rendah ini
dimaksudkan agar tumbukan antar partikel bisa terjadi sehingga flok – flok yang
terbentuk bisa menjadi flok yang memiliki ukuran lebih besar. Pengadukan yang pelan
ini dilakukan selama 20 menit. Setelah itu pengadukan dihentikan. Untuk waktu
pengendapannya selama 30 menit.
Dari hasil percobaan tidak terdapat endapan, hal ini dimungkinkan karena limbah
tempe ini termasuk limbah organik yang banyak mengandung protein. Sehingga kurang
sesuai jika diolah dengan metode koagulasi. Hal ini dibuktikan dari penurunan
turbiditynya yang sangat kecil.
Pada percobaan yang pertama pH akhir dari sample setelah dilakukan proses
koagulasi ternyata sama seperti pH awalnya yaitu 6. pH yang terukur masih sama
seperti pH awalnya artinya tidak terjadi perubahan yang signifikan terhadap pHnya.
Pada percobaan yang kedua pH awal dan pH akhirnya sama yaitu 6. Pada percobaan
yang pertama turbiditynya adalah 115,5 NTU (tawas), 124,4 NTU (PAC) dan 133,3
NTU (FeCl3). Untuk penggunaan koagulan sebanyak 1 ml ini, penurunan turbidity
yang paling besar adalah penggunaan koagulan tawas. Sedangkan untuk percobaan
yang kedua turbiditynya adalah 132,5 NTU (tawas), 128 NTU (PAC) dan 127,1 NTU
(FeCl3). Pada penggunaan koagulan sebanyak 10 ml ini, penurunan turbidity yang
paling besar adalah penggunaan koagulan FeCl3. Dari data pengamatan yang ada maka
dapat dibuat grafik sebagai berikut :
0 2 4 6 8 10 12105
110
115
120
125
130
135
140Grafik Turbidity Vs Volume Koagulan
tawas
PAC
FeCl3
V Koagulan (ml)
Turb
idity
(NTU
)
Dari grafik diatas dapat disimpulkan, untuk tawas dosis koagulan yang paling bagus
untuk digunakan adalah sebanyak 1 mL. Hal ini terbukti dengan 1 ml koagulan
penurunan turbiditynya sangat besar dibandingkan dengan koagulan 10 ml penurunan
turbiditynya sangat kecil. Sama halnya dengan tawas penggunaan koagulan PAC 1 ml
lebih bagus dibandingkan dengan penggunaan PAC sebanyak 10 ml,karena penurunan
turbiditynya yang sangat besar. Sedangkan pada koagulan FeCl3 penurunan turbiditynya
sangat besar saat menggunakan koagulan sebanyak 10 ml.
7. KESIMPULAN
Dalam penggunaan koagulan tawas dosis optimum yng digunakan sebanyak 1 ml
dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 115,5 NTU.
Dalam penggunaan koagulan FeCl3 dosis optimum yang diigunakan adalah 10 ml
dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 127,1 NTU.
Dalam penggunaan koagulan PAC dosis optimum yang diigunakan adalah 10 ml
dengan penurunan turbidity dari 136 NTU menjadi 124,4 NTU.
Dari ketiga koagulan diatas dengan dosis 1 ml yang paling bagus dalam penurunan
turbidity adalah tawas, sedangkan dengan dosis 10 ml penurunan turbidity yang
paling bagus menggunakan koagulan FeCl3.
Jadi keefektivan metode pengolahan limbah tergantung jenis limbahnya.
8. SARAN
o Gunakan limbah yang sesuai dengan metode pengolahan limbah.
o Lebih teliti dalam pembacaan turbidimeter
o Dapat mencoba untuk menggunakan variasi yang lebih banyak pada variabelnya
sehingga bisa dijadikan pembanding.
9. DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Koagulasi
http://kamusq.blogspot.com/2012/05/koagulasi-pengertian-dan-definisi-sifat.html
http://vexillum-nsr.blogspot.com/2012/04/definisi-koagulasi-dalam-koloid.html