koagulasi air baku.pdf

7/17/2019 koagulasi air baku.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/koagulasi-air-bakupdf 1/10

Jurnal Teknik Kimia No. 4, Vol. 18, Desember 2012 Page 21

PENGARUH KUALITAS AIR BAKU TERHADAP

DOSIS DAN BIAYA KOAGULAN ALUMINIUM SULFAT

DAN POLY ALUMINIUM CHLORIDE

Margaretha1, Rizka Mayasari

1, Syaiful

1*, Subroto

2

1Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 306622Bagian Instalasi Produksi PDAM Tirta Musi

Jalan Rambutan Ujung No.1, Palembang, Sumsel, 30144

Email: [email protected]; [email protected]

Abstrak

Penelitian tentang pengolahan air baku dengan menggunakan koagulan Aluminium sulfat dan PoliAluminium Klorida (PAC) di intake Karang Anyar dan intake 1 Ilir pernah dilakukan sebelumnya.

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis dan dosis koagulan yang tepat dalam proses pengolahan

air baku menjadi air minum. Jenis koagulan yang digunakan dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimia pada

air baku tersebut. Parameter uji yang diamati adalah parameter fisik dan kimia seperti kekeruhan, pH, Zat

Padat Terlarut (TDS), Oksigen Terlarut (DO), konduktivitas, temperatur, besi, amoniak dan nitrit yang

terkandung di dalam air baku. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode jar test untukmenentukan dosis koagulan dan analisa beberapa parameter untuk menentukan sifat fisik dan kimia yang

terdapat pada air baku.. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan koagulan Aluminium sulfat

efektif dan ekonomis untuk air baku di intake Karang Anyar dengan dosis optimum koagulan sebesar 44

ppm dengan biaya Rp 57,20, 00 /m3. Sedangkan koagulan Poly Aluminium Chloride cair efektif dan

ekonomis untuk air baku di intake 1 Ilir dengan penggunaan dosis optimum koagulan sebesar 5 ppm

dengan biaya Rp 200,00 /m3.

Kata kunci: biaya, dosis optimum, jenis koagulan

Abstract

Research on the raw water treatment using aluminum sulfate and Poly Aluminium Chloride (PAC) on

intake 1 Ilir and intake Karang Anyar been done before. This study aims to obtain the right type and dose

of coagulant in processing of raw water into drinking water. Type of coagulant used is influenced by

physical and chemical properties of the raw water. Test parameters were observed physical and chemical

parameters such as turbidity, pH, Dissolved Solids (TDS), Dissolved Oxygen (DO), conductivity,temperature, iron, ammonia and nitrite contained in the raw water. The study was conducted using a jar

test method to determine the coagulant dosage and analyzes several parameters to determine the physical

and chemical properties contained in the raw water. The results showed that the use of aluminum sulfate

coagulant effective and economical for the raw water intake at Karang Anyar the optimum coagulant dose

of 44 ppm at a cost of Rp 57.20, 00 / m3. Poly Aluminium Chloride whereas liquid coagulant effective

and economical for the raw water intake 1 Ilir with the use of optimum coagulant dose of 5 ppm at a costof Rp 200.00 / m

3.

Keywords: cost, optimum dose, coagulant type

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



2 Jurnal Teknik Kimia No. 4, Vol. 18, Desember 2012

1. PENDAHULUAN

PDAM Tirta Musi merupakan salah

satu perusahaan penyedia air minum di

Palembang. Sumber air baku yang digunakan

PDAM Tirta Musi Palembang seluruhnya berasal

dari air permukaan, yaitu sungai Musi dan sungaiOgan. Terdapat tiga bangunan intake air baku

pada PDAM Tirta Musi yaitu : Intake KarangAnyar dan Intake 1 Ilir yang berasal dari sungai

Musi, sedangkan Intake Ogan bermuara pada

sungai Ogan.

Kualitas air baku dari masing-masing

intake tidaklah sama. Hal ini disebabkan oleh

faktor geografis letak intake, banyaknya industri

atau pemukiman yang berada disekitar intake.

Oleh sebab itu perlu dilakukannya penelitian

serta pengujian terhadap kualitas air baku

sebelum dan setelah penambahan koagulan

Aluminium Sulphate pada intake Borang denganmelakukan Jar-Test dan Analisa air lengkap. Hal

ini didasarkan pada kondisi operasional yang ada

pada Instalasi Pengolahan Air Rambutan dan

Borang, dimana IPA Rambutan yang mengolah

air baku dari Intake Karang Anyar menggunakan

koagulan Aluminium Sulfate yang lebih sedikitdibandingkan dengan IPA Borang yang

mengolah air baku dari Intake 1 Ilir.

Kualitas air dalam hal ini mencakup

keadaan fisik dan kimia yang dapat mempengaruhi

ketersediaan air untuk kehidupan manusia,

pertanian, industri, rekreasi dan pemanfaatan air

lainnya. Asdak (2004:497). Dalam PeraturanPemerintah RI No 82 tahun 2001, kualitas air

ditetapkan melalui pengujian parameter fisik dan

parameter kimia.

Parameter Fisik Kualitas Air

a. pH, Pembatasan pH dilakukan karena akan

mempengaruhi rasa, korosifitas air dan

efisiensi klorinasi. Bila pH lebih kecil dari

6,5 dan lebih besar dari 9,2 dapat

menyebabkan beberapa senyawa kimia

berubah menjadi racun yang sangat

menggangu kesehatan. Atas dasar ini maka

pH air berkisar antara 6,5 – 9,0 dan kisaranoptimal adalah pH 7,5 – 8,7 (Kordi dan Andi,

2009).

b. Kekeruhan, air dikatakan keruh, apabila airtersebut mengandung begitu banyak

partikel bahan yang tersuspensi sehingga

memberikan warna / rupa yang berlumpur

dan kotor (Sutrisno,2004).

c. Temperatur, konsentrasi gas oksigensangat dipengaruhi oleh temperatur,

makin tinggi temperatur, makin berkurang

tingkat kelarutan oksigen.

d. Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran

organisme, bahan-bahan tersuspensi yang

berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa

organik .

e. Total Dissolved Solid , salah satu faktor yang

sangat penting dan menentukan bahwa air

yang layak konsumsi adalah kandungan

Total Dissolved Solid (TDS) atau kandunganunsur mineral dalam air

f. Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanyaorganisme dalam air seperti alga, gas

seperti H2S yang terbentuk dalam kondisi

anaerobik dan senyawa-senyawa organik

tertentu.

g. Konduktivitas akan bertambah dengan

jumlah yang sama seiring dengan

bertambahnya salinitas. Secara umum,

faktor yang lebih dominan dalam

perubahan konduktivitas air adalah

temperatur. Untuk mengukur konduktivitas

digunakan konduktivitimeter.

Parameter Kimia Kualitas Air

a. DO (dissolved oxygent ) adalah jumlah

oksigen terlarut dalam air yang berasal darifotosintesa dan absorbsi atmosfer / udara.

Semakin banyak jumlah DO maka kualitas

air semakin baik.

b. BOD (biological oxygent demand ), BOD

adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan

oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang

terdapat di dalam air buangan secara

biologi. Nilai BOD hanya mengukur secararelatif jumlah oksigen yang di butuhkan

untuk mengoksidasi bahan – bahan

pencemar.( Nugroho, 2006 ).

c. COD (chemical oxygent demand ) adalah

banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi bahan-bahan organik secara

kimia ( Nugroho, 2006 ).

d. Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air dalam bentuk

garam karbonat.

e. Senyawa-senyawa kimia yang beracun,

semua logam terlarut dalam jumlah banyak

akan menimbulkan bahaya pada kesehatan.

Kehadiran besi (Fe) dalam air minum akanmenyebabkan timbulnya rasa dan bau logam,

menimbulkan warna koloid merah (karat)

akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang

dapat menjadi racun bagi manusia.

Proses pengolahan air baku menjadi air minummelalui beberapa tahap:

a. Proses Koagulasi

Koagulasi adalah proses pencampuran

bahan kimia (koagulan) dengan air baku

sehingga membentuk campuran yang homogen.Dengan koagulasi, partikel-partikel koloid akan




saling menarik dan menggumpal membentuk

flok (Suryadiputra, 1995). Partikel-partikel

koloid yang terbentuk umumnya terlalu sulit

untuk dihilangkan jika hanya dengan

pengendapan secara gravitasi. Tetapi apabila

koloid-koloid tersebut distabilkan dengan caraagregasi atau koagulasi menjadi partikel yang

lebih besar maka koloid-koloid tersebut dapatdihilangkan dengan cepat (Metcalf & Eddy,

1978).

b. Proses Flokulasi

Flokulasi adalah suatu mekanisme

dimana flok kecil yang sudah terbentuk dalam

proses koagulasi tadi membentuk flok yang lebih

besar untuk bisa mengendap. Proses flokulasi

dalam pengolahan air bertujuan untuk

mempercepat proses penggabungan flok-flok

yang telah dibibitkan pada proses koagulasi.

Partikel-partikel flok yang telah distabilkanselanjutnya saling bertumbukan serta melakukan

proses tarik-menarik dan membentuk flok yang

ukurannya makin lama makin besar serta mudah

mengendap.c. Proses Sedimentasi (Pengendapan)

Secara umum proses sedimentasi

diartikan sebagai proses pengendapan karenaadanya gaya gravitasi. Partikel yang mempunyai

berat jenis lebih besar daripada berat jenis air

akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil

akan melayang atau mengapung. Secara lebih

terperinci sedimentasi merupakan proses

pengendapan flok yang telah terbentuk pada

proses flokulasi.

d. Proses Filtrasi (Penyaringan)

Prinsip dasar filtrasi adalah proses

penyaringan partikel secara fisik, kimia dan

biologi untuk menyaring partikel yang tidakterendapkan dalam proses sedimentasi melalui

media berpori.

e. Proses Desinfeksi dan Netralisasi

Penambahan senyawa klor aktif pada air

bersih untuk membunuh organisme bakteriologis

khususnya organisme pathogen yang dapatmenyebabkan penyakit dan kematian pada

manusia. Pembubuhan desinfektan tersebut

dilakukan pada air yang sudah mengalami

penyaringan sebelum air tersebut ditampung dan

disalurkan pada konsumen. f. Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat

penampungan air bersih yang telah disaring

melalui filter. Air ini sudah menjadi air bersih

yang siap digunakan dan harus dimasak terlebih

dahulu untuk kemudian dapat dijadikan air

minum.

Koagulan

Beberapa jenis- jenis koagulan yang

dapat digunakan dalam pengolahan air baku

menjadi air bersih adalah :

1. Aluminium sulfat

Aluminium sulfat adalah sejeniskoagulan dengan rumus kimia Al2SO4 , 11H2O,

14H2O atau 18H2O, umumnya yang digunakanadalah 18 H2O. Aluminium sulfat diturunkan

dalam bentuk cair dengan konsentrasi sebesar 5-

20 %. Kandungan Al2O3 alum berkisar antara

11 – 17 % tergantung jumlah air kristal yang

bervariasi dari. Baik untuk bubuk ataupun cair,

kualitas alum ditentukan dari kadar Al2O3.

Reaksi alum dalam larutan dapat dituliskan.:

Al2(SO

4)

3→ 2 Al

+3

+ 3(SO4)

-2

H2O → H+ + OH-

Selanjutnya :

2Al+3

+ 6OH-→ 2Al(OH)3

Selain itu akan dihasilkan asam :

3(SO4)-2

+ 6H+

→ 3H2SO4

2. PAC (Polyaluminium chloride)Senyawa Al yang lain yang penting

untuk koagulasi adalah Polyaluminium chloride

(PAC), Aln(OH)mCl3n-m. Ada beberapa cara yangsudah dipatenkan untuk membuat polyaluminium

chloride yang dapat dihasilkan dari hidrolisa

parsial dari aluminium klorida, seperti

ditunjukkan reaksi berikut :

n AlCl3 + m OH

− . m Na

+ → Al n (OH) m Cl3n-m

+ m Na+ + m Cl

−

3. Senyawa Besi

Untuk senyawa besi, tipe hidrolisa yang

sama dapat berlangsung seperti :

Fe3+

+ 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+

Reaksi di atas dilanjutkan dengan reaksi H+

dengan alkalinitas. Terdapat pula ion ferri hidrat

seperti: [Fe(H2O)6]3+

.

Tinjauan Umum Jar Test Jar test adalah suatu percobaan yang

berfungsi untuk menentukan dosis optimum dari

koagulan yang digunakan dalam proses

pengolahan air minum. Apabila percobaan

dilakukan secara tepat, informasi yang berguna

akan diperoleh untuk membantu operator



Page 24 Jurnal Teknik Kimia No. 4, Vol. 18, Desember 2012

instalasi dalam mengoptimalkan proses

koagulasi, flokulasi dan penjernihan. Jar test

memberikan data mengenai kondisi optimum

untuk parameter-parameter proses seperti :

a. Dosis koagulan dan koagulan pembantu.

b.

pH.c. Metode pembubuhan bahan kimia (pada atau

dibawah permukaan air, pembubuhan beberapa bahan kimia secara bersamaan atau

berurutan).

d. Kecepatan larutan kimia.

Waktu dan intensitas pengadukan cepat dan

pengadukan lambat ( flokulasi)

e. Waktu penjernihan.

2. METODOLOGI

Prosedur penelitian yang pertama adalahmenentukan dosis optimum koagulan yaitu

dengan cara mengambil sampel air baku

sebanyak ± 10 liter dan dimasukkan ke dalam

masing – masing beker gelas sampai tanda batas

1 liter. Ambil sampel air baku, ukur turbiditi dan

pH air baku. Letakkan beker pada masing-masing mixer di alat jar test. Lalu ditambahkan

larutan induk Aluminium sulfat 1% sebagai dosis

aluminium sulfat ke dalam masing-masing beker.

Turunkan pengaduk dan atur posisi

pengaduk sehingga tidak menyentuh beker dan

atur kecepatan putaran 100 – 150 rpm selama 1

menit kemudian turunkan kecepatan putaranmenjadi 50 rpm selama 20 menit dan 0 rpm

selama 15 menit. Pipet air supernatant (cairan

bagian tengah yang paling bening) pada masing-

masing beaker lalu masukkan kedalam tabung

turbiditi yang bersih dan catat turbiditinya.

Kemudian ambil 60 ml air supernatant tadi

dengan menggunakan beker gelas 100 ml

kemudian ukur pH air di tiap-tiap beker.

Perhatikan hasil yang didapat dan ambil kualitas

air yang turbiditinya baik tetapi nilai pH yang

tidak terlalu rendah, inilah dosis optimumnya.

Lakukan prosedur di atas untuk menentukan

dosis optimum koagulan PAC padat, kombinasiAluminium sulfat dan PAC padat dan PAC cair.

Setelah itu dilakukan analisa parameter

amoniak, nitrit dan besi terhadap air baku. Untukmenguji parameter amoniak dilakukan dengan

menambahkan 0,25 ml Pottasium Sodium Tatrat

(KNaC4H4O6 x4H2O) dan 0,5 ml Reagent Nesler

(HgI4K 2) kedalam sampel air baku yang terisi

sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas ukur100 ml. Lalu Diamkan selama 10 menit.

Sementara itu siapkan 2 tabung reaksi bersih

masing - masing untuk blanko dan sampel lalu

tuang blanko dan sampel ke tabung reaksi.

Letakkan blanko di sebelah kiri dan sampel di

kanan alat heilige tester. Kemudian bandingkan

warna sehingga mendapat nilai yang sama.

Analisa parameter nitrit hampir sama dengan

analisa parameter amoniak, namun zat yang

ditambahkan berbeda, yaitu 1 ml α-Nafthalamin

(C10H9 N) dan 1 ml Sulfanil Acid (C6H7 NO3S)kedalam sampel air baku yang terisi sebanyak 50

ml dengan menggunakan gelas ukur 100 ml.Proses selanjutnya sama dengan analisa

parameter amoniak.

Begitu juga dngan analisa parameter besi.

Tahapan proses yang dilakukan sama dengan

analisa parameter amoniak, namun zat yan

diambahkan berbeda, yaitu 2,5 ml Kalium

Thiocyanate (KCNS 20%) dan 1,5 ml Asam

Sulfat (H2SO4 6N) kedalam sampel air baku yang

terisi sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas

ukur 100 ml.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kekeruhan (Turbidity ) Air baku di Intake

Karang Anyar dan Intake 1 IlirPada grafik 1 dapat dilihat bahwa

kekeruhan air baku di intake Karang Anyar

cukup tinggi, begitu pula dengan kekeruhan air

baku di intake 1 Ilir yang tidak terlalu jauh

berbeda. Berdasarkan Peraturan Pemerintah

Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001,

kriteria air baku air minum yang termasuk kedalam kelas I , kadar maksimum kekeruhan

untuk air baku air minum adalah 5 NTU.

Grafik 1. Perbandingan Kekeruhan Air Baku di

Intake Karang Anyar dan Intake 1 Ilir

0

10

20

30

40

50

60

N T U

Tanggal

Kekeruhan

Intake 1 Ilir

Intake Karang Anyar




Kadar Amoniak Air baku di Intake Karang

Anyar dan Intake 1 Ilir

Grafik 2. Perbandingan Kadar Amoniak Air

Baku di Intake Karang Anyar dan Intake 1 Ilir

Pada grafik 2 dapat dilihat bahwa

kandungan amoniak pada air baku di intake 1 Ilir

lebih tinggi bila dibandingkan dengan air baku di

intake Karang Anyar. Berdasarkan Peraturan

Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun

2001, kriteria air baku, maka batas maksimum

kandungan amoniak dalam air baku yaitu 0,5

ppm. Berdasarkan peraturan tersebut maka

kandungan amoniak air baku di intake 1 Ilir tidakmemenuhi kriteria air baku untuk air minum.

Kandungan amoniak yang tinggi di

intake 1 Ilir kemungkinan disebabkan oleh

limbah domestik dan pabrik – pabrik yang

terletak di sekitar air sungai. Selain itu, amoniak

dalam air sungai berasal dari air seni, tinja dan

oksidasi zat organik secara mikrobiologis yang

berasal dari air alam atau air buangan industridan penduduk.

Kadar Nitrit Air baku di Intake Karang

Anyar dan Intake 1 Ilir

Pada grafik 3 dapat dilihat bahwakandungan nitrit pada air baku di intake 1 Ilirlebih tinggi bila dibandingkan dengan air baku di

intake Karang Anyar. Berdasarkan Peraturan

Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun

2001, kriteria air baku, maka batas maksimum

kandungan nitrit dalam air baku yaitu 0,06 ppm.

Kandungan nitrit yang tinggi

menggambarkan berlangsungnya proses biologis

perombakan bahan organik yang memiliki kadar

oksigen terlarut yang rendah. Kandungan nitrit

ini berasal dari amoniak dalam air yang

kemudian akan diuraikan oleh bakteri

Nitrisomonas menjadi nitrit.

Grafik 3. Perbandingan Kadar Nitrit Air Baku di

Intake Karang Anyar dan Intake 1 Ilir

Pengaruh Penambahan Aluminium sulfat

Terhadap Kualitas Fisik dan Kimia Air Baku

Pada grafik 4 disimpulkan bahwa

penambahan koagulan aluminium sulfat pada air

baku di intake Karang Anyar menurunkan

kekeruhan menjadi 2,13 NTU dengan dosisoptimum aluminium sulfat sebesar 44 ppm.

Sedangkan pada grafik 5 penambahan aluminium

sulfat dapat menurunkan kekeruhan air baku di

intake 1 Ilir sebesar 2,83 NTU dengan dosis

optimum aluminium sulfat 160 ppm.Penambahan dosis koagulan Aluminium sulfat

pada air baku di intake 1 Ilir dapat mengurangi

zat amoniak yang terkandung di dalam air dari 1

ppm menjadi 0,25 ppm pada dosis optimum

koagulan sebesar 160 ppm, sedangkan kadar

nitrit nya sebesar 0,02 ppm.

Grafik 4. Pengaruh Variasi Dosis Koagulan

Aluminium sulfat terhadap Kekeruhan Air baku

di Intake Karang Anyar

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

p p m

Tanggal

Intake 1 Ilir

Intake Karang Anyar

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

p p m

Tanggal

Intake 1 Ilir

Intake Karang Anyar

2,63

2,34

2,13

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

40 42 44

K e k e r u h a n ( N T U )

Dosis Koagulan Aluinium Sulfat

(ppm)





Aluminium sulfat Terhadap Kekeruhan Air Baku

di Intake 1 Ilir


Aluminium sulfat Terhadap Perubahan pH Air

baku di Intake Karang Anyar


Aluminium sulfat Terhadap Perubahan pH Air

baku di Intake 1 Ilir

Data pengukuran pH pada grafik 6,

setelah penambahan dosis koagulan aluminium

sulfat menunjukkan hasil sebesar 6,30 sampai

6,16 , sedangkan pada grafik 7 menunjukkan

bahwa pH air setelah ditambahkan koagulanaluminium sulfat berkisar antara 7,52 sampai

6,45 dimana dosis koagulan aluminium sulfatyang ditambahkan antara 40 ppm hingga 200

ppm.

Koagulan aluminium sulfat biasanya

cocok untuk koagulasi pada pH 5,8 – 6,5 dan

menghasilkan endapan lumpur yang lebih

banyak. Dengan kaogulan aluminium sulfat, ion

logam terhidrolisis membentuk flok aluminium

hidroksida dan ion hidrogen. Ion hidrogen akan

bereaksi dengan alkalinitas air sehingga dapat

menurunkan nilai pH seperti reaksi berikut :

Al2(SO4)3.18H2O → 2 Al3+ + 3SO42- + 18 H2O→ 2Al(OH)3 + 6 H

+ + 3SO4

2- +12H2O

Koagulan aluminium sulfat memilki basisitas 0

%, sehingga larutannya berifat asam, dan dapat

menurunkan nilai pH secara drastis. Oleh karena

itu, dibutuhkan tambahan larutan basa seperti

soda abu atau caustic soda, sehingga pH yangoptimum tercapai.

Pengaruh PAC Padat terhadap Kualitas Fisik

& Kimia Air Baku

Grafik 8 Pengaruh Variasi Dosis PAC Padat

Terhadap Perubahan Kekeruhan Air Baku Intake

Karang Anyar

20,8

17,6

4,89

2,83

5,49

0

5

10

15

20

25

40 80 120 160 200

K e k e r u h a n

( N T U )

Dosis Koagulan Aluminium

Sulfat(ppm)

6,3

6,25

6,16

6,05

6,1

6,15

6,2

6,25

6,3

6,35

40 42 44

p H


Sulfat(ppm)

7,52

7,13

6,99

6,74

6,45

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

7

7,2

7,4

7,6

7,8

40 80 120 160 200

p H


Sulfat(ppm)

5,63

3,74

2,73

2,16

1,54

0

1

2

3

4

5

6

10 15 20 25 30


Dosis Koagulan PAC Padat (ppm)




Grafik 9 Pengaruh Variasi Dosis PAC PadatTerhadap Perubahan Kekeruhan Air Baku Intake

1 Ilir

Dari grafik 8 dapat dilihat bahwa

penambahan koagulan PAC padat dapat

menurunkan nilai kekeruhan air baku di intakeKarang Anyar dari 48,9 NTU menjadi 2,73 NTU

dengan dosis optimum koagulan PAC padat yaitu

20 ppm. Sedangkan pada grafik 9 penambahan

koagulan PAC padat dapat menurunkan nilai

kekeruhan air baku di intake 1 Ilir dari 37,5 NTU

menjadi 2,53 NTU dengan dosis optimum

koagulan PAC padat yaitu 60 ppm.

Pada penambahan koagulan PAC padat

dengan dosis 100 ppm nilai kekeruhan naik

kembali. Hal ini dikarenakan pada penambahan

koagulan PAC padat dengan dosis 100 ppm,

kation yang dilepaskan terlalu berlebih daripada

yang dibutuhkan oleh partikel koloid dalam air

yang bermuatan negatif untuk membentuk flok.

Akibatnya akan terjadi penyerapan kation yang

berlebih oleh partikel koloid dalam air sehingga

partikel koloid akan bermuatan positif dan terjadigaya tolak menolak antar partikel, sehingga

terjadi deflokulasi flok yang menyebabkan

larutan menjadi semakin keruh. Berdasarkan

PERMENKES No. 492/Menkes/Per/IV/2010

tentang Persyaratan Kualitas Air Minum dimana

batas maksimum kekeruhan adalah 5 NTU, maka

penggunaan koagulan PAC padat memenuhi

kriteria untuk menurunkan tingkat kekeruhan air

baku di intake Karang Anyar dan intake 1 Ilir.

Dari grafik 10 di bawah ini disimpulkan

bahwa semakin banyak dosis PAC padat yang

ditambahkan pada air baku intake Karang Anyar,

maka semakin meningkat nilai pH nya hingga

7,30 setelah ditambahkan koagulan PAC padat

sebanyak 30 ppm.

Grafik 10. Pengaruh Variasi Dosis PAC PadatTerhadap Perubahan pH Air Baku Intake Karang

Anyar

Grafik 11. Pengaruh Variasi Dosis PAC Padat

Terhadap Perubahan pH Air Baku Intake 1 Ilir

Pada air baku intake 1 Ilir, penggunaan

dosis optimum koagulan PAC padat yaitu 60

ppm dapat menurunkan kandungan amoniak dan

nitrit dari 3 ppm dan 0,17 ppm menjadi 0,15 ppm

untuk amoniak dan 0,04 ppm untuk nitrit.

Penggunaan dosis koagulan PAC padat jauh

lebih sedikit dibandingkan dengan penggunaan

dosis koagulan aluminium sulfat untuk

menurunkan kekeruhan air baku di intake 1 Ilir. Selain itu penambahan koagulan PAC padat ini

dapat memperbaiki nilai pH air yang ditunjukkan

pada reaksi berikut :

Al2(OH)3Cl3 → Al2(OH)33+

+ 3Cl- + 3H2O →

2Al(OH)3 + 3H+ + 3Cl

-

7,35

2,53

0,451,13

0

1

2

3

4

5

6

7

8

40 60 80 100



7,13 7,14

7,2

7,287,3

7

7,05

7,1

7,15

7,2

7,25

7,3

7,35

10 15 20 25 30

p H


8,05

8,11

8,15

8,18

7,95

8

8,05

8,1

8,15

8,2

40 60 80 100

p H

Dosis Koagulan PAC padat(ppm)




Pada reaksi ini dihasilkan tiga ion

hidrogen, lebih sedikit dibandingkan pada reaksi

hidrolisis aluminium sulfat, yang menunjukkan

bahwa PAC padat hanya sedikit berpengaruh

pada penurunan nilai pH. Koagulan PAC padat

memiliki basisitas 50%.

Pengaruh Kombinasi Aluminium sulfat

dengan PAC Padat Terhadap Kualitas Fisik

& Kimia Air Baku Intake 1 Ilir

Grafik 12. Pengaruh Variasi Dosis Kombinasi

Koagulan Terhadap Kekeruhan Air Baku diIntake 1 Ilir

Dari grafik 12 diperoleh bahwa pada

dosis optimum kombinasi koagulan Aluminiumsulfat sebesar 40 ppm dengan PAC padat

sebanyak 20 ppm belum menurunkan kekeruhanair baku di intake 1 Ilir dimana setelah

penambahan dosis tersebut nilai kekeruhan air

masih tinggi yaitu 12,4 NTU.

Grafik 13. Pengaruh Variasi Dosis Kombinasi

Koagulan Terhadap pH Air Baku di Intake 1 Ilir

Pada grafik 13 menunjukkan bahwa

penggunaan kombinasi koagulan aluminium

sulfat dan PAC padat dapat menurunkan pH

hingga 7,87 dengan dosis koagulan sebesar 20

ppm. Dengan pertimbangan tingkat kekeruhan

yang masih besar serta pemakaian dosis yang

sudah optimum menyimpulkan bahwa kombinasi

antara koagulan aluminium sulfat dan PAC padat

tidak layak untuk dipakai. Oleh sebab itu, pemakaian dosis PAC padat melebihi 20 ppm

dianggap tidak efisien karena pertimbanganharga PAC padat yang lebih mahal.

Pengaruh Koagulan PAC Cair Terhadap

Kualitas Fisik & Kimia Air Baku


PAC cair Terhadap Kekeruhan Air Baku di

Intake Karang Anyar

Pada grafik 14 disimpulkan bahwa penggunaan koagulan PAC cair dapat

menurunkan kekeruhan hingga 3,35 NTU hanya

dengan dosis optimum 3,5 ppm. Apabila

pemakaian dosis koagulan PAC cair terlalu

banyak atau terlalu sedikit maka kekeruhan akan

meningkat lagi. Oleh karena itu harus dicari titikdosis koagulan yang paling optimum yaitu 3,5

ppm.


PAC cair Terhadap Kekeruhan Air Baku diIntake 1 Ilir

13

12,7

12,4

12,1

12,2

12,3

12,412,5

12,6

12,7

12,8

12,9

13

13,1

10 15 20

k e k e r u

h a n ( N T U )


5,69

5,16

3,813,35

3,77

0

1

2

3

4

5

6

2 2,5 3 3,5 4

K e k e r u h a

n ( N T U )

Dosis Koagulan PAC Cair (ppm)

5,88

3,56

2,57

5,42

0

1

2

3

4

5

6

7

3 4 5 6

k e k e r u h a n ( N

T U )

Dosis Koagulan PAC Cair (ppm)

7,88 7,88

7,87

7,8

7,82

7,84

7,86

7,88

7,9

10 15 20

p H





Sedangkan pada grafik 15 disimpulkan

bahwa penggunaan koagulan PAC cair dapat

menurunkan kekeruhan sebesar 2,57 NTU

dengan dosis optimum 5 ppm sehingga untuk

mengurangi kekeruhan air baku di Intake 1 Ilir

lebih efektif.


PAC cair Terhadap pH Air Baku di Intake

Karang Anyar

Pada grafik 16 dan 17 disimpulkan

bahwa penggunaan PAC cair bekerja dalam

rentang pH yang luas dan menyebabkan

peningkatan pH dalam setiap penambahan dosis

koagulan PAC cair. Dimana pada air baku intake

Karang Anyar pH sebelum ditambahkan dosis

koagulan pAC cair sebesar 5,84. Namun setelah

ditambahkan dosis optimum koagulan PAC cair

sebesar 3,5 ppm, nilai pH air menjadi 5,95. Begitu pula pada air baku di intake 1 Ilir, dimana

pH air baku sebelum ditambahkan dosis

koagulan PAC cair sebesar 7,79. Namun setelah

ditambahkan dosis optimum koagulan PAC cair

sebesar 5 ppm, nilai pH air menjadi 7,92.

Begitu pula pada air baku di intake 1 Ilir

yang ditunjukkan pada grafik 17, dimana pH air

baku sebelum ditambahkan dosis koagulan pAC

cair sebesar 7,79, setelah ditambahkan dosisoptimum koagulan PAC cair sebesar 5 ppm, nilai

pH air menjadi 7,92.


PAC cair Terhadap pH Air Baku di Intake 1 Ilir

Penggunaan koagulan PAC cair ini juga

efektif dalam menurunkan kandungan amoniak

dan nitrit yang tinggi pada air baku di intake 1

Ilir, dari 1,15 menjadi 0,1 ppm dan kadar nitrit

yang semula 0,17 ppm menjadi 0,04 ppm.

Koagulan PAC cair cocok digunakan untukkoagulasi pada rentang pH 7,5 - 8, sehingga

menghindari pengunaan tambahan alkali untukkoreksi pH dan cocok untuk air baku intake 1 Iir

yang pH airnya berkisar antara 7 – 8. Berikut

reaksi yang terbentuk :

Al2(OH)5Cl → Al2(OH)5+ + Cl

- + H2O →

2Al(OH)3 + H+ + Cl

-

Ion Hidrogen lebih sedikit dihasilkan

yaitu satu ion hydrogen, dimana secara alami

menunjukkan bahwa ion hidroksil mendominasi

komposisi ini. Koagulan PAC cair memiliki basisitas yang tinggi, yaitu 83% – 85%, sehingga

hanya berpengaruh sedikit terhadap pH air.

Perhitungan Biaya Dosis Optimum Koagulan Untuk mendapatkan penggunaan

koagulan yang paling efektif dan ekonomis

diperlukan analisa ekonomi dikarenakan harga

dari masing – masing koagulan yang berbeda.

Harga aluminium sulfat Rp 1.300,00 / kg, PAC

padat Rp 25.000,00 / kg, sedangkan PAC cair Rp

40.000,00 / kg. Setelah melalui perhitungan,

maka didapatkan hasil berikut:

Tabel 1. Perhitungan Biaya Dosis Optimum

Koagulan

Koagulan Biaya / m3

Intake

Karang

Anyar

Intake

1 Ilir

Aluminium

Sulfat

Rp 57,20,- Rp 208,-

PAC Padat Rp 500,- Rp 1500,-

PAC Cair Rp 140,- Rp 200,-

Berdasarkan tabel di atas dapat

disimpulkan bahwa untuk intake Karang Anyar

koagulan yang paling efektif dan ekonomis

adalah Aluminium Sulfat dengan biaya sebesar

Rp 57,20,- / m3, sedangkan untuk intake 1 Ilir

koagulan yang paling efektif dan ekonomisadalah PAC cair dengan biaya sebesar Rp 200,- /

m3.

5,85

5,87

5,895,9

5,95

5,82

5,84

5,86

5,88

5,9

5,92

5,94

5,96

2 2,5 3 3,5 4

p H

Dosis Koagulan PAC cair (ppm)

7,82

7,9

7,927,93

7,8

7,82

7,84

7,86

7,88

7,9

7,92

7,94

3 4 5 6

p H

Dosis Koagulan PAC cair (ppm)




4. KESIMPULAN

Kualitas Fisik dan Kimia air baku Intake

Karang Anyar lebih baik dibandingkan Intake 1

Ilir (parameter pH, nitrit dan amoniak)

dikarenakan perbedaan letak geografis dankondisi lingkungan sekitar dari masing-masing

intake. Berdasarkan analisa data dan ekonomikoagulan yang paling efektif dan ekonomis untuk

air baku intake Karang Anyar adalah koagulan

aluminium sulfat dengan dosis koagulan 44 ppm

dan biaya sebesar Rp 57,20,00 / m3.. Sedangkan

koagulan yang paling efektif dan ekonomis untuk

air baku intake 1 Ilir adalah koagulan PAC cair

dengan dosis koagulan 5 ppm dan biaya sebesar

Rp 200,00 / m3. Koagulan PAC cair lebih efektif

untuk menurunkan zat Amoniak dibandingkan

dengan Aluminium Sulfat dan PAC padat. Hal

ini disebabkan karena % kebasaan dan % Al2O3 dalam PAC cair lebih besar dibandingkan dalam

Aluminium sulfat maupun PAC padat.

DAFTAR PUSTAKA

Adachi, Y., Tanaka, Y. 1997. Settling Velocity of

an Aluminium – Kaolinite Floc, Water

Research Vol. 31, No. 3, p.499-454.

Alaerts, G. 1987. “Metode Penelitian Air “.

Surabaya: Usaha Nasional.

Akhtar, Waseem, Muhammad, R., Iqbal, A.

1997. “Optimum Design of

Sedimentation Tanks Based on Settling

Characteristics of Karachi Tannery

Wastes”. Pakistan : Institute of

Environment Engineering and Research,

NED University of Engineering and

Technology. Water, Air, and Soil

Pollution Volume 98: 199-211.

Asdak,Chay. 2004. “ Hidrologi dan Pengelolaan

Daerah Aliran Sungai”.Yogyakarta:Gadjah Mada University Press.

Bassett,J. 1994. “Buku Ajaran Vogel KimiaAnalisis Kuantitatif Anorganik Edisi

Keempat”. Jakarta : Kedokteran EGC.

Cohen, J.M. 1971. “Water Quality And

Treatment Third Edition “. New York :McGraw-Hill Book Company.

Djoko, Sasongko. 1989. “Teknik Sumber Daya Air Jilid I

dan Jilid II EdisiKetiga”. Jakarta :

Erlangga.

Duliman, I. 1998. “ Pemanfaatan Limbah Padat

Logam Aluminium Sebagai Bahan Baku

Pembuatan PAC ”. Skripsi FakultasMIPA, Universitas Indonesia.

Eddy, Mt. Calf. 2001. “Waste Water Treatment ”.

New York : McGraw-Hill Book

Company.

Effendi, H. 2003. “Telaah Kualitas Air Bagi

Pengolahan Sumber Daya Air dan

Lingkungan”. Yogyakarta: Kanisius.

John Wiley & Sons, Inc. 2001. “ Handbook of

Public Water Systems Second Edition“.

Kanada : HDR Engineeringm Inc.

Kepmenkes No. 492/Menkes/Per/IV/2010

tentang Persyaratan Kualitas Air

Minum.

Kordi, M.G.H.K dan Andi Baso T., 2005.“ Pengelolaan Kualitas Air ”. Jakarta :

Rineka Cipta

Nugroho, A. 2006. “ Bioindikator Kualitas Air”.

Jakarta : Universitas Trisakti.

Peavy, H.S. 1985. “ Environmental Engineering”. New York : McGraw

Hill Book Company.

Reynold, T.D. 1982. “Unit Operations and

Processes In Enviromental Engineering

“. PWS Pub. Co.

Sastrawijaya, A. T. 2000. “ Pencemaran

Lingkungan”. Jakarta: Rineka Cipta.

Suryadiputra, I.N.N. 1995. Pengolahan Air

Limbah dengan Metode Kimia

(Koagulasi dan Flokulasi). Bogor : IPB.

Sutrisno, T. 2004. “Teknologi Penyediaan Air

Bersih”. Jakarta : Rineka Cipta.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor

82 Tahun 2001, Kriteria Air Baku.

Tebbut, THY. 1992. “ Principles of WaterQuality Control 4

th Edition “. Oxford :

Pergamon Press.

koagulasi air baku.pdf

Documents