Kelompok 2

KOAGULASI DAN FLOKULASI

LATAR BELAKANGAir bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi

manusiaKetersediaan air baik secara kuantitas, kualitas, maupun

kontinuitas sangat diperlukan bagi kelangsungan hidup manusia

Saat ini, di perkotaan, kualitas dan kuantitas air menurun akibat pencemaran dan padatnya penduduk

Koagulasi dan flokulasi merupakan salah satu cara pengolahan air untuk menghilangkan zat-zat yang berbahaya dalam air untuk menghasilkan air bersih yang bisa digunakan manusia

Sifat Khas Koloid tidak dapat disaringfasa terdispersi tersebar secara merata dalam

medium pendispersiserta dapat memberikan suatu hamburan

cahaya yang bergerak tidak teratur jika terkena seberkas cahaya yang dinamakan efek Tyndall.

PENGERTIAN KOLOIDKoloid merupakan sistem yang partikel-partikelnya terdispersi secara merata dalam suatu medium.

PENGERTIAN KOAGULASIpenambahan zat kimia (koagulan) ke dalam air baku dengan

maksud mengurangi gaya tolak-menolak antar partikel koloid

• Koagulasi terpenuhi dengan penambahan ion-ion yang mempunyai muatan berlawanan dengan partikel koloid

• Partikel koloid umumnya bermuatan negatif, sehingga ion-ion yang ditambahkan harus kation atau bermuatan positif

PENGERTIAN KOAGULASI

PROSES KOAGULASI

PROSES KOAGULASI

Dalam proses koagulasi, stabilitas koloid sangat berpengaruh

Beberapa gaya yang menyebabkan stabilitas partikel, yaitu: Gaya elektrostatik yaitu gaya tolak menolak tejadi jika

partikel-partikel mempunyai muatan yang sejenis. Bergabung dengan molekul air (reaksi hidrasi). Stabilisasi yang disebabkan oleh molekul besar yang

diadsorpsi pada permukaan.

Proses Koagulasi

Suhu airDerajat Keasaman (pH)Jenis Koagulan Kadar ion terlarut Tingkat kekeruhanDosis koagulan Kecepatan pengadukan Alkalinitas

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES KOAGULASI

FLOKULASIFlokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan)

partikel-partikel terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi

Bertujuan untuk mempercepat proses penggabungan flok-flok yang telah dibibitkan pada proses koagulasi

Gradien kecepatan merupakan faktor  penting dalam desain bak flokulasi

Jika nilai gradien terlalu besar maka gaya geser yang timbul akan mencegah pembentukan flok, sebaliknya jika nilai gradient terlalu rendah/tidak memadai maka proses penggabungan antar partikulat tidak akan terjadi dan flok besar serta mudah mengendap akan sulit dihasilkan. (umumnya 30 hingga 90 detik)

Untuk mendapatkan flok yang besar dan mudah mengendap maka bak flokulasi dibagi atas tiga kompartemen : pertama terjadi proses pendewasaan flok, kedua terjadi proses penggabungan flok, dan ketiga terjadi pemadatan flok

FLOKULASI

Koagulasi dan flokulasi merupakan proses yang terjadi secara berurutan untuk mentidakstabilkan partikel tersuspensi, menyebabkan tumbukan partikel dan tumbuh menjadi flok

Pertama koagulasi dengan melibatkan netralisasi dari muatan partikel dengan penambahan elektrolit (koagulan)

Agregat yang terbentuk akan saling menempel dan menyebabkan terbentuknya partikel yang lebih besar yang dinamakan mikroflok,

Pengadukan cepat untuk mendispersikan koagulan dalam larutan dan mendorong terjadinya tumbukan partikel sangat diperlukan untuk memperoleh proses koagulasi yang bagus

Biasanya proses koagulasi ini membutuhkan waktu sekitar 1-3 menit

Tahap selanjutnya, Flokulasi, disebabkan oleh adanya penambahan sejumlah kecil bahan kimia yang disebut sebagai flokulan (Rath & Singh, 1997)

Mikroflok yang terbentuk pada saat proses koagulasi sebagai akibat penetralan muatan, akan saling bertumbukan dengan adanya pengadukan lambat dan menghasilkan flok yang lebih besar

Pertumbuhan ukuran flok akan terus berlanjut dengan penambahan flokulan atau polimer dengan bobot molekul tinggi

Polimer tersebut menyebabkan terbentuknya jembatan, mengikat flok, memperkuat ikatannya serta menambah berat flok sehingga meningkatkan rate pengendapan flok

Waktu yang dibutuhkan untuk proses flokulasi berkisar antara 15-20 menit hingga 1 jam

Proses koagulasi-flokulasi terjadi pada unit pengaduk cepat dan pengaduk lambat

Faktor utama yang mempengaruhi koagulasi dan flokulasi air adalah kekeruhan, padatan tersuspensi, temperatur, pH, komposisi dan konsentrasi kation dan anion, durasi dan tingkat agitasi selama koagulasi dan flokulasi, dosis koagulan, dan jika diperlukan, koagulan-pembantu

Pemilihan koagulan dan kadarnya membutuhkan studi laboratorium atau pilot plant (menggunakan jar test apparatus) untuk mendapatkan kondisi optimum.

Reaksi kimia untuk menghasilkan flok adalah

Tahapan Pada Proses Koagulasi dan Flokulasi

PengadukanFaktor penting pada proses koagulasi-flokulasi adalah

pengadukan. Berdasarkan kecepatannya, pengadukan dibedakan menjadi dua, yaitu pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Kecepatan pengadukan dinyatakan dengan gradien kecepatan (G), yang merupakan fungsi dari tenaga yang disuplai (P):

Pengadukan mekanis adalah metoda pengadukan menggunakan alat pengaduk berupa impeller yang digerakkan dengan motor bertenaga listrik. Umumnya pengadukan mekanis terdiri dari motor, poros pengaduk, dan gayung pengaduk (impeller), lihat Gambar 1.5. Pengadukan lambat secara mekanis umumnya memerlukan tiga kompartemen dengan ketentuan G di kompartemen I lebih besar daripada G di kompartemen II dan G di kompartemen III adalah yang paling kecil.

Pengadukan hidrolis adalah pengadukan yang memanfaatkan gerakan air sebagai tenaga pengadukan. Sistem pengadukan ini menggunakan energi hidrolik yang dihasilkan dari suatu aliran hidrolik. Energi hidrolik dapat berupa energi gesek, energy potensial (jatuhan) atau adanya lompatan hidrolik dalam suatu aliran. Beberapa contoh pengadukan hidrolis adalah terjunan (Gambar 1.7), loncatan hidrolis, parshall 68 flume, baffle basin (baffle channel, Gambar 1.8), perforated wall, gravel bed dan sebagainya.

Pengadukan pneumatic adalah pengadukan yang menggunakan udara (gas) berbentuk gelembung yang dimasukkan ke dalam air sehingga menimbulkan gerakan pengadukan pada air (Gambar 5.7). Injeksi udara bertekanan ke dalam suatu badan air akan menimbulkan turbulensi, akibat lepasnya gelembung udara ke permukaan air. Makin besar tekanan udara, kecepatan gelembung udara yang dihasilkan makin besar dan diperoleh turbulensi yang makin besar pula.

Kelebihan Koagulasi - FlokulasiLebih cepat, efektif dan efisien menghilangkan bahan-bahan

limbah dalam bentuk koloid, dengan menambahkan koagulan. Dengan koagulasi, partikel-partikel koloid akan saling menarik dan menggumpal membentuk flok (Suryadiputra, 1995)

Memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dan bahan-bahan koloidal di dalam air menjadi agregat/jonjot (proses sebelum penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga dapat dipisahkan dengan proses pengendapan

Menghilangkan beberapa jenis organisme dalam air

Koagulasi Flokulasi Destabilisasi partikel koloid Pembubuhan bahan kimia: koagulan,

misal koagulan, misal: tawas Dilakukan pengadukan cepat (rapid

mixing): Hidrolis: terjunan atau hidrolik jump Mekanis: menggunakan batang

pengaduk

Lamanya proses: 30 – 90 detik

Pembentukan dan pembesaran flok Dilakukan pengadukan lambat (slow

mixing): Pneumatis Mekanis Hidrolis

Waktu operasi: 15 – 30 menit

Ringkasan Proses Koagulasi-Flokulasi

Pentingnya koagulasi-flokulasi di IPA terhadap air baku air permukaan dan air tanah yang sudah mengalami pengolahan pendahuluan; seringkali terdapat zat padat dalam bentuk atau ukuran yang tidak memungkinkan mengendap pada proses sedimentasi saja atau dengan proses lain di dalam waktu dentensi yang efisien.

Zat tersuspensi yang mempunyai ukuranlebih dari 5 – 10 μm dapat dihilangkan agak mudah dengan filtrasi atau sedimentasi dan filtrasi. Sedangkan penghilangan koloid yang tidak tercemar berat dapat menggunakan Saringan pasir lambat

Selain itu juga penting bagi proses desinfeksi dengan adanya pemisahan zat padat sebelum desinfeksi dilakukan, karena sering kali mikroorgamisme terdapat di dalam zat padat, yang tidak dapat dimusnahkan oleh proses oksidasi reduksi, karena oksidan akan tereduksi oleh zat organik didalam flok sebelum bisa menembus mikroorganisme untuk dimusnahkan

KANDUNGAN Uji koagulasi-flokulasi dilaksanakan untuk menentukan dosis bahan-

bahan kimia, dan persyaratan yang digunakan untuk memperoleh hasil yang optimum

Variabel-variabel utama yang dikaji sesuai dengan yang disarankan, termasuk : Bahan kimia pembantu PH: nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap

koagulasi/flokulasi, pH optimum bervariasi tergantung jenis koagulan yang digunakan

Temperatur: suhu rendah berpengaruh terhadap daya koagulasi/flokulasi dan memerlukan pemakaian bahan kimia berlebih, untuk mempertahan-kan hasil yang dapat diterima.

Persyaratan tambahan dan kondisi campuran.

KESIMPULAN

Koagulasi-flokulasi merupakan proses berkelanjutan, dimana koagulasi adalah proses awal dengan pengadukan cepat untuk menyatukan koloid-koloid menjadi flok-flok kecil. Kemudian dilanjutkan dengan proses flokulasi yaitu pengadukan lambat untuk membentuk flok menjadi lebih besar sehingga lebih mudah untuk dipisahkan dengan air.

Proses koagulasi memiliki beberapa kelebihan yaitu lebih cepat, efektif dan efisien menghilangkan bahan-bahan limbah dalam bentuk koloid, dengan menambahkan koagulan.