BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.

Air merupakan salah satu komponen lingkungan yang mempunyai peranan yang cukup

besar dalam kehidupan. Bagi manusia air berperan dalam kegiatan pertanian, industri, dan

pemenuhan kebutuhan rumah tangga. Air yang digunakan harus memenuhi syarat dari segi

kualitas maupun kuantitasnya. Kualitas air dapat ditinjau dari segi fisik, kimia, dan biologi.

Kualitas air yang baik tidak selamanya tersedia di alam. Perkembangan industri dan

permukiman dapat mengancam kelestarian air bersih.

Tujuan dari semua proses pengolahan air yang ada adalah menghilangkan Kontaminan

dalam air, atau mengurangi konsentrasi kontaminan tersebut sehingga menjadi air yang

diinginkan sesuai kebutuhan (pengguna akhir) tanpa merugikan dampak ekologis.

Proses-proses yang terlibat dalam pemisahan Kontaminan dapat menggunakan Proses

Fisik seperti menetap dan penyaringan Kimia seperti Desinfeksi dan Koagulasi. Selain itu

proses Biologi juga digunakan dalam pengolahan air limbah, proses-proses ini dapat

meliputi, mencampur dengan Udara, diaktifkan Lumpur atau Saringan pasir padat.

1.2 Rumusan Masalah.

Adapun rumusan masalah dari pembuatan makalah ini, yaitu:

1. Apa yang dimaksud dengan water treatment?

2. Mengapa perlu dilakukan water treatment?

3. Apa saja yang menjadi parameter pengolahan air?

4. Bagaimana proses pengolahan air?

1.3 Tujuan.

Memahami definisi water treatment.

Memahami perlunya water treatment.

Menjelaskan parameter dalam Water Treatment.

Memahami proses pengolahan air.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Water Treatment.

Water Treatment adalah suatu cara/bentuk pengolahan air dengan cara – cara

tertentu dengan tujuan untuk mencapai hasil yang diharapkan sesuai kebutuhan. Water

Treatment Plant adalah sebuah system yang difungsikan untuk mengolah air dari kualitas

air baku (influent) yang kurang bagus agar mendapatkan kualitas air pengolahan (effluent)

standart yang di inginkan/ditentukan atau siap untuk di konsumsi.

Tabel 2.1 Batasan Air Limbah untuk Industri

Parameter Konsentrasi (mg/L)

COD 100 – 300

BOD 50 – 150

Minyak nabati 5 – 10

Minyak mineral 10 – 50

Zat padat tersuspensi (TSS) 200 – 400

pH 6.0 – 9.0

Temperatur 38 – 40 [oC]

Ammonia bebas (NH3) 1.0 – 5.0

Nitrat (NO3-N) 20 – 30

Senyawa aktif biru metilen 5.0 – 10

Sulfida (H2S) 0.05 – 0.1

Fenol 0.5 – 1.0

Sianida (CN)0.05 – 0.5

Pada umumnya gangguan terhadap suatu peralatan/ sistem yang bermedia air

disebabkan oleh zat-zat pengotor dalam air yang disebut kontaminan. Kontaminan tersebut

dapat berbentuk gas, cair, padatan, dan mikroorganisme.

a. Kontaminan gas

Beberapa kontaminan gas seperti karbondoksida, sulfur dioksida, oksigen, dan lain-lain.

Air yang mengandung gas-gas tersebut bersifat korosif dalam reaksinya terbentuk

2

senyawa asam yang kemudian bereaksi dengan peralatan dari logam dengan reaksi

sebagai berikut.

CO2 + H2O H2CO3 + Fe FeCO3 + H2

SO2 + ½ O2 SO3

SO3 + H2O H2SO4 + Fe FeSO4 + H2

b. Kontaminan cair

Kandungan zat cair dalam air dapat berupa asam, seperti asam klorida (HCl), asam

sulfat (H2SO4) atau basa seperti ammonia cair (NH4OH), minyak/ lemak yang berasal

dari kebocoran air yang masuk ke dalam system. Kandungan asam dan basa dalam air

akan bersifat korosif.

c. Kontaminan padatan

Berdasarkan besarnya ukuran partikel padatan terlarut, maka kontaminan padatan

dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu: padatan terlarut (TDS), padatan tersuspensi

(TSS), an padatan sediment.

Padatan terlarut (TSS) terdiri dari senyawa organic dan anorganik yang larut dalam

air seperti kalsium karbonat, magnesium karbonat, kalsium sulfat, magnesium sulfat,

kalsium klorida, natrium silikat, dan lain-lain. Air yang mengandung padatan terlarut

sangat baik daya hantar listriknya.

Garam-garam kalsium dan magnesium menjadikan air bersifat sadah, dapat

menyebabkan kerak (CaCO3.CaSO4) dan defosit lumpur {(MgCO3.Mg(OH)2)} pada

pipa-pipa ketel uap (boiler).

CaCl2 + SO42- CaSO4 + 2Cl-

CaCl2 + CO32- CaCO3 + 2Cl-

MgSO4 + CO32- MgCO3 + SO4

2-

MgCl2 + CO32- MgCO3 + 2Cl-

MgCl2 + H2O Mg(OH)3 + 2HCl-

Garam natrium silikat ( Na2SiO3 ) dalam air panas akan terhidrolisa menghasilkan asam

silikat pada temperatur diatas 200ºC akan menjadi kristal keras yang sangat padat, kecil

3

dan rapat. Kristal ini yang menempelkan pada pipa-pipa ketel uap. Silaka hanya dapat

dihilangkan dengan alat penukar ion di unit demin plant.

Padatan tersuspensi ( TSS ) menyebabkan air keruh, tidak larut, tidak dapat

mengendap langsung seperti tanah liat, koloid silikat. Koloid silikat sering lolos dalam

proses koagulasi sehingga proses penghilangannya dapat menggunakan alat penukar

ion.

Padatan Sedimen adalah padatan yang langsung mengendap jika air didiamkan.

Padatan yang mengendap tersebut terdiri dari partikel-partikel padat yang berukuran

lebih besar dari padatan tersusupensi, relative besar dan berat, seperti pasir dan lumpur.

Padatan sering menimbulkan erosi pada material dan menyumbat aliran air.

d. Kontaminan mikroorganisme

Kontaminan mikroorganisme seperti ganggang, lumut, jamur dan bakteri dapat tumbuh

dengan baik pada system air pendingin “open circuit”. Mikroorganisme jenis ganggang

dan lumut dapat menyumbat saringan-saringan air pendingin, tube-tube kondensor,

pompa-pompa dan mengurangi kecepatan pertukaran panas. Bakteri merupakan salah

satu jenis mikroorganisme dalam air yang dapat merusak bangunan-bangunan menara

pendingin yang terbuat dari beton.

2.2 Tujuan dari Water Treatment.

Water Treatment secara umum bertujuan untuk mengelolah air hasil buangan dari

proses industri dimana pengelolahan itu dimaksudkan supaya air buangan industry itu tidak

mencemari lingkungan atau bisa digunakan kembali untuk proses industri dengan cara

menghilangkan kontaminan atau memurnikan kembali air tersebut.

2.3 Parameter dalam Water Treatment.

2.3.1 Parameter Fisik.

4

Parameter fisik air biasanya di lihat dari unsur yang berhubungan dengan indra

manusia seperti penglihatan, sentuhan, rasa dan penciuman, yang meliputi Turbidity

(kekeruhan), warna, bau, rasa dan suhu. Sistem pengolahan yang biasa di gunakan adalah

Sistem Sedimentasi (Pengendapan), Filtrasi dan penambahan desinfektan.

2.3.2 Parameter Kimia.

Senyawa kimia yang sering di temukan pada air adalah Fe, Mn, Ca, Mg, Na, SO4,

CO3. Jika air memiliki kandungan senyawa kimia yang berlebihan (tidak masuk standart

konsumsi yang aman), Pengolahan dapat dilakukan dengan sistem filtrasi dengan

menggunakan media tertentu misalnya system Reverse Osmosis atau Demineralier dan

Softener.

2.3.3 Parameter Biologi.

Parameternya dilihat berdasarkan adanya mikroorganisme yang ada di dalam air.

Bila jumlah mikroorganisme di dalam air berlebihan biasanya akan mengganggu kesehatan

bila di konsumsi. Pengolahan dapat dilakukan dengan menggunakan desinfektan atau alat

yang biasa digunakan, misalnya injeksi Chlor, System UV dan System Ozone (O3).

2.4 Proses Pengolahan Air pada Water Treatment.

Water treatment merupakan proses pengolahan air dimana air tersebut diolah untuk

menghilangkan kontaminan yang ada didalamnya. Proses pengolahan air ini dibagi

menjadi tiga proses yaitu :

Pengolahan air secara kimia

Pengolahan air secara fisika

Pengolahan air secara biologi

2.4.1. Pengolahan air secara kimia

Koagulasi dan Flokulasi

Benda-benda tersuspensi dalam air dapat berupa bahan-bahan kasar yang dapat

mengendap sampai pada bahan-bahan koloid lembut. Bahan-bahan tersebut dapat bersatu

dan mengendap dan disatukan menjadi lebih besar dengan bantuan bahan penggumpal.

Kumpulan benda-benda besar tersebut akan tertinggal di dasar sedimentasi dan dihilangkan

5

dengan cara penyaringan (filtrasi). Langkah-langkah proses koagulasi dan flokulasi sebagai

berikut :

1. Bahan kimia penggumpal dimasukkan ke dalam air, supaya bahan kimia tersebut

bereaksi secara seragam, bahan tersebut harus ditaburkan secara merata . Hal ini

memerlukan pengadukkan yang cepat atau pencampuran dengan air pada titik

dimana penggumpalan ditambahkan.

2. Rekasi-reaksi kimia dan kimia fisik dan perubahan-perubahan yang terjadi

mengarahkan pada koagulasi dan pembentukan partikel-partikel berukuran

mikroskopis.

3. Pengadukan perlahan-lahan menyebabkan penyatuan pertikel-partikel menjadi

kumpulan yang dapat terendapkan.

Gambar 1. Proses Koagulasi,Flokulasi,dan Filtrasi

Proses Pelunakan dan Demineralisasi

Proses softening ( pelunakan ) bertujuan untuk mengurangi kadar kesadahan air

yang biasanya digunakan sebagai air umpan boiler. Proses softening dilakukan dengan 2

cara, yaitu : preaifitasi kimia dan pertukaran ion. Presipitasi kimia dilakukan dengan cara

mengubah kesadahan kalsium dan magnesium yang mempunyai kelarutan kecil menjadi

kalsium karbonat dan magnesium hidroksida yang mempunyai kelarutan besar. Presipitasi

6

kimia dilakukan dengan 2 cara pengolahan, yaitu : Proses Kapur Soda Abu dan Proses

Soda Kaustik.

Gambar 2. Bagan Proses Demineralisasi

PROSES KAPUR SODA ABU

Proses presipitasi kimia dengan Kapur Soda Abu mampu mengubah bentuk

kesadahan karbonat (CH) dan magnesium non karbonat (MgNCH) menjadi spesies

terendapkan dengan bantuan penambahan kapur (CaO). Spesies hasil reaksi tersebut

merupakan bentuk padatan terendapkan ( disimbolkan dengan s ) yang mempunyai

densitas cukup untuk melakukan pengendapan secara gravitas. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut :

Ca2+ + 2 (HCO3)-+ CaO + H2O 2 CaCO3(s) + 2 H2O

Mg2+ + 2 (HCO3)-+ CaO + H2O CaCO3(s) + Mg2+

+ CO32-

Mg2+ + CO3

2- + CaO + H2O CaCO3(s) + Mg(OH)2(s)

PROSES SODA KAUSTIK

Semua bentuk senyawa sadah dapat diubah menjadi bentuk yang terendapkan

dengan penambahan soda kaustik (NaOH). Reaksi yang terjadi pada proses soda kaustik

sebagai berikut :

Ca2+ + 2 (HCO3)- + 2 NaOH CaCO3 + 2 Na+ + CO3

2- + 2 H2O

7

Mg2+ + 2 (HCO3)- + 4 NaOH Mg(OH)2 + 4 Na+ + 2 CO3

2- + 2 H2O

Mg2+ + SO4

2- + 2 NaOH Mg(OH)2 + 2 Na+ + SO42-

Rangkaian reaksi tersebut menghasilkan senyawa soda abu (Na2CO3) yang

digunakan untuk bereaksi dengan calcium non carbonat hardness (NaNCH).

Tabel 2.2 Dosis Bahan Kimia Untuk Softening (Lb/Million Gallon)

Sumber Proses Kapur Soda Proses Soda

KaustikCaO sebagai CaO Na2CO3

CO2 10,61 Tidak Ada 15,16

Ca CH 4,67 Tidak Ada 6,67

Mg CH 9,34 Tidak Ada 13,34

Mg NCH 4,67 8,84 6,67

Ca CH Tidak Ada 8,84 Tidak Ada

Dosis stoikometri bahan kimia murni dari sumber 1 mg/l sebagai CaCO3

kecuali CO2 1 lb/million gallon = 1,2 x 10-4 kg/m3

Pertukaran Ion

Adalah suatu alat untuk mengambil ion – ion kontaminan air oleh resin – resin dan

menukarnya dengan ion – ion hydrogen (H+) dan ion – ion hidroksil (OH- ) sehingga

diperoleh air murni. Resin adalah bahan polimer sintesis yang mengandung ion – ion

hydrogen sebagai resin kation dan ion – ion hidroksil sebagai resin anion.

Resin memiliki batas kemampuan dalam melakukan pertukaran ion. Apabila telah

mencapai batasnya, maka resin tersebut telah jenuh dan harus di aktifkan kembali melalui

regenerasi dan injeksi bahan – bahan kimia. Alat penukar ion terdiri dari alat penukar

kation dan alat penukar anion.

8

Gambar 3. Ion Exchanger

Alat Penukar Kation adalah suatu alat berbentuk silinder yang berisi resin kation,

berfungsi untuk menukar ion – ion positif dari kontaminan air.

Contoh : kontaminan air adalah garam NaCl, reaksinya

Na+Cl- + R-H+ Na+R- + H+Cl-

Reaksi yang terjadi pada proses pertukaran kation, yaitu :

2 R – H + Ca(HCO3)2 R2 – Ca + 2 H2CO3

2 R – H + CaSO4 R2 – Ca + H2SO4

2 R – H + CaCl2 R2 – Ca + 2 NaCl

2 R – H + Mg(HCO3)2 R2 – Mg + 2 H2CO3

2 R – H + MgSO4 R2 – Mg + H2SO4

2 R – H + MgCl2 R2 – Mg + 2 HCl

Urutan penukaran oleh resin pertukaran kation: Ca2+, Mg2+, K dan Na.

Alat Penukar Anion : adalah suatu berbentuk silinder yang berisi resin anion, berfungsi

untuk menukar ion-ion negatif don kontaminan air, Contoh; kontaminan air adalah

keluaran alat penukar kation HCI. Rekasinya sebagai berikut :

H+ CI- + R+ OH- R+ CI- + H2O

9

Hasil keluaran dari penukar kation adalah bersifat asam. Ion positif pada resin

anion akan menangkap ion negatif dari senyawa asam sehingga produk akhir adalah air

murni yang babas mineral, Reaksinya sebagai berikut :

2 R - OH + H2CO3 R2 - CO3 +2 H2O

2R - OH + H2SO4 R2 -SO4 + 2 H2O

2R - OH + H2(SiO2) R2__SiO2 +2 H2O

Urutan penukaran oleh resin penukar anion adalah: SO42-, CI-, HCO3

- HSiO2- ,

Hasil penukaran ion baik kation dan anion terkadang tidak berlangsung 100 %.

Idealnya setelah melewati penukar kation dan anion, air tidak lagi mengandung

kontaminan. Tetapi kenyataannya masih ada ion-ion kontaminan air yang lolos dari

penukar kation dan anion.

Mixed bed: adalah suatu alat berbentu silinder yang berisi campuran resin kation

dan resin anion, berfungsi untuk menangkap kation dan anion yang lolos dari tangkapan

penukar lotion dan peaukar anion. Keseluruhan reaksi terjadi pada satu silinder. Dengan

dilengkapi mixed bed diharapkan akan diperoleh air dengan kemurnian tinggi.

Gambar 4. Mixed Bed

10

Degasser : adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengeluarkan gas-gas

kontaminan yang terlarut dalam air pada proses penukaran ion. Degasses biasanya

dipasang setelah alat penukar ion dan sebelum slat penukaran ion.

Gambar 5. Degasser

Resin Penukar Ion

Resin sebagai penukar ion memiliki kapasitas yang terbatas. Bila kapasitas

kapasitas ion sudah terlampaui, penuler ion tidak lagi mampu menangkap ion-ion

kontaminan air. Dalam keadaan watt, ini resin penukar ion dikatakan sudah jenuh dan

harus diregenerasi.

Kejenuhan Resin

Ada 2 cara yang dipakai untuk menentukan indikasi kejenuhan resin:

Berdasarkan “couter flow”; yaitu dengan cara mengukur kuantitas air yang telah

diproses oleh resin penukar ion.

Berdasarkan kualitas air yaitu dengan cara mengukur kualitas air yang telah diproses

oleh resin penukar ion. Parameter yang digunakan adalah konduktivitas dan kadar

silikat.

Regenerasi Resin

Agar resin penukar ion yang telah jenuh dapat berfungsi kembali perlu

diregenerasi . Regenerasi adalah suatu proses untuk menginaktifkan kembali resin penukar

ion yang telah jenuh menggunakan bahan kimia sebagai larutanregenerasi.

11

Langkah-Langkah Regenerasi Resin

1. Back washing: berfungsi untuk membilas mesin dengan cara membalik arah aliran

air. Maksudnya untuk merenggangkan resin yang dalam keadaan mampat serta

membersihkan kotoran dari permukaan resin. Pembukaan katup harus perlahan-

lahan untuk menghindarkan rusaknya resin (chanelling).

2. Dilute water. Berfungsi untuk membilas sisa-sisa kotoran yang masi ada dari hasil

back washing dengan arah aliran normal. Maksudnya adalah sipaya pada saat

pemberian bahan kimia tidak terganggu oleh kotoran-kotoran.

3. Regenerasi (pemberian bahan kimia): setelah di “back washing” dan “dilute

water”, resin menjadi renggang dan bersih sehingga permukaan kontak antara

resin mejadi lebih luas. Regenerasi dilakukan dengan mengalirkan air dan bahan

regenerasi (HCI untuk kation dan NaOH untuk anion pada konsentrasi tertentu)

dengan arah aliran normal. Regenerasi dilakukan sampai larutan regenerai habis.

4. Slow Rinse : Pencuci lambat dilakukan dengan cara mengalirkan air dengan arah

aliran normal secara perlahan-lahan. Hal ini dimaksutkan agar bahan kimia

regenerasi berdifusi secara sempurna ke dalam resin.

5. Fast Rinse: Dilakukan sama seperti pencucian lambat, tetapi dengan laju alir yang

lebih besar. Maksudnya untuk membuang sisa-sisa bahan kimia regenerant.

Pencucian cepat terus dilakukan sampai hasil airnya sesuai dengan standar yang

telah diterapkan.

Proses Regenerasi Kation

Regenerasi kation adalah proms pengendalian resin yang telah menangkap

kontaminan air untuk ditukar kembali dengan ion hidrogen dengan cara

menginjeksikan bahan kimia HCI. Contoh reaksi yang terjadi pada proses regenerasi

kation untuk ion yang ditangkap adalah Na+, yaitu:

Na+ R- + H+ CI- Na+ Cl- + R- H+ (resin aktif kembali)

Proses Regenerasi Anion

Regenerasi anion adalah proses pengembalian resin yang telah menangkap

kontaminan air untuk ditukar kembali dengan ion hidroksil dengan cara

12

menginjeksikan bahan kimia NaOH. Contoh reaksi yang terjadi pada proses regenerasi

anion untuk ion yang ditangkap adalah SiO2, yaitu :

R2 – SiO2 + 2 NaOH Na2 – SiO2 + 2 R – OH (resin aktif kembali)

Akibat Kegagalan Regenerasi

Kegagalan proses regenerasi perlu dihindari karena akan menyebabkan

inefisiensi. Seberapa dampak akibat kegagalan proses regenerasi yaitu:

Berdampak langsung pada pemakaian bahan kimia, Bahan yang diinjeksikan

akan tebuag percuma dan akan menyebabkan pemborosan bahan kimia

Meningkatnya pemakaian air karena dipakai untuk proses pencucian dan

pembilasan regenerasi.

Lamanya waktu untuk mengulangi regenerasi yang seharusnya tidak dilakukan,

Waktu yang semestinya setelah regenerasi dapat dmanfaatkan untuk

memproduksi air demin.

Meningkatnya biaya lain karena pemakaian listrik untuk pompa-pompa, tenaga

operator, dan lain-lain.

Regenerasi Mixed Bed

Miked bed terdiri dari dua macam resin, maka regenerasinya dilakukan untuk

masing-masing resin secara bergantian. Resin anion terletak pada bagian atas dari resin

kation karena perbedaan berat jenis. Bahan kimia regenerant yang digunakan adalah NaOH

untuk resien anion dan KCI untuk resin kation.

Langkah-Langkah Regenerasi Mixed Bed

Normal operation

Back washing

Regenerasi (pemberian bahan kimia)

Air blowing

Fast rinse

Air blowing adalah pemberian udara mengguanakan kompresor ke resin dengan

arah berlawanan. Tujuannya supaya resin tergelembung dan bercampur aduk dengan baik.

13

Pada langkah ini akan terlihat pemisahan resin anion pada bagian atas karena berat

jenisnya.

2.4.2. Pengolahan air secara fisika

Sedimentasi

Sedimentasi adalah proses pemisahan padatan yang terkandung dalam limbah cair

oleh gaya gravitasi, pada umumnya proses Sedimentasi dilakukan setelah proses Koagulasi

dan Flokulasi dimana tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga

menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat.

Sedimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistim

pengolahan. Jika kekeruhan dari influent tinggi,sebaiknya dilakukan proses sedimentasi

awal (primary sedimentation) didahului dengan koagulasi dan flokulasi, dengan demikian

akan mengurangi beban pada treatment berikutnya. Sedangkan secondary sedimentation

yang terletak pada akhir treatment gunanya untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur

dari proses sebelumnya (activated sludge, OD, dlsb) dimana lumpur yang terkumpul

tersebut dipompakan keunit pengolahan lumpur tersendiri.

Sedimen dari limbah cair mengandung bahan bahan organik yang akan mengalami

proses dekomposisi, pada proses tersebut akan timbul formasi gas seperti carbon dioxida,

methane, dlsb. Gas tersebut terperangkap dalam partikel lumpur dimana sevvaktu gas naik

keatas akan mengangkat pule partikel lumpur tersebut, proses ini selain menimbulkan efek

turbulensi juga akan merusak sedimen yang telah terbentuk. Pada Septic-tank, Imhoff-tank

dan Baffle-reactor, konstruksinya didesain sedemikian rupa guna menghindari efek dari

timbulnya gas supaya tidak mengaduk/merusak partikel padatan yang sudah mapan (settle)

didasar tangki, sedangkan pada UASB (Uplift Anaerobic Sludge Blanket)justru

menggunakan efek dari proses tersebut untuk mengaduk aduk partikel lumpur supaya

terjadi kondisi seimbang antara gaya berat dan gaya angkat pada partikel lumpur, sehingga

partikel lumpur tersebut melayang-layang/mubal mubal.

Setelah proses dekomposisi dan pelepasan gas, kondisi lumpur tersebut disebut

sudah stabil dan akan menetap secara permanen pada dasar tangki, sehingga sering juga

proses sedimentasi dalam waktu yang cukup lama disebut dengan proses Stabilisasi.

Akumulasi lumpur (Volume) dalam periode waktu tertentu(desludging-interval)

14

merupakan parameter penting dalam perencanaan pengolahan limbah dengan proses

sedimentasi dan stabilisasi lumpur.

Gambar 6. Proses Sedimentasi

Filtrasi

Filtrasi adalah proses penyaringan air melalui media pasir atau bahan sejenis untuk

memisahkan partikel flok atau gumpalan yang tidak dapat mengendap, agar diperoleh air

yang jernih. 

Penyaring adalah pengurangan lumpur tercampur dan partikel koloid dari air

limbah dengan melewatkan pada media yang porous. Kedalaman penyaringan menentukan

derajat kebersihan air yang disaringnya pada pengolahan air untuk minum. 

Mekanisme yang dilalui pada filtrasi: 

1. Air mengalir melalui penyaring glanular

2. Partikel-partikel tertahan di media penyaring

3. Terjadi reaksi-reaksi kimia dan biologis

Filtrasi yang berfungsi sebagai tempat proses penyaringan butir-butir yang tidak

ikut terendap pada bak sedimentasi dan juga berfungsi sebagai penyaring mikroorganisme

atau bakteri yang ikut larut dalam air. Bangunan filtrasi biasanya menggunakan pasir silica

yang berwarna hitam yang memiliki ketebalan yang berbeda dan juga kerikil. Pasir ini

digunakan karena lebih berat dan lebih menempel flok-floknya.

15

Gambar 7. Proses Filtrasi

2.4.3. Pengolahan air secara biologi

Ticking Filter

Pengolahan air dengan cara trickling filter merupakan proses pengolahan air

dengan cara meyebarkan air kedalam suatu tumpukan unggun atau media yang

terdiri dari bahan batu pecah atau kerikil, bahan keramik, sisa tanur (slag), medium

dari bahan plastic atau lainnya. Dengan cara demikian maka pada permukaan

medium akan tumbuh lapisan biologis (biofilm), seperti lender, dan lapisan biologis

tersebut akan kontak dengan air dan akan menguraikan senyawa polutan yang ada

di dalam air limbah.

Gambar 8. Trickling Filter

16

Rotating biological contractor

Rotating Biological Contactors(RBCs) adalah teknologi pengolahan limbah secara

biologi yang menggunakan biofilm sebagai tempat tumbuh mikroorganisme. RBCs

berbentuk tangki horisontal setengah lingkaran, didalamnya terdapat sejumlah cakram

(disc) yang dirangkai secara paralel dengan jarak yang berdekatan. Biofilm akan terbentuk

dan tumbuh menempel pada permukaan cakram. Cakram akan berputar dengan kecepatan

tertentu. RBC terdiri dari cakram (disc) yang tersusun secara seri dengan jarak antar

cakram yang relatif dekat.

  Reaktor biologis putar (rotating biological contactor) disingkat RBC adalah salah

satu teknologi pengolahan air limbah yang mengandung polutan organik yang tinggi secara

biologis dengan sistem biakan melekat (attached culture). Prinsip kerja pengolahan air

limbah dengan RBC yakni air limbah yang mengandung polutan organik dikontakkan

dengan lapisan mikro-organisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media di

dalam suatu reaktor.

           Media tempat melekatnya film biologis ini berupa piringan (disk) dari bahan

polimer atau plastik yang ringan dan disusun dari berjajar-jajar pada suatu poros sehingga

membentuk suatu modul atau paket, selanjutnya modul tersebut diputar secara pelan dalam

keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah yang mengalir secara kontinyu ke dalam

reaktor tersebut.

           Dengan cara seperti ini mikro-organisme miaslanya bakteri, alga, protozoa, fungi,

dan lainnya tumbuh melekat pada permukaan media yang berputar tersebut membentuk

suatu lapisan yang terdiri dari mikro-organisme yang disebut biofilm (lapisan biologis).

Mikro-organisme akan menguraikan atau mengambil senyawa organik yang ada dalam air

serta mengambil oksigen yang larut dalam air atau dari udara untuk proses

metabolismenya, sehingga kandungan senyawa organik dalam air limbah berkurang.

           Pada saat biofilm yang melekat pada media yang berupa piringan tipis tersebut

tercelup kedalam air limbah, mikro-organisme menyerap senyawa organik yang ada dalam

air limbah yang mengalir pada permukaan biofilm, dan pada saat biofilm berada di atas

permuaan air, mikro-organisme menyerap okigen dari udara atau oksigen yang terlarut

dalam air untuk menguraikan senyawa organik. Enegi hasil penguraian senyawa organik

17

tersebut digunakan oleh mikro-organisme untuk proses perkembang-biakan atau

metabolisme.

           Senyawa hasil proses metabolisme mikro-organisme tersebut akan keluar dari

biofilm dan terbawa oleh aliran air atau yang berupa gas akan tersebar ke udara melalui

rongga-rongga yang ada pada mediumnya, sedangkan untuk padatan tersuspensi (SS) akan

tertahan pada pada permukaan lapisan biologis (biofilm) dan akan terurai menjadi bentuk

yang larut dalam air.

           Pertumbuhan mikro-organisme atau biofilm tersebut makin lama semakin tebal,

sampai akhirnya karena gaya beratnya sebagian akan mengelupas dari mediumnya dan

terbawa aliran air keluar. Selanjutnya, mikro-organisme pada permukaan medium akan

tumbuh lagi dengan sedirinya hingga terjadi kesetimbangan sesuai dengan kandungan

senyawa organik yang ada dalam air limbah. 

Gambar 9. Rotating Biological Contractor

18

Gambar 10. Diagram Proses RBC

Bak Pemisah Pasir

           Air limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak pemisah pasir, sehingga kotoran

yang berupa pasir atau lumpur kasar dapat diendapkan. Sedangkan kotoran yang

mengambang misalnya sampah, plastik, sampah kain dan lainnya tertahan pada sarangan

(screen) yang dipasang pada inlet kolam pemisah pasir tersebut.

Bak Pengendap Awal

           Dari bak pemisah/pengendap pasir, air limbah dialirkan ke bak pengedap awal. Di

dalam bak pengendap awal ini lumpur atau padatan tersuspensi sebagian besar mengendap.

Waktu tinggal di dalam bak pengedap awal adalah 2 - 4 jam, dan lumpur yang telah

mengendap dikumpulkan daan dipompa ke bak pengendapan lumpur.

Bak Kontrol Aliran

           Jika debit aliran air limbah melebihi kapasitas perencanaan, kelebihan debit air

limbah tersebut dialirkan ke bak kontrol aliran untuk disimpan sementara. Pada waktu

19

debit aliran turun / kecil, maka air limbah yang ada di dalam bak kontrol dipompa ke bak

pengendap awal bersama-sama air limbah yang baru sesuai dengan debit yang diinginkan.

Kontaktor (reaktor) Biologis Putar

           Di dalam bak kontaktor ini, media berupa piringan (disk) tipis dari bahan polimer

atau plastik dengan jumlah banyak, yang dilekatkan atau dirakit pada suatu poros, diputar

secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah. Waktu tinggal di dalam

bak kontaktor kira-kira 2,5 jam. Dalam kondisi demikian, mikro-organisme akan tumbuh

pada permukaan media yang berputar tersebut, membentuk suatu lapisan (film) biologis.

Film biologis tersebut terdiri dari berbagai jenis/spicies mikro-organisme misalnya bakteri,

protozoa, fungi, dan lainnya. Mikro-organisme yang tumbuh pada permukaan media inilah

yang akan menguraikan senaywa organik yang ada di dalam air limbah. Lapsian biologis

tersebut makin lama makin tebal dan kerena gaya beratnya akan mengelupas dengan

sedirinya dan lumpur orgnaik tersebut akan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya laisan

biologis akan tumbuh dan berkembang lagi pada permukaan media dengan sendirinya.

Bak Pengendap Akhir

           Air limbah yang keluar dari bak kontaktor (reaktor) selanjutnya dialirkan ke bak

pengendap akhir, dengan waktu pengendapan sekitar 3 jam. Dibandingkan dengan proses

lumpur aktif, lumpur yang berasal dari RBC lebih mudah mengendap, karena ukurannya

lebih besar dan lebih berat. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap akhir relaitif

sudah jernih, selanjutnya dialirkan ke bak khlorinasi. Sedangkan lumpur yang mengendap

di dasar bak di pompa ke bak pemekat lumpur bersama-sama dengan lumpur yang berasal

dari bak pengendap awal.

Bak Khlorinasi

           Air olahan atau air limpasan dari bak pengendap akhir masih mengandung bakteri

coli, bakteri patogen, atau virus yang sangat berpotensi menginfeksi ke masyarakat

sekitarnya. Untuk mengatasi hal tersebut, air limbah yang keluar dari bak pengendap akhir

dialirkan ke bak khlorinasi untuk membunuh mikro-organisme patogen yang ada dalam air.

Di dalam bak khlorinasi, air limbah dibubuhi dengan senyawa khlorine dengan dosis dan

20

waktu kontak tertentu sehingga seluruh mikro-orgnisme patogennya dapat di matikan.

Selanjutnya dari bak khlorinasi air limbah sudah boleh dibuang ke badan air.

Bak Pemekat Lumpur

           Lumpur yang berasal dari bak pengendap awal maupun bak pengendap akhir

dikumpulkan di bak pemekat lumpur. Di dalam bak tersebut lumpur di aduk secara pelan

kemudian di pekatkan dengan cara didiamkan sekitar 25 jam sehingga lumpurnya

mengendap, selanjutnya air supernatant yang ada pada bagian atas dialirkan ke bak

pengendap awal, sedangkan lumpur yang telah pekat dipompa ke bak pengering lumpur

atau ditampung pada bak tersendiri dan secara periodik dikirim ke pusat pengolahan

lumpur di tempat lain.

21

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Water Treatment adalah suatu cara/bentuk pengolahan air dengan cara –

cara tertentu dengan tujuan untuk mencapai hasil yang diharapkan sesuai

kebutuhan. Dalam mengolah air dapat ditinjau dari beberapa parameter diantaranya

parameter fisik, kimia,dan biologi.

Selain parameter terdapat beberapa proses pengolahan air yaitu pengolahan

air secara fisika, kimia dan biologi. Secara fisika yaitu filtrasi dan sedimentasi.

Secara kimia yaitu koagulasi dan flokulasi, pelunakan air serta ion exchange.

Secara biologi yaitu trickling filter dan RBC (Rotating Biological Contractor).

3.2 Saran.

Dalam kehidupan sehari – hari maupun dalam industri tidak terlepas dari

adanya limbah cair. Untuk mengatasi limbah tersebut perlu adanya pengolahan air

(Water Treatment). Dalam Water Treatment proses yang dilakukan untuk

mengolah limbah cair tersebut sebaiknya dilakukan sesuai dengan kontaminan yang

terkandung di dalam limbah tersebut agar pengolahannya menjadi lebih tepat, dan

efisien. Sehingga tidak menimbulkan pengaruh yang lain terhadap lingkungan.

22

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

Zulkarnain, dkk. 2011. Modul Utilitas. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya

http://envist2.blogspot.com/2009/05/filtrasi.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbah-industri/sedimentasi-pengendapan-pada-pengolahan-limbah-cair/

http://www.ionexchange.com/ion/en/processes/counterflow/multistep/

23