pengolahan air buangan

Pengolahan Air Buangan

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika

Prinsip Proses Pengolahan Tujuan Unit Pengolahan Kelebihan Kekurangan Kriteria Desian

1. Screening Melewatkan air melalui lubang atau

celah dengan ukuran bukaan lebih kecil

dari ukuran benda-benda yang hendak

dipisahkan. Energi pemisahan diperoleh

dari energi hidrolik dengan aliran air

secara gravitasi. Metode pembersihan

benda-benda yang tersaring dalam

media penyaring dapat dilakukan secara

manual atau mekanis.

Untuk pemisahan

material berukuran

besar seperti kertas,

plastik, kayu, kulit

udang, sisik ikan, dan

sebagainya.

Biaya untuk

pembuatan dan

Pengolahan lebih

murah

Tidak efektif dalam

penyaringan bahan-

bahan yang

berukuran lebih kecil

dari kriteria

desainnya.

1. Manual

a. Kecepatan aliran

melalui screen

(m/det): 0.3 – 0.6

b. Ukuran Bar

(batang)

- Lebar (mm): 4

– 8

- Tebal (mm):

25 – 50

c. Jarak antar bar

(batang) (mm): 25

– 75

d. Slope dengan

horizontal

(derajad): 45 – 60

e. Head loss yang

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


dibolehkan,

clogged screen

(mm): 100

Maksimum head

loss, clogged

screen (mm): 800

2. Mekanis

a. Kecepatan aliran

melalui screen

(m/det): 0.6 – 1.0

b. Ukuran Bar

(batang)

- Lebar (mm): 8

– 10

- Tebal (mm):

50 – 75

c. Jarak antar bar

(batang) (mm): 75

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


– 85

d. Slope dengan

horizontal

(derajad): 75 – 86

e. Head loss yang

dibolehkan,

clogged screen

(mm): 100

3. Maksimum head

loss, clogged

screen (mm): 800

2. Comminution Memecah padatan yang tertahan pada

screen secara mekanik dengan alat

bermata pisau.

Memecah padatan yang

berukuran besar

menjadi partikel yang

mempunyai ukuran

yang kecil dan seragam.

Pada umumnya unit

operasi ini

Dapat digunakan

pada tempat yang

tidak strategis,

mempercepat waktu

penguraian pada

treatment

selanjutnya.

Terjadinya

penumpukan

partikel-partikel yang

tidak terurai seperti

plastik sehingga

dapat memanggungu

aktivitas unit ini.

Terdiri dari alat:

1. Grinder.

2. Gigi pemotong

atau peralatan

pencacah yang

berputar.

Tingkat head loss: 0.3

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


dipergunakan untuk

memecah padatan yang

tertahan pada screen

dan padatan ini dapat

dikembalikan kedalam

aliran air limbah atau

dibuang.

– 0.9 m

3. Grit Removal/Grit

Chamber/Grease

Trap

Meremoval pasir, kerikil dan bahan-

bahan kasar lainnya yang mempunyai

berat gravitasi relatif tinggi, sehingga

partikel-partikel tersebut dapat

mengendap dengan sendirinya

Memisahkan pasir,

tanah dan juga sampah

yang terbawa oleh

aliran air baku, agar

tidak terjadi

pengendapan pada

perpipaan atau saluran

yang menyebabkan

penyumbatan ataupun

kurusakan pada pompa.

Hanya bahan-bahan

yang dapat di grit

hanya bahan kering

dan dengan ukuran

0.2 mm.

1. Aerated grit

chamber

Dimensi:

Kedalaman (m): 2 – 5

Panjang (m):7.5 – 20

Lebar (m):2.5 – 7.0

Perbandingan lebar

dan kedalaman: 1:1 –

5:1

Perbandingan panjang

dan lebar: 2.5:1 – 5:1

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


Waktu detensi pada

aliran puncak (menit):

2 – 5

Supply udara: 4.6 –

12.4 l/s dari panjang

bak

2. Vortex grit

chamber

Dimensi:

Waktu detensi pada

aliran puncak (20-30

detik)

Diameter atas (1,2-7,2

m)

Diameter bawah (0,9-

1,8 m)

Kecepatan

mengendap removal

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


material 0,3 mm

50mesh (92-98%)

Kecepatan

mengendap removal

material 0,24 mm

70mesh (80-90%)

Kecepatan

mengendap removal

material 0,15 mm

100mesh (60-70%)

3. Horizontal flow grit

chamber

Waktu detensi (45-90

menit)

Kecepatan horisontal

(0,2-0,4 m/s)

Kecepatan mengendap

removal material

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


60mesh (1-1,3)

Kecepatan

mengendap removal

material 100mesh (0,6-

0,9)

Headloss (30-40

%depth)

4. Sieves Melakukan penyaringan

dan mengembalikan

bahan-bahan yang

masih bermanfaat.

Adanya pemisahan

bahan yang

bermanfaat sehingga

mengurangi

banyaknya buangan.

Hanya melewatkan

partikel dengan

ukurang kurang dari

0.02 mm

Menggunakan

anyaman kawat logam

atau plastik, ataupun

pelat berlubang

(perforated plate).

Ukuran bukaan

biasanya berkisar

antara 0,02 mm atau

lebih kecil.

5. Ekualisasi Penyeragaman debit air buangan dan

proses netralisasi pH. untuk

untuk penyeragaman

kondisi air limbah, dan

a. Pada

pengolahan biologi,

Dalam proses

homogenitas

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


penyeragaman ( homoginitas)

air limbah. Equalisasi ini biasanya di

tempatkan sebelum dari pak

pengendapan awal. Pada bak

equalisasi terdapat pula proses

pengadukan untuk mencegah

terjadinya pengendapan dan aerasi

untuk menghilangkan bau, serta

netralisasi.

pengendali aliran,

dalam equalisasi dapat

dilakukan proses

pengadukan untuk

menjaga homoginitas,

injeksi udara yang

bertujuan agar limbah

tidak bersifat septik

atau anaerobik.

equalisasi juga

bermanfaat untuk

mengurangi ukuran dan

biaya proses

selanjutnya. Pada

dasarnya, equalisasi

dibuat untuk meredam

fluktuasi air limbah

sehingga dapat masuk

perubahan beban

secara mendadak

dapat dihindari,

senyawa-senyawa

inhibit dapat lebih

diencerkan, dan pH

dapat diatur supaya

konstan.

b. Performance

sedimentasi kedua

dapat diperbaiki

karena beban

padatan yang masuk

ke dalamnya dapat

diatur supaya

konstan.

c. Pada filtrasi,

kebutuhan surface

cenderung lambat

karena tidak ada alat

pengaduk (mixer).

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


ke dalam IPAL secara

konstan.

area dapat dikurangi,

performance filter

dapat diperbaiki, dan

pencucian pada filter

dapat lebih teratur.

d. Pengaturan

bahan-bahan kimia

dapat lebih

terkontrol dan

prosesnya menjadi

lebih masuk akal.

6. Sedimentasi Pemisahan solid liquid menggunakan

pengandapan secara gravitasi untuk

menyisahkan suspend solid.

4 Setlling Sedimentasi

1. Discrete settling (Pengendapan

partikel mandiri/plain settling

Pengendapan yang memerlukan

Penyisihan

grit,pasir,atau lanau.

Penyisahan pedatan

tersuspensi pada

clarifier pertama.

Penyisihan flok/lumpur

biologis hasil proses

Proses sedimentasi

mudah, murah

karena tidak

memerlukan

perlakuan khusus

Proses lambat

karena hanya

menggunakan

gravitasi untuk

pengendapan

terutama

pengendapan

Bak persegi:

Range; typical

Kedalaman 3 – 5 m ;

3,6m

Panjang 15 – 90 m ; 25

– 40 m

Lebar 3 – 24 m ; 6 –

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


konsentrasi suspended solid yang paling

rendah, sehingga analisisnya menjadi

yang paling sederhana. Di dalam Discrete

settling, pertikel secara individu

mengendap dengan bebas dan tidak

mengganggu atau tidak mencampuri

pengendapan dari partikel lainnya.

Contoh aplikasi dari Discrete

settling adalah grit chamber.

2. Flocculant settling (Pengendapan

partikel flok).

Pada flocculant settling inilah konsentrasi

partikel cukup tinggi terjadi pada

penggumpalan (agglomeration).

Peningkatan rata-rata massa partikel ini

menyebabkan partikel karam lebih cepat.

Flocculant settling banyak digunakan

pada primary clarifier.

activated sludge pada

clarifier akhir.

partikel halus, lahan

yang digunakan

cukup luas

10m

Kec. Scraper 0,6 – 1,2

m; 1m

Bak circular:

Range; typical

Kedalaman 3 – 5 m ;

4,5m

Diameter 3,6 – 60m ;

12 -45m

Kemiringan dasar 60-

160 mm/m ; 80 mm/m

Kec. Scraper 0,02 –

0,05 m ; 0,03m

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


3. Hindred Settling (Pengendapan secara

perintangan).

Di dalam Hindred Settling, atau Zone

Settling, konsentrasi partikel adalah tidak

terlalu tinggi (cukup) kemudian

partikel bercampur dengan partikel

lainnya dan kemudian mereka karam

bersama-sama. Hindred Settling sebagian

besar digunakan di dalam secondary

clarifiers.

4. Compression Settling. Compression

Settling

Pengendapan secara pemampatan,

berada pada konsentrasi yang paling

tinggi pada suspended solid dan terjadi

pada jangkauan yang paling rendah

dari clarifiers. Pengendapan partikel

dengan cara memampatkan

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


(compressing) massa partikel dari bawah.

Tekanan (compression) terjadi tidak

hanya di dalam zone yang paling rendah

dari secondary clarifiers tetapi juga di

dalam tangki sludge thickening

7. Flotasi Proses flotasi dilakukan dengan prinsip

pemisahan yang dilakukan dengan

memberikan gelembung gas halus ke

dalam fasa cairan tersebut sehingga

gelembung gas menempel pada

permukaan padatan atau partikel cairan

sehinga cukup kuat untuk mengangkat

partikel padatan yang akan dipisahkan ke

permukaan, partikel padatan yang

mempunyai densitasi lebih besar

daripada densitas fasa cairnya dapat

terangkat ke permukaan.

Flotasi dilakukan dengan:

Untuk memisahkan

partikel padat atau cair

dari sebuah fase cairan.

Umumnya digunakan

untuk memisahkan

kotoran padatan

tersuspensi atau lumpur

biologis yang telah

dipekatkan.

Partikel dengan

ukuran halus yang

memerlukan waktu

pengendapan yang

lama dengan proses

ini dapat dipisahkan

dengan sempurna

dalam waktu yang

singkat. Yang

selanjutnya padatan

yang telah

mengapung

dipermukaan dengan

Pada flotasi

prinsipnya adalah

pengapungan. Jadi

partikel-partikel

yang memiliki

densitas lebih

besar dari pada

densitas air maka

tidak akan

mengapung.

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


Dissolved-air flotation (DAF), proses

flotasi dimana udara dilarutkan kedalam

air limbah, tekanan operasi untuk flotasi

ini biasanya pada tekanan lebih besar

dari tekanan atmosfir.

Air flotation, proses flotasi dimana udara

diinjeksikan secara langsung kedalam air

limbah, tekanan operasi untuk flotasi ini

biasanya pada tekanan atmosfir.

Vacumn flotation, proses flotasi dimana

udara dilarutkan kedalam air limbah

hingga mencapai tingkat kejenuhan yang

dapat diperoleh dalam tekanan vacumn

atau lebih kecil dari tekanan atmosfir.

mekanisme

skimming dengan

mudah dikumpulkan

dan diproses lebih

lanjut.

8. Flokulasi dan

Koagulasi

Proses koagulasi dan flokulasi adalah

konversi dari polutan-polutan yang

tersuspensi koloid yang sangat halus

di dalam air limbah, menjadi

Tujuan pengadukan

cepat dalam

pengolahan air adalah

untuk menghasilkan

Efektifitas

pembentukan

gumpalan dan

penggabungan flok

Dalam prosesnya

koagulasi dan

flokulasi

mengggunakan

Flokulasi :

Jumlah bak = 2

Jumlah

kompartemen = 2

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


gumpalan-gumpalan yang dapat

diendapkan, disaring, atau

diapungkan. Pada tahapan flokulasi

dan koagulasi terjadi pengadukan

cepat dan pengadukan lambat.

Pengadukan dilakukan karena dalam

prinsipnya penambahan bahan kimia

untuk membentuk gumpalan dan flok

hanya akan terjadi jika dilakukan

pengadukan.

turbulensi air

sehingga dapat

mendispersikan

bahan kimia yang

akan dilarutkan dalam

air.

Tujuan pengadukan

lambat dalam

pengolahan air adalah

untuk menghasilkan

gerakan air secara

perlahan sehingga

terjadi kontak antar

partikel untuk

membentuk

gabungan partikel

hingga berukuran

akan tinggi karena

dalam destabilisasi

koloid

menggunakan gaya

tarik dan

tumbukan partikel

sebagai akibat dari

pengadukan.

bahan kimia

sebagai koagulan,

dan flokulan, akan

lebih baik mungkin

jika menggunakan

bahan biologi,

sehingga

mengurangi resiko

pencemaran

lingkungan.

Komparteme

n 1

P = 5 m

Lebar = 0,25 m

Kedalaman = 0,8

m

Kedalaman air =

0,61 m

Jumlah belokan=

7

Panjang belokan

= 0,65 m

Komparteme

n 2

Panjang = 4, 3 m

Lebar = 0, 35 m

Kedalaman = 0,8

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


besar m

Kedalaman air =

0,61m

Jumlah belokan

= 11

Panjang belokan

= 0,85 m

Kriteria Desain

Waktu detensi =

15-45 menit

G = 10-60 dtk-1

Koefisien

gesekan = 2 – 3,5

9. Aerasi a. injeksi udara kedalam air; Yaitu proses

memasukkan udara atau oksigen murni

ke dalam air limbah melalui benda

untuk menambah luas

permukaan air sehingga

udara lebih dapat

1.Biaya

pemeliharaan

rendah

1.Membutuhkan

lahan yang luas

2.Membutuhkan

Kedalaman : 3-5 m

Freeboard : 0,3 –

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


porous atau nozzle. Nozzle tersebut

diletakkan di tengah– tengah sehingga

akan meningkatkan kecepatan kontak

gelembung udara tersebut dengan air

limbah, dan proses pemberian oksigen

akan berjalan lebih cepat. Oleh karena

itu, biasanya nozzle ini diletakkan pada

dasar bak aerasi. Udara yang dimasukkan

adalah berasal dari udara luar yang

dipompakan ke dalam air limbah oleh

pompa tekan.

b. Memaksa air ke atas untuk berkontak

dengan oksigen Adalah cara

mengontakkan air limbah dengan

oksigen melalui pemutaran baling–baling

yang diletakkan pada permukaan air

limbah. Akibat dari pemutaran ini, air

limbah akan terangkat ke atas dan

datang dalam kontak

dengan air

2.Effluent yang

dihasilkan baik

karena daya larut

oksigen dalam air

limbah lebih besar

sehingga

mengoptimalkan

kinerja

mikroorganisme

3.Dapat menampung

air limbah dengan

kuantitas volume

yang sangat besar

4. Tidak

menimbulkan bau.

energi yang besar,

karena disamping

untuk suplai oksigen

juga untuk

pengadukan secara

sempurna.

0,6 m

Lebar : Kedalaman :

1 : 1 -2,2 : 1

Lebar : 3 – 11

m

No.

Pengolahan Air

Buangan/Air

Limbah Secara

Fisika


dengan terangkatnya maka air limbah

akan mengadakan kontak langsung

dengan udara sekitarnya.

pengolahan air buangan

Documents