proses pengolahan air.docx

7/25/2019 Proses Pengolahan Air.docx

1/15

Proses Pengolahan Air Minum

June 7, 2012enviroairjujubandung

Sistem penyedian air bersih memerlukan air baku yang jumlahnya sebanding dengan kebutuhanair. Instalasi pengolahan air yang memanfaatkan air permukaan sebagai air baku harus

memperhatikan kualitas dari air baku yang digunakan karena semakin buruk kualitas air baku

yang digunakan, semakin sulit pengolahan yang harus dilakukan untuk mendapatkan air yang

sesuai baku mutu air bersih atau air minum. ada umumnya, sumber air baku dari air permukaanharus diperhatikan segi kekeruhan dan segi mikrobiologisnya. !ondisi air baku yang buruk

menyebabkan biaya pengolahan yang dibutuhkan semakin tinggi karena bahan kimia yang

diperlukan akan semakin banyak atau bahkan diperlukan unit pengolahan yang baru untukmenjaga agar kualitas air sesuai dengan baku mutu.

"aku mutu yang digunakan untuk kualitas air minum di Indonesia adalah eratuan #enteri!esehatan $o. %07'$!'S&S!&(II&2002. Jika air minum yang diproduksi tidak memenuhi

baku mutu, harus dilakukan pengolahan lanjutan untuk memastikan air tersebut aman untukdikonsumsi. engolahan air baku se)ara umum dilakukan melalui proses fisika dan proses kimia

atau kombinasi antara kedua proses tersebut. roses pengolahan dan unit*unit pengolahan yang

digunakan harus disesuaikan dengan kualitas air baku, polutan yang harus disisihkan, dan tujuandari penggunaan air hasil pengolahan.

1. Pengolahan Fisik

rinsip pengolahan air se)ara fisika adalah menggunakan proses penyaringan dan gravitasi.engolahan fisika pada umumnya digunakan untuk menghilangkan kekeruhan yang disebabkanoleh partikel*partikel terlarut dalam air baku.

1.1. Sedimentasi

Sedimentasi merupakan unit yang berfungsi memisahkan padatan dan )airan denganmenggunakan pengendapan se)ara gravitasi untuk memisahkan partikel tersusupensi yang

terdapat dalam )airan tersebut +eynols, 1%-2. /ntuk kondisi air baku dengan kekeruhan yang

tinggi +1000 mg&l, sebelum unit sedimentasi terdapat unit lain yaitu unit pra*sedimentasi yang

berfungsi untuk mengendapkan partikel tersuspensi dalam air, sehingga unit sedimentasi

berfungsi untuk mengendapkan partikel*partikel yang tidak terendapkan dalam unitprasedimentasi serta flok*flok yang terbentuk setelah melalui proses koagulasi dan flokulasi.

plikasi utama dari sedimentasi pada instalasi pengolahan air minum adalah

1. engendapan a3al dari air permukaan sebelum pengolahan menggunakan saringan pasir)epat.
https://jujubandung.wordpress.com/2012/06/07/proses-pengolahan-air-minum/https://jujubandung.wordpress.com/category/enviro/https://jujubandung.wordpress.com/tag/air/https://jujubandung.wordpress.com/author/jujubandung/https://jujubandung.wordpress.com/author/jujubandung/https://jujubandung.wordpress.com/category/enviro/https://jujubandung.wordpress.com/tag/air/https://jujubandung.wordpress.com/author/jujubandung/https://jujubandung.wordpress.com/2012/06/07/proses-pengolahan-air-minum/


2/15

2. engendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi sebelum memasuki

unit saringan pasir )epat.

4. engendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi pada instalasi yangmenggunakan sistem pelunakan air oleh kapur*soda.

5. engendapan air pada instalasi pemisahan besi dan mangan.

Bak Sedimentasi

"ak sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan flok*flok yang dibentuk pada proses koagulasi

dan flokulasi. gar pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi berjalan dengan baik,terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi menyangkut karakteristik aliran dalam bak

sedimentasi yang akan dibangun. /ntuk men)apai pengendapan yang baik, bentuk bak

sedimentasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut

memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati +short-circuiting.

"ak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang dengan bentuk bulat

maupun persegi panjang. 6erdapat tiga konfigurasi utama untuk bak sedimentasi, yaitu

1. "ak persegi panjang dengan aliran horiontal

2. "ak sedimentasi dengan aliran vertikal

4. Clarifierdengan aliran vertikal

1.2. Filter Karbon

!arbon aktif dengan media granular +8ranular )tivated 9arbon merupakan proses filtrasi yang

berfungsi untuk menghilangkan bahan*bahan organik, desinfeksi, serta menghilangkan bau dan

rasa yang disebabkan oleh senya3a*senya3a organik. Selain untuk menyisihkan senya3a*senya3a organik, karbon aktif juga dapat digunakan untuk menyisihkan partikel*partikel terlarut.

rinsip pengolahan karbon aktif adalah mengadsorbsi bahan*bahan pen)emar menggunakan

media karbon. roses adsorbsi yang berlangsung dalam karbon aktif tergantung pada luas

permukaan media yang digunakan dan berhubungan dengan luas total pori*pori yang terdapatdalam media. /ntuk mengefektifkan proses adsorbsi, diperlukan 3aktu kontak yang )ukup

antara permukaan media dengan air yang diolah sehingga at*at pen)emar dapat dihilangkan

se)ara efisien. Jika 3aktu kontak tidak men)ukupi, alternatif lain yang bisa dilakukan adalahmenaikan luas permukaan media menggunakan media dengan ukuran yang lebih ke)il. :at*at

dalam air yang teradsorbsi biasanya berupa senya3a organik +menyebabkan bau dan rasa yang

tidak diinginkan, trihalometane, serta Volatile Organic coumpunds+(;9s.


3/15

tidak efektif dalam menyisihkan kalsium +9a dan magnesium +#n yang menimbulkan

kesadahan pada air, flour dan nitrat.

#edia yang digunakan dalam unit pengolahan karbon aktif dapat berupa arang kayu, batokkelapa dan batubara. #edia yang sering digunakan dalam unit karbon aktif adalah batubara yang

telah diproses melalui proses pembakaran dengan temperatur sedang dalam kondisi anaerobsehingga diharapkan batubara tidak terbakar tetapi mengalami perubahan menjadi material

karbon yang berpori*pori +porous. "atubara yang dihasilkan dari proses ini diaktifkan melaluiproses pemanasan dengan uap air dan udara pada temperatur 1=00 o>. roses aktifasi ini akan

mengoksidasi permukaan dan pori*pori media.

"eberapa hal yang perlu diperhatikan dalam desain unit pengolahan karbon aktif ini adalah debitpengolahan dan headloss yang tersedia, senya3a*senya3a organik yang terdapat dalam air baku,

media yang digunakan, ukuran media karbon aktif, ke)epatan filtrasi, 3aktu kontak, dan 3aktu

pembersihan media karbon aktif. #edia karbon aktif harus dibersihkan atau di regenerasi

kembali dalam 3aktu tertentu karena media ini akan mengalami keadaan jenuh dimana

kemampuan media untuk mengabsorbsi senya3a*senya3a organik dan polutan akan berkurang.roses regenerasi karbon aktif ini dilakukan dengan tiga )ara yaitu penguapan, pemanasan dan

penggunaan bahan kimia.

1.3. Membran

>iltrasi adalah proses pemisahan padatan dan larutan, dimana larutan dile3atkan melalui suatu

media berpori atau materi berpori lainnya untuk menyisihkan partikel tersuspensi yang sangat

halus sebanyak mungkin. roses ini digunakan pada instalasi pengolahan air minum untukmenyaring air yang telah dikoagulasi dan diendapkan untuk menghasilkan air minum dengan

kualitas yang baik. >iltrasi dapat dilakukan menggunakan beberapa jenis filter, antara lain

saringan pasir lambat, saringan pasir )epat, atau dengan menggunakan teknologi membran.

ada a3alnya filtrasi menggunakan membran merupakan unit pengolahan air alternatif untukmenggantikan filtrasi pasir lambat +slow sand filtration.


4/15

everse osmosis

0.000@ =00

'lektrodialisis

0.001 #enggunakan potensial

listrik

/ltrafiltrasi

0.002*0.1 40*100

#ikrofiltrasi

0.04*10 1=*@0

Sumber Susumu ka3amura, Integrated a)ilities,1%%1

#edia yang digunakan untuk pembuatan filter membran tersedia dalam berbagai jenis materialdan metoda pembuatannya. #edia yang digunakan dapat digolongkan menjadi media absolut

dan media nominal, tergantung dari kemampuannya untuk menahan partikel yang mempunyai

ukuran sama atau lebih besar dari ukuran lubang pada media. >ilter #embran biasanya

digolongkan sebagai media absolutyang dapat dibuat menggunakan berbagai ma)am bahanpolimer, logam, dan keramik. #edia nominalbiasanya dibuat menggunakan bahan dari serat

ka)a +fiber glass, serat polimer, dan keramik.

"erdasarkan struktur lubang medianya, filter membran dibedakan menjadi dua, yaitu membrantipis +screen membrane dan membran tebal +depth membrane. #embran tipis mempunyai

lubang +pore dengan bentuk lingkaran yang sempurna atau hampir sempurna. Bubang*lubang

tersebut tersebar se)ara a)ak pada permukaan membran. #embran ini dibuat melalui proses

pelubangan media menggunakan penembakan ele)tron +nuclear track dan proses penggoresan+etch process. #embran tipis pada umumnya digunakan pada proses analisis gravimetri,

sitologi, analisis partikulat, analisis aerosol, dan penyaringan darah.

>ilter membran tebal mempunyai struktur permukaan yang tidak beraturan, tampak kasar jika

dilihat dengan perbesaran dan lubangnya +pore terlihat lebih besar daripada karakteristik lubangyang seharusnya. >ilter membran tipe ini dibuat dari berbagai jenis polimer melalui proses

pen)etakan. "ahan utama yang sering digunakan dalam pembuatan filter membran adalah esterselulosa. Selulola membran dibuat dengan )ara melarutkan ester selulosa dalam pelarut organik,ditambah beberapa bahan kimia untuk memperbaiki karakteristik. Setelah itu, larutan ini di)etak

dengan ketebalan 1=0 mm. Selama proses pen)etakan, pelarut akan mengalami penguapan dan

filter membran akan mengering serta membentuk stuktur lubang yang tidak beraturan. #embrantebal biasa digunakan untuk proses sterilisasi larutan, kultur mikroorganisme, dan lain

sebagainya.


5/15

1.3.1. Mikro'iltrasi #MF%

6ujuan utama dari pengolahan mikrofiltrasiadalah menyisihkan partikel*partikel pen)emardengan diameter lebih besar dari 0,= mikron. Salah satu kegunaan mikrofiltrasidalam teknik

lingkungan adalah mengisolasi coliform dari )ontoh air yang diteliti.Mikrofiltrasijuga dapat

digunakan untuk menyisihkan partikulat di udara yang akan digunakan sebagai bahan bakugenerator oon. #embran #> dapat dibuat dari berbagai ma)am material termasuk selulosa

asetat. "esarnya pori*pori filter membran berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 0,5= mikron.

1.3.2. (ltra'iltrasi #(F%

Ultrafiltrasi menggunakan membran dengan ukuran pori lebih ke)il dari 0,1 mikron dan gaya

tekan berkisar antara 40 sampai %0 si. Ultrafiltrasidapat digunakan untuk menyisihkan bakteri,

virus, koloid, dan senya3a*senya3a organik yang mempunyai molekul berukuran besar."eberapa jenis membran ultrafiltrasi dapat dibersihkan dengan melakukan ba)k3ash. !e)epatan

proses filtrasi dapat berkurang karena adanya bahan*bahan tersuspensi yang disisihkan akibat

proses filtrasi dan polarisasi konsentrasi. kibat adanya akumulasi kontaminan pada permukaanmembran, menyebabkan penurunan kualitas larutan yang diolah serta memperbesar gaya tekan

yang dibutuhkan. dapat digunakan untuk memisahkan plasma darah dan sel darah merah.

sering digunakan untuk menyisihkan substansi tertentu dalam airbuangan, meningkatkan konsentrasi emulsi, dan meningkatkan konsentrasi suspensi

makromolekularsepertipolyvinyl alkohol.

1.3.3. )lektrodialisis #)*%

ilter membran yang sering digunakan dalam proses

elektrodialisis adalah filter yang dibuat dari hydrated cellophan dan media lain yang dapatdigunakan untuk menentukan ukuran pori*pori membran.

Aalaupun dialisis jarang digunakan dalam bidang pengolahan air dan pemurnian air, terdapat

beberapa industri yang memanfaatkan teknologi ini untuk mengolah air buangan. #embran

mampu berfungsi sebagai penukar kation dan anion, dimana larutan yang akan diolah dile3atkandiantara anoda dan katoda. uang antara katoda dan anoda dibuat seke)il mungkin untuk

meminimalisasi pemakaian energi listrik. !etika arus listrik searah dile3atkan pada anoda dan

katoda, terjadi perpindahan anion ke anoda dan kation ke katoda. !arena pada satu membran

hanya berfungsi untuk anion atau kation saja, maka diperlukan dua membran untuk memisahkankation dan anion.

'fisiensi dari elektrodialisis akan berkurang jika terjadi polarisasi konsentrasi serta timbulnya

endapan yang menempel pada permukaan membran. ?al ini mengakibatkan kenaikan teganganlistrik yang diberikan untuk mempertahankan kualitas air yang diinginkan. /ntuk mengolah air

baku, diperlukan pengolahan pendahuluan untuk menghilangkan senya3a organik, besi, dan

kekeruhan. ?al ini disebabkan air baku mengandung molekul yang tidak memiliki ion, seperti


6/15

senya3a organik dan koloid, dimana molekul*molekul tersebut akan tetap berada dalam air hasil

pengolahan.

1.3.+. ,e-erse smosis #,%

Osmosismerupakan perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah menuju larutan dengankonsentrasi yang lebih tinggi melalui lapisansemipermeablehingga terjadi kesetimbangan

tekanan osmosis.Reverse osmosisdiartikan sebagai perpindahan pelarut dari larutan, melaluimembransemipermeabledi ba3ah tekanan, ke pelarut murni atau larutan yang lebih en)er pada

tekanan yang lebih rendah. 6ekanan yang diberikan pada larutan yang lebih pekat

memungkinkan pelarut untuk berpindah ke larutan yang lebih rendah konsentrasinya.


7/15

berupapurinedanpyrimidine dimanapurine terdiri dari adenine danguanine, sedangkan

pyrimidine terdiri dari thymine dan cytosine.


8/15

lampu jenis ini sebesar 2=4 nm. 6emperatur optimal operasi dari lampu /( bertekanan rendah

adalah 1= o9. 6emperatur ini makin berkurang dengan pertambahan suhu lampu. Bampu ini tidak

dianjurkan untuk digunakan dalam pengolahan air yang tidak mengalir se)ara kontinyu karenaakan mengurangi efektifitas pengolahan seiring dengan kenaikan suhu lampu dan pengurangan

poton yang dikeluarkan oleh lampu. /nit pengolahan /( dengan lampu bertekanan rendah

dianjurkan untuk mengolah air dengan debit yang ke)il. Bampu /( dengan daya @= 3att mampumengolah air dengan debit 2.= liter per detik. !etika diperlukan penambahan debit, dibutuhkan

penambahan lampu /( untuk menjaga kualitas air hasil pengolahan.

1.5. "am&u ( bertekanan sedang (Medium Pressure UV)

Bampu /( bertekanan sedang #Medium "ressure UV$ mempunyai tekanan udara dalam tabungsekitar 102sampai dengan 1056orr. Bampu ini mempunyai berbagai ma)am bentuk dengan

bentuk umum yang sering digunakan adalah lampu tabung dengan bentuk melingkar +arc tube.

entang spektrum gelombang elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu /( bertekanansedang )ukup besar, yaitu antara 200 nm sampai dengan 2-0 nm.


9/15

Input e, l, "a. "ahan

kimia yang sering digunakan dalam proses koagulasi adalah alum +l dalam bentuk&luminium'ulfatatau ta3as +l4+S;52.1-?2; dan"oli &luminium Chloride+9. Setelah proses


10/15

koagulasi dilakukan flokulasi untuk memper)epat terbentuknya gumpalan*gumpalan koloid yang

dapat diendapkan se)ara lebih mudah.

>lokulasi adalah tahap pengadukan lambat yang mengikuti unit pengaduk )epat. roses inibertujuan untuk memper)epat laju tumbukan partikel, sehingga menyebabkan aglomerasidari

partikel koloid terdestabilisasi se)ara elektrolitik kepada ukuran yang terendapkan dan tersaring.

>lokulasi di)apai dengan mengaplikasikan pengadukan yang tepat untuk memperbesar flok*flok

hasil koagulasi. engadukan pada bak flokulasi harus diatur sehingga ke)epatan pengadukansemakin ke hilir semakin lambat. ada umumnya 3aktu detensi pada bak ini adalah 20 C 50

menit. ?al tersebut dilakukan karena flok yang telah men)apai ukuran tertentu tidak bisa

menahan gaya tarik dari aliran air dan menyebabkan flok pe)ah kembali, oleh sebab ituke)epatan pengadukan dan 3aktu detensi dibatasi. !onstruksi dari unit flokulasi harus bisa

menghindari aliran mati pada bak. 6erdapat beberapa kategori sistem pengadukan untuk

melakukan flokulasi ini, yaitu pengaduk mekanis dan pengadukan menggunakan baffle channel

basins

2.2. 5onisasi


11/15

Sifat

;ksidator

"erat #olekul

5-

!onsentrasi

G 1- D dari massa oksigen

6itik


12/15

radikal bebas hidroksil. ;on efektif mengoksidasi berbagai jenis at pen)emar dalam air tanpa

meninggalkan at sisa yang tidak diinginkan atau mengubah p? air se)ara signifikan. ;onisasi

dalam instalasi pengolahan air minum mempunyai beberapa manfaat, antara lain untukdesinfeksi mikroorganisme organik patogen, menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan

+biasanya berasal dari ion S*2, serta menjernihkan air akibat adanya senya3a organik terlarut.


13/15

0ambar 2.+ ;on +;4 "erikatan dengan #aterial ;rganik pada


14/15

senya3a organik yang diuraikan, dosis oon yang diberikan, serta 3aktu kontak. roses oksidasi

menggunakan oon dapat mengurangi atau menghilangkan 3arna yang disebabkan oleh

senya3asenya3a organik. !oloid dan partikel*partikel terlarut yang menyebabkan 3arna dalamair dapat dihilangkan dengan filtrasi. 'fek mikrofiltrasioon dapat dimanfaatkan dalam proses

koagulasi koloid organik dan partikel*partikel terlarut yang akan membantu proses filtrasi.

;ksidasi senya3a*senya3a organik dapat meningkatkan biodegradasi karbon organik. Jikabiodegradasi karbon organik tidak dihilangkan atau proses klorinasi yang dilakukan tidak mampu

menghilangkan senya3a*senya3a organik yang ada dalam air, dapat menyebabkan pertumbuhan

kembali mikroorganisme dalam sistem distribusi.

"au dan rasa yang tidak diinginkankan dapat disebabkan oleh adanya bahanbahan organik danbahan anorganik. Ion sulfit +S*2 merupakan senya3a kimia utama yang menyebabkan timbulnya

bau dan rasa. Ion*ion lain yang dapat menimbulkan bau dan rasa dalam sistem distribusi air

adalah besi, tembaga, dan seng.


15/15

;9B

0.2 0.000= G0.02

G0.000=

$?29B

0.1 0.002 0.000=

0.001

Sumber :::.ge:ater.$om

Sebagai desinfektan, oon mempunyai kemampuan yang lebih baik dibandingkan klorin atau

desinfektan lainnya karena mempunyai daya oksidasi yang kuat sehingga dapat menghilangkan

endotoksin +pyrogenic lippopolysaccharides dan (otal Organic Carbon+6;9. Selain itu, oonmempunyai koefisien mematikan +lethality coefficient yang lebih besar daripada klor sehingga

lebih efektif dalam membunuh mikroorganisme dan virus.

proses pengolahan air.docx

Documents