Nama : HamdaniNIM: 03111003032Aplikasi fluid mixing pada water treatment plantPengadukan(mixing) merupakan suatu aktivitas operasi pencampuran dua atau lebih zat agar diperoleh hasil campuran yang homogen. Pada media fase cair pengadukan ditujukan untuk memperoleh keadaan yang turbulen (bergolak). Aplikasi pada bidang teknologi lingkungan, pengadukan digunakan untuk proses fisika seperti pelarutan bahan kimia dan proses pengentalan (thickening), proses kimiawi seperti koagulasi, flokulasi, dan disenfeksi proses biologis untuk mencampur bakteri dan air limbah.Koagulasi merupakan proses destabilisasi koloid dan partikel dalam air dengan menggunakan bahan kimia (koagulan yang menyebabkan pembentukan inti gumpalan(prespitat). Proses koagulasi hanya dapat berlangsung apabila ada pengadukan. Flokulasi merupakan proses penggambungan inti flok menjadi flok dengan ukuran yang lebih besar. Suatu larutan koloidal yang mengandung partikel-partikel kecil dan koloid dapat dianggap stabil bila :1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa jam)2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebih besar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan elektrostatis antara partikel satu dengan lainnya.Koagulan yang dapat digunakanantara lain:1. Alumunium Sulfat (Al2(SO4)3), atau dikenal dengan nama tawas, merupakan koagulan yang sering digunakan karena harganya murah dan mudah diperoleh. pH optimum untuk proses koagulasi dengan tawas adalah sekitar 6,5-7,5. Bila pH air yang akan dikoagulasi lebih kecil dari 6,5 atau lebih besar dari 7,5, perlu dilakukan penaikkan atau penurunan pH terlebih dahulu, misalnya dengan penambahan kapur.2. Senyawa besi, seperti FeCl3dan FeSO4. FeCl3dapat digunakan untuk air yang mengandung hidrogen sulfida.3. PAC (Poli Alumunium Chloride)Dengan pembubuhan koagulan, maka stabilitas larutan koloidal yang mengandung partikel-partikel kecil dan koloid akan terganggu karena molekul-molekul koagulan dapat menempel pada permukaan koloid dan mengubah muatan elektrisnya. Misalnya molekul Al pada alum yang bermuatan positif, akan menetralkan muatan koloid yang biasanya bermuatan negatif. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi :1. Kualitas air2. Jumlah dan karakteristik partikel koloid3. pH4. Pengadukan cepat, waktu pengadukan, dan kecepatanpaddles5. Temperatur6. Alkalinitas7. Karakteristik dari ion-ion di dalam airTujuan dari koagulasi dan flokulasi adalah untuk mengubah partikel-partikel kecil seperti warna dan kekeruhan menjadi flok yang lebih besar, baik sebagai presipitat ataupun partikel tersuspensi. Flok-flok ini kemudian dikondisikan sehingga dapat disisihkan dalam proses berikutnya. Secara teknis, koagulasi berlaku bagi penyisihan dari partikel koloid yaitu partikel yang biasanya berukuran 0,001-1 m seperti asam humus, tanah liat, virus dan protein. Pengadukan pada proses koagulasi dan flokulasi merupakan pemberian energi agar teradi tumbukan antar partikel tersuspensi dan koloid agar terbentuk flok sehingga dapat dipisahkan melalui proses pengendapan dan penyaringan. Proses pembentukan flokadalah sebagai berikut :1. Destabilisasi partikel koloid2. Pembentukan mikroflok3. Penggabungan mikroflok4. Pembentukan makroflokFaktor penting pada proses koagulasi-flokulasi adalah pengadukan. Berdasarkan kecepatannya, pengadukan dibedakan menjadi dua,yaitu pengadukan cepat danpengadukan lambat. Kecepatan pengadukan dinyatakan dengan gradient kecepatan(G), yang merupakan fungsi dari tenaga yang disuplai (P): (1)Keterangan:P = suplai tenaga ke air (N.m/detik)V = volume air yang diaduk, m3m = viskositas absolut air, N.detik/m2.Pengadukan cepat adalah pengadukan yang dilakukan dengan gradien kecepatan besar (300 sampai 1000 detik-1), sementara pengadukan lambat merupakan pengadukan yang dilakukan dengan gradien kecepatan kecil (20 sampai 100 detik-1). Waktu pengadukan juga berbeda. Pada pengadukan cepat, waktu yang diperlukan tidak lebih dari 1 menit, sementara pengadukan lambat membutuhkan waktu 15 hingga 60 menit. Flokulasi berfungsi mempercepat tumbukan antara partikel koloid yang sudah terdestabilisasi supaya bergabung membentuk mikroflok ataupun makroflok yang secara teknis dapat diendapkan. Berbeda dengan proses koagulasi dimana faktor kecepatan tidak menjadi kendala, pada flokulator terdapat batas maksimum kecepatan untuk mencegah pecahnya flok akibat tekanan yang berlebihan. Tenaga yang dibutuhkan untuk pengadukan secara lambat dari air selama flokulasi dapat diberikan secara mekanis maupun hidrolis . Tingkat keselesaian dari proses flokulasi bergantung pada kemudahan dan kecepatan mikroflok kecil bersatu menjadi flok yang lebih besar dan jumlah total terjadinya tumbukan partikel selama flokulasi.Tabel 1. Parameter kondisi pada flokulasi

Pengadukan dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu cara mekanis, cara hidrolis, dan cara pneumatis.1. Pengadukan mekanis Pengaduk 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). 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.2. Pengadukan hidrolis 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, energi potensial (jatuhan) atau adanya lompatan hidrolik dalam suatu aliran. Beberapa contoh pengadukan hidrolis adalah terjunan, loncatan hidrolis, parshall flume, baffle basin, perforated wall, gravel bed dan sebagainya.3. Pengadukan pneumatis Pengadukan pneumatic adalah pengadukan yang menggunakan udara (gas) berbentuk gelembung yang dimasukkan ke dalam air sehingga menimbulkan gerakan pengadukan pada air .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. Hasil dari unit koagulasi-flokulasi akan diteruskan ke unit sedimentasi. Sedimentasi adalah suatu proses yang dirancang untuk menghilangkan sebagian besar padatan yang dapat mengendap dengan pengendapan secara gravitasi. Hasil yang tersisa adalah berupa cairan jernih dan suspensi yang lebih pekat.Sedimentasi adalah salah satu unit proses yang paling umum digunakan dalam proses pengolahan air. Partikel akan mengendap dalam salah satu dari 4 cara, bergantung pada konsentrasi dari suspensi tersebut dan sifat-sifat flokulasi dari partikel.4 cara pengendapantersebut adalah :1. Pengendapan Tipe 1, untuk menghilangkan partikel diskret2. Pengendapan Tipe 2, untuk menghilangkan partikel non diskret3. Pengendapan Tipe 3, disebut jugaZone Settling4. Pengendapan Tipe 4, disebut jugaCompressionTangki sedimentasi yang idealterdiri dari :1. Zona inlet, dimana air didistribusikan sepanjang bagian yang menyilang.2. Zona pengendapan, dimana partikel tersuspensi diendapkan dan air berada dalam keadaan diam.3. Zona lumpur, dimana partikel yang mengendap dikumpulkan.4. Zona outlet, adalah bagian untuk menyalurkan air yang sudah tidak mengandung partikel yang dapat diendapkan keluar dari tangki.Aliran pada tangki sedimentasi dapat horizontal maupun vertikal. Bentuk tangki dapat berupa lingkaran, persegi panjang, ataupun segiempat sama sisi. Kedalaman tangki berkisar antara 2 sampai 5 meter. Rata-rata dibuat tangki dengan kedalaman 3 meter. Tangki persegi panjang dapat berukuran panjang hingga 30 meter dan lebar 10 meter. Ukuran dariscrappersmekanik juga mempengaruhi ukuran bak. Kemiringan dasar tangki berkisar antara 2 sampai 6 persen.Lumpur yang terkumpul pada dasar tangki dikeluarkan dengan membilasnya ke dalam suatu wadah atau mengumpulkannya ke dalamhopperdan kemudian mengambilnya secara gravitasi atau menggunakan pompa. Lumpur juga dapat dikeluarkan dibawah tekanan hidrostatik air pada tangki sedimentasi.Untuk memperbaiki kinerja dari bak sedimentasi dapat digunakantube settlerataupunplate settler.Tube settlertersedia dalam 2 konfigurasi dasar, yaitu horizontaltubesdansteeply inclined. Horizontal tubes dioperasikan dalam sambungan dengan unit filtrasi yang mengikuti unit sedimentasi. Tube-tube tersebut akan terisi zat padat dan dibersihkan denganbackwashdari filter. Horizontal tubes settlers digunakan pada instalasi dengan kapasitas kecil.Steeply inclined tube settlersmembersihkan lumpur secara kontinu melalui pola aliran yang dibuat. Karena kedalaman yang dangkal daristeeply inclined tube settlersdan pembersihan lumpur yang kontinu, ukuran instalasi menjadi tidak terbatas.

Daftar PustakaAnonym.2011.pengolahan air bersih. sumber: http://oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp-=1940.diakses tanggal 15 Maret 2014.Taty.alfiah.2009.water treatment unit. Sumber: http://tatyalfiah.files.wordpress -.com/pengolahan-fisik-kimia.pdf.diakses tanggal 15 Maret 2014.