Amami JAR TEST
-
Upload
fauziah-illahi -
Category
Documents
-
view
86 -
download
3
description
Transcript of Amami JAR TEST
KOAGULASI, FOKULASI, DAN TEKNIK JARTEST
MAKALAH
Disusun untuk memenuhi salah satu tugas kelompok mata kuliah
Analisa Makanan dan Minuman
Oleh :
Kelompok 13
Dita Lestari
Dinnar P
Fauziah Illahi
Tasya Farida
KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
POLITEKNIK KESEHATAN BANDUNG
JURUSAN ANALIS KESEHATAN
CIMAHI
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami haturkan kepada Allah SWT karena telah memberikan
kita kesehatan. Shalawat serta salam tetap kita curahkan kepada junjungan kita
nabi besar Muhammad SAW. Karena dengan perjuangan dan jihad dari dakwah
beliau sekarang kita bisa merasakan nikmatnya iman dan islam dari agama yang
beliau sebarkan. Dan semoga kelak kita menjadi umat yang beliau syafa’ati di
padang tandus yang tidak kita temui syafaat selain dari beliau.
Makalah ini dibuat dengan judul “KOAGULASI, FLOKULASI DAN
TEKNIK JAR TEST” yang diharapkan bisa mengerti apa yang disampaikan.
Makalah ini masih sangat sederhana dan masih banyak sekali ditemukan
kekurangan baik isi, atau kata yang kurang tepat dalam penyajiannya dan kami
sangat mengharap kritik dan saran untuk meyempurnakan makalah ini. Walaupun
demikian makalah ini juga sangat bermanfaat bagi kita karena dengan membaca
makalah ini kita mengetahui tentang bakteriologi air. Demikian sebagai pengantar
makalah ini.
Bandung, Oktober 2015
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................i
DAFTAR ISI..........................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN......................................................................................1
1.1 Latar Belakang............................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah........................................................................................1
1.3 Tujuan..........................................................................................................2
BAB II PEMBAHASAN ......................................................................................3
2.1 Kelebihan dan Kekurangan Masing-masing Koagulan.................................3
2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koagulasi-Flokulasi..............................9
2.3 Mekanisme Flokulasi dan Koagulasi...........................................................13
2.4 Teknik Jar Test ...........................................................................................14
BAB III PENUTUP.............................................................................................26
3.1 Kesimpulan.....................................................................................................26
3.2 Saran...............................................................................................................27
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................28
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Metode pengolahan air menurut sifat nya, yaitu metode
pengolahan secara fisika dan kimia. Metode pengolahan fisik yang sering
digunakan adalah Flokulasi,Sedimentasi,sedangkan metode pengolahan
air secara kimiawi Koagulasi. Koagulasi merupakan mekanisme dimana
partikel-partikel koloid yang bermuatan negative akan di netralkan,
sehingga muatan yang netral tersebut saling melekat dan menempel satu
sama lain,kemudian membentuk flok. Untuk menambah besar ukuran
kolid dapat dilakukan dengan jalan reaksi kimia diikuti dengan
pengumpulan atau dengan cara penyerapan.
Untuk mempercepat pengendapan kotoran maka ditambahkan
koagulan dengan dosis yang tepat ebab dengan dosis yang terlalu banyak
tidak ada pengaruhya bila sudah tercapai titik jenuh pengendapan.
Pemilihan jenis dan dosis flokulan atau koagulan yang harus dilakukan
terlebih dahulu dalam skala laboratorium dengan menggunakan Jar Test.
Jar Test adalah suatu percobaan yang berfunfsi untuk menentukan dosis
optium dalam koagulan yang digunakan alam proses pengolahan air
bersih.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Apa kelebihan dan kekurangan masing-masing Koagulan ?
2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi-flokulasi?
3. Bagaimana mekanisme flokulasi dan koagulasi?
4. Bagaimana teknik Jar Test?
C. TUJUAN
1. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing koagulan.
2. Mengetahui factor-faktor yang memepengaruhi koagulasi-flokulasi.
3. Mengetahui mekanisme flokulasi dan koagulasi.
4. Mengetahui bagaimana teknik Jar Test.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KOAGULAN
Nama Formula Bentuk
Reaksi
Dengan
Air
pH
Optimum
Aluminium sulfat,
Alum sulfat, Alum,
Salum
Al2(SO4)3.xH2O,
x = 14,16,18
Bongkah,
bubukAsam 6,0 – 7,8
Sodium aluminatNaAlO2atau
Na2Al2O4
Bubuk Basa 6,0 – 7,8
Polyaluminium
Chloride, PACAln(OH)mCl3n-m
Cairan,
bubukAsam 6,0 – 7,8
Ferri sulfat Fe2(SO4)3.9H2OKristal
halusAsam 4 – 9
Ferri klorida FeCl3.6H2OBongkah,
cairanAsam 4 – 9
Ferro sulfat FeSO4.7H2OKristal
halusAsam > 8,5
2.1.1 Jenis-jenis koagulan:
1. Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O)
Biasanya disebut tawas, bahan ini sering dipakai karena efektif
untuk menurunkan kadar karbonat. Tawas berbentuk kristal atau bubuk
putih, larut dalam air, tidak larut dalam alkohol, tidak mudah terbakar,
ekonomis, mudah didapat dan mudah disimpan. Penggunaan tawas
memiliki keuntungan yaitu harga relatif murah dan sudah dikenal luas
oleh operator water treatment. Namun Ada juga kerugiannya, yaitu
umumnya dipasok dalam bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama
untuk proses pelarutan.
Al2(SO4)3 → 2 Al+3 + 3SO4-2
Air akan mengalami
H2O → H+ + OH-
Selanjutnya 2 Al+3 + 6 OH- → 2 Al (OH)3
Selain itu akan dihasilkan asam 3SO4-2 + 6 H+ → 3H2SO4
2. Sodium aluminate ( NaAlO2 )
Digunakan dalam kondisi khusus karena harganya yang relatif
mahal. Biasanya digunakan sebagai koagulan sekunder untuk
menghilangkan warna dan dalam proses pelunakan air dengan lime soda
ash.
3. Ferrous sulfate ( FeSO4.7H2O )
Dikenal sebagai Copperas, bentuk umumnya adalah granular.
Ferrous Sulfate dan lime sangat efektif untuk proses penjernihan air
dengan pH tinggi (pH > 10).
4. Chlorinated copperas
Dibuat dengan menambahkan klorin untuk mengioksidasi Ferrous
Sulfate. Keuntungan penggunaan koagulan ini adalah dapat bekerja pada
jangkauan pH 4,8 hingga 11.
5. Ferrie sulfate ( Fe2(SO4)3)
Mampu untuk menghilangkan warna pada pH rendah dan tinggi
serta dapat menghilangkan Fe dan Mn.
6. Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O)
Dalam pengolahan air penggunaannya terbatas karena bersifat
korosif dan tidak tahan untuk penyimpanan yang terlalu lama.
Jenis Koagulan Aid
Kesulitan pada saat proses koagulasi kadang-kadang terjadi karena
lamanya waktu pengendapan dan flok yang terbentuk lunak sehingga
akan mempersulit proses pemisahan. Koagulan Aid menguntungkan
proses koagulasi dengan mempersingkat waktu pengendapan dan
memperkeras flok yang terbentuk. Jadi definisi koagulan aids adalah
koagulan sekunder yang ditambahkan setelah koagulan primer atau
utama bertujuan untuk mempercepat pengendapan, pembentukan dan
pengerasan flok.
Jenis koagulan aid diantaranya:
PAC ( poly alumunium chloride )
Polimer alumunium merupakan jenis baru sebagai hasil
riset dan pengembangan teknologi air sebagai dasarnya adalah
alumunium yang berhubungan dengan unsur lain membentuk unit
berulang dalam suatu ikatan rantai molekul yang cukup panjang,
pada PAC unit berulangnya adalah Al-OH.
Rumus empirisnya adalah Aln(OH)mCl3n-m
Dimana : n = 2 2,7 <> 0
Dengan demikian PAC menggabungkan netralisasi dan
kemampuan menjembatani partikel-partikel koloid sehingga
koagulasi berlangsung efisien. Namun terdapat kendala dalam
menggunakan PAC sebagai koagulan aids yaitu perlu pengarahan
dalam pemakaiannya karena bersifat higroskopis.
Keunggulan Poly Aluminium Chloride
Beberapa keunggulan yang dimiliki PAC dibanding
koagulan lainnya adalah sebagai berikut:
1. PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan
demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali
bagi air tertentu.
2. Kandungan belerang dengan dosis cukup akan mengoksidasi
senyawa karboksilat rantai siklik membentuk alifatik dan
gugusan rantai hidrokarbon yang lebih pendek dan sederhana
sehingga mudah untuk diikat membentuk flok.
3. Kadar khlorida yang optimal dalam fasa cair yang bermuatan
negatif akan cepat bereaksi dan merusak ikatan zat organik
terutama ikatan karbon nitrogen yang umumnya dalam truktur
ekuatik membentuk suatau makromolekul terutama gugusan
protein, amina, amida dan penyusun minyak dan lipida.
4. PAC tidak menjadi keruh bila pemakaiannya berlebihan,
sedangkan koagulan yang lain (seperti alumunium sulfat, besi
klorida dan fero sulfat) bila dosis berlebihan bagi air yang
mempunyai kekeruhan yang rendah akan bertambah keruh. Jika
digambarkan dengan suatu grafik untuk PAC adalah
membentuk garis linier artinya jika dosis berlebih maka akan
didapatkan hasil kekeruhan yang relatif sama dengan dosis
optimum sehingga penghematan bahan kimia dapat dilakukan.
Sedangkan untuk koagulan selain PAC memberikan grafik
parabola terbuka artinya jika kelebihan atau kekurangan dosis
akan menaikkan kekeruhan hasil akhir, hal ini perlu ketepatan
dosis.
5. PAC mengandung suatu polimer khusus dengan struktur
polielektrolite yang dapat mengurangi atau tidak perlu sama
sekali dalam pemakaian bahan pembantu, ini berarti disamping
penyederhanaan juga penghematan untuk penjernihan air.
6. Kandungan basa yang cukup akan menambah gugus hidroksil
dalam air sehingga penurunan pH tidak terlalu ekstrim sehingga
penghematan dalam penggunaan bahan untuk netralisasi dapat
dilakukan.
7. PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan biasa ini
diakibatkan dari gugus aktif aluminat yang bekerja efektif
dalam mengikat koloid yang ikatan ini diperkuat dengan rantai
polimer dari gugus polielektrolite sehingga gumpalan floknya
menjadi lebih padat, penambahan gugus hidroksil kedalam
rantai koloid yang hidrofobik akan menambah berat molekul,
dengan demikian walaupun ukuran kolam pengendapan lebih
kecil atau terjadi over-load bagi instalasi yang ada, kapasitas
produksi relatif tidak terpengaruh.
Karbon aktif
Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas
permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup
sehingga memperbesar kapasitas adsorbsi. Pori-pori arang
biasanya diisi oleh hidrokarbon dan zat-zat organik lainnya
yang terdiri dari persenyawaan kimia yang ditambahkan akan
meresap dalam arang dan membuka permukaan yang mula-
mula tertutup oleh komponen kimia sehingga luas permukaan
yang aktif bertambah besar.
Efisiensi adsorbsi karbon aktif tergantung dari perbedaan
muatan listrik antara arang dengan zat atau ion yang diserap.
Bahan yang bermuatan listrik positif akan diserap lebih efektif
oleh arang aktif dalam larutan yang bersifat basa. Jumlah
karbon aktif yang digunakan untuk menyerap warna
berpengaruh terhadap jumlah warna yang diserap.
Activated silica
Merupakan sodium silicate yang telah direaksikan dengan
sulfuric acid, alumunium sulfate, carbon dioxide, atau klorida.
Sebagai koagulan aid, activated silica memberikan
keuntungan antara lain meningkatkan laju reaksi kimia,
menurunkan dosis koagulan, memperluas jangkauan pH
optimum dan mempercepat serta memperkeras flok yang
terbentuk. Umumnya digunakan dengan koagulan alumunium
dengan dosis 7 – 11% dari dosis alum.
Bentonic clay
Digunakan pada pengolahan air yang mengandung zat warna
tinggi, kekeruhan rendah dan mineral yang rendah.
2.2 Faktor–faktor yang mempengaruhi
Koagulasi
1. Pemilihan bahan kimia. Pemilihan koagulan dan koagulan pembantu,
merupakan suatu program lanjutan dari percobaan dan evaluasi yang
biasanya menggunakan Jar test. Seorang operator dalam pengetesan untuk
memilih bahan kimia, biasanya dilakukan di laboratorium. Pemilihan jenis
koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya efektivitas
daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan
lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk atau butiran.
2. Suhu berpengaruh terhadap daya koagulasi dan memerlukan pemakaian
bahan kimia berlebih, untuk mempertahankan hasil yang dapat diterima.Suhu
air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi.
Bila suhu air diturunkan , maka besarnya daerah pH yang optimum pada
proses kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan.
3. pH Nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap
koagulasi. pH optimum bervariasi tergantung jenis koagulan yang
digunakan.Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan berlangsung pada
nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus ditetapkan
dengan jar-test.
4. Alkalinitas, misalnya alkalinitas yang rendah membatasi reaksi ini dan
menghasilkan koagulasi yang kurang baik, pada kasus demikian, mungkin
memerlukan penambahan alkalinitas ke dalam air, melalui penambahan
bahan kimia alkali/basa ( kapur atau soda abu)
5. Kekeruhan misalnya : makin rendah kekeruhan, makin sukar pembentukkan
flok.Makin sedikit partikel, makin jarang terjadi tumbukan antar
partikel/flok, oleh sebab itu makin sedikit kesempatan flok berakumulasi
6. Warna berindikasi kepada senyawa organik, Warna dimana zat organik
bereaksi dengan koagulan, menyebabkan proses koagulasi terganggu selama
zat organik tersbut berada di dalam air baku dan proses koagulasi semakin
sukar tercapai.
7. Penentuan dosis optimum koagulan
Untuk memperoleh koagulasi yang baik, dosis optimum koagulan harus
ditentukan. Dosis optimum mungkin bervariasi sesuai dengan karakteristik
dan seluruh komposisi kimiawi di dalam air baku, tetapi biasanya dalam hal
ini fluktuasi tidak besar, hanya pada saat-saat tertentu dimana terjadi
perubahan kekeruhan yang drastis (waktu musim hujan/banjir) perlu
penentuan dosis optimum berulang-ulang.Untuk menghasilkan inti flok yang
lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat tergantung dari dosis
koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan
dosisyang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan
dengan baik.
8. Penentuan pH optimum
Penambahan garam aluminium atau garam besi, akan menurunkan pH air,
disebabkan oleh reaksi hidrolisa garam tersebut, seperti yang telah
diterangkan di atas. Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan
berlangsung pada nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus
ditetapkan dengan jar-test.
Untuk kasus tertentu ( pada pH air baku rendah dan pada dosis koagulan
yang relatif besar ) dan untuk mempertahankan pH optimum, maka
diperlukan koreksi pH pada proses koagulasi, dengan penambahan bahan
alkali seperti : soda abu ( Na2CO3 ) , kapur ( CaO ) atau kapur hidrat
{ Ca(OH)2 }. Dilakukan penentuan dosis alkali pada dosis optimum
koagulan yang digunakan.
9. Karakteristik ion-ion dalam air.
Pengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu :
pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium,
kalsium dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap
proses koagulasi.
10. Kecepatan pengadukan
Tujuan pengadukan adalah untuk mencampurkan koagulan ke dalam air.
Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus
benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat
bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air.
Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila
pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan
sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang
terbentuk
Flokulasi
1. Jumlah energi yang diberikan
Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan
harus benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat
bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air.
Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila
pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan
sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang
terbentuk
2. Jenis dan jumlah koagulan/flokulan dan atau pembantu Dosis koagulan
Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis
dan daya efektivitas daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan
dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk
atau butiran.Untuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan
flokulasi sangat tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila
pembubuhan koagulan sesuai dengan dosisyang dibutuhkan maka proses
pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik.
3. Cara pemakaian koagulan/flokulan pembantu
koagulan aids adalah koagulan sekunder yang ditambahkan setelah
koagulan primer atau utama bertujuan untuk mempercepat pengendapan,
pembentukan dan pengerasan flok.
4. Ukuran flok (proses koagulasi partikel-partikel terdestabilisasi dapat saling
bertumbukan membentuk agregat).
Dengan ukuran flok dan partikel yang semakin besar semakin penting
terjadi agregasi yang disebabkan oleh ortokinetik , maka perbedaan
kecepatan diantara partikel semakin besar, akan terjadi pembentukan flok.
Dilain pihak jika flok terlalu besar tidak bisa menahan tekanan abrasi
didalam air, artinya dengan nilai gradien kecepatan ( G value) yang semakin
besar ukuran flok rata-rata akan menurun. Untuk mempertahankan nilai G
yang berhubungan dengan ukuran partikel, pada prakteknya dilakukan
semacam pengadukan pendahuluan (premixing) dengan nilai G yang tinggi,
kalau sudah terjadi flok, nilai G diturunkan. Semakin lama agregat akan
menumpuk semakin banyak, tahap berikutnya nilai G diturunkan. Dalam
beberapa instalasi, misalnya dari nilai G = 100/dt diturunkan menjadi 10/dt.
Dengan demikian ada kesempatan untuk menentukan daya enersi yang akan
dimasukkan ke dalam masing-masing tahap sesuai dengan kondisi air baku
dan sesuai dengan sistem pemisahan yang akan dilakukan selanjutnya.
5. Waktu flokulasi
proses flokulasi memerlukan waktu (yang dinyatakan oleh waktu tinggal
/ detensi = td , dalam detik) yaitu waktu untuk memberi kesempatan ukuran
flok menjadi lebih besar
2.3 MEKANISME KOAGULSI DAN FLOKULASI
Koagulasi adalah proses penambahan bahan-bahan kimia (koagulan) pada
proses koagulasi dengan pengadukan cepat untuk memebentuk gumpalan (flok)
yang berasal dari partikel koloid yang ada dalam contoh air yang selanjutnya
dipisahkan pada proses flokulasi.proses penggumpalan partikel koloid ini karena
penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan
membentuk endapan karena adanya gaya grafitasi.Koagulasi dilakukan dengan
penambahan bahan kimia (atau biasa disebut koagulan) yang berfungsi untuk
mendestabilkan partikel koloid.
Mekanismenya : Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid)
menetralkan partikel koloidpartikel koloid bergabungmikroflok (tidak
terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi mikroflok (terlihat)
Flokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan) partikel-
partikel terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat
dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi. Dengan kata lain proses flokulasi adalah
proses pertumbuhan flok (partikel terdestabilisasi atau mikroflok) menjadi flok
dengan ukuran yang lebih besar (makroflok).
Pengadukan lambat: mikroflok menjadi flok
Mikroflok akan bersentuhan satu sama lain sehinggapinfloktumpukan
dan interaksi yang terus menerus dengan polimer organik atau
anorganikmakroflokukuranmaksimummakroflok mengendap .
Proses flokulasi biasanya dilakukan selama 15 atau 20 menit sampai 1 jam
atau lebih
Mekanisme flokulasi:
1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) flokulasi pada partikel koloid1
μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian
2. Mekanisme ortokinetik(macro-flocculation)flokulasi yang didasarkan pada
perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat menyebabkan adanya
interaksi partikel(> 1 μ).
Partikel-partikel koloid yang berukuran sangat kecil memiliki muatan negatif,
interaksi antar partikel saling tolak-menolak karena memiliki muatan yang sama
sehingga partikel koloid menyebar. Dengan penambahan Koagulan (misal tawas
Al), maka ion Al yang berukuran lebih besar dari ukuran partikel koloid dan
memiliki muatan positif akan mengikat partikel-partikel koloid sehingga
membentuk gumpalan yang lebih besar. Penambahan Flokulan bertujuan untuk
mengikat gumpalan-gumpalan yang terbentuk akibat penambahan Koagulan (inti
flok) sehingga gumpalan yang terbentuk lebih besar lagi dan dapat disaring.
Penambahan Flokulan dan atau Flokulan harus sesuai dengan dosis, apabila
kurang maka penggumpalan partikel koloid tidak sempurna, sedangkan apabila
ditambahkan berlebih akibatnya akan menambah kekeruhan pada air. Sehingga
ada metode yang biasa digunakan untuk menentukan takaran atau dosis dari
penggunaan Koagulan atau Flokulan yaitu dengan metode Jartest.
2.4 TEKNIK JAR TEST
Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis
optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air bersih. Selain
pemberian koagulan, diperlukan pengadukan sampai terbentuk flok. Flok-flok
tersebut mengumpulkan partikel - partikel kecil dan koloid. Partikel dan koloid
tersebut akan bergabung dan mengendap bersama – sama. Jar Test merupakan
rangkaian sederhana untuk proses koagulasi, flokuIasi dan sedimentasi.Jar Test
bermanfaat dalam menghilangkan bahan cemaran yang tersuspensi atau dalam
bentuk koloid.
Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah,
sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak searah.
Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan tinggi yang
digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan kecepatan lambat
digunakan untuk membentuk flok-flok. Kemudian limbah didiamkan untuk
mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk.
Metode Jar Test Alumunium Sulfat
Jar Test adalah metode penentuan takaran Alumunium Sulfat yang diperlukan
untuk menjernihkan sejumlah volume air baku.
Dengan melakukan Jar Test maka akan diketahui dosis yang paling efektif
menjernihkan air baku. Dengan demikian, untuk sejumlah volume air baku dapat
dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus maupun dengan perhitungan
logika matematika sederhana.
BAl = Berat Alumunium Sulfat yang dibutuhkan,
LI = Konsentrasi Larutan Induk, (g/l),
DO = Dosis Larutan Induk yang ditambahkan pada sampel, (ml/l),
Vab = Volume air baku yang akan diolah, (l).
Larutan Induk
Larutan ini adalah konsentrasi larutan Alumunium Sulfat dalam air. Biasanya
konsentrasi yang dipergunakan adalah 1% atau dengan melarutkan padatan
Alumunium Sulfat 10 gram dalam 1 liter air bersih. Pemilihan konsentrasi ini
adalah untuk mempermudah proses Jar Test dan perhitungannya.
Dosis Optimum
Dosis optimum diperoleh dari hasil percobaan Jar Test pada 1 liter air baku yang
menghasilkan proses penjernihan terbaik. Nilai 1 liter air baku selayaknya tidak
dikurangi volumenya karena akan mempengaruhi hasil penetapan dosis optimum
walaupun apabila dikonversikan dengan rumus di atas akan mendapatkan nilai
yang sama. Nilai dosis optimum ditentukan dengan tingkat kekeruhan yang
paling rendah dan residu alumunium yang di bawah ambang batas. Apabila
ditemukan 2 sampel dari variasi sampel yang dipergunakan nilainya sama,
pilihlah dosis yang paling kecil sebagai dosis optimum.
Volume Air Baku
Syarat untuk mengolah air adalah adanya volume yang pasti. Air baku yang
masih mengalir di sumbernya tidak dapat dikenakan perlakukan pengolahan
karena tidak ada kepastian volumenya. Nilai volume ini akan berpengaruh pada
jumlah bahan kimia yang akan dipergunakan. Prosedur:
1. Buat Larutan Induk Alumunium Sulfat 1% dengan melarutkan 10 gram
Alumunium Sulfat ke dalam 1 liter air bersih (bebas kekeruhan).
2. Tampung ke dalam beberapa gelas (usahakan yang transparan) 1 liter sampel
air baku yang akan diolah.
3. Tambahkan larutan induk ke dalam masing-masing sampel air baku tersebut
dengan dosis bervariasi.
4. Lakukan pengadukan cepat selama 10 menit dengan kecepatan 100 RPM
dilanjutkan dengan pengadukan lambat selama 20 menit dengan kecepatan 20
RPM.
5. Biarkan beberapa saat untuk proses terjadinya pengendapan.
6. Pilih sampel dengan tingkat kekeruhan kurang dari 5 NTU dan itu yang disebut
dosis optimum.
7. Lakukan perhitungan untuk sejumlah volume air baku yang akan diolah.
Contoh Soal
1. Berapakah Aluminium Sulfat yang harus ditambahkan ke dalam 10.000 liter
air baku yang akan diolah jika data dari hasil Jar Test menunjukkan dosis
optimum dengan larutan induk 1% adalah 5 ml untuk 1 liter air sampel?
Penyelesaian:
LI 1% : 10 g/l = 10 g/1000 ml
DO : 5 ml/l = 5 ml/1000 ml
Vab : 10.000 l = 10.000.000 ml
BAl = LI x DO x Vab
= (10 g/1000 ml)x(5 ml/1000 ml)x(10000000 ml)
= (10 g) x (5) x (10)
= 500 gram
= 0,5 kg
Jadi untuk menjernihkan 10.000 liter air baku diperlukan penambahan
Aluminium Sulfat sebanyak 0,5 kg
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Alat:
1. Seperangkat alat jar test
2. Buret dan statif
3. Gelas beaker 1000 ml 4 buah
4. Gelas beaker 500 ml 2 buah untuk wadah NaOH saat titrasi
5. Gelas ukur 100 ml 8 buah untuk wadah NaOH dan tawas
6. Pipet ukuran 10 ml dan pipet biasa
7. Kertas indikator pH
8. Kuvet 4 buah
9. Tissue
10. Spektrofotometer
Bahan:
1. Larutan koagulan: Dilarutkan 10 gram koagulan tawas di dalam 1
liter aquadest
2. NaOH 0,1 N
3. Indikator PP
4. Sampel limbah cair
Cara Kerja
PROSEDUR HASIL
a. Pengaturan pH sampel sebelum
jar test.
1. Tawas bekerja optimum pada pH
6-8.
2. 100 ml sampel dituangkan ke
dalam gelas beaker 250 ml.
3. pH larutan diukur dengan
indikator pH.
4. Jika larutan bersifat basa (pH>7),
larutan dititrasi dengan
menggunakan buret dengan
larutan HCl 0,1 N sampai pH 7.
Sampel yang digunakan memiliki pH
6-8.
3. Terdapat 100 ml sampel dalam gelas
beaker 250 ml.
pH larutan diketahui bersifat asam.
Larutan tidak dititrasi dengan HCl
Jumlah titran dicatat.
5. Jika larutan bersifat asam (pH<7),
larutan dititrasi dengan
menggunakan buret dengan
larutan NaOH 0,1 N sampai pH
7. Jumlah titran dicatat.
6. Untuk sampel dalam jar test
sebanyak 6000 ml, jumlah titran
dikalikan 6.
b. Percobaan jar test.
1. 4 buah gelas beaker berukuran
1000 ml disiapkan dan
ditempatkan pada alat jar test.
2. Sampel limbah cair dimasukkan
ke dalam masing-masing gelas
beaker sebanyak 600 ml.
karena tidak bersifat basa.
Larutan dititrasi dan volume NaOH
yang digunakan terukur sebanyak 20
ml.
Jumlah NaOH (titran) yang
digunakan adalah 20x6 = 120 ml.
4 buah gelas beaker 1000 ml telah
siap digunakan.
Dalam masing-masing gelas beaker
terdapat 600 ml sampel limbah cair
3. Stopwatch disiapkan.
4. Alat jar test dinyalakan dengan
menekan tombol POWER.
5. Pengatur waktu pada alat jar test
diputar pada angka 16 menit.
6. Kecepatan putaran diset pada 100
rpm.
7. Larutan NaOH/HCl yang
dibutuhkan kemudian
dimasukkan supaya sampel
berada pada pH optimum untuk
tawas yaitu 6-8 (sesuai
percobaan pH).
tahu.
Stopwatch siap digunakan untuk
melakukan pengukuran waktu.
Alat jar test telah menyala dan siap
digunakan.
Alat jar test tidak akan beroperasi
lebih dari 16 menit.
Jar test siap digunakan dalam
kecepatan 100 rpm.
Sampel dalam gelas beaker telah
berada dalam pH optimum yaitu 6-8.
Ketiga gelas sampel (yang 1 adalah
kontrol sehingga tidak diberi tawas)
telah bercampur tawas dengan
volume yang berbeda dan mengalami
8. Koagulan tawas 10; 20; dan 30 ml
dimasukkan ke dalam 3 beaker
secara bersamaan, lalu stopwatch
dihidupkan. Campuran diaduk
dengan kecepatan 100 rpm
selama 1 menit.
9. Dilanjutkan pengadukan lambat
dengan kecepatan 20 rpm selama
15 menit. Diamati pembentukan
flok yang terjadi.
10. Setelah 15 menit, alat dihentikan
dan flok dibiarkan mengendap
selama 30 menit.
11. Cairan yang bening diambil dan
diukur TSS nya dengan
menggunakan portable
spektrofotometer.
12. Nilai TSS dicatat.
pengadukan 100 rpm selama 1 menit.
Sampel mengalami pengadukan
lambat 20 rpm selama 15 menit dan
mulai terbentuk flok.
Flok mulai mengendap di dasar gelas
beaker.
4 buah kuvet terisi dengan 4 jenis
sampel dari 4 gelas beaker yang
berbeda yang berupa air jernih tanpa
endapan.
Nilai TSS diketahui sebagai berikut:
Sampel kontrol = >1000 mg/L
Sampel dengan 10 ml tawas = 801
mg/L
Sampel dengan 20 ml tawas = 786
mg/L
Sampel dengan 30 ml tawas = >1000
mg/L
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
NO SAMPEL
VOLUME
TITRAN
(NaOH)
(ml)
VOLUME
TAWAS
(ml)
TSS
(mg/L)
Ambang
Batas
TSS
(mg/L)
1Limbah cair tahu 600
ml27 0 >1000 100
2Limbah cair tahu 600
ml27 10 801 100
3Limbah cair tahu 600
ml27 20 786 100
4Limbah cair tahu 600
ml27 30 >1000 100
Hasil dari praktikum ini adalah berupa nilai TSS (Total Suspended Solid
merupakan parameter penting dalam kualitas air minum untuk ke berlangsungan
hidup manusia dan kehidupan di air (Ginting dkk, 2006)) yang menunjukkan
seberapa banyak partikel padat yang mengendap di dalam cairan sampel.
Peraturan ambang batas TSS untuk Provinsi DIY adalah 400 mg/L, sehingga
keempat sampel ini dikatakan tidak memenuhi baku mutu yang ada karena
melebihi ambang batas yang ditetapkan.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
1. Kelebihan dan kekurangan Koagulan :
1. Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O)
Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga relatif
murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment.
Namun Ada juga kerugiannya, yaitu umumnya dipasok dalam
bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama untuk proses
pelarutan.
2. Sodium aluminate ( NaAlO2 ): Harganya yang relatif mahal
3. Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O): bersifat korosif dan tidak tahan
untuk penyimpanan yangterlalu lama.
4. Poly Aluminium Chloride
PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan
demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali
bagi air tertentu.
2. Mekanisme Koagulasi
Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid)
menetralkan partikel koloid lalu partikel koloid bergabung menjadi
mikroflok (tidak terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi
mikroflok (terlihat). Faktor-faktor yang mempengaruhi Koagulasi yaitu
Pemilihan bahan kimia, Suhu , pH, Alkalinitas, Kekeruhan, Warna
berindikasi kepada senyawa organic, Karakteristik ion-ion dalam air,
Kecepatan pengadukan, Penentuan dosis optimum koagulan, Penentuan
pH optimum.
3. Mekanisme Flokulasi
1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) : Flokulasi pada partikel
koloid1 μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian.
2. Mekanisme ortokinetik(macro-flocculation) : Flokulasi yang
didasarkan pada perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat
menyebabkan adanya interaksi partikel(> 1 μ).
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam Flokulasi yaitu :
Jumlah energi yang diberikan, jenis dan jumlah koagulan/flokulan
dan atau pembantu Dosis koagulan, cara pemakaian
koagulan/flokulan pembantu,ukuran flok, waktu flokulasi, dan
kecepatan pengadukan.
4. Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis
optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air bersih.
Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah,
sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak
searah. Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan
tinggi yang digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan
kecepatan lambat digunakan untuk membentuk flok-flok. Kemudian
limbah didiamkan untuk mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk.
B. SARAN
Kita harus mengetahui kelebihan dan kekurangan dari
koagulan/flokulan, mekanisme koagulasi dan flokulasi, serta factor-faktor
yang mempengaruhi proses Koagulasi dan Flokulasi terlebih dahulu. Serta
memahami teknik Jar Test dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
https://smk3ae.wordpress.com/2008/11/30/meninjau-proses-koagulasi-flokulasi-
dalam-suatu-instalasi-pengolahan-air/ diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul
21.30
http://bangunromel.blogspot.co.id/2013/04/jenis-koagulan-dan-flokulan.html
diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul 21.33
http://ilmukesmas.com/koagulasi/ diunduh Minggu, 4 Agustus 2015 pukul 20.00
Wahyuni, Yeni.2015.Modul Prkatikum AMAMI 1. Bandung