NAMA : Atika Fitria NingrumNIM : 1512031DOSEN : Dr. Ir. GATOT IBNUSANTOSA, DEAMATA KULIAH : TEKNOLOGI LINGKUNGAN II

Air Asin/Air Payau Air Tawar

Air Payau

Air permukaan yang bersifat payau (kadar garam sekitar 5000 – 10000 mg/l)berada di daerah rawa di pesisir. Selain kadar garam, karakteristik air rawa ini hampir sama dengan air sungai, sehingga diperlukan proses pengolahan berupa koagulasi-flokulasi – sedimentasi – filtrasi ditambahdengan unit pengolahan untuk menurunkan kadar garam, misal pertukaranion atau filtrasi membrane (mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dialisis, elektrodialisis, reverse osmosis). Diagram alirnya dapat dilihat pada Gambar 9.4.

Osmosis balik atau reverse osmosis (RO) adalah suatu sistem atau alat yang canggihyang dapat digunakan untuk mengolah air laut menjadi air tawar yang siap diminum.

Cara kerja alat ini yaitu dengan memberikan tekanan terhadap air laut, sehinggamemaksa molekul-molekul air murni menembus suatu membran semipermeabel, sedangkan sisanya berupa garam larut, bahan-bahan organik, dan bakteri pun akanditolak (rejeksi).

Osmosis balik ini dioperasikan secara berlanjut. Kemurnian air yang dicapai hingga99% dengan tingkat produksi yang tinggi. Osmosis balik merupakan cara paling murahuntuk menawarkan pemurnian air laut. Keuntungan metode ini adalah kemurnian air yang dihasilkan sangat bagus, menghemat tempat, dan menghemat energi.

Pengolahan air minum dengan sistem Osmosa Balik terdiri dari dua bagian, yakni unit pengolahan awal dan unit Osmosa Balik. Salah satu contoh diagram proses pengolahanair dengan sistem Osmosa Balik dapat dilihat seperti pada Gambar 1.

Air laut, terutama yang dekat dengan pantai masih mengandung partikel padatantersuspensi, mineral, plankton dan lainnya, maka air baku tersebut perlu dilakukanpengolahan awal sebelum diproses di dalam unit Osmosa Balik.

Unit pengolahan pendahuluan tersebut terdiri dari beberapa peralatan utama yaknipompa air baku, tangki reaktor (kontaktor), saringan pasir, filter mangan zeolit, dan filter untuk penghilangan warna (color removal), dan filter cartridge ukuran 0,5 µm.

Sedangkan unit Osmosa Balik terdiri dari pompa tekanan tinggi dan membran OsmosaBalik, serta pompa dosing klorine dan sterilisator ultra violet (UV).

PROSES PENGOLAHAN

Air baku (air laut) dipompa ke tangki reaktor (kontaktor), sambil diinjeksi dengan larutanklorin atau Kalium Permanganat agar zat Besi atau Mangan yang larut dalam air baku dapatdioksidasi menjadi bentuk senyawa oksida Besi atau Mangan yang tak larut dalam air. Selainitu, pembubuhan Klorin atau Kalium Permanganat dapat berfungsi untuk membunuhmikroorganisme yang dapat menyebabkan biofouling (penyumbatan oleh bakteri) di dalammembran Osmosa Balik.

Dari tangki reaktor, air dialirkan ke saringan pasir cepat agar senyawa Besi atau Mangan yang telah teroksidasi dan juga padatan tersuspensi (SS) yang berupa partikel halus, plankton danlainnya dapat disaring. Air yang keluar dari saringan pasir selanjutnya dialirkan ke filter Mangan Zeolit.

Dengan Adanya filter Mangan Zeolit ini, zat Besi atau Mangan yang belum teOsmosaBalikksidasi di dalam tangki reaktor dapat dihilangkan sampai konsentrasi < 0,1 mg/l. ZatBesi dan Mangan ini harus dihilangkan terlebih dahulu karena zat-zat tesebut dapatmenimbulkan kerak (scale) di dalam membran Osmosa Balik.

Dari filter Mangan Zeolit, air dialirkan ke filter penghilangan warna. Filter ini mempunyaifungsi untuk menghilangkan senyawa warna dalam air baku yang dapat mempercepatpenyumbatan membran Osmosa Balik. Setelah melalui filter penghilangan warna, air dialirkan ke filter cartridge yang dapat menyaring partikel dengan ukuran 0,5 µm. Setelahmelalui filter cartridge, air dialirkan ke unit Osmosa Balik dengan menggunakan pompatekanan tinggi sambil diinjeksi dengan zat anti kerak (antiskalant) dan zat anti biofouling. Air yang keluar dari modul membran Osmosa Balik yakni air tawar dan air buangan garam yang telah dipekatkan. Selanjutnya air tawarnya dipompa ke tangki penampung sambil dibubuhidengan klorine dengan konsentarsi tertentu agar tidak terkontaminasi kembali oleh mikroba, sedangkan air garamnya dibuang lagi ke laut.

KUALITAS AIR BAKU Kualitas air baku menentukan proses yang akan dilakukan untuk menghasilkan air

yang siap diminum. Oleh karena itu pengambilan contoh air dari lokasipengoperasian sangat dibutuhkan untuk desain alat. Jika kualitas air berubah-ubahsebaiknya dipilih lokasi yang paling stabil kualitasnya dan kalau perlu dibangunstasiun pengambilan air baku. Dengan demikian peralatan dapat bekerja secaraefektif dan efisien. Air asin yang akan diolah oleh membran harus jernih, oleh karenaitu pada kasus-kasus dimana air tidak jernih atau keruh perlu dilakukan pengolahanawal atau pretreatmen karena pretreatmen yang terpasang terbatas kemampuannya.

SUMBER TENAGA o Tenaga yang dibutuhkan untuk menjalankan seluruh unit osmosa balik sangat

bervariasi tergantung dari kapasitas alat yang diinginkan, sebagai contoh alatpengolah air sistem osmosa balik kapasitas 10 m3/hari membutuhkan Gensetdengan kapasitas 10 KVA dengan fasilitas 3 phase dan tegangan 380 volt.

Air GambutAir gambut adalah air yang kandungan bahan organik alamiahnya tinggi, terutamaasam humat dan asam fulvat. Oleh karena itu diperlukan unit pengolahanuntukmenghilangkan bahan-bahan ini, misal slow sand filter (bila kandungankoloidrendah) atau adsorpsi karbon aktif atau reverse osmosis. Jika air gambuttersebutmengandung koloid tinggi, maka diperlukan unit pengolahan berupakoagulasi - flokulasi – sedimentasi – filtrasi. Gambar 9.5 dan 9.6 menunjukkan diagram alir proses pengolahan air gambut.

PROSES DIAGRAM ALIR AIR GAMBUT1. Netralisasi

Yang dimaksud dengan netralisasi adalah mengatur keasaman air agar menjadi netral (pH 7 - 8). Untuk air yang bersifat asam misalnya air gambut, yang paling murah dan mudah adalah dengan pemberian kapur/gamping. Fungsi dari pemberian kapur, disamping untuk menetralkan air baku yang bersifat asam juga untuk membantu efektifitas proses selanjutnya.2. Aerasi

Yang dimaksud dengan aerasi yaitu mengontakkan udara dengan air baku agar kandungan zat besi dan mangan yang ada dalam air baku bereaksidengan oksigen yang ada dalam udara memben tuk senyawa besi dan senyawamangan yang dapat diendapkan. Disamping itu proses aerasi juga berfungsiuntuk menghilangkan gas-gas beracun yang tak diinginkan misalnya gas H2S, Methan, Carbon Dioksida dan gas-gas racun lainnya. Reaksi oksidasi Besi danMangan oleh udara dapat ditulis sebagai berikut: 4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ====> 4 Fe(OH)3+ 8 H+

tak larutMn2+ + O2 + H2O ====> MnO2 + 2 H+

tak larut

• Dari persamaan reaksi antara besi dengan oksigen tersebut, maka secara teoritis dapatdihitung bahwa untuk 1 ppm oksigen dapat mengoksidasi 6.98 ppm ion Besi. Reaksioksidasi ini dapat dipengaruhi antara lain : jumlah Oksigen yang bereaksi , dalam hal inidipengaruhi oleh jumlah udara yang dikontkkan dengan air serta luas kontak antaragelembung udara dengan permukaan air .

• Jadi makin merata dan makin kecil gelembung udara yang dihembuskan kedalam air bakunya , maka oksigen yang bereaksi makin besar. Faktor lain yang sangatmempengaruhi reaksi oksidasi besi dengan oksigen dari udara adalah pH air. Reaksioksidasi ini sangat efektif pada pH air lebih besar 7(tujuh).

• Oleh karena itu sebelum aerasi dilakukan, maka pH air baku harus dinaikkan sampaimencapai pH 8. Hal ini dimaksudkan agar pH air tidak menyimpang dari pH standartuntuk air minum yaitu pH 6,5 - pH 8,5. Oksidasi Mangan dengan oksigen dari udara tidakseefektif untuk besi, tetapi jika kadar Mangannya tidak terlalu tinggi maka sebagaianmangan dapat juga teroksidasi dan terendapkan.

3. KoagulasiKoagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia kedalam air agar kotoran

dalam air yang berupa padatan tersuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halusbakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat mengendap. Cara yang paling mudah dan murah adalah dengan pembubuhan tawas/alum atau rumus kimianyaAl2(SO4)3.18 H2O. (berupa kristal berwarna putih). Reaksi koagulasi dengan Tawas secara sederhana dapat ditulis sebagai berikut :• Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 ==> 2 Al(OH)3 +3 Ca(SO4) + 6 CO2 + 18 H2O

alkalinity• Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(OH)2 ==> 2 Al(OH)3 + 3 Ca(SO4) + 3 CO2 + 18 H2O

mengendapPengendapan kotoran dapat terjadi karena pembentukan alumunium

hidroksida, Al(OH)3 yang berupa partikel padat yang akan menarik partikel - partikelkotoran sehingga menggumpal bersama-sama, menjadi besar dan berat dan segeradapat mengendap. Cara pembubuhan tawas dapat dilakukan sebagai berikut yaitu : sejumlah tawas/ alum dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan kedalam air bakulalu diaduk dengan cepat hingga merata selama kurang lebih 2 menit. Setelah itukecepatan pengadukkan dikurangi sedemikian rupa sehingga terbentuk gumpalan -gumpalan kotoran akibat bergabungnya kotoran tersuspensi yang ada dalam air baku. Setelah itu dibiarkan beberapa saat sehingga gumpalan kotoran atau disebut floktumbuh menjadi besar dan berat dan cepat mengendap.

4. PengendapanSetelah proses koagulasi air tersebut didiamkan sampai gumpalan

kotoran yang terjadi mengendap semua (+ 45 - 60 menit). Setelah kotoranmengendap air akan tampak lebih jernih. Endapan yang terkumpul didasartangki dapat dibersihkan dengan membuka kran penguras yang terdapat di bawah tangki.

5. PenyaringanPada proses pengendapan, tidak semua gumpalan kotoran dapat

diendapkan semua. Butiran gumpalan kotoran dengan ukuran yang besardan berat akan mengendap, sedangkan yang berukuran kecil dan ringanmasih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang betul-betuljernih harus dilakukan proses penyaringan.

Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air yang telahdiendapkan kotorannya ke bak penyaring yang terdiri dari saringan pasir.

PengolahanAir Limbah

Ada 5 Tahap Yang Di Perlukan Dalam Pengolahan Air Limbah.Yaitu:

Pengolahan Awal (Pretreatment) Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment) Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment) Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment) Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)

1.Pengolahan Awal (Pretreatment)Tahap ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyakdalam limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.

2.Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)Pengolahan tahap pertama memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialahpada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.

3.Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)Tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat terlarut dari limbah yg tak dapatdihilangkan dgn proses fisik. Peralatan yang umum digunakan pada pengolahan tahap iniialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.

4.Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation. pada proses ini dilakukan pemisahan secara kimiauntuk lebih memurnikan air yang belum sepenuhnya bersih.

5.Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudiandiolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.

Terimakasih