II.2.2. Primary Treatment Pengolahan Pertama
Pada proses ini terjadi proses fisik dan kimia. Pada proses ini umumnya mampu mereduksi BOD dan antara 30
– 40 dan mereduksi TSS 50 – 65. Syed R. Qasim, 1985, “Wastewater Treatment plant”, CBS College Publishing,
hal 52
II.2.2.1. Proses Fisik
Proses Fisik dengan unit pengolahan meliputi:
a Grit Chamber
Fungsinya adalah untuk mengendapkan grit atau padatan tersuspensi yang berdiameter 0,2 mm, seperti pasir, pecahan logam atau kaca dan butiran kasar
lainnya. Kecepatan horisontal pada grit chamber harus konstan. Penghilangan grit dimaksudkan agar tidak terjadi penyumbatan di dalam pipa akibat adanya endapan
kasar didalam saluran. Outlet ini dapat berupa propotional weir atau phrshall flume. Pengendapan yang terjadi pada proses ini adalah secara gravitasi.
Ada dua jenis grit chambers : 1.
Horizontal Flow Grit Chamber Debit yang melalui saluran ini mempunyai arah horizontal dan
kecepatan aliran dikontrol oleh dimensi dan unit yang digunakan atau melalui penggunaan weir khusus pada bagian effluen.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 2.7. Horizontal Flow Grit Chamber Rich,102
2. Aerated Grit Chamber
Saluran ini merupakan bak aerasi dengan aliran spiral dimana kecepatan melingkar dikontrol oleh dimensi dan jumlah udara yang
disuplai.
a b
Gambar 2.8. Aerated Grit Chamber dengan Aliran Spiral. a Denah, b Tampak
Samping Reynold,152
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
b Bak Equalisasi
Berfungsi untuk mengendapkan butiran kasar dan merupakan unit penyeimbang, sehinggga debit dan kualits air buangan yang masuk ke instalasi
pengolahan dalam keadaan seimbang dan tidak berfluktuasi.
Gambar 2.9. Bak Equalisasi Reynold,158
c Flotasi
Berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel suspensi, seperti minyak, lemak dan bahan-bahan apung lainnya yang terdapat dalam air limbah dengan
mekanisme pengapungan. Berdasarkan mekanismenya pemisahannya :
1. Bisa berlangsung secara fisik, yaitu tanpa penggunaan bahan untuk
membantu percepatan flotasi, hal ini bisa terjadi karena partikel-partikel suspensi yang terdapat dalam air limbah akan mengalami tekanan ke atas
sehingga mengapung di permukaan karena berat jenisnya lebih rendah dibanding berat jenis air limbah.
2. Bisa dilakukan dengan penambahan bahan, yaitu : Udara atau bahan
polimer yang diinjeksikan ke dalam cairan pembawanya, yang dapat mempercepat laju partikel ringan menuju permukaan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Untuk keperluan flotasi, udara yang diinjeksikan jumlahnya relatif sedikit 0,2 m
3
udara untuk setiap m
3
air limbah. Semakin kecil ukuran gelembung udara maka proses flotasi akan semakin sempurna.
Gambar 2.10. Bak Flotasi Rich,.115
d Bak Pengendap I
Effisiensi removal dari bak pengendap pertama ini tergantung dari kedalaman bak dan dipengaruhi oleh luas permukaan serta waktu detensi.
Berfungsi untuk memisahkan padatan tersuspensi dan terlarut dari cairan dengan menggunakan sistem gravitasi dengan syarat kecepatan horizontal partikel tidak
boleh lebih besar dari kecepatan pengendapan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 2.11. Bak Pengendap Rectangular. a Denah, b Potongan
Tom D. Reynold,249
II.2.2.2. Proses Kimia
Proses Kimia dengan unit pengolahan meliputi:
a Netralisasi
Air buangan industri dapat bersifat asam atau basaalkali, maka sebelum diteruskan ke badan air penerima atau ke unit pengolahan secara biologis dapat
optimal. Pada sistem biologis ini perlu diusahakan supaya pH berbeda diantara nilai 6,5
– 8,5.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Sebenarnya pada proses biologis tersebut kemungkinan akan terjadi netralisasi sendiri dan adanya suatu kapasitas buffer yang terjadi karena ada
produk CO
2
dan bereaksi dengan kaustik dan bahan asam. Larutan dikatakan asam bila
: H
+
H
-
dan pH 7 Larutan dikatakan netral bila
: H
+
= H
-
dan pH = 7 Larutan dikatakan basa bila
: H
+
H
-
dan pH 7 Ada beberapa cara menetralisasi kelebihan asam dan basa dalam limbah
cair, seperti : a.
Pencampuran limbah. b.
Melewatkan limbah asam melalui tumpukan batu kapur. c.
Pencampuran limbah asam dengan Slurry kapur. d.
Penambahan sejumlah NaOH, Na
2
CO
3
atau NH
4
OH ke limbah asam. e.
Penambahan asam kuat H
2
SO
4
,HCl dalam limbah basa. f.
Penambahan CO
2
bertekanan dalam limbah basa. g.
Pembangkitan CO
2
dalam limbah basa.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 2.12.
Bak Netralisasi Eckenfelder,79
b Koagulasi
– Flokulasi
Koagulasi dan Flokulasi adalah proses pembentukan flok dengan penambahan pereaksi kimia ke dalam air baku atau air limbah supaya menyatu
dengan partikel tersuspensi sehingga terbentuk flok yang nantinya mengendap. Koagulasi adalah proses pengadukan cepat dengan penambahan koagulan, hasil
yang didapat dari proses ini adalah destabilisasi koloid dan suspended solid, proses ini adalah awal pembetukan partikel yang stabil. Flokulasi adalah
pengadukan lambat untuk membuat kumpulan partikel yang sudah stabil hasil. Koagulasi berkumpul dan mengendap.
Gambar 2.13. Bak Koagulasi
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Jenis-jenis koagulan yang sering digunakan adalah: 1.
Koagulan Alumunium Sulfat - Al
2
SO
4 3
Alumunium sulfat dapat digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan air buangan. Koagulan ini membutukkan kehadiran alkalinitas dalam air untuk
membentuk flok. Dalam reaksi koagulasi, flok alum dituliskan sebagai AlOH
3
. Mekanisme koagulasi ditentulkan oleh Ph, konsentrasi koagulan dan konsentrasi koloid. Koagulan dapat menurunkan pH dan alkalinitas karbonat.
Rentang pH agar koagulasi dapat berjalan dengan baik antara 6-8. Persamaan Reaksi sederhana terbentuknya flok
Al
2
SO
3
+ 14H
2
O + 3CaHCO
3
2AlOH
3
+ 3CaSO
4
+ 14H
2
O + 6CO
2
Jika Koagulan bereaksi dengan Kalsium Hidroksida, persamaan reaksinya adalah :
Al
2
SO
3
+ 14H
2
O + 3CaOH
2
2AlOH
3
+ 3CaSO
4
+ 14H
2
O
Reynold,174 2.
Koagulan Ferro Sulfat Persamaan Reaksinya adalah
2FeSO
4
+ 7H
2
O + 2CaOH
2
+ ½O
2
2FeOH
3
+ 2CaSO
4
+ 13H
2
Reynold,175 3.
Koagulan Ferri Sulfat Perbedaannya dengan Ferro Sulfat adalah nilai ekivalensinya. Kalau Ferro
adalah Fe
2+
sedangkan Ferri adalah Fe
3+
.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Persamaan Reaksinya adalah Fe
2
SO
4 3
+ 3CaHCO
3 2
2FeOH
3
+ 3CaSO
4
+ 6CO
2
Reynold,176 4.
Koagulan Ferri Clorida Persamaan reaksi dari Ferri Clorida dengan Bikarbonat yang bersifat alkali
dari Ferri Hidroksida 2FeCl
3
+ 3CaHCO
3 2
2FeOH
3
+ 3CaSO
4
+6CO
2
Atau 2FeCl
3
+ 3CaOH
2
2FeOH
3
+ 3CaCl
2
Reynold,176 Pada tahap Koagulasi, pengaduk yang digunakan biasa isebut Impellerr.
Sedangkan jenis – jenis impeller ada 3, yaitu:
1. Turbine Impeller
Diameter impeller jenis ini biasanya 30-50 dari diameter atau lebar bak koagulasi. Kecepatan putarannya 10-150 rpm.
Gambar 2.14. Type
– type Turbine Impeller Reynold,184
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Paddle Impeller
Diameter impeller jenis ini biasanya 50-80 dari diameter atau lebar bak koagulasi, dan lebar paddle biasanya 16
–110 dari diameternya. Kecepatan putarannya 20-150 rpm.
Gambar 2.15. Type
– type Paddle Impeller Reynold,186
3. Propeller Impeller
Diameter impeller jenis ini biasanya 1 atau 2 – 18 inchi. Kecepatan
putarannya 400-1750 rpm.
Gambar 2.16. Type
– type Propeller Impeller Reynold,186
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Jenis-jenis flokulasi, yaitu: 1.
Flokulasi mekanis Hampir sama dengan Koagulasi menggunakan impeller sebagai
pengaduk. Hanya saja alirannya lambat atau turbulen.
Gambar 2.17. Flokulasi Mekanis. a Dengan Paddle, b Dengan Turbine, c
Dengan Propeller Rich, 69 2.
Flokulasi hidrolis Flokulasi dengan gravitasi, ciri
– ciri Flokulasi Hidrolis : a.
Tidak peka terhadap perubahan kualitas air b.
Hidrolis dan parameter menyebabkan fungsi flokulasi menjadi lambat dan tidak bisa menyesuaikan
c. Kehilangan tekanan relative besar
d. Tidak mudah dibersihkan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Macam – macam Flokulasi Hidrolis :
1. Baffle channel flocculator
Gambar 2.18. Horizontal
Flow Baffle Channel SculztOkun, 109
Gambar 2.19. Vertical
Flow Baffle Channel SculztOkun, 110
2. Gravel bed flocculator
Gambar 2.20. Gravel Bed Floculator SculztOkun, 122
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3. Hidrolic jet flokulator
Gambar 2.21. Hidraulic Jet Floclator SculztOkun, 117
3. Flokulasi pneumatis Flokulasi Pneumatis adalah dengan injeksi udara dari compressor
dengan tekanan kedalam air.
II.2.3. Secondary Treatment Pengolahan Sekunder