28
2.7. Instalasi Pengolahan Air Limbah IPAL
Lingkungan yang bersih bebas dari segala polusi dan kotoran merupakan dambaan setiap orang. Namun pesatnya perkembangan di
segala bidang membawa akibat atau dampak pada lingkungan yaitu LIMBAH.
Limbah pada umumnya terbagi tiga yaitu : 1. Limbah padat solid wastes
2. Limbah cair liquid wastes 3. Limbah gas gaseous wastes
Ketiga limbah tersebut akan sangat mengganggu dan membawa dampak yang buruk bagi lingkungan. Adapun dampak atau efek samping
dari limbah tersebut dapat berupa 1. Membahayakan kesehatan manusia.
2. Dapat merusak dan membunuh kehidupan lingkungan . 3. Dapat merusak keindahan dan pemandangan.
Pengetahuan mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas maupun kualitasnya adalah suatu hal yang perlu dipahami dalam
merencanakan suatu unit pengolahan limbah air buangan. Kualitas air buangan dibedakan atas tiga karakteristik, yaitu :
Universitas Sumatera Utara
29
1. Karakteristik fisik. Parameter yang termasuk dalam kategori ini adalah solid zat padat
, temperatur, warna, bau. 2. Karakteristik kimia
Terbagi dalam tiga kategori : zat organik, zat anorganik dan gas – gas.
Polusi zat organik biasanya dinyatakan dalam BOD Biological Oxygen Demand dan COD Chemical Oxygen Demand .
3. Karakteristik Biologi Merupakan banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air
limbah tersebut, seperti : bakteri, algae, virus, fungi. Sifat biologis ini perlu diketahui dalam kaitannya untuk mengetahui tingkat pencemar air limbah
sebelum dibuang ke badan air penerima. Bahan polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum dapat
diklasifikasikan dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung, bahan tersuspensi dan bahan terlarut. Selain dari tiga kategori tersebut, masih ada
lainnya yaitu panas, warna, rasa, bau dan radioaktif. Menurut sifatnya tiga kategori bahan polutan tersebut dapat dibedakan sebagai yang mudah
terurai secara biologi biodegradable dan tidak mudah terurai secara biologi non biodegradable.
Dampak terhadap badan air, limbah industri dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
30
Suhu Setiap organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan
maksimum untuk hidupnya dan mempunyai kemempuan menyesuaikan diri sampai batas tertentu. Suhu air mempunyai pengaruh yang besar dalam
proses pertukaran zat atau metabolisme dari makhluk hidup. Selain itu suhu juga berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut dalam air. Semakin tinggi
temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan tersebut mengalami kejenuhan. Suhu air untuk budidaya ikan berkisar antara 25
– 300C.
pH Efek polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan. Batas minimum air tawar pada umumnya adalah pada pH 4 dan batas maksimum pada pH11.
Oksigen terlarut DO Kadar DO merupakan salah satu parameter kualitas air yang penting
bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan. Ikan memerlukan oksigen dalam bentuk oksigen terlarut. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, pH
dan karbondioksida. Air kolam yang mengandung konsentrasi oksigen terlaut yang rendah akan mempengaruhi kesehatan ikan, karena ikan lebih
mudah terserang penyakit atau parasit. Bila konsentrasi oksigen terlarut dibawah 4
– 5 mgl maka ikan tidak mau makan dan tidak berkembang dengan baik. Bila konsentrasi oksigen terlarut tetap sebesar 3 atau 4 mgl
Universitas Sumatera Utara
31
untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan makan dan pertumbuhannya terhenti. Kadar oksigen 0,2
– 0,8 mgl merupakan konsentrasi yang dapat mematikan ikan gurameh.
Zat organik terlarut BOD Zat organik terlarut menyebabkan menurunnya kadar oksigen
terlarut di badan air, sehingga badan air tersebut mengalami kekurangan oksigen yang sangat diperlukan oleh kehidupan air dan menyebabkan
menurunnya kualitas badan air tersebut. COD Chemical Oxygen Demand
COD diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu limbah dengan mengukur jumlah oksigen untuk mengoksidasi zat
– zat organik yang terdapat pada air limbah tersebut. COD adalah ukuran dari
jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kimia bahan – bahan
organik perairan. COD juga dikatakan sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi.
Mengingat sifat – sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara
pengolahannya harus disesuaikan dengan sifat – sifat limbah yang
bersangkutan, harus dilakukan survei, analisis contoh limbah dan yang paling penting adalah dilakukan percobaan dalam skala laboratorium untuk
menentukan parameter yang akan digunakan sebagai kriteria perencanaan. Proses pengolahan air limbah merupakan proses tiruan dari proses self
purification, yaitu proses pemurnian kembali pada badan air yang terkena buangan limbah tanpa pengolahanbantuan manusia, dimana selama
Universitas Sumatera Utara
32
prosesnya meliputi tahapan – tahapan perbaikan kualitas air yang terdiri
dari empat zone, yaitu dimulai dari zone degradasi, zone pengurai aktif, zone perbaikan dan zone normal yang waktunya dipersingkat.
Penyingkatan waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui pengolahan limbah. Unsur
– unsur yang tidak dikehendaki kehadirannya dalam air limbah dapat dihilangkan dengan cara fisik, kimia, dan biologi.
Cara pengolahan secara fisik disebut unit operasi. Sedangkan pengolahan dengan mempergunakan zat
– zat kimia atau aktivitas biologi disebut unit proses. Pengolahan fisik sering disebut pengolahan primer dengan maksud
untuk mereduksi zat padat tersusupensi dan tergantung dari waktu tinggal dalam bak pengendapan. Pengolahan kimia sering disebut pengolahan
sekunder yang bertujuan untuk mengendapkan partikel yang mudah mengendap. Pengolahan biologi sering pula disebut pengolahan sekunder
dengan tujuan untuk mengurangi kandungan bahan organik dalam limbah cair BOD.
B . Pengolahan air limbah Pengolahan Fisik
Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan
– bahan tersusupensi berukuran besar dan ang mudah mengendap atau bahan
– bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Metode
– metode pengolahan secara fisik meliputi penyaringan, pengendapan, pengapungan, pengadukan dan pengeringan
lumpur.
Universitas Sumatera Utara
33
1. Screen Penyaringan Fungsinya adalah untuk menahan benda- benda kasar seperti
sampah dan benda- benda terapung lainnya. 2. Equalisasi
Karakteristik air buangan dari industri seringkali tidak konstan, misalnya unsur
– unsur pH, warna, BOD dan sebagainya. Hal ini akan menyulitkan dalam pengoperasian suatu instalasi pengolahan air limbah,
sehingga dibuat suatu sistem equalisasi sebelum air limbah tersebut diolah. 3. Sedimentasi Pengendapan
Proses Pengendapan adalah pengambilan partikel – partikel
tersuspensi yang terjadi bila air diam atau mengalir secara lambat melalui bak. Partikel
– partikel ini akan terkumpul pada dasar kolam, membentuk suatu lapisan lumpur. Air yang mencapai outlet tangki akan berada dalam
kondisi yang jernih. Proses pengendapan yang terjadi dalam suatu bak pengendapan merupakan unit utama pada pengolahan fisik. Ada dua
macam bak pengendapan yaitu bak pengendapan dengan arah aliran horizontal dan aliran vertikal.
4. Mixing dan Stiring Pencampuran dan pengadukan Mixing adalah pencampuran dua zat atau lebih membentuk
campuran yang homogen. Stiring adalah pengadukan campuran homogen hasil mixing sehingga terjadi proses penggumpalan dari zat
– zat yang ingin dipisahkan dari air.
Universitas Sumatera Utara
34
5. Pengeringan lumpur Penurunan kadar lumpur yang dilakukan dengan pengolahan fisik
yang terdiri dari salah satu atau kombinasi unit – unit berikut :
1. Pengentalan lumpur Sludge Thickener 2. Pengeringan lumpur Sludge Drying Bed
Pengolahan Kimia Pengolahan kimia untuk air yang dapat dilakukan pada pengolahan
air buangan industri adalah koagulasi – flokulasi, netralisasi, adsorbsi, dan
desinfeksi. Pengolahan ini menggunakan zat – zat kimia sebagai pembantu
yang bertujuan untuk menghilangkan partikel – partikel yang tidah mudah
mengendap koloid, logam berat dan zat organik beracun. Pengolahan Biologi
Pengolahan biologi adalah pengolahan air limbah dengan memanfaatkan aktivitas biologi aktivitas mikroorganisme dengan tujuan
menyisihkan bahan pencemar dalam air limbah. Proses pengolahan biologi adalah penurunan bahan organik terlarut dan koloid dalam air limbah
menjadi serat – serat sel biologi berupa endapan lumpur, kemudian
diendapkan pada bak sedimentasi. Proses ini dapat berlangsung secara aerob dengan bantuan oksigen maupun anaerob tidak dengan bantuan
oksigen.
Universitas Sumatera Utara
35
D. Cara Kerja IPAL a. Pompa Air Baku Raw water pump
Pompa air baku yang digunakan jenis setrifugal dengan kapasitas maksimum yang dibutuhkan untuk unit pengolahan daya tarik minimal 9
meter dan daya dorong 40 meter. Air baku yang dipompa berasal dari bak akhir dari proses pengendapan pada hasil buangan limbah industri pelapisan
logam. b. Pompa Dosing Dosing pump
Merupakan peralatan untuk mengijeksi bahan kimia ferrosulfat dan PAC dengan pengaturan laju alir dan konsentrasi tertentu untuk mengatur
dosis bahan kimia tersebut. Tujuan dari pemberian bahan kimia ini adalah sebagai oksidator.
c. Pencampur Statik Static mixer Dalam peralatan ini bahan-bahan kimia dicampur sampai homogen
dengan kecepatan pengadukan tertentu untuk menghindari pecah flok. d. Bak Koagulasi-Flokulasi
Dalam unit ini terjadi pemisahan padatan tersuspensi yang terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan air
mengalir overflow menuju proses berikutnya.
Universitas Sumatera Utara
36
e. Pompa Filter Pompa yang digunakan mirip dengan pompa air baku. Pompa ini
harus dapat melalui saringan multimedia, saringan karbon aktif, dan saringan penukar ion.
f. Saringan Multimedia Air dari bak koagulasi-flokulasi dipompa masuk ke unit
penyaringan multimedia dengan tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air olahan. Unit filter
berbentuk silinder dan terbuat dari bahan fiberglas. Unit ini dilengkapi dengan keran multi purpose multiport, sehingga untuk proses pencucian
balik dapat dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya memutar keran tersebut sesuai dengan petunjuknya. Tinggi filter ini
mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan mangan zeolit. Unit filter ini juga didisain secara
khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya dan pemeliharaannya. Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besi dan
mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan
untuk air minum. g. Saringan Karbon Aktif
Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini
sama dengan unit penyaring lainnya. Media penyaring yang digunakan
Universitas Sumatera Utara
37
adalah karbon aktif granular atau butiran dengan ukuran 1 – 2,5 mm atau
resin sintetis, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir silika pada bagian dasar.
h. Saringan Penukar Ion Pada proses pertukaran ion, kalsium dan magnesium ditukardengan
sodium. Pertukaran ini berlangsung dengan cara melewatkan air sadah ke dalam unggun butiran yang terbuat dari bahan yang mempunyai
kemampuan menukarkan ion. Bahan penukar ion pada awalnya menggunakan bahan yang berasal dari alam yaitu greensand yang biasa
disebut zeolit, Agar lebih efektif Bahan greensand diproses terlebih dahulu. Disamping itu digunakan zeolit sintetis yang terbuat dari sulphonated coals
dan condentation polymer. Pada saat ini bahan-bahan tersebut sudah diganti dengan bahan yang lebih efektif yang disebut resin penukar ion. Resin
penukar ion umumnya terbuat dari partikel cross-linked polystyrene. Apabila resin telah jenuh maka resin tersebut perlu diregenerasi. Proses
regenerasi dilakukan dengan cara melewatkan larutan garam dapur pekat ke dalam unggun resin yang telah jenuh. Pada proses regenerasi terjadi reaksi
sebaliknya yaitu kalsium dan magnesium dilepaskan dari resin, digantikan dengan sodium dari larutan garam.
i. Sistem Jaringan Perpipaan Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan
inlet air masuk, jaringan outlet air hasil olahan, jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan pipa pembuangan air pencucian. Sistem
Universitas Sumatera Utara
38
jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran sesuai dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 1” dan
pembuangan dari bak koagulasi-flokulasi sebesar 2 “. Bahan pipa PVC
tahan tekan.
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kategori