Kekurangan dan kelebihan dari saringan pasir cepat Fungsi

11. Penentuan kapan saat yang tepat untuk pencucian kembali ditentukan karena adanya floc pada efluen atau saat kehilangan tekanan 1.5m atau biasanya 48 jam setelah operasi. 12. Kecepatan pencucian kembali haruslah cukup untuk dapat membawa bahan terlarut suspenden material yang tersaring pada pasir akan tetapi jangan sampai menghilangkan media pasirnya. 13. Kecepatan backwash adalah kurang lebih sebesar 15 gallon menit atau sama dengan 36mjam selama 5 menit.

d. Kekurangan dan kelebihan dari saringan pasir cepat

1. Kekurangan i. Diperlukan proses disinfeksi kuman yang lebih intensif. ii. Kurang efektif untuk mengatasi bau dan rasa yang terdapat dalam air yang disaring. iii. Lapisan bakteri untuk menghilangkan patogen tidak akan terbentuk sebaik saringan pasir lambat dikarenakan debit air yang cukup besar Idaman,1999. 2. Kelebihan Perawatan mudah karena pencucian media penyaring pasir dilakukan dengan cara membuka kran penguras, sehingga air hasil saringan yang berada di atas lapisan pasir berfungsi sebagai air pencuci. Dengan demikian pencucian pasir dapat dilakukan tanpa pengerukan media pasirnya Idaman,1999. Universitas Sumatera Utara

e. Fungsi

Saringan pasir cepat memiliki beberapa fungsi yang sama dengan saringan pasir lambat, seperti dalam usaha pemurnian air dengan melakukan air pada lapisan pasir, sehiggga nantinya terjadi perubahan kualitas air yang mencangkup penjernihan air, perubahan sifat kimiawi air, penurunan kandungan bakteri Darmanto, 1990. Proses ini dipakai pada penjernihan air limbah untuk mengurangi pengotoran bahan organik, partikel termasuk benda yang tak dapat diuraikan non biodegradable ataupun gabungan antara warna dan rasa. Proses adsorpsi meliputi 3 tahap mekanisme yaitu : 1. Pergerakan molekul-molekul adsorbat menuju permukaan adsorben. 2. Penyebaran molekul-molekul adsorbat ke dalam rongga-rongga adsorben. 3. Penarikan molekul-molekul adsorbate oleh permukaan aktif membentuk ikatan yang berlangsung sangat cepat. Proses adsorpsi tersebut terjadi melalui media filtrasi. Menurut Gintings tahun 1992, sistem penyusunan medium filter dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu single medium bed, dual medium bed atau three medium bed. Pada pengolahan penjernihan air yang digunakan untuk mengurangi pengotoran bahan organik, mengurangi kadarkonsentrasi bahan-bahan metal terlarut, partikel tercampur termasuk benda yang tidak dapat diuraikan nonbiodegradable ataupun gabungan antara bau, warna dan rasa. Pada proses penyaringan ini zat padat tersuspensi dihilangkan pada waktu air melalui lapisan materi berbentuk Universitas Sumatera Utara butiran yang disebut media filter. Media filter terdiri atas berbagai jenis diantarnya pasir, karbon aktif, dan zeolit.

2.10.2 Pasir

Dalam geologi, pasir adalah batuan sedimen sisa hasil rombakan batuan padat. Menurut Skala Wentworth, butir pasir berukuran 1-2 milimeter disebut pasir kasar, dan yang berukuran 116-18 milimeter disebut pasir sangat halus. Dalam penggolongan tanah, pasir adalah nama untuk material yang butirannnya 2-6 milimeter. Pasir dihasilkan dari pengikisan endapan-endapan yang timbul akibat erosi aliran air, gelombang, dan angin. Seperti juga batu pasir, pasir sebagian besar tersusun atas kuarsa dan feldpas. Pasir kuarsa quartz sands merupakan pelapukan dari batuan beku asam yang mengandung mineral utama natrium silika. Hasil pelapukan ini kemudian mengalami proses sedimentasi, terbawa air atau angin kemudian diendapkan di tepi-tepi sungai, danau atau pantai. Kualitas pasir kuarsa di Indonesia cukup bervariasi, tergantung pada proses genesa dan pengaruh mineral pengotor yang ikut terbentuk saat proses sedimentasi. Material pengotor ini bersifat sebagai pemberi warna pada pasir kuarsa, dan dari warna tersebut presentase derajat kemurnian dapat diperkirakan. Pasir kuarsa sangat bermanfaat di bidang perindustrian. Pada industri semen, pasir kuarsa berfungsi sebagai pelengkap kandungan silika dalam semen yang dihasilkan dan pada industri keramik, pasir kuarsa sebagai pembentuk badan keramik bersama dengan bahan baku lain, seperti kaolin, lempung, felspar, dan bahan pewarna. Dalam industri lain pasir kuarsa digunakan sebagai bahan Universitas Sumatera Utara pengawet dalam bentuk silika gel untuk menjaga kelembapan karena dapat menyerap kandungan air padang barang-barang dalam kemasan, seperti sepatu, sandal, peralatan elektronik dan lain-lain. Dalam pengolahan air bersih, pasir kuarsa juga dapat digunakan sebagai adsorben untuk menyerap padatan yang terlarut dan tersuspensi, bahan organik, dan logam-logam yang berbahaya dalam air. Pasir kuarsa juga dapat bereaksi dengan logam berat dengan mengubah ion logam fluida menjadi padatan atau presiparat Lesbani, 2011. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi saringan pasir menurut Kusnoputranto 1994 antara lain : 1. Jenis Pasir Pasir yang baik adalah pasir yang banyak mengandung SiO 2 dan sebelum pemakaian, pasir harus dicuci terlebih dahulu. 2. Diameter Pasir Diameter pasir adalah ukuran garis tengah yang dipakai dalam menentukan besar kecilnya butiran pasir dalam media saring. Jika diameter pasir terlalu kecil, maka cenderung akan cepat tersumbat. Jika diameter pasir terlalu tebal, maka padatan-padatan serta bakteri tetap dapat melewati celah-celah antara butiran pasir tersebut. 3. Ketebalan Pasir Ketebalan pasir harus cukup untuk menghilangkan bakteri dan untuk menjamin kecepatan rata-rata penyaringan. Semakin tebal lapisan pasir, maka luas permukaan partikel-partikel semakin besar dan jarak yang harus ditempuh oleh permukaan air semakin panjang sehingga Universitas Sumatera Utara air yang dihasilkan akan semakin baik kualitasnya. Menurut Hernadi tahun 1983, bahwa ketebalan pasir untuk penyaringan adalah 60 – 90 cm. 4. Lama Penahanan Media Bila proses penyaringan sudah tidak lancar maka pasir dicuci kembali. 5. Penambahan Oksidator KMnO 4 Pengaktifan Pasir KMnO 4 digunakan sebagai oksidator untuk mengoksidasi zat-zat terlarut yang erat hubungannya dengan terjadinya perubahan fisik air, terutama dengan timbulnya warna, bau dan rasa, dan kekeruhan yang tidak diinginkan.

2.10.3 Karbon Aktif

Karbon aktif arang aktif merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95 karbon. Karbon atau arang aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk yang berasal dari material yang mengandung karbon misalnya tulang, kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras, batubara dan sebagainya Alamsyah, 2007. Karbon berpori atau lebih dikenal dengan nama karbon aktif, digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan warna, pengolahan limbah, pemurnian air. Karbon aktif akan membentuk amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas dan memiliki permukaan dalam yang berongga, warna hitam, tidak berbau, tidak berasa, dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar dibandingkan dengan karbon yang belum menjalani proses aktivasi. Karbon aktif merupakan Universitas Sumatera Utara senyawa karbon, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Dalam pembuatan karbon aktif perlu dilakukan proses aktivasi. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul- molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Metoda aktivasi yang umum digunakan dalam pembuatan arang aktif adalah: 1. Aktivasi Kimia : proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakaian bahan-bahan kimia. 2. Aktivasi Fisika : proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas, uap dan CO 2 . Untuk aktivasi kimia, aktivator yang digunakan adalah bahan-bahan kimia seperti hidroksida logam alkali garam-garam karbonat, klorida, sulfat, fosfat dari logam alkali tanah dan khususnya ZnCl 2 asam-asam anorganik seperti H 2 SO 4 dan H 3 PO 4 Kusnaedi, 2004. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m 2 sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 10 -2 -10 -7 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Adapun faktor yang memengaruhi daya serap karbon aktif, yaitu : Universitas Sumatera Utara 1. Sifat Serapan Banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh arang aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing- masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari sturktur yang sama. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan. 2. Temperatur Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsoprsi adalah viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah. 3. pH Derajat Keasaman. Keberadaan pH dipengaruhi oleh asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Hal ini disebabkan karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya bila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam. Universitas Sumatera Utara 4. Waktu Kontak Waktu kontak semakin lama dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. Untuk larutan yang mempunyai viskositas tinggi, dibutuhkan waktu lama yang lebih lama Sembiring, 2003.

2.10.4 Zeolit

Nama zeolit berasal dari kata “zein” yang berarti mendidih dan “lithos” yang artinya batuan, disebut demikian karena mineral ini mempunyai sifat mendidih atau mengembang apabila dipanaskan. Zeolit merupakan batuan atau mineral alam yang secara kimiawi termasuk golongan mineral silika dan dinyatakan sebagai alumina silikat terhidrasi, berbentuk halus, dan merupakan hasil produk sekunder yang stabil pada kondisi permukaan karena berasal dari proses sedimentasi, pelapukan maupun aktivitas hidrotermal. Zeolit digunakan untuk mengurangi kadarkonsentrasi bahan-bahan metal terlarut seperti Na, Mg, Ca dan Fe. Zeolit biasanya ditulis dengan reaksi kimia oksida atau berdasarkan sel kristal M 2 OAl 2 O 3 SiO 2 . Sifat umum zeolit antara lain mempunyai susunan kristal yang agak lunak, berat jenis 2 - 2,4, berstruktur tiga dimensi serta mempunyai pori-pori yang dapat diisi oleh molekul air. Zeolit ini biasanya berwarna kebiruan-kehijauan, putih dan coklat Sugiharto, 1987. Mineral zeolit dikenal sebagai bahan alam dan umumnya dalam bentuk batuan clinoptilolite, mordenite, barrerite, chabazite, stilbite, analcime dan laumonlite, sedangkan offerite, paulingite, dan mazzite hanya sedikit dan jarang dijumpai. Zeolit merupakan senyawa alumina silika SiAl yang mempunyai pori Universitas Sumatera Utara dan luas permukaan yang relatif besar, sehingga mempunyai sifat adsorpsi yang tinggi. Zeolit dengan kandungan Si yang tinggi seperti clinoptilolite, mordenite, dan ferrierite dikelompokkan sebagai batuan acidic Tsitsishvili et al dalam Setyowati, 2002. Zeolit merupakan kristal berongga yang terbentuk oleh jaringan silika alumina tetrahedral tiga dimensi dan mempunyai struktur yang relatif teratur dengan rongga yang di dalamnya terisi oleh logam alkali atau alkali tanah sebagai penyeimbang muatannya. Rongga tersebut merupakan suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air Ismaryata, 1999. Ada banyak cara aktivasi zeolit antara lain dengan perlakuan asam, perlakuan garam dan proses hidrotermal. Dengan perlakuan asam menghasilkan rasio SiAl lebih tinggi dibandingkan dengan dealuminasi melalui proses hidrotermal. Perlakuan asam menyebabkan kemampuan adsorpsi zeolit menjadi lebih tinggi karena banyaknya pori-pori zeolit yang membuka dan permukaan zeolit yang lebih luas. Aktivasi zeolit dengan perlakuan asam dan garam, karena perlakuan garam akan membantu menghilangkan pengotor-pengotor pada pori zeolit yang masih tertinggal setelah perlakuan asam. Melalui modifikasi tertentu zeolit dapat diubah menjadi suatu padatan yang mempunyai manfaat lebih, antara lain sebagai katalis, adsorben, penukar ion, dan sebagai padatan pendukung lainnya. Menurut Amelia tahun 2003, sifat zeolit meliputi : 1. Dehidrasi 2. Penukar ion Universitas Sumatera Utara 3. Adsorpsi 4. Katalis 5. Penyaringanpemisahan Proses adsorbsi dalam penggunaan zeolit terjadi akibat tumbukan antara partikel-partikel tersuspensi dengan butiran zeolit. Proses adsorbsi yang lebih penting terjadi sebagai hasil daya tarik-menarik elektrostatis. Zeolit yang bersih mempunyai muatan listrik negatif, dengan demikian dapat mengadsorbsi partikel- partikel yang bermuatan positif dalam bentuk koloid Hardjono, dkk, 2001. Menurut Tjokrokusumo tahun 1995, pada pengolahan air baku dimana proses koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat disaring dengan saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Metoda dengan menggunakan zeolit digunakan dikarenakan banyak diperoleh keuntungannya antara lain : 1. Bebas lumpur dan endapan. 2. Biaya cukup murah. 3. Bebas dari bahan kimia berbahaya pada efluennya. 4. Dapat menghasilkan air dengan kesadahan nol. 5. Sederhana dalam pengoperasian. 6. Dapat membuat air yang berada dalam kondisi pH asam menjadi lebih netral berdasarkan kapasitas perubahan kationnya yang besar. Universitas Sumatera Utara

2.7 Kerangka Konsep