M
3+
+ 3H
2
O ↔ MOH
3
↓ + 3 H Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid.
Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok- flok flokulasi. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah Degremont, 1991 :
Al
2
SO
4 3
+ 6 Na
2
CO
3
+ 6 H
2
O ↔ 2 AlOH
3
↓ + 12 Na
+
+ 6 HCO
3 -
+ 3 SO
4 3-
2 Al
2
SO
4 3
+ 6 Na
2
CO
3
+ 6 H
2
O ↔ 4 AlOH
3
↓ + 12 Na
+
+ 6 CO
2
+ 6 SO
4 3-
Reaksi koagulasi yang terjadi : Al
2
SO
4 3
+ 3H
2
O + 3 Na
2
CO
3
→ 2 AlOH
3
+ 3 Na
2
SO
4
+ 3 CO
2
Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanen menurut proses soda dingin menurut reaksi Degremont, 1991 :
CaSO
4
+ Na
2
CO
3
→ Na
2
SO
4
+ CaCO
3
↓ CaCl
4
+ Na
2
CO
3
→ 2 NaCl + CaCO
3
↓ Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok-
flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah overflow yang selanjutnya akan masuk ke penyaring
pasir sand filter untuk penyaringan. Pemakaian larutan alum untuk kekeruhan sebesar 146 NTU adalah 25 ppm
Quipro, 2008 terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54 Crities, 2004.
Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan: Total kebutuhan air
= 198.895,439 kgjam
Pemakaian larutan alum = 19,719 ppm
Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 19,719 = 10,648 ppm
Larutan alum yang dibutuhkan = 19,719.10
-6
× 198.895,439 = 3,922 kgjam Larutan abu soda yang dibutuhkan
= 10,648.10
-6
× 198.895,439 = 2,117 kgjam
7.2.6 Filtrasi
Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Penyaring pasir sand filter yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu:
a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau green sand
b. Lapisan II terdiri dari antrasit
Universitas Sumatera Utara
c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil gravel
Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan
regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik back washing. Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai
kebutuhan. Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses
demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, tempat ibadah, dan poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor
untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, CaClO
2
. Perhitungan kaporit yang diperlukan:
Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 198.895,439 kgjam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70
Kebutuhan klorin = 2 ppm
Gordon, 1968 Total kebutuhan kaporit
= 2 ×10
-6
× 198.895,4390,7 = 0,568 kgjam
7.2.7 Demineralisasi
Air umpan ketel uap dan air pendingin pada reaktor harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat
demineralisasi dibagi atas:
7.2.7.1 Penukar Kation Cation Exchanger
Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran
antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IRR–122 Lorch, 1981.
Reaksi yang terjadi:
2H
+
R + Ca
2+
→ Ca
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mg
2+
→ Mg
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mn
2+
→ Mn
2+
R + 2H
+
Untuk regenerasi dipakai H
2
SO
4
dengan reaksi:
Ca
2+
R + H
2
SO
4
→ CaSO
4
+ 2H
+
R
Universitas Sumatera Utara
Mg
2+
R + H
2
SO
4
→ MgSO
4
+ 2H
+
R Mn
2+
R + H
2
SO
4
→ MnSO
4
+ 2H
+
R
Perhitungan Kesadahan Kation Air Sungai Rokan mengandung kation Fe
2+
, Mn
2+
, Zn
2+
, Pb
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
dan Cu
2+
masing-masing 10 mgL, 0,016 mgL, 0,0012 mgL, 63 mgL, 87 mgL, 132 mgL, dan 0,0032 mgL Tabel 7.4.
Total kesadahan kation = 10 + 0,016 + 0,0012 + 63 + 87 + 132 + 0,0032 mgL = 160,020 mgL = 0,160020 gL
Jumlah air yang diolah = 196.982,904 kgjam =
3 3
Lm 1000
kgm 995,5
kgjam 4
196.982,90 ×
= 197.873,334 Ljam Kesadahan air
= 0,16002 grL×197.873,334 Ljam×24 jamhari×10
-3
kggr = 759,930 kghari
Ukuran Cation Exchanger Jumlah air yang diolah = 196.982,904 kgjam = 871,210 galmenit
Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation
= 11 ft – 0 in = 3,353 m
3
- Luas penampang penukar kation = 95 ft
2
= 8,826 m
2
- Jumlah penukar kation = 2 unit
Volume resin yang diperlukan
Total kesadahan air = 759,930 kghari Dari Tabel 12.5, Nalco, 1988, diperoleh :
- Kapasitas resin = 20 kgrft
3
- Kebutuhan regenerant = 6 lb H
2
SO
4
ft
3
resin Kebutuhan resin =
3
kgft 20
kghari 759,930
= 37,997 ft
3
hari Volume minimum resin pada 30 in = 240 ft
3
Tabel 12.4, Nalco, 1988 Tinggi resin yang dibutuhkan per alat penukar kation =
95 240
= 2,526 ft
Universitas Sumatera Utara
Waktu regenerasi =
kghari 759,930
kgft 20
ft 240
3 3
×
= 6,316 hari Kebutuhan regenerant H
2
SO
4
= 759,930 kgrhari ×
3 3
kgrft 20
lbft 6
= 227,979 lbhari = 4,309 kgjam
7.2.7.2 Penukar Anion Anion Exchanger
Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat di dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA-410
Lorch,1981. Reaksi yang terjadi : 2ROH + SO
4 2-
→ R
2
SO
4
+ 2 OH
-
ROH + Cl
-
→ RCl + OH
-
Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi : R
2
SO
4
+ 2 NaOH → Na
2
SO
4
+ 2 ROH RCl + NaOH
→ NaCl + ROH
Perhitungan Kesadahan Anion
Air Sungai Rokan, mengandung Anion : CO
3 2-
, SO
4 2-
, Sulfida, NO
3 2-
, masing-masing 130 mgL, 0,0025 mgL, 0,00012 mgL, 0,0031 mgL Tabel 7.4.
Total kesadahan anion = 130 + 0,0025 + 0,00012 + 0,0031 mgL = 130,006 mgL = 0,130 grL
Jumlah air yang diolah = 196.982,904 kgjam =
3 3
Lm 1000
kgm 995,5
kgjam 4
196.982,90 ×
= 197.873,334 Ljam Kesadahan air
= 0,130 grL × 197.873,334 Ljam × 24 jamhari × 10
-3
kggr = 617,392 kghari
Ukuran Anion Exchanger Jumlah air yang diolah = 197.873,334 Ljam
Dari Tabel 12.4 , The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion
= 11 ft – 0 in - Luas penampang penukar anion
= 95,000 ft
2
- Jumlah penukar anion = 1 unit
Universitas Sumatera Utara
Volume resin yang diperlukan
Total kesadahan air = 617,392 kghari Dari Tabel 12.7, The Nalco Water Handbook, diperoleh :
- Kapasitas resin = 12 kgrft
3
- Kebutuhan regenerant = 5 lb NaOHft
3
resin Jadi, kebutuhan resin =
3
kgrft 12
kghari 617,392
= 51,449 ft
3
hari Volume minimum resin pada 30 in = 240 ft
3
Tabel 12.4, Nalco, 1988 Tinggi resin yang dibutuhkan per alat penukar kation =
95 240
= 2,526 ft
Waktu regenerasi =
kghari 617,392
kgft 12
ft 240
3 3
×
= 4,665 hari Kebutuhan regenerant NaOH = 617,392 kgrhari ×
3 3
kgrft 12
lbft 5
= 257,247 lbhari = 4,862 kgjam
7.2.8 Deaerator
