PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA FISIK dan KIMIA,

  PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA FISIK dan KIMIA, PENGENDAPAN

Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi dengan pengendapan

secara gravitasi.

   Kemampuan pengolahan adalah Penurunan kandungan:

   Zat Padat Tersuspensi maksimum 65 %

   BOD maksimum 40 % dan

   BENTUK: tangki pengendapan

   Waktu pengendapan : (1,5 – 3) Jam. FILTRASI 

  Pemisahan zat padat dengan melewatkan air limbah melalui media berbutir atau saringan kain ataupun membran. Operasional Filter Operasional Filter Air Limbah dari Pengendapan Awal.

  Anthracite Pasir Silika Gravel (Media pendukung))

  Efluen Mekanisme fltrasi dng media berbutir Interception: hits & sticks

  Sedimentation: quiescent, settles, & attaches

  Flocculation: Floc gets larger within filter

  Entrapment: large floc gets trapped in

  Floc particles Granular media, e.g., grain of sand

PENGOLAHAN SECARA KIMIA

  

Netralisasi : penambahan bahan kimia

berupa zat asam ataupun basa terhadap

air limbah yang bersifat asam maupun

basa, sampai pH berkisar 7,0

   Bahan Kimia yang diperlukan :

   Asam : H SO , HCl, HNO

  2

  4

  3 

  Basa : Ca(OH) , NaOH

  2

  Koagulasi Kimiawi 

  Tujuan 

  Mengikat dan menyisihkan senyawa organik dan anorganik serta partikel – partikel koloid berukuran halus.

   Penambahan koagulan : Kapur, Tawas. Garam

Besi, dan polimer untuk merubah muatan ion.

   Aplikasi

   Penambahan bahan koagulan dng disertai pengadukan cepat

   Dilanjutkan dengan mekanisme pengadukan lambat (flokulasi) agar terbentuk gumpalan yang besar,

  

  Continued … Chemical Coagulation + + Lime Heavy metals Alum SS removal SS removal P removal

  Aluminum sulfate P removal + - Polymer SS control Iron SS removal +

  

P removal

Ferric chloride Ferric sulfate

  Mekanisme: Ferrous sulfate

  Destabilisasi dengan netralisasi muatan ion

• – Reduksi muatan yang mengikat bagian pertikel –
• – partikel halus.

  _ _

• _ _ _ _
>
• _ + +

  _ + + _

• _ _

  _ + _

  Flokulasi 

  Tujuan 

  Menghasilkan gumpalan terbesar agar mudah diendapkan ataupun disaring 

  Aplikasi 

  Pengadukan lambat setelah pengadukan cepat (koagulasi) 

  Mixing – Mekanis, aerasi ataupun hidrolis

  Q Infl Q

  Gentle Mix / Rapid

  Mekanisme netralisasi pada proses koagulasi

• -10mV +10mV

  ＋

  Electrostatic repulsion

The range where the

Electrostatic repulsion (stable)

binding due to van der

(stable)

  Waals’ force can occur ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  Dispersion Dispersion

  

Coagulation Colloidal particles (negative charge) Colloidal particles electrically repel each other (very stable)

  ＋

＋

＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  Synthetic polymer (negative charge ） Coagulant polymer （ positive charge ）

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ Charge neutralization by absorption of coagulant polymer

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋ ＋ ＋

  ＋ ＋

Formation of coagulant

polymer by addition of

coagulants

  

Mekanisme Koagulasi Flocculation Example Flocculation Example Water coming from rapid mix.

  Water goes to sedimentation basin.

PENGOLAHAN AIR LIMBAH MENGANDUNG LOGAM BERAT

  

Kandungan logam berat dalam air limbah



  Cadmium (Cd), 

  Chrom (Cr), 

  Timbal (Pb), 

  Seng (Zn), 

  Nikel (Ni), 

  Tembaga (Cu),  Cyanida (CN).  dll

   BAHAN PENCEMAR INI UMUMNYA BERSIFAT RACUN BAGI MIKROORGANISME DAN MAKHLUK HIDUP.”

  

Kriteria kualitas air buangan industri

yang dibuang ke badan air permukaan tidak boleh memberikan gangguan pada ekosistim biota air yang ada didalamnya

   Menurut (U.S. EPA 1986) batasan

maksimum konsentrasi logam berat

BERDAMPAK akut dan kronis pada ekosistim :

  

badan sungai-danau sebesar 0,012 –

1,00  g/l

   air laut sebesar 0,025 – 560  g/l .

MUTU LIMBAH CAIR UNTUK INDUSTRI ELEKTROPLATING

  2 Volume Limbah Cair Maksimum per satuan produk 20 liter/m

  produk yang dilapisi Parameter Kadar maksimum (mg/l) TSS

  20 CN 0,2

• +6

  Cr 0,1 Cr, Total 0,5 Cu 0,6 Zn

  1 Ni

  1 Cd 0,05 Pb

  0,1

PRINSIP PENURUNAN LOGAM BERAT DALAM AIR LIMBAH 1.

  PRESIPITASI – PENGENDAPAN – PENYARINGAN 2. PRESIPITAS I– PENGENDAPAN –

PENYERAPAN/ PERTUKARAN ION.

  

PRESIPITASI KIMIA

   “

  PRESIPITASI KIMIA ADALAH SUATU PROSEDUR STANDAR UNTUK MENYISIHKAN/MENURUNKAN LOGAM BERAT DARI AIR DAN AIR LIMBAH.”

  

PRESIPITAT ADALAH BUTIRAN HALUS HASIL

  

EFISIENSI PENGOLAHAN DENGAN PRESIPITASI

TERGANTUNG PADA DUA FAKTOR:

  

KELARUTAN TEORITIS

  

PEMISAHAN PADATAN DARI LARUTAN YANG MEMBAWANYA.

  

EFISIENSI PRESIPITASI DAPAT DIBANTU DENGAN BAHAN KOPRESIPITASI.

  

“BAHAN KIMIA KOPRESIPITASI BERFUNGSI

MENYERAP, MENGGUMPALKAN.”

   BAHAN KIMIA BERSIFAT KOPRESIPITASI ADALAH ALUMINIUM HIDROKSIDA (AL(OH) DAN FERI

  3 HIDROKSIDA FE(OH) .

  3 

  

BAHAN KIMIA PEMBENTUK PRESIPITAT : KAPUR

(CaO) ATAU SODA API (NaOH).

  

Reaksi – reaksi presipitasi hidroksida untuk

semua logam – logam kationik (M )
• ++ CO

  3 co

  3 M SO + Ca(OH) M(OH) ++

  4

  2 + Ca SO ++

  2

  4 Cl

  2 Cl

  2 CO CO

  3 3 + ++ M SO + 2 Na(OH) M(OH) + Na SO

  4

  2

  4 Cl Cl

  2

  2

   Kelebihan Kapur dari Sodium :

   garam – garam kapur bersifat mengendap dan dapat bertindak sebagai Ko- presipitat.

   mudah didapatkan dipasaran

   Kerugian pemakaian kapur : Jumlah lumpur lebih besar.

   Logam berat dapat pula dipresipitasi sebagai Sulfida dan karbonat.

  

Beberapa bentuk reaksi sulfda dan karbonat

adalah sebagai berikut : Na

  2 Na

  2 CO NaH

  3 NaH CO

  3 M SO + Mg S MS + ++

  4 Mg SO

  4 Cl H

  2

2 H Cl

  2

  2

   PENGENDAPAN LOGAM Pb dan Ni LEBIH

BAIK DENGAN PRESIPITASI KARBONAT

  

   ION - ION PENGGANGGU PRESIPITASI : ION CIANIDA DAN AMMONIA.

   Cyanida dihilangkan dengan khlorinasi alkali

  

Ammonia dihilangkan dengan aerasi dan

khlorinasi titik retak.

  6+ “Pengolahan limbah Krom (Cr ) harus direduksi terlebih dahulu menjadi krom 3+ trivalen (Cr ) kemudian di presipitasI dengan Kapur”.

  Penyerapan (adsorpsi) 

  Penyerapan Anion dan kation dapat dilakukan dengan menggunakan media penyerap seperti Karbon Aktif, Aluminium

Oksida, Besi Oksida, Silika, Lempung dan

bahan sintetis (Zoelit, resin).

   Proses Adsorpsi merupakan fungsi , pH tinggi untuk penyerapan Kation sedang pH rendah untuk penyerapan Anion

  Pertukaran Ion (Ion Exchange) Media penukar yang umum + + digunakan adalah ion Na dan H . Reaksi yang umum terjadi adalah :

2+ 2+

+ +
• - 2 2+ 2+ + + -

  2R Na + M -M + 2Na  R

  2R H + M -M + 2H  R

  2

  PERFORMANSI (KINERJA) PROSES PENYISIHAN LOGAM Teknologi Konsentrasi Efuen  g Cd/l

• Presipitasi hidroksida , pH 8 – 8,5

  100 – 1000 40 – 50 0,7 – 80 2 – 29 5 – 10 Cadmium (Cd)

• Kopresipitasi dengan Fe(OH)3, pH 6 – 10
• Presipitasi hidroksida dengan penyaringan, pH 10 – 11,5
• Presipitasi Sulfda dan Kapur, pH 8,5 – 10
• Presipitasi Sulfda

  

. Krom (Chromium ,Cr).

   Metode : reduksi valensi dan presipitasi

   Proses reduksi :

   Asidifikasi, menjadi pH 2 – 3

   Penambahan kimia reduktor : Sulfur

dioksida, Sodium Bisulfite, Ferrous

Sulfate.

  Teknologi Konsentrasi Efuen  g Cr/l Hexavalent Chromium :

• Ferrous Sulfat
>Metabisulfte
• Sulfur dioxide reduction
>Bisulfte reduction
• Ion Exchange

  Trivalent Chromium :

• Presiptasi, pH 10
>Presipitasi dengan fltrasi, pH 10
• Presipitasi kapur dan sulfda dengan

  fltrasid 10 – 1000 1 – 500 10 - 100 5 – 100 10 – 1000 20 – 170

  50

  10

  Tembaga (Cu)

Metode pengolahan standar adalah presipitasi. pH optimum presipitasi Cu

adalah pH 9 dan pH 10. Ion Pengganggu CN dan Ammonia

  Teknologi Konsentrasi Effluen  g Cu/l

  

-Presipitasi hidroksida dengan 10 – 400

filtrasi, pH 8,5

   Presipitasi hidroksida plus sulfida 10 –200 dengan filtrasi, pH8,5

   Pertukaran Ion 10 – 50

   Presipitasi Sulfida

  10

  Timbal (Pb) 

  Metode standard : Presipitasi timbal 

  Penggangu proses : Timbal Organik  Pretreatmen : Khlorinasi pemecah senyawa organik.

  Teknologi Konsentrasi Effluen  g Pb/l

   -Presipitasi hidroksida, pH 11,5

   Presipitasi karbonat pH 9 - 9,5

   Presipitasi Sulfida

   Presipitasi Sulfida dan Kapur 10 – 500 10 – 30

  10

  5

  Nikel (Ni) Teknologi Konsentrasi Efuen

   g Ni/l

   -Presipitasi kapur, pH 9 - 12  Presipitasi kapur dengan fltrasi , pH 9 - 12

   Presipitasi Sulfda dan Kapur 500 50 – 150

  40

  Seng (Zn) 

  Presipitasi hidroksida adalah metoda standar reduksi Zn. Zn Bersifat Amphoter Teknologi Konsentrasi Effluen  g Zn/l

   -Presipitasi kapur, pH 8 - 10

   Elektrolisa

   Presipitasi kapur dengan filtrasi, pH 8 - 10

   Pertukaran Ion

   Reverse Osmosis

   Presipitasi kapur berganda dengan filtrasi

   Presipitasi Sulfida 400 – 1000 300 – 700 10 – 300

  50 5 – 50 5 – 15

  10

  Sianida (CN) 

  Proses pengolahan : 

  Oksidasi dengan Khlor 

  Dekomposisi elektorlitik, bila konsentrasi sianida sangat tinggi, 

  Ozonisasi, 

   Penyerapan dengan karbon aktifd