MK Unit Proses Teknik Lingkungan

Pengolahan Fisik
Kimiawi
MK Unit Proses Teknik
Lingkungan
Ali Masduqi

Topik yang dibahas:
• Koagulasi-fokulasi
• Disinfeksi
• Aerasi
• Adsorpsi
• Pertukaran Ion
Monday, November 05, 2
018

2

KOAGULASI-FLOKULASI

Monday, November 05, 2
018

3

KOAGULASI-FLOKULASI
Aplikasi koagulasi-fokulasi pada
pengolahan air dan air limbah:
• Menurunkan/menghilangkan kadar
partikel tersuspensi/koloid dengan
cara mengubah partikel menjadi
coagulated particles, sehingga
mudah diendapkan

Monday, November 05, 2
018

4

Larutan
koagulan

inlet
outlet

pengadukan cepat

pengadukan lambat

Koagulasi
2+

Ca2+

-

Ca (HCO3 )2

Ca2+(HCO3-)2

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Na+
Ca2+
Mg2+

Flokulasi

Ca2+(HCO3-)2

Partikel koloid stabil

2+

Ca

Al3+
Al3+

Al3+

Al(OH)3

Mg2+

Al(OH)3
Al3+

Al3+

Al3+
Na+

Al3+

Al(OH)3

Al3+

Al(OH)3

Mg2+

Destabilisasi partikel

Pembentukan flok besar

Pengadukan
• Proses koagulasi-fokulasi membutuhkan
PENGADUKAN CEPAT DAN PENGADUKAN
LAMBAT
• Kecepatan pengadukan dinyatakan
dengan GRADIEN KECEPATAN
(G):
P
G 

 .V

P = suplai tenaga ke air (N.m/detik)
V
= volume air yang diaduk, m3
 = viskositas absolut air, N.detik/m2

Gradien Kecepatan
• Pengadukan cepat  G= 300 sampai
1000 detik-1 (waktu pengadukan
tidak lebih dari 1 menit)
• Pengadukan lambat  G= 20 sampai
100 detik-1 (waktu pengadukan 15
hingga 60 menit)

Jenis Pengadukan
• Mekanis
• Hidrolis
• Pneumatis

Pengadukan Mekanis

• menggunakan alat pengaduk berupa
impeller yang digerakkan dengan motor
bertenaga listrik
motor

bak pengaduk

inlet

outlet
impeller

inlet

outlet

kompartemen I

kompartemen II

kompartemen III

Pengadukan Hidrolis
• memanfaatkan gerakan air sebagai tenaga
pengadukan
baffle

channel

inlet

Pembubuhan koagulan

outlet

Pengadukan Pneumatis
• menggunakan udara (gas) berbentuk
gelembung yang dimasukkan ke dalam air
sehingga menimbulkan gerakan
pengadukan pada air

koagulan

outlet
inlet
udara

gelembung udara

Reaksi kimia untuk
menghasilkan fok
Al2(SO4)3.14H2O + 3Ca(HCO3)2  2Al(OH)3 +
3CaSO4 + 14H2O + 6CO2
2FeSO4.7H2O + 2Ca(OH)2 + 1/2 O2  2Fe(OH)3 +
2CaSO4 + 13H2O
Fe2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2  2Fe(OH)3 + 3CaSO4 +
6CO2
2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2  2Fe(OH)3 + 3CaCl2 + 6CO2

Monday, November 05, 2
018

12

Beberapa Jenis Koagulan
Nama Kimia

Nama Lain

Rumus Kimia

Berat Molekul

Alum

Al2(SO4)3.14,3H2O 599,77

Alum cair

Al2(SO4)3.49,6H2O 1235,71

Besi (III) klorida,
Besi triklorida

FeCl3

162,21

FeCl3.6H2O

270,30

FeCl3.13,1H2O

398,21

Besi (III) sulfat,
Besi persulfat

Fe2(SO4)3.9H2O

562,02

Ferri sulfat cair

Fe2(SO4)3.36,9H2O 1064,64

Copperas

FeSO4.7H2O

Aluminium sulfat

Ferri klorida
Ferri klorin cair

Ferri sulfat

Ferro sulfat

Monday, November 05, 2
018

278,02

Densitas
bulk,
kg/m3

Sp
Gr

1000-1096

1,25-

 

1,30-

721-962

 

962-1026

 

 

1,20-

1122-1154

 

 

1,40-

1010-1058

 

Wujud
Putih terang,
padat
Putih atau
terang- abu abu
kekuningan, cair
Hijau-hitam,
bubuk
Kuning-coklat,
bongkahan
Coklat
kemerahan, cair
Merah-coklat,
bubuk
Coklat
kemerahan, cair
Hijau,
bongkahan
kristal

13

Kebutuhan koagulan
• Besarnya kebutuhan koagulan tidak
dapat ditentukan secara
stoikiometris, sehingga harus
ditentukan dengan percobaan
laboratorium (jar test)

Monday, November 05, 2
018

14

Jar Test
• Pemilihan koagulan dan kadarnya
membutuhkan studi laboratorium
atau pilot plant (menggunakan jar
test apparatus) untuk mendapatkan
kondisi optimum

DISINFEKSI

Monday, November 05, 2
018

16

DISINFEKSI
• Berfungsi untuk:
– membunuh mikroba pathogen pada air
limbah sebelum dibuang ke lingkungan
– membunuh mikroba pathogen pada air
minum sebelum
didistribusikan/dikonsumsi

• Metoda: fsik atau kimiawi

Monday, November 05, 2
018

17

Radiasi Ultra Violet
• Sumber sinar ultra violet  lampu
mercury tekanan rendah
• Radiasi ultra violet dengan panjang
gelombang sekitar 254 nm
menembus dinding sel
mikroorganisme dan diabsorpsi oleh
bahan seluler sehingga menghalangi
replikasi

• Penonaktifan bakteri oleh sinar UV:
Nt
ln
 kIt
No
Nt = densitas bakteri yang tersisa setelah disinari UV
(organisme/100 ml)
No = densitas bakteri sebelum disinari UV (organisme/100
ml)
k = konstanta kecepatan penon-aktifan (cm2/W.det atau
cm2/W.menit)
I = intensitas input energi ultra violet (W/cm2)
t = waktu pemaparan, detik atau menit

Klorinasi
• Klorinasi adalah penggunaan
senyawa klor sebagai disinfektan
• Senyawa klor yang umum digunakan:
– gas klor (Cl2),
– kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2),
– sodium hipoklorit (NaOCl)
– klor dioksida (ClO2)

Reaksi pada klorinasi
0

90

10

80

20

70

30

60

40

50

50

40

60

30

70

20

80

10

90

0

100
4

5

6

7

8
pH

9

10

11

%OCl-

100

%HOCl

• Cl2 + H2O  HOCl + H+
+ Cl• HOCl  H+ + OCl• Jumlah HOCl dan OCl- yang
ada dalam air disebut klor
tersedia bebas

Penentuan dosis klor
Rekasi yang terjadi saat awal pembubuhan
klor:
• NH3 + HOCl  NH2Cl (monokloramin) + H2O
• NH2Cl + HOCl  NHCl2 (dikloramin) + H2O
• NHCl2 + HOCl  NCl3 (nitrogen triklorida) +
H2O
Klor aktif
(mg/l)

Bereaksi
dengan
NH3

Terbentuk
N2

Klor yang dibubuhkan (mg/l)
Breakpoint chlorination

Dosis klor

• Problem: What should the chlorinator setting be
(lb/day) to treat a fow of 3 MGD if the chlorine
demand is 12 mg/L and a chlorine residual of 2
mg/L is desired?
• Chlorine dose (mg/L) = 12 mg/L + 2 mg/L = 14
mg/L
• Then we can make the mg/L to lb/day calculation:
14 mg/L × 3 MGD × 8.34 lb/gal = 350 lb/day
Monday, November 05, 2
018

23

• Problem: A total chlorine dosage of 10 mg/L is required
to treat a particular wastewater. If the fow is 1.4 MGD
and the hypochlorite has 65% available chlorine, how
many lb/day of hypochlorite will be required?
• Solution:
1. Calculate the lb/day chlorine required using the mg/
L to lb/day equation:
mg/L × MGD × 8.34 lb/gal = lb/day
10 mg/L × 1.4 MGD × 8.34 lb/gal = 117 lb/day
2. Calculate the lb/day hypochlorite required.
Because only 65% of the hypochlorite is chlorine,
more than 117 lb/day will be required:
Monday, November 05, 2
018

24

Disinfeksi dengan Ozone
(O3)
• Pemakaian ozone yang paling umum
adalah untuk disinfeksi terhadap
bakteri dan virus.
• Dosis ozone sebesar 0,4 mg/l dalam
waktu 4 menit (faktor waktu kontak
(CT) = 1,6) mampu menghilangkan
bakteri patogenik dan polivirus
• Faktor CT sebesar 2 diperlukan untuk
menjamin penghilangan total Giardia
cysts

Bak kontaktor
Off-gass

Ozonated
water

Ozone

Rumus disinfeksi
dN
N
 kC n N
ln
 kC n t
dt
No
di mana :
N = jumlah patogen pada waktu t
N0 = jumlah patogen pada t = 0
C = konsentrasi disinfektan, mg/l
t = waktu, menit
k = koefsien kematian spesifk, (mg/l)-1menit –1
n = koefsien pengenceran
Kematian spesifk dari O3 terhadap beberapa organisme
untuk n = 1 :
- enteric bacteria
: 500
- virus
:5
- spora
:2
- cyst amuba
: 0.5

Contoh soal

Monday, November 05, 2
018

28

AERASI

Monday, November 05, 2
018

29

AERASI
• Transfer gas/aerasi didefnisikan
sebagai perpindahan gas dari fase gas
menuju fase cair atau sebaliknya
• Transfer gas dan aerasi merupakan
proses penting dalam pengolahan air
limbah:
–
–
–
–
–

Penambahan oksigen terlarut
Penyisihan rasa, bau, dan warna
Penyisihan bahan organik
Penyisihan karbon dioksida
Penyisihan hidrogen sulfda

Monday, November 05, 2
018

30

Type of aeration
• Difused aeration
• Gravity aeration
– Cascade aeration
– Tray aeration
– Spray aeration
– Packed tower

• Mechanical aeration

Monday, November 05, 2
018

31

Aeration
Difused Aeration:
• Coarse Bubble
• Fine Bubble

Monday, November 05, 2
018

32

Difused Aeration

 Diffusers

Difused Aeration

 Pipe with
drilled holes

Gravity Aeration

Tray aeration
Cascade

35

Gravity Aeration

Spray aeration

Monday, November 05, 2
018

36

Gravity Aeration

Packed tower

37

Mechanical
Aeration

Monday, November 05, 2
018

38

Modeling Gas Transfer
Henry’s Law:
S=KP
• S = solubility of the gas, mg gas/L
• P = partial pressure of the gas
• K = solubility constant

If a gas is 60% O2 and 40% N2 and the total
pressure of the gas is 1 atm (101 KPa), the partial
pressure of O2 = 0.6 x 101 = 60.6 Kpa. The total
pressure is equal to the sum of the partial pressures
(Dalton’s Law)
Monday, November 05, 2
018

39

Example
At one atmosphere, the solubility of pure oxygen is 46
mg/L in water with no suspended solids. What would
be the solubility if the gas were replaced by air?
• With Pure oxygen:
S=KP
46 = K x 1
K = 46 mg/(L-atm)
• With air:
S=KP
Since air is 20% oxygen, P = 1 x 0.2 = 0.2 atm
S = 46 x 0.2 = 9.2 mg/L
Monday, November 05, 2
018

40

Oxygen Transfer
The rate of oxygen transfer is proportional to the
diference in the oxygen concentration that exists in
the system (C) and the saturation concentration
(Cs):
dC/dt ~ (Cs – C)
• The constant of proportionality is called the gas
transfer
coefcient, KLa
C
t
dc

dt

 K La ( C s  C )

• Integrating:

Monday, November 05, 2
018

dc
 K La dt

C C
Co s
0

Cs  C
ln
 K La t
C s  Co
41

Temperature efect

( K La )T  ( K La )20

( T 20 )

• θ = 1.015 – 1.040 (typical 1.024)

Monday, November 05, 2
018

42

Konsentrasi Oksigen Terlarut (pada Tekanan 760 mmHg)
Suhu, oC
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30

Oksigen Terlarut Jenuh, Cs (mg/l) pada kadar garam (mg/l)
0
5000
10000
15000
20000
14,62
13,79
12,97
12,14
11,32
13,84
13,05
12,28
11,52
10,76
13,13
12,41
11,69
10,97
10,25
12,48
11,79
11,12
10,45
9,78
11,87
11,24
10,61
9,98
9,36
11,33
10,73
10,13
9,55
8,98
10,83
10,28
9,72
9,17
8,62
10,37
9,85
9,32
8,8
8,3
9,95
9,46
8,96
8,47
7,99
9,54
9,07
8,62
8,15
7,7
9,17
8,73
8,3
7,85
7,42
8,83
8,42
7,99
7,57
7,14
8,53
8,12
7,71
7,3
6,87
8,22
7,81
7,42
7,02
6,61
7,92
7,53
7,14
6,75
6,37
7,63
7,25
6,86
6,49
6,13

Sumber: Reynolds dan Richards (1996)
Monday, November 05, 2
018

43

Example

Monday, November 05, 2
018

44

Monday, November 05, 2
018

45

Example
• Two difusers are to be tested for their oxygen
transfer capability. Tests were conducted at 20oC
using the system shown below, with the following
results:
Time, min
0
1
2
3

Monday, November 05, 2
018

Dissolved Oxygen, mg/L
Air-max
Wonder
Diffuser
Diffuser
2
3.5
4
4.8
4.8
6
5.7
6.7

46

D=S-C
Time, min Air-max
Wonder
Diffuser
Diffuser
0
7.2
1
5.2
2
4.4
3
3.5

5.7
4.4
3.2
2.5

• KLa = slope of the lines
• Air-Max: Kla = 2.37 min-1
• Wonder: Kla = 2.69 min-1
Monday, November 05, 2
018

47

Contoh Soal
Percobaan aerasi dengan menggunakan
surface aerator dalam tangki uji berbentuk
silinder dengan volume 600 liter dengan
kondisi suhu air 28C dan tekanan
atmosfer 750 mm Hg. Data yang diperoleh
Waktu (menit)
C (mg O2/l)
adalah:
0
10
20
30
40
50
60

Monday, November 05, 2
018

0
2,6
4,8
6
7,1
7,3
7,8

48

Penyelesaian
• Pada suhu 28C dan tekanan 760 mm Hg
nilai Cs = 7,92 mg/L, karena dioperasikan
pada tekanan 750 mmHg, maka diperlukan
koreksi nilai Cs untuk penentuan KLa. Pada
Pp
750  28,6
suhu ini tekanan uap
Cs air
Cs760 Pv =28,6
7 ,92 x mm Hg
7 ,81mg / L
760  p
760  28,6
sehingga:
• Data percobaan diolah
sebagai berikut :

Monday, November 05, 2
018

Waktu
(menit)

C (mg O2/l)

Cs - C

0
10
20
30
40
50
60

0
2,6
4,8
6
7,1
7,3
7,8

7,81
5,21
3,01
1,81
0,71
0,51
0,01
49

Tekanan jenuh uap air
Suhu C

Tekanan uap (mm Hg)

0

4,5

5

6,5

10

9,2

15

12,8

20

17,5

25

23,8

30

31,8

Monday, November 05, 2
018

50

Selanjutnya dibuat grafk hubungan antara
ln (Cs – C) Vs t, diperoleh kemiringan garis
(slope) = KLa = 0,0931/menit = 5,59/jam
3

f(x) = − 0.09 x + 2.76
R² = 0.8

2
1
0
0

10

20

30

40

50

60

70

ln (Cs-C) -1
-2
-3
-4
-5
Monday, November 05, 2
018

t (menit)

51

Aplikasi Nilai KLa
•

 
•

Surface aerator pada Contoh Soal di atas digunakan pada
tangki aerasi dengan volume 500 m3 dan suhu air 30C.
Hitunglah (a) nilai KLa, (b) jumlah oksigen yang ditransfer per
jam.
Penyelesaian :
(Kla)28C = 5,59 /jam
(KLa) 20C = (KLa)T x 20-T =(5,59) x (1,024)20-28 = 4,62 /jam
(KLa) 30C = (KLa)20 x T-20 =(4,62) x (1,024)30-20 = 5,86 /jam
Jumlah Oksigen yang diperlukan :
kg O2/ jam = (KLa) 30C x Cs x V
pada 30C konsentrasi jenuh Cs = 7,63 mg O2/l = 7,63. 10-6
kg O2/l
kg O2/ jam = 5,86/jam x 7,63 x 10-6 kg O2/l x 500.000 liter

Monday, November 05, 2
018

= 22,36 kg O2/jam

52

ADSORPSI

Monday, November 05, 2
018

53

ADSORPSI
• ADSORPSI: serangkaian proses
yang terdiri atas reaksi-reaksi
permukaan zat padat (disebut
adsorben) dengan bahan
pencemar yang diadsorpsi
(disebut adsorbat)

Monday, November 05, 2
018

54

Pengelompokan Adsorpsi:
• Adsorpsi fsik
• Adsorpsi kimiawi
• Adsorpsi pertukaran

Monday, November 05, 2
018

55

Aplikasi Adsorpsi
Pada pengolahan air limbah:
• untuk penyisihan bahan organik nonbiodegradable atau refractory
organic
• untuk penyisihan logam berat

Monday, November 05, 2
018

56

Activated carbon

Operasi Adsorpsi
• Batch atau sequencing batch
reactor (SBR)
• Kontinyu

Monday, November 05, 2
018

58

Model Adsorpsi
• SISTEM BATCH:
– Model Adsorpsi Langmuir
– Model Adsorpsi Freundlich
– Model Adsorpsi B.E.T (Brunauer, Emmett,
Teller)

• SISTEM KONTINYU:
– Model
– Model
– Model
– Model

Transfer Massa
Bohart-adams
Pendekatan Bed Depth / Service Time
Pendekatan Matematis / Grafs

Monday, November 05, 2
018

59

Model adsorpsi Langmuir
• PERSAMAAN:

x/
m

C
Monday, November 05, 2
018

x q m bC

m 1  bC
x/m= kap. adsorpsi, g/g
qm=kap. adsorpsi maks.
C=konsentrasi, mg/L
b=koef. langmuir

60

• Linierisasi persamaan Langmuir:

x q m bC

m 1  bC

1
1
1


x / m qmbC qm

1
Slope
qm b
=

1 .
x/m
Monday, November 05, 2
018

1/C

61

Model adsorpsi
Freundlich
• PERSAMAAN:

x
m

1
 KC n

x/m

C
Monday, November 05, 2
018

62

• Linierisasi persamaan Freundlich:

x
m

1
 KC n

x
1
ln  ln K  ln C
m
n

1
Slope
n
=

ln x/
m

Monday, November 05, 2
018

ln

63

Contoh soal
Air limbah dengan COD 80 mg/l diolah dengan
adsorpsi menggunakan karbon aktif. Efuen yang
diharapkan adalah tidak lebih dari 15 mg/l COD.
Data hasil percobaan ditabulasi sebagai berikut:
Flask
1
2
3
4
5
6
7

Massa karbon
(mg)
0
50
100
200
500
800
1000

Volume larutan
(ml)
250
250
250
250
250
250
250

COD akhir
(mg/l)
80
49
31
20
7
4
3

• Tentukan konstanta Freundlich
• Tentukan konstanta Langmuir
11/5/18

64

Penyelesaian:
• Hitung massa COD teradsorpsi (x):
x = (CODawal - CODakhir) x volume = (80 mg/l - 49 mg/l) x 0,25 l = 7,75 mg

• Hitung x/m:
x/m = 7,75 mg / 50 mg = 0,155 mg/mg

• Hitung ln (x/m) dan ln Ce:
– ln (x/m) = ln 0,155 = -1,864
– ln Ce = ln 49 = 3,892

• Hitung 1/(x/m) dan 1/Ce:
– 1/(x/m) = 1/0,155 = 6,452
– 1/Ce = 1/49 = 0,020
11/5/18

65

• Perhitungan selanjutnya lihat tabel
berikut:
No
m
C
x
x/m ln (x/m) ln C
1/(x/m)
1/C
e

1
0
2
50
3 100
4 200
5 500
6 800
7 1000

e

80
49 7,75 0,155 -1,864
31 12,25 0,1225 -2,100
20
15 0,075 -2,590
7 18,25 0,0365 -3,310
4
19 0,02375 -3,740
3 19,25 0,01925 -3,950

0

1

2

3

-2
-3
y = 0,7582x - 4,7901
R2 = 0,9965

-4

0,020
0,032
0,050
0,143
0,250
0,333

50
40
30
y = 145,9x + 4,7441

20

R 2 = 0,9938

10
0
0

-5
11/5/18

4

1/(x/m)

ln (x/m)

6,452
8,163
13,333
27,397
42,105
51,948

60

0
-1

3,892
3,434
2,996
1,946
1,386
1,099

e

ln C

0,1

0,2

1/C

0,3

0,4
66

• Dari dua grafk tersebut diperoleh:
– 1/n = 0,7582 dan ln K = -4,7901 atau K
= 0,0083
– 1/(qmb) = 145,9 dan 1/qm = 4,7441 atau
qm = 0,2108 dan b = 0,0325

• Dengan demikian persamaan
adsorpsi yang diperoleh adalah:
0,7582
x/m
0,0083
C
0=,2108
* 0,0325
– Freundlich x: m
e Ce

1  0,0325Ce
– Langmuir :
11/5/18



0,00685Ce
1  0,0325Ce
67

PETUKARAN ION

Monday, November 05, 2
018

68

PERTUKARAN ION
• Proses pertukaran ion melibatkan
reaksi kimia antara ion dalam fase
cair dan ion dalam fase padat.
• Dalam aplikasi pengolahan air limbah,
ion dalam fase cair merupakan ion
yang terkandung dalam air limbah
dan ion dalam fase padat merupakan
ion yang terdapat dalam resin, baik
resin alami maupun resin sintetis

Reaksi
• Pertukaran ion dalam reaksi kimia
dapat ditulis: nR-A+ + Bn+  RnBn+ + nA+
B+

B+

A+

A+

B+

Resin

B+

A+

A+

A+

B+
A+

A+

PRINSIP PERTUKARAN
ION
• Prinsip pertukaran ion adalah
selektiftas, artinya ion yang
mempunyai koefsien selektiftas
besar mampu menggantikan ion
lain di resin yang koefsien
selektiftasnya lebih kecil
[ R B ][ A ]
K

• Koefsien selektiftas: [ R A ] [ B ]
B
A


n


Bn 
A

Bn 
H
A
H

n

K



K

K

n





n

n

n

Koefsien Selektiftas Relatif
beberapa Kation

Monday, November 05, 2
018

72

Koefsien Selektiftas Relatif
beberapa Anion

Monday, November 05, 2
018

73

Selektiftas
 KATION:
Ba2+ > Pb2+ > Sr2+ > Ca2+ > Ni2+ >
Cd2+ > Cu2+ > Co2+ > Zn2+ > Mg2+ >
Ag+ > Cs+ > K+ > NH4+ > Na+ > H+
 ANION:
SO42- > I- > NO3 - > CrO42- > Br- > Cl> OH-

Koefsien selektiftas juga dapat dinyatakan dalam
fraksi ekivalen. Untuk mengkonversi satuan
konsentrasi ke fraksi ekivalen adalah sebagai


[
B
]s
[
A
]
berikut:
s
XA 
XB 
C
C
X
+
X
1
 
A
B =
 
[R A ]


X A 



R

C

X B 

[ R B ]R
C

X A  X B   1

• C = konsentrasi anion atau kation total dalam
larutan (eq/l)
• XXAadalah fraksi ekivalen ion A dalam larutan
A

• XB adalah fraksi ekivalen ion B dalam larutan
C
•Monday,
fraksi ekivalen ion A dalam resin
 adalah
05, 2
X BNovember
018

75

• Dengan substitusi beberapa
K
persamaan di atas
K  dengan
K
persamaan
diperoleh:
[ C X ][ CX ]
Bn
H
A
H

n

B
A

K

Bn 
A



B

A

[ C X A ][ CX B  ]

K

Bn
A



X B  X A
X A X B 
K

Monday, November 05, 2
018

Bn
A



( 1  X B ) X B
( 1  X B ) X B

76

Contoh soal
Dalam analisa air diperoleh data laboratorium sebagai berikut:
Ca2+ = 1,5 meq/L
Cl- = 2,5 meq/L
Mg2+ = 1,0 meq/L
SO42- = 0,0 meq/L
Na+ = 2,0 meq/L

NO3- = 2,0 meq/L

Total kation = 4,5 meq/L Total anion = 4,5 meq/L
Air tersebut akan dihilangkan kandunganNOnitratnya dengan resin pertukaran anion basa kuat.
Kapasitas resin adalah 1,25 eq/L dan K Cl  4.
Hitunglah volume air maksimum yang dapat diolah!
 
Penyelesaian:
2,0
X NO  
 0,44
3
4,5
• Fraksi ekivalen nitrat di larutan:
X NO 3
 0,44 
 4
• Fraksi ekivalen nitrat di resin:
X NO 3  0,76
1  X NO 3
1  0,44

• Artinya 76% resin akan digunakan untuk removal nitrat
• Kapasitas operasi terbatas: (1,25 eq/L)(0,76) = 0,95 eq/L
• Volume air yang terolah selama service: 0,95 ( eq / L nitrat ter sisihkan)
2

3



2,0 x10 3 ( eq/L nitrat di larutan)

•

 4,75 x10 L/L

Jadi volume air yang dapat diolah selama service adalah 475liter tiap liter resin.

Monday, November 05, 2
018

77

Tipe Resin
• Resin pertukaran kation
(mengandung kation yang dapat
dipertukarkan)
– Resin pertukaran asam kuat
– Resin pertukaran asam lemah

• Resin pertukaran anion
(mengandung anion yang dapat
dipertukarkan)
– Resin pertukaran basa kuat
– Resin pertukaran basa lemah

11/5/18 03:26 AM

Ion Exchange

79