Perbandingan Daya Koagulasi Poli Aluminium Klorida, Aluminium Formulasi Klorida, dan Aluminium Sulfat dalam Menurunkan Turbiditas Air Sungai Deli pada Pengolahan Air Minum

BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Air permukaan (air sungai atau air danau) biasanya memerlukan pengolahan
secara lebih ekstensif dibandingkan dengan pengolahan air tanah. Hal ini
disebabkan oleh air permukaan relatif lebih mudah terkontaminasi dibandingkan
dengan air tanah, sehingga mutu air permukaan umumnya lebih rendah
dibandingkan dengan mutu air tanah. Walaupun air permukaan jauh dari aktifitas
manusia, tetapi air permukaan sering secara alami mengandung padatan tanah
tersuspensi, bakteri, serta bahan organik hasil pembusukan tanaman dan hewan.
Oleh karena itu, air baku yang diambil dari badan air, seperti sungai Deli
memerlukan pengolahan yang berguna mencapai tingkat mutu sebagaimana
dikehendaki (Suprihatin, 2013).
Air bersih merupakan salah satu kebutuhan yang sangat mendasar bagi
manusia karena diperlukan terus-menerus dalam kegiatan sehari-harinya untuk
bertahan hidup.Oleh karena itu, manusia memerlukan sumber air bersih yang
diperoleh dari air tanah dan air permukaan. Namun tidak semua air baku yang
memenuhi persyaratan kualitas air minum yang dapat digunakan untuk air minum.
Pemantauan terhadap kualitas air minum merupakan salah satu hal penting yang

menjadi sasaran untuk memenuhi kesehatan di suatu Negara (Ince dan Howard,
2009).
Selain untuk keperluan sehari-hari rumah tangga, air bersih juga
dibutuhkan dalam jumlah besar untuk keperluan industri dan merupakan salah
satu faktor pembatas dalam aktivitas industri.Berbagai jenis industri, seperti
agroindustri atau industri pengolahan pangan merupakan pengguna air dalam
jumlah besar. Pada industri tersebut, air digunakan sebagai bahan baku atau bahan
penolong, sebagai sarana transportasi (conveyor ), dan sebagai bahan utama untuk
pencucian atau sanitasi area pabrik. Selain untuk penggunaan langsung dalam

Universitas Sumatera Utara

proses, air juga digunakan untuk berbagai tujuan, misalnya untuk pengkondisian
bahan baku (seperti perendaman, pencucian, blancing, dan pendinginan), serta
memproduksi uap untuk pemasakan, sterilisasi, dan pemanas proses (Suprihatin,
2013).
Salah satu langkah penting dalam pengolahan air adalah penyisihan
kekeruhan dan warna. Kekeruhan dan warna disebabkan oleh adanya partikelpartikel padatan dalam air yang berukuran 10 nm sampai dengan 10 µm. Partikelpartikel tersuspensi dalam air berukuran sangat kecil, sulit dipisahkan, serta
partikel-partikel tersebut bermuatan negatif dan sulit bergabung membentuk
agregat yang lebih besar yang dapat terendapkan. Untuk memisahkan partikelpartikel tersebut dengan pengendapan, perlu penetralan muatan terlebih dahulu.

Proses netralisasi muatan-muatan partikel tersebut disebut koagulasi dan
pembentukan flok-flok dari partikel-partikel kecil disebut flokulasi. Koagulasi dan
flokulasi merupakan proses yang umum digunakan dalam pengolahan. Jar test
merupakan model sederhana proses koagulasi dan flokulasi, dapat digunakan
untuk mencari konsentrasi koagulan dan flokulan serta nilai parameter-parameter
proses optimal melalui percobaan laboratorium (Suprihatin, 2013). Oleh sebab itu,
diperlukan koagulan yang tepat untuk penjernihan air berdasarkan kondisi air
baku. Diharapkan pengolahan dapat menggunakan konsentrasi ekonomis, dimana
konsentrasi ekonomis ialah konsentrasi minimun koagulan yang

dapat

menjernihkan air sesuai baku mutu yang digunakan. Beberapa bahan kimia
dikenal sebagai koagulan dan flokulan seperti aluminium sulfat (tawas), poly
aluminium chloride (PAC), feri klorida, kitosan, poli amida, natrium aluminat,
aluminium formula chloride (AFC) dan beberapa bentuk polimer lainnya
(Manurung J, 2009).
Beberapa peneliti telah melakukan penelitian tentang kuagulasi. Manurung
J (2009) telah meneliti efek jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai
COD dan BOD pada pengolahan air limbah dengan cara koagulasi. Dimana hasil

yang diperoleh oleh peneliti tersebut ialah dengan penambahan koagulan poli
aluminium dan tawas mampu menurunkan nilai COD dan BOD air limbah pabrik
sarung tangan karet sesuai dengan syarat air baku air limbah pabrik karet yang
ditetapkan oleh Meneg KLH tahun 1988.

Universitas Sumatera Utara

Lanawati H (2015) melakukan penelitian tentang keefektifan variasi dosis
PAC (Poly Aluminium Chloride) dalam menurunkan kadar ammonia air limbah
industri penyamakan kulit di Magetan. Variasi dosis PAC yang digunakan adalah
3.5 g/L, 4 g/L, dan 4,5 g/L. Hasil penurunan kadar ammonia rata-rata tiap dosis
PAC adalah 98,82%, 97,73%, dan 97,99%. Uji statistik yang digunakan adalah
Shapiro-Wilk dan One Way Anova.Dosis yang efektif untuk menurunkan kadar

ammonia yaitu 3,5 g/L dengan persentase penurunan 98,82%.
Air yang diolah berasal dari Sungai Deli. Daerah Aliran Sungai (DAS)
Deli merupakan salah satu DAS yang melintasi wilayah perdesaan dan perkotaan
Kabupaten Karo, Kota Medan dan Deli Serdang. Sungai Deli merupakan salah
satu dari delapan sungai yang ada di Kota Medan. Saat ini, luas hutan di hulu
DAS Deli hanya tinggal 3.655 hektar (7.59%) dari 48.162 hektar areal DAS Deli.

Idealnya dengan luas 48.162 hektar, DAS Deli seharusnya memiliki hutan alam
untuk kawasan resapan air mineral seluas 14.448 hektar, atau 30 persen dari luas
DAS. Zona tengah didominsai oleh pertumbuhan permukiman. Pertumbuhan
permukiman perdesaan di wilayah DAS memiliki kecenderungan tidak terkendali
yang mengakibatkan bentuk, ukuran dan tingkat kepadatan permukiman tidak
layak dari segi kesehatan maupun ekologis.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah:
1. Manakah koagulan yang lebih baik diantara PAC, AFC, atau aluminium
sulfat?
2. Bagaimana kualitas hasil penjernihan air berasal dari Sungai Deli
berdasarkan parameter mutu baku air setelah menggunakan ketiga
koagulan tersebut?

Universitas Sumatera Utara

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi oleh:
1. Penelitian ini dibatasi dengan pengolahan air yang berasal dari sampel
airbaku Sungai Deli yang terletak di daerah Titi Papan, Medan.
2. Karakterisasi meliputi uji kekeruhan.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Mencari konsentrasi ekonomis pada masing-masing koagulan PAC, AFC,
dan aluminium sulfat.
2. Untuk membandingkandaya koagulasi PAC, AFC, dan aluminium
sulfatdalam menurunkan turbiditas pada pengolahan air minum dengan
air baku berasal dari Sungai Deli yang terletak di daerah Titi Papan,
Medan.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Diharapkan dapat mengetahui koagulan yang tepat untuk pengolahan air
baku dengan karakteristik air Sungai Deli.
2. Diharapkan konsentrasi yang digunakan pada pengolahan menggunakan
konsentrasipaling rendah sehingga dapat menghasilkan air yang baik dan

menghemat penggunaan koagulan pada proses pengolahan.

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan perlakuan beberapa
konsentrasi pada proses jar test, dengan variasi konsentrasikoagulan 0, 5, 10, 20,
30, 40, 50, 60, dan 70 ppm.

Universitas Sumatera Utara

1. Tahap I
Pada tahap ini dilakukan pengambilan sample yang dialirkan dari
Sungai Deli yang terletak di daerah Titi Papan dan didistribusi melalui
pipa ke daerah Kawasan Industri Medan Tahap III.
2. Tahap II
Pada tahap ini adalah pemeriksaan karakteristik air baku tersebut
dengan parameter kekeruhan.
3. Tahap III
Dilakukan proses Jar test dari beberapa variasi dosis koagulan PAC,
AFC, dan aluminium sulfat.

Variabel bebas :


Konsentrasi

yang

digunakan

pada

proses

pengolahan air ialah 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70
ppm
Variabel terikat:


Waktu yang digunakan pada proses pengadukan
cepat yaitu 1 menit dengan kecepatan 200 rpm, dan

pengadukan lambat 10 menit dengan kecepatan 50
rpm.

4. Tahap IV
Pada penentuan koagulan mana koagulan yang paling baik
menggunakan metode statistik yaitu uji Analisis of Variance
(ANOVA) dalam desain Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan
jenis ANOVA satu jalur (one way ANOVA).

1.7 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium water treatment Kawasan Industri
Medan Tahap III.

Universitas Sumatera Utara