Pengolahan Limbah Cair Kimia 2q6m3d

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar belakang Limbah adalah sisa dari suatu usaha atau kegiatan. Limbah berbahaya dan beracun adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan beracun yang karena sifat, konsentrasi, dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan, merusak lingkungan hidup, atau membahayakan lingkungan hidup manusia serta makhluk hidup Limbah cair adalah bahan-bahan pencemar berbentuk cair. Air limbah adalah air yang membawa sampah (limbah) dari rumah tinggal, bisnis, dan industri yaitu campuran air dan padatan terlarut atau tersuspensi dapat juga merupakan air buangan dari hasil proses yang dibuang ke dalam lingkungan. Berdasarkan sifat fisiknya limbah dapat dikategorikan atas limbah padat, cair, dan gas. Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Berbagai teknik pengolahan air limbah untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum dapat dibagi menjadi tiga metode pengolahan, yaitu pengolahan secara fisika, pengolahan secara kimia, dan pengolahan secara biologi. Pada makalah ini akan membahas mengenai penolahan limbah cair secara kimia.

B. Tujuan Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah : -

Untuk mengetahui prinsip pengolahan limbah cair secara kimia.

-

Untuk membahas mengenai macam-macam proses pengolahan limbah cair secara kimia.

C. Rumusan Masalah -

Bagaimanakah prinsip pengolahan limbah cair secara kimia ?

-

Apa saja macam-macam pengolahan limbah secara kimia ?

1

BAB II PEMBAHASAN

A. Prinsip Prinsip yang digunakan untuk mengolah limbah cair secara kimia adalah menambahkan bahan kimia (koagulan) yang dapat mengikat bahan pencemar yang dikandung air limbah, kemudian memisahkannya (mengendapkan atau mengapungkan). Kekeruhan dalam air limbah dapat dihilangkan melalui penambahan atau pembubuhan sejenis bahan kimia yang disebut flokulan. Pada umumnya bahan seperti aluminium sulfat (tawas), fero sulfat, poli amonium khlorida atau poli elektrolit organik dapat digunakan sebagai flokulan. Untuk menentukan dosis yang optimal, flokulan yang sesuai dan pH yang akan digunakan dalam proses pengolahan air limbah, secara sederhana dapat dilakukan dalam laboratorium dengan menggunakan test yang merupakan model sederhana dari proses koagulasi. Dalam pengolahan limbah cara ini, hal yang penting harus diketahui adalah jenis dan jumlah polutan yang dihasilkan dari proses produksi. Umumnya zat pencemar industri kain terdiri dari tiga jenis yaitu padatan terlarut, padatan koloidal, dan padatan tersuspensi. Terdapat 3 (tiga) tahapan penting yang diperlukan dalam proses koagulasi yaitu : tahap pembentukan inti endapan, tahap flokulasi, dan tahap pemisahan flok dengan cairan. a. Tahap Pembentukan Inti Endapan Pada tahap ini diperlukan zat koagulan yang berfungsi untuk penggabungan antara koagulan dengan polutan yang ada dalam air limbah. Agar penggabungan dapat berlangsung diperlukan pengadukan dan pengaturan pH limbah. Pengadukan dilakukan pada kecepatan 60-100 rpm selama 1-3 menit; pengaturan pH tergantug dari jenis koagunlan yang digunakan, misalnya untuk : Alum pH 6- 8, Fero Sulfat pH 8-11, Feri Sulfat pH 5-9, dan PAC pH 6-9,3.

2

b. Tahap Flokulasi Pada tahap ini terjadi penggabungan inti inti endapan sehingga menjadi molekul yang lebih besar, pada tahap ini dilakukan pengadukan lambat dengan kecepatan 40-50 rpm selama 15-30 menit. Untuk mempercepat terbentuknya flok dapat ditambahkan flokulan misalnya polielektrolit. Polielektrolit digunakan secara luas, baik untuk pengolahan air proses maupun untuk pengolahan air limbah industri. Polielektrolit dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu nonionik, kationik dan anionik; biasanya bersifat larut air. Sifat yang menguntungkan dari penggunaan polielektrolit adalah : volume lumpur yang terbentuk relatif lebih kecil, mempunyai kemampuan untuk menghilangkan warna, dan efisien untuk proses pemisahan air dari lumpur( d e w a t e ring).

c. Tahap Pemisahan Flok dengan Cairan Flok Tahap Pemisahan Flok dengan Cairan Flok yang terbentuk selanjutnya harus dipisahkan dengan cairannya, yaitu dengan cara pengendapan atau pengapungan. Bila flok yang terbentuk dipisahkan dengan cara pengendapan, maka dapat digunakan alat klarifier, sedangkan bila flok yang terjadi diapungkan dengan menggunakan gelembung udara, maka flok dapat diambil dengan menggunakan skimmer. Image Klarifier berfungsi sebagai tempat pemisahan flok dari cairannya. Dalam klarifier diharapkan lumpur benarbenar dapat diendapkan sehingga tidak terbawa oleh aliran air limbah yang keluar dari klarifier, untuk itu diperlukan perencanaan pembuatan klarifier yang akurat. Kedalaman klarifier dipengaruhi oleh diameter klarifier yang bersangkutan. Misalkan dibuat klarifier dengan diameter lebih kecil dari 12m, diperlukan kedalaman air dalam klarifirer minimal sebesar 3,0 m.

3

Proses pengolahan kimia digunakan dalam instalasi air bersih dan IPAL. Pengolahan secara kimia pada IPAL biasanya digunakan untuk netralisasi limbah asam maupun basa, memperbaiki proses pemisahan lumpur, memisahkan padatan yang tak terlarut, mengurangi konsentrasi minyak dan lemak, meningkatkan efisiensi instalasi flotasi dan filtrasi, serta mengoksidasi warna dan racun. Beberapa kelebihan proses pengolahan kimia antara lain dapat menangani hampir seluruh polutan anorganik, tidak terpengaruh oleh polutan yang beracun atau toksik, dan tidak tergantung pada perubahan konsentrasi. Namun, pengolahan kimia dapat meningkatkan jumlah garam pada effluent dan meningkatkan jumlah lumpur.

Tujuan pengolahan air secara kimia : •

Menetralisasi efluen

•

Miningkatkan kerja separasi solid dan penghilangan bahan-bahan organik

•

Memflokulasi zat-zat anorganik terlarut

•

Menghilangkan konsentrasi sisa lemak dan minyak

•

Meningkatkan kinerja proses flokulasi dan filtrasi

•

Mengoksidasi zat-zat pewarnaan atau bahan beracun yang tidak dapat mengurai.

B. MACAM-MACAM PENGOLAHAN AIR SECARA KIMIA Pengolahan secara kimia (chemical treatment) melibatkan beberapa proses kimia, yaitu a. Netralisasi dengan basa atau asam Limbah cair dari industri pada umumnya bersifat alkali atau asam sehingga diperlukan proses kimia netralisasi limbah cair. Limbah cair yang bersifat basa, maka proses netralisasi dilakukan dengan penambahan HCl, atau asam sulfat, atau gas CO2 sehingga dicapai nilai pH antara 6,50-8,50. Jika gas karbondioksida tidak tersedia, maka netralisasi dilakukan dengan menggunakan asam sulfat karena harganya jauh lebih murah jika dibandingkan dengan asam asam khlorida. Reaksi kimia netralisasi berlangsung cepat, diperlukan pengadukan, dilengkapi dengan sensor nilai pH, dan alat pengendali penambahan 4

asam. Limbah cair yang bersifat asam dinetralkan dengan penambahan bahan kimia air kapur atau Ca(OH)2, kostik soda atau NaOH, soda abu atau Na2CO3. Netralisasi adalah reaksi antara asam dan basa menghasilkan air dan garam. Dalam pengolahan air limbah, pH diatur antara 6,0 – 9,5. Di luar kisaran pH tersebut, air limbah akan bersifat racun bagi kehidupan air, termasuk bakteri. Jenis bahan kimia yang ditambahkan tergantung pada jenis dan jumlah air limbah serta kondisi lingkungan setempat. Netralisasi air limbah yang bersifat asam dapat menambahkan Ca(OH)2 atau NaOH, sedangkan bersifat basa dapat menambahkan H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, atau CO2 yang bersumber dari flue gas. Netralisasi dapat dilakukan dengan dua system, yaitu: batch atau continue, tergantung pada aliran air limbah. Netralsasi system batch biasanya digunakan jika aliran sedikit dan kualitas air buangan cukup tinggi. Netralisasi system continue digunakan jika laju aliran besar sehingga perlu dilengkapi dengan alat kontrol otomatis. Adapun macam-macam dari proses netralisasi adalah : a.Mengalirkan air limbah yang bersifat asam pada media batu kapur Ini merupakan sistem aliran ke bawah atau ke atas. Dimana maximum kecepatan hydrolik untuk sistem aliran ke bawah adalah 1 gal / (min, ft2) (4,07.10-2 m3/min, m2). Konsentrasi asam dibatasi hingga 0,6 % H2SO4 jika H2SO4 ada dan melapisi butiran kapur dengan bahan CaSO4 & CO2. Kecepatan hydrolik loading dapat bertambah dengan sistem aliran ke atas karena hasil dari reaksi dijaga sebelum adanya pengendapan. Sistem ini dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut :

Gambar 2.1 Sistem Aliran Pada Bangunan Netralisasi b. Mencampur air limbah yang bersifat asam dengan bahan-bahan yang bersifat basa

5

Jenis netralisasi ini tergantung dari macam-macam bahan basa yang digunakan Magnesium adalah bahan basa yang sangat reaktif dalam asam kuat dan digunakan pada pH di bawah 4,2. Netralisasi dengan menggunakan bahan basa dapat didefinisikan berdasarkan faktor titrasi dalam 1 gram sampel dengan HCl yang dididihkan selama 15 menit kemudian dititrasi lagi dengan 0,5 N NaOH dengan menggunakan phenolpthalen sebagai buffer. Mencampurkan bahan-bahan basa dapat dilakukan dengan pemanasan maupun pengadukan secara fisik. Untuk bahan yang sangat reaktif, reaksi terjadi secara lengkap selama 10 menit. Bahan-bahan basa lainya yang dapat digunakan sebagai netralisasi adalah NaOH, Na2CO3 atau NH4OH.

c.Air limbah yang bersifat basa Banyak bahan asam kuat yang efektif digunakan untuk menetralkan air limbah yang bersifat basa, biasanya yang digunakan adalah sulfaric atau hydrochloric acid. Asap gas yang terdri dari 14 % CO2 dapat digunakan untuk netralisasi dengan melewatkan gelembung-gelembung gas melalui air limbah CO2 ini terbentuk dari carbonik acid yang mana dapat bereaksi dengan basa. Reaksi ini lambat tapi cukup untuk mendapatkan pH antara 7 hingga 8. Cara lain yang dapat digunakan adalah dengan menggunakan spray tower. Adapun beberapa sistem yang digunakan untuk bangunan netralisasi ini adalah : -

Sistem Batch, yang digunakan untuk aliran air limbah hingga 380 m3/hari

-

Sistem continouse, dengan

pH control dimana dibutuhkan udara untuk

pengadukan dengan minimum aliran air 1-3 ft3/mm, ft2 atau 0,3-0,9 m3/mm, m2 pada kedalaman 9 ft (2,7 m) Sistem pengadukan mekanis, dimana daya yang digunakan 0,2-0,4 hp/thausand gal ( 0,04 0,08 kW/m3 )

6

b. .

Presipitasi Presipitasi adalah pengurangan bahan-bahan terlarut dengan cara penambahan bahan bahan kimia terlarut yang menyebabkan terbentuknya padatan – padatan. Dalam pengolahan air limbah, presipitasi digunakan untuk menghilangkan logam berat, sufat, fluoride, dan fosfat. Senyawa kimia yang biasa digunakan adalah lime, dikombinasikan dengan kalsium klorida, magnesium klorida, alumunium klorida, dan garam - garam besi. Adanya complexing agent, misalnya NTA (Nitrilo Triacetic Acid) atau EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid), menyebabkan presipitasi tidak dapat terjadi. Oleh karena itu, kedua senyawa tersebut harus dihancurkan sebelum proses presipitasi akhir dari seluruh aliran, dengan penambahan garam besi dan polimer khusus atau gugus sulfida yang memiliki karakteristik pengendapan yang baik Pengendapan fosfat, terutama pada limbah domestik, dilakukan untuk mencegah eutrophication dari permukaan. Presipitasi fosfat dari sewage dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu penambahan slaked lime, garam besi, atau garam alumunium.

Metode presipitasi (pengendapan) merupakan salah satu metode pengolahan limbah yang banyak digunakan untuk memisahkan logam berat dari limbah cair. Dalam metode presipitasi kimia dilakukan penambahan sejumlah zat kimia tertentu untuk mengubah senyawa yang mudah larut ke bentuk padatan yang tak larut. Presipitasi kimiawi dapat dipakai untuk mengolah limbah encer yang mengandung bahan beracun, yang dapat diubah menjadi bentuk tak larut, misalnya limbah yang mengandung arsen, cium, chrom, cuprum, plumbum, hidrargyrum, nikel, argentum, dan zink. Proses presipitasi tidak hanya melibatkan proses kimia saja , tetapi juga melibatkan proses fisik . proses fisik yang ada antara lain adalah perubahan bentuk padatan terlarut yang relatif berukuran kecil menjadi padatan tersuspensi yang relatif berukuran besar sehingga mudah diendapkan. Faktor fisik lainya adalah pengadukan untuk mempercepat proses presipitasi kimia . Prinsip presipitasi kimia adalah mengubah senyawa Calcium H atau Magnesium H dalam kondisi terlarut (nilai kelarutan besar) menjadi senyawa Calcium Carbonat dan Magnesium Hidroksida yang terendapkan atau memiliki nilai kelarutan kecil. Oleh karena itu, pemahaman terhadap nilai kelarutan senyawa dalam air menjadi faktor penting. 7

Prinsip reaksi pada presipitasi kimia adalah reaksi oksidasi-reduksi yang membutuhkan kondisi lingkungan (pH, waktu, temperatur, konsentrasi) tertentu. Reaksi yang terjadi antara konstituen dalam air dengan bahan kimia yang ditambahkan menghasilkan presipitat yang mudah diendapkan. Diagram alur dari proses presipitasi kimia dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

c. Koagulasi dan flokulasi Koagulasi adalah proses destabilisasi partikel senyawa koloid dalam limbah cair. Proses pengendapan dengan menambahkan bahan koagulan ke dalam limbah cair sehingga terjadi endapan pada dasar tangki pengendapan. Flokulasi adalah proses pengendapan pencemar dalam limbah cair dengan penambahan bahan koagulan utama dan koagulan pendukung sehingga terjadi gumpalan sebelum mencapai dasar tangki pengendap. Flokulasi dikenal pula sebagai pencampuran (mixing), namun kecepatan pencampuran sangat lambat, dan tangki flokulasi dilengkapi dengan pengaduk bentuk pedal, dan baffle atau sirip di dinding tangki flokulasi. Limbah cair yang diberi koagulan dengan dosis tertentu diaduk dalam tangki flokulasi kemudian pengaduk dimatikan dan didiamkan, maka akan terbentuk endapan di bagian bawah. Nilai pH untuk koagulasi harus diperhatikan, misal garam-garam besi bekerja pada nilai pH antara 4,50 sampai 5,50. Sebaliknya, garam alumunium bekerja pada nilai pH antara 5,50 sampai 6,30. Limbah cair pada perlakuan primer terdiri atas senyawa organik dalam bentuk suspensi dan senyawa organik terlarut kemudian mengalir masuk ke dalam tangkisedimentasi dan didiamkan selama 2 sampai 3 jam sehingga terbentuk air limbah relatif bersih dengan campuran padatan dan limbah cair atau lumpur primer (primary sludge).

8

Proses koagulasi dan flokulasi adalah konversi dari polutan-polutan yang tersuspensi koloid yang sangat halus didalam air limbah, menjadi gumpalan-gumpalan yang dapat diendapkan, disaring, atau diapungkan. Air baku dari air permukaan sering mengandung bahan-bahan yang tersusun oleh partikel koloid yang tidak bisa diendapkan secara alamiah dalam waktu singkat. Partikelpartikel koloid dibedakan berdasarkan ukuran. Jarak ukurannya antara 0,001 mikron (106 mm) sampai 1 mikron (10-3 mm). Partikel yang ditemukan dalam kisaran ini meliputi (1) partikel anorganik, seperti serat asbes, tanah liat, dan lanau/silt, (2) presipitat koagulan, dan (3) partikel organik, seperti zat humat, virus, bakteri, dan plankton. Dispersi koloid mempunyai sifat memendarkan cahaya. Sifat pemendaran cahaya ini terukur sebagai satuan kekeruhan. Koloid merupakan partikel yang tidak dapat mengendap secara alami karena adanya stabilitas suspensi koloid. Stabilitas koloid terjadi karena gaya tarik van der Waal's dan gaya tolak/repulsive elektrostatik serta gerak brown. Kestabilan koloid dapat dikurangi dengan proses koagulasi (proses destabilisasi) melalui penambahan bahan kimia dengan muatan berlawanan. Terjadinya muatan pada partikel menyebabkan antar partikel yang berlawanan cenderung bergabung membentuk inti flok. Untuk penghilangan zat-zat berbahaya dari air, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah proses koagulasi dan flokulasi. Koagulasi dan flokulasi merupakan proses yang terjadi secara berurutan untuk mentidakstabilkan partikel tersuspensi, menyebabkan tumbukan partikel dan tumbuh menjadi flok. Proses koagulasi selalui diikuti oleh proses flokulasi, yaitu penggabungan inti flok atau flok kecil menjadi flok yang berukuran besar. Tahap awal dimulai dengan proses koagulasi, koagulasi melibatkan netralisasi dari muatan partikel dengan penambahan elektrolit. Dalam hal ini bahan yang ditambahkan biasanya disebut sebagai koagulan atau dengan jalan mengubah pH yang dapat menghasilkan agregat/kumpulan partikel yang dapat dipisahkan. Hal ini dapat terjadi karena elektrolit atau konsentrasi ion yang ditambahkan cukup untuk mengurangi tekanan elektrostatis di antara kedua partikel. Agregat yang terbentuk akan saling menempel dan menyebabkan terbentuknya partikel yang lebih besar yang dinamakan mikroflok, dimana mikroflok ini tidak dapat dilihat oleh mata telanjang. Pengadukan cepat untuk mendispersikan koagulan dalam larutan dan mendorong terjadinya tumbukan partikel sangat diperlukan untuk memperoleh proses koagulasi yang bagus. Biasanya proses koagulasi ini membutuhkan waktu sekitar 1-3 menit.

9

Tahap selanjutnya dari proses koagulasi adalah proses flokulasi. Flokulasi disebabkan oleh adanya penambahan sejumlah kecil bahan kimia yang disebut sebagai flokulan (Rath & Singh, 1997). Mikroflok yang terbentuk pada saat proses koagulasi sebagai akibat penetralan muatan, akan saling bertumbukan dengan adanya pengadukan lambat. Tumbukan tersebut akan menyebabkan mikroflok berikatan dan menghasilkan flok yang lebih besar. Pertumbuhan ukuran flok akan terus berlanjut dengan penambahan flokulan atau polimer dengan bobot molekul tinggi. Polimer tersebut menyebabkan terbentuknya jembatan, mengikat flok, memperkuat ikatannya serta menambah berat flok sehingga meningkatkan rate pengendapan flok. Waktu yang dibutuhkan untuk proses flokulasi berkisar antara 15-20 menit hingga 1 jam. Proses koagulasi-flokulasi terjadi pada unit pengaduk cepat dan pengaduk lambat, (seperti terlihat pada gambar 1.3) . Pada bak pengaduk cepat, dibubuhkan bahan kimia (disebut koagulan). Pengadukan cepat dimaksudkan agar koagulan yang dibubuhkan dapat tercampur secara merata/homogen. Pada bak pengaduk lambat, terjadi pembentukan flok yang berukuran besar hingga mudah diendapkan pada bak sedimentasi.

Gambar Proses Koagulasi-Flokulasi 10

Koagulan yang banyak digunakan dalam pengolahan air minum adalah aluminium sulfat atau garam-garam besi. Kadang-kadang koagulan-pembantu, seperti polielektrolit dibutuhkan untuk memproduksi flok yang cepat mengendap. Faktor utama yang mempengaruhi koagulasi dan flokulasi air adalah kekeruhan, padatan tersuspensi, temperatur, pH, komposisi dan konsentrasi kation dan anion, durasi dan tingkat agitasi selama koagulasi dan flokulasi, dosis koagulan, dan jika diperlukan, koagulan-pembantu. Beberapa jenis koagulan beserta sifatnya dapat dilihat pada Tabel 5.1. Pemilihan koagulan dan kadarnya membutuhkan studi laboratorium atau pilot plant (menggunakan jar test apparatus) untuk mendapatkan kondisi optimum. Reaksi kimia untuk menghasilkan flok adalah:

Pada air yang mempunyai alkalinitas tidak cukup untuk bereaksi dengan alum, maka perlu ditambahkan alkalinitas dengan menambah kalsium hidroksida Tabel 5.1 Beberapa Jenis Koagulan dalam praktek pengolahan Air

2.3.1. Tahapan Pada Proses Koagulasi dan Flokulasi

11

Proses koagulasi-flokulasi dijelaskan secara ringkas pada Gambar 1.4, dengan penjelasan sebagai berikut: 1. Partikel koloid tidak bisa mengendap karena bersifat stabil. 2. Kestabilan koloid dapat diganggu dengan penambahan koagulan dan pengadukan cepat. 3. Partikel yang tidak stabil cenderung untuk saling berinteraksi dan bergabung membentuk flok yang berukuran besar.

Gambar 1.4

c. Adsorpsi

Adsorpsi adalah salah satu dari sifat koloid yang merupakan proses penyerapan suatu partikel zat baik berupa ion, atom, atau molekul pada permukaan zat lain. Adsorpsi terjadi karena adanya gaya tarik yang tidak seimbang pada partikel zat yang berada pada permukaan absorben.

12

Gambar ilustrasi proses terjadinya adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif.

Dalam sistem koloid, partikel-partikel fase terdispersi tersebar merata dalam medium pendispersinya sebagai molekul-molekul yang sangat halus. Setiap partikelpertikel koloid mempunyei permukaan yang berbatasan dengan mediumnya. Permukaan partikel ini mempunyai kemampuan adsorpsi sangat besar. Apabila partikel koloid mengadsorpsi ion-ion yang ada di dalam medium pendispersi, maka partikel-partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Adsorpsi mengakibatkan partikel-partikel koloid menjadi bermuatan sejenis. Oleh karena itu, partikel-partikel koloid saling berjauhan sehingga tidak terjadi penggumpalan. Hal inilah yang membuat kolid stabil. Atas dasar fenomena kejadiannya, adsorpsi juga dibedakan menjadi tiga macam. Yang pertama disebut chemisorption, terjadi karena ikatan kimia (chemical bonding) antara molekul zat terlarut (solute) dengan molekul adsorban. Adsorpsi ini bersifat sangat eksotermis dan tidak dapat berbalik (irreversible). Yang kedua, adsorpsi fisika (physical adsorption, terjadi karena gaya tarik molekul oleh gaya van der Waals dan yang ketiga disebut ion exchange (pertukaran ion), terjadi karena gaya elektrostatis.

Proses adsorpsi dengan menggunakan adsorben digunakan untuk memisahkan senyawa pencemar dalam limbah cair. Proses adsorpsi adalah kumpulan senyawa kimia dipermukaan adsorben, padat sebaliknya absorpsi adalah penetrasi kumpulan senyawa kimia ke dalam senyawa padat. Jika kedua peristiwa terjadi simultan maka peristiwa ini disebut adsorpsi. Karbon aktif digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan 13

kontaminan. Karbon aktif terbuat dari kayu, batu bara, lignit, tempurung kepala, dan tulang ternak serta limbah sayuran kemudian dipanaskan tanpa adanya oksigen sehingga terbentuk arang utuh.

Pengolahan air secara adsorpsi merupakan proses pemisahan air dari pengotornya dengan cara penyerapan pengotor seperti partikel-partikel halus, kation-kation terlarut atau bau yang terkandung dalam air. Media adsorpsi yang umum digunakan dalam pengolahan air adalah karbon aktif atau mineral zeolit. Karbon aktif ataupun zeolit memiliki sifat sebagai adsorben sehingga mampu menyerap partikel atau kation-kation dan bau yang terlarut atau tercampur dalam air. Skematika pengolahan air dengan mekanisme penyerapan atau adsorpsi dapat dilihat pada gambar di bawah. Instalasi pengolahan terdiri dari dua tangki dengan ukuran yang disesuaikan dengan kebutuhan. Tangki pertama merupakan tangki utama pengolahan. Tangki ini diisi oleh adsorben sebagai media pengolah air. Tangki kedua merupakan tangki untuk tempat menyimpan air hasil pengolahan, tempat air bersih.

Mekanisme Adsorpsi Adsorpsi ialah pengumpulan zat terlarut di permukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau zat cair yang kontak dengan zat lainnya. Proses ini menghasilkan akumulasi konsentrasi zat tertentu di permukaan media setelah terjadi kontak antarmuka atau bidang batas (paras, interface) cairan dengan cairan, cairan dengan gas atau cairan dengan padatan dalam waktu tertentu. Contohnya antara lain dehumidifikasi, yaitu pengeringan udara dengan desiccant (penyerap), pemisahan zat yang tidak diinginkan dari udara atau air menggunakan 14

karbon aktif, ion exchanger untuk zat terlarut di dalam larutan dengan ion dari media exchanger. Artinya, pengolahan air minum dengan karbon aktif hanyalah salah satu dari terapan adsorpsi. Ahli pengolahan air membagi adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu (1)makrotransport: perpindahan zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang diadsorpsi), di dalam air menuju permukaan adsorban; (2)mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori di dalam adsorban; (3)sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau jaringan pembuluh kapiler mikroskopis.

d. Penukar Ion Prinsip pertukaran ion adalah selektifitas, artinya ion yang mempunyai koefisien selektifitas besar mampu menggantikan ion lain di resin yang koefisien selektifitasnya lebih kecil. Pertukaran ion dalam reaksi kimia dapat ditulis: nR-A+ + Bn+ Rn-Bn+ + nA+

15

Tipe resin yang digunakan dalam pertukaran ion : 

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

e. Dialisis Proses membran adalah proses pemisahan senyawa dari larutan yang berisi senyawa dengan menggunakan membran permiabel selektif. Proses membran terdiri atas proses dialisis, elektrodialisis, dan reverse osmosis. Dialisis adalah proses pemisahan solute dari berbagai ionik atau ukuran molekul dalam larutan oleh membran permiabel selektif.

16

e. Perpindahan oksigen dan pencampuran Pada perlakuan lumpur aktif, lagon teraerasi, dan proses digesi diperlukan adanya oksigen dalam proses aerobik dan proses pencampuran dengan hasil padatan tersuspensi. Perpindahan oksigen dan proses pencampuran dilakukan dengan aerasi dari alat kompresor. Sistem aerobik menggunakan bak terbuka yang berisi limbah cair kemudian dipasok oksigen dalam udara untuk proses metabolisme sehingga mampu mendegradasi senyawa organik dalam limbah cair dengan nilai BOD yang tidak terlalu tinggi.

f. Ozonisasi Pendekatan bioteknologi ramah lingkungan terhadap limbah pestisida dan limbah senyawa organik lainnya merupakan pendekatan yang sangat dianjurkan untuk diterapkan meskipun proses ozonisasi lebih lama jika dibandingkan dengan proses kimia. Ozonisasi adalah salah satu pendekatan proses kimia untuk mendegradasi limbah pestisida dalam limbah cair dan limbah senyawa organik meskipun limbah pestisida merupakan residu yang permanen. Residu pestisida organofosfor sangat sensitif terhadap ozonisasi misalnya parathion, malathion, fosalon, dimefox, dan lain-lain. Tujuan ozonisasi adalah mengeliminasi bakteri patogen dalam air maupun limbah cair.

g. Khlorin dioksida Metode penambahan khlorin ke limbah cair untuk mengoksidasi senyawa ammonia menjadi gas nitrogen dipengaruhi oleh: waktu kontak reaksi, suhu reaksi, dan nilai pH reaksi. Kerugian dengan melakukan metode ini adalah:

larutan NaOH dan khlorin cukup besar dan mahal serta merupakan bahan berbahaya dan beracun (B-3).

ammonia-nitrogen sampai konsentrasi 0,10 mg/L.

17

h. Penghilangan ammonia Ammonia dihasilkan oleh dekomposisi senyawa organik terdapat dalam limbah cair yang harus dihilangkan sebab ammonia bersifat toksik atau beracun terhadap kehidupan ikan air tawar jika konsentrasi ammonia dalam air lebih dari 3 mg/L dan senyawa ammonia akan dioksidasi oleh mikroba menjadi nitrat dengan menggunakan oksigen.

18

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan -

Prinsip yang digunakan untuk mengolah limbah cair secara kimia adalah menambahkan bahan kimia (koagulan) yang dapat mengikat bahan pencemar yang dikandung air limbah, kemudian memisahkannya (mengendapkan atau mengapungkan).

-

Macam-macam pengolahan air secara kimia dapat dilakukan dengan : netralisasi dengan basa atau asam, presipitasi , koagulasi dan flokulasi, adsorpsi,

penukaran

ion,

dialisis,

perpindahan

oksigen

pencampuran,ozonisasi,khlorin dioksida, dan penghilangan ammonia.

19

dan

DAFTAR PUSTAKA Suprihatin (2002), Mengamankan Air Minum Isi Ulang, Institut Pertanian Bogor. Kusnaedi (2010), Mengolah Air Kotor untuk Air Minum, Penebar Swadaya, Cetakan I, Jakarta Taboada, Peter. 2002. Water Treatment System for Dialysis. Spain: Millarada, 68-Villar de Infesta. Hammer Mark, J. Water and Wastewater Technologi. John Wiley & Sons, 1977. Chapter 11 Metcalf & Eddy. Wastewater Treatment and Reuse, Fourth Edition. Mc-Graw Hill Higher Education, 2003. Chapter 5. Sugiharto. Dasar – dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta : UI – Press, 1987.

20