laporan koagulasi
Post on 21-Feb-2018
298 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
1/13
LAPORAN PRAKTIKUM
LABORATORIUM TEKNIK LINGKUNGAN II
PERCOBAAN KOAGULASI - FLOKULASI
Disusun oleh
Kevin Sapoetra 103138792932002
Loecky Harvianto 103132565464622
Stefanny Trifena 103136838229644
Pembimbing Praktikum:
Dr. Chris Salim
Riana Ayu Kusumadewi, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGANFAKULTAS CLEAN ENERGY AND CLIMATE CHANGE
UNIVERSITAS SURYA
TANGERANG, BANTEN
2015
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
2/13
1
PRAKTIKUM 09
PERCOBAAN KOAGULASI - FLOKULASI
Hari/ tanggal praktikum : Senin, 28 Oktober 2015
Tempat : Studio Teknik Lingkungan Surya University Serpong
I. Tujuan Percobaan
1.
Memahami proses koagulasi dan flokulasi
2. Menentukan dosis optimum koaguan yang diperlukan dalam pengolahan air
II. Teori Dasar
Kekeruhan dalam air disebabkan oleh zat zat tersuspensi dalam bentuk
lumpur kasar, lumpur halus dan koloid. Permukaan koloid bermuatan listrik
sehingga koloid sulit untuk bersatu membentuk partikel ukuran yang lebih besar,
akibatnya partikel stabil dan sulit untuk mengendap.
Proses pengendapan berkaitan dengan proses koagulasi dan flokulasi.
Koagulasi adalah peristiwa pembentkan ata pengumpulan partikel-partikel kecil
menggunakan zat koagulan. Flokulasi adalah peristiwa pengumpulan partikel-
partikel kecil hasil koagulasi menjadi flok yang lebih besar sehingga cepat
mengendap. Tawas dan kapur merupakan zat koagulan dan flokulan yang telah
banyak digunakan dalam proses koagulasi (Putra, 2009).
Senyawa koagulan adalah senyawa yang mempunyai kemampuan
mendestabilisasi koloid (menetralkan muatan listrik pada permukaan koloid)
sehingga koloid dapat bergabung satu sama lain membentuk flok dengan ukuran
yang lebih besar sehingga mudah mengendap. Banyak jenis koagulan yang dapat
digunakan untuk pengolahan air, seperti senyawa aluminium (Al2(SO4)3),
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
3/13
2
senyawa besi (FeCl3, FeSO4), PAC (Poly Aluminium Chloride), TOPAC, dan
lain sebagainya. Salah satu jenis koagulan yang paling banyak digunakan adalah
koagulan tawas (aluminium sulfat).
Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4
Beberapa faktor yang mempengaruhi proses koagulasi dan flokulasi antara
lain sebagai berikut (Manurung, 2012) :
1. Suhu
Suhu berkaitan dengan pH optimal cairan, di mana proses koagulasi
dinyatakan dapat berjalan baik jika pH air baku olahan (ABO) berkisar 8-10.
Jika ABO tidak dalam kisaran tersebut maka penambahan koagulan ke dalam
ABO tidak ekonomis karena koagulan tidak bekerja optimal.
2. Bentuk koagulan
Secara ekonomis, laju pencampuran akan lebih efektif jika koagulan diberikan
pada keadaan cair dibandingkan dalam bentuk padat.
3. Tingkat kekeruhan
Pada tingkat kekeruhan rendah, destabilisasi sulit terjadi. Jadi akan lebih
mudah jika koagulasi dilakukan pada tingkat kekeruhan yang tinggi.
4. Kecepatan pengadukan
Pengadukan bertujuan untuk mempercepat kontak antara kandungan suspensi
(koloid) dalam ABO dengan koagulan yang ditambahkan. Jika pengadukan
lambat, pengikatan akan berlangsung tepat sasaran sehingga flok yang
terbentuk juga sedikit dan akibatnya proses penjernihan tidak maksimal.
Demikian halnya jika pengadukan berlangsung terlalu cepat, maka
kemungkinan flok yang terbentuk akan terurai kembali.
Koagulasi merupakan proses pengumpulan melalui reaksi kimia. Reaksi
koaguasi dapat berjalan dengan membuthkan zaat pereaksi (koagulan) sesuai
dengan zat yang terlarut. Koagulan yang banyak digunakan adalah tawas, kapur,
dan kaporit. Dari hasil reaksi koagullan itu, tergantng jenis dan konsentrasi ion-
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
4/13
3
ion terlarut dalam air olahan serta konsentrasi yang diharapkan sesuai dengan
standar baku. Untuk mempercepat proses koagulasi dalam air limbah maka
dilakukan pengadukan denganslow mixing / static mixingmaupun rapid mixing
(Kusnaedi, 2010).
Tujuan percobaan koagulasi adalah untuk menentukan dosis koagulan
yang optimum yang diperlukan dalam pengolahan air. Prinsip dasar percobaan
koagulasi-flokulasi adalah sejumlah volume air ditambah koagulan dengan variasi
dosis, kemudian dilakukan pengocokan cepat (rapid mixing) selama 1 menit
dengan tujuan untuk mencampurkan koagulan ke dalam air, sehingga terjadi
netralisasi muatan koloid oleh koagulan (proses koagulasi). Selanjutnya dilakukan
pengocokan lambat (slow mixing) agar partikelpartikel tersebut bergabung satu
sama lain membentuk flok yang lebih besar (proses flokulasi). Pengadukan
lambat ini bertujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel terkoagulasi
berukuran mikro menjadi partikel-partikel flok yang lebih besar. Flok-flok ini
kemudian akan beragregasi dengan partikel-partikel tersuspensi lainnya.
Pengadukan lambat akan memperpendek jarak antar partikel sehingga
gaya tarik menarik antar pertikel menjadi lebih besar dan dominan dianding gaya
tolaknya, yang mengjasilkan konyak dan tumbukan antar partikel yang lebih
banyak dan sering. Kontak inilah yang menggumpalkan partikel-partikel padat
terlarut terkoagulasi berukuran mikro menjadi partikel-partikel flok yang lebih
besar. Ketika pertumbuhan flok sudah cukup maksimal massa dan ukurannya
flok-flok ini akan mengendap ke dasar resevoir sehingga terbentuk dua lapisan
yaitu lapisan air jernih pada bagian atas reservoir dan lapisan endapan flok yang
menyerupao lumpur pada dasar reservoir (Karamah, 2014)
Jar-test telah digunakan selama puluhan tahun oleh pabrik pengolahan air
untuk mengembangkan informasi tentang dosis kimia yang harus digunakan
untuk menemukan koagulasi yang efektif dan tersedimentasi. Cara ini
beradaptasi, dimodifikasi dan dikembangkan serta divariasikan untuk beradaptasi
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
5/13
4
dengan kondisi spesifik yang dihadapi oleh pabrik mereka. Bagian dasar dari
peralatan ini ialah multi place stirer. Jenis stirrer yang termasuk dayng persegi
panjang dipasang pada poros panjang dan didorong dari atas tabung dnegan
mekanisme roda gigi, dan dayung persegi panjang dipasang berdiri dalam tabung
uji dan yang kedua diputar oleh magnet yang terletak di mekanisme driver dimana
tabung diletakan (Logsdon, 2002).
III. Prinsip Percobaan
Koagulasi adalah proses penambahan zat kimia (koagulan) yang
memilliki kemampuan untuk menjadikan partikel koloid tidak stabil sehingga
partikel siap membentuk flok (gabungan partikel-partikel kecil). Flokulasi adalah
proses pembentukan dan penggabungan flok dari partikel-partikel tersebut yang
menjadikan ukuran dan beratnya lebih besar sehingga mudah mengendap. Proses
koagulasi dan flokulasi pada skala laboratorium dilakukan dengan peralatan jar
tes. Beberapa senyawa koagulan yang biasa digunakan adalah tawas, senyawa
besi, PAC (poli alumunium klorida) dan lain-lain (Wagiman, 2014).
Pengadukan campuran dibagi menjadi dua berdasarkan kecepatan
pengadukannya, yaitu pengadukan cepat dengan kkecepatan 150 rpm dan
pengadukan lambat dengan kecepatan 50-100 rpm. Pengadukan cepat dilakukan
selama 5 menit yang dihitung sejak penambahan koagulan. Pengadukan cepat ini
bertujuan untuk menghasilkan dispersi yang seragam dari partikel-partikel koloid
dan untuk meningkatkan kesempatan partikel untuk kontak dan bertumbukan satu
sama lain. Sedangkan pengadukan lambat dilakukan dengan waktu pengadukan
yang divariasikan mulai dari 10 menit tepat setelah pengadukan cepat selesai.
Pengadukan lambat ini bertujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel
terkoagulasi berukuran mikro menjadi partike-partikel flok yang lebih besar.
Flok-flok ini kemudian akan beragregasi dengan partikel-partikel tersuspensi
lainnya. Pengadukan pelan akan memperpendek jarak antar partikel sehingga
gaya tarik menarik antar partikel menjadi lebih besar dan dominan dibanding gaya
tolak menolakanya, yang menghasilkan kontak dan tumbukan antar partikel yang
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
6/13
5
lebih banyak dan sering. Kontak inilah yang menggumpalkan partikel-partikel
apdat terlarut terkoagulasi berukuran mikro menjadi partikel flok yang lebih besar
(Karamah, 2014)
IV. Alat dan Bahan
Timbangan
Analitik
Gelas ukur
100mlKertas Saring
Gelas Kimia
1000mlDeionized Water Turbidimeter
Gelas ukur 1000mlTawas Pipet tetes
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
7/13
6
pH meterSampel air Jar Test
Tabel 1. Alat dan Bahan
V. Cara Kerja
a)
Pembuatan larutan tawas
No. Cara Kerja Keterangan
1.Ditimbang 5 gr alumunium sulfat
2.Dilarutkan dengan 500 ml aquades
Tabel 2. Pembuatan larutan tawas
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
8/13
7
b) Percobaan koagulasi-flokulasi
No.Cara Kerja Keterangan
1. Dimasukan air sampel kedalam 4gelas kimia 1000 ml
2.Disimpan masing masing kedalam
jar-test
3.Ditambahkan larutan tawas secara
bertahap mulai dari 1ml, 2ml,
3ml, 4ml
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
9/13
8
4.Dikocok dengan kecepatan 100
rpm selama 1 menit
5.Dikocong dengan kecepatan 60
rpm selama 10 menit
6.Amati bentuk flok, dan waktu
untuk kecepatan mengendapnya
langsung setelah pengocokan
lambat selesai.
7.Disaring dengan kertas saring
8.
Diperiksa kekeruhan dengan
menggunakan turbidimeter
(dimasukan kedalam tabung
sample). Dicatat hasil yang tertera
di layar.
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
10/13
9
9.Diperiksa pH dengan
menggunakan pH meter. Dilihat
sampai setlah penurunan tidak
jauh terhitung, lalu dicatat hasil
yang tertera di layar.
Tabel 3. Percobaan koagulasi-flokulasi
VI. Hasil dan Pembahasan
Parameter pH
awal
pH
air
Turbiditas
(NTU)
Waktu
mengendap
Bentuk
flok
Tanpa Tawas7.01 6.60 31.85 - Partikel
halus
Tawas 1ml7.16 6.83 16.83 01.27 Partikel
halus
Tawas 2ml7.8 7.03 14.04 02.01 Partikel
halus
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
11/13
10
Tawas 3ml7.51 6.9 15.68 04.16 Partikel
halus
Tawas 4ml
7.88 6.97 15.54 02.54 Partikel
halus
Tabel 4. Hasil Percobaan
Didapatkan data hasil dari praktikum bahwa, dari segala perlakuan yang
dilakukan berupa penambahan tawas dengan dosis yang berbeda, diperoleh dosis
optimum pada saat ditambahkan 2ml larutan tawas. Hal ini dapat disimpulkan
karena proses penurunan turbiditas yang paling rendah berada di spesies dengan
penambahan tawas 2ml (dari 31.85 NTU menjadi 14.04 NTU). Partikel yang
dihasilkan kurang lebih sama secara kasat mata, berbentuk partikel kecil halus
yang mengendap dan melayang. Waktu pengendapan diambil pada saat partikel
mulai mengendap sampai dengan pengendapan yang terjadi tidak lagi terlihat
banyak perbedaan. Pengamatan yang dilakukan terlapau singkat karena partikel
yang mengendap masih sangat halus dan terlihat belum cukup besar uuntuk
mengendap. Hal ini dapat dikarenakan faktor pH tidak diperhitungkan dalam
praktikum kali ini. Dengan pH sampel pada kisaran 7 dan karena penambahan
tawas maka pH menjadi cenderung menuju kondisi asam, akan tetapi pada saat
dosis optimal, pH yang terukur menunjukan pH 7, tidak terlalu jauh dengan pH
awal. Ada kemungkinan bahwa pengendapan optimum dapat terjadi lebih optimal
jika derajat keasamannya dapat diatur pada pH 7 ataupun lebih basa untuk
menemukan penyebab penurunan yang lebih akurat.
Banyak faktor yang perlu diperhitungkan dalam proses koagulasi dan
flokulasi yang tidak dijadikan variasi pada praktikum kali ini. Pertama bahan
limbah / sample air yang digunakan tidak diteliti terlebih dahulu kandungan
umum yang terkandung di dalam sampel air yang digunakan. Dari ciri fisik yang
dapat diamati secara langsung, air sampel dari kelompok kami air tidak keruh,
dan berbau seperti deterjen. Hal ini disebabkan karena spot pengambilan sampel
berada di selokan perumahan medang di pagi hari, yang mana merupakan waktu
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
12/13
11
puncak penggunaan air untuk mandi. Pada tingkat kekeruhan rendah, destabilisasi
sulit terjadi. Jadi akan lebih mudah jika koagulasi dilakukan pada tingkat
kekeruhan yang tinggi.
Pengaturan pH optimum juga tidak dilakukan, karena pH cukup
memberikan pengaruh yang cukup signifikan dalam reaksi yang terjadi antar
koagulan dan zat partikuat untuk terjadinya reaksi. proses koagulasi dinyatakan
dapat berjalan baik jika pH air baku limbah berkisar 8-10. Jika limbah tidak
dalam kisaran tersebut maka penambahan koagulan ke dalam limbah tidak
ekonomis karena koagulan tidak bekerja optimal.
Kecepatan putaran yang diberikan hanya satu untuk setiap masing-masingtahap (rapid and slow mixing). Sehingga tidak dapat diketahui, apakah
pengadukan yang dilakukan telah optimal atau belum, karena jika pengadukan
terlalu lambat, pengikatan akan berlangsung tepat sasaran sehingga flok yang
terbentuk juga sedikit dan akibatnya proses penjernihan tidak maksimal.
Demikian halnya jika pengadukan berlangsung terlalu cepat, maka kemungkinan
flok yang terbentuk akan terurai kembali.
VII.
Kesimpulan
1. Metode untuk melakukan koagulasi dan flokulasi ini adalah dengan metode
jar test yang terdiri dari 3 tahapan besar yaitu titrasi untuk penetralan pH,
penambahan koagulan, pengadukan cepat dan lambat, dan pengukuran TSS
secara spektrofotometri. Koagulasi berlangsung setelah penambahan koagulan
berupa tawas dilakukan dan disertai dengan pengadukan cepat dengan
kecepatan 100 rpm selama 1 menit. Flokukasi berlangsung setelah dilakukan
pengadukan lambat dengan kecepatan 60 rpm selama 10 menit dan akhirnya
mengendap di dasar gelas setelah didiamkan.
2. Dosis koagulan yang optimum untuk sampel limbah cair tahu ini adalah 20 ml
dengan nilai TSS sebesar 14.04 NTU berkurang sebanyak lebih dari 16 NTU
dari sample yang belum diberi penambahan tawas dan dilakakukan jar-test
-
7/24/2019 LAPORAN KOAGULASI
13/13
12
VIII. Daftar Pustaka
Karamah, Eva Fathul, dan Andrie Oktafauzan Lubis. 2007. Perlakuan Koagulasi
Dalam Proses Pengolahan Air Dengan Membran: Pengaruh Waktu
Pengadukan Pelan Koagulan Alumunium Sulfat Terhadap Kinerja Membran.
Program Studi Teknik Kimia Departemen Teknik Gas&Petrokimia.
Universitas Indonesia: Depok.
Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor Untuk Air Minum. Swadaya: Jakarta
Logsdon, Gary S. 2002. Filter Maintenance and Operations Guidance Manual.
American Water Works Association: Washington
Putra, Sugili, dkk. 2009. Optimasi Tawas Dan Kapur Untuk Koagulasi Air
Keruh Dengan Penanda I-131. Dalam Prosiding Seminar Nasional V SDM
Teknologi Nuklir ISSN 1978-0176: Yogyakarta.
Manurung, Tambak, dkk. 2012. Efektivitas Biji Kelor (Moringa oleifera) Pada
Pengolahan Air Sumur Tercemar Limbah Domestik. Jurnal Ilmiah Fakultas
Teknik LIMITs. Vol 8, No.1: 37-41.
top related