labtek 1 pengolahan air

7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air

http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 1/37

ABSTRAK

Sedimentasi merupakan proses pengolahan air dengan menggunakan proses

pengendapan partikel-partikel zat padat dalam suatu cairan sebagai akibat gaya

gravitasi baik individu atau bersama-sama sehingga menghasilkan cairan yang lebih

jernih dan suspensi yang lebih kental. Pada percobaan kali ini, praktikan menggunakan

air hujan yang tehal ditampung sebelumnya dan dicampur dengan tanah hitam sehingga

memebnetuk lumpur. Tujuan dari percobaan ini adalah bertujuan untuk menjernihkan air

dengan menghilangkan partikel-partikel padatan yang terdapat dalam air dengan

menggunakan proses sedimentasi tipe 1 (discrete settling dan menghitung e!isiensi Total

Suspended Solid (TSS, Total "issolved Solid (T"S, dan Total Solid (TS yang terdapat

dalam air. Proses sedimentasi tipe 1 merupakan proses sedimentasi tanpa menggunakan

koagulan. Percobaan ini menggunakan tipe bak sedimentasi segi empat (rectangular.

#erat TSS pada debit $% l&s adalah %,%' gram, pada debit 1 l&s adalah %,%) gram, pada

debit 1% l&s adalah %,%* gram, dan pada debit l&s adalah %,%1 gram. +ilai e!!esiensi

pada debit $% l&s adalah %,$, pada pada debit 1 l&s adalah 1,), pada debit 1% l&s

adalah $,$, pada debit l&s adalah '$,$. /aju aliran yang semakin besar akan

menurunkan e!isiensi penghilangan TSS, T"S dan TS pada proses sedimentasi.

Kata kunci 0"ebit, plate settler, sedimentasi, T"S, TS, TSS.



Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat

kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai

maam penularan, terutama penyakit perut. "eningkatan kualitas air minum

dengan jalan mengadakan pengel!laan terhadap air yang akan diperlukan

sebagai air minum dengan mutlak diperlukan. Oleh karena itu dalam praktek

sehari-hari maka peng!lahan air adalah menjadi pertimbangan yang utama untuk

menentukan apakah sumber tersebut bisa dipakai sebagai sumber persediaan

atau tidak.

"ada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran

yang dinamakan +yclus 2ydrologie. 'engan adanya penyinaran matahari,

maka semua air yang ada di permukaan bumi akan bersatu dan berada ditempatyang tinggi yang sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan

terbawa, makin lama makin tinggi dimana temperatur diatas semakin rendah,

yang menyebabkan titik-titik air akan jatuh kebumi sebagai hujan. Air hujan ini

sebagian mengalir kedalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka

perserapan akan berkurang, dan sebagian air akan mengalir diatas lapisan rapat

air ini. ika air ini keluar pada permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai-

sungai dan jika melalui suatu tempat rendah ekung/ maka air akan berkumpal,

membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantaranya yang mengalir ke

laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidr!l!gi ini anurea, 2001/.

aat ini, masalah utama yang dihadapi !leh sumber daya air meliputi

kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus

meningkat dan kualitas air untuk keperluan d!mestik yang semakin turun.

egiatan industri, d!mestik, dan kegiatan yang lain berdampak negati# terhadap

sumber daya air, menyebabkan penurunan kualitas air. !ndisi ini menimbulkan

gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung

pada sumber daya air. Oleh karena itu, peng!lahan sumber daya air sangat

penting agar diman#aatkan seara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang

diinginkan. alah satu langkah pengel!laan yang dilakukan adalah pemantauan

dan interprestasi data kualitas air, menakup kualitas #isika, kimia, dan bi!l!gi.

erdasarkan "eraturan "emerintah 3epublik )nd!nesia 4!. 20 tahun *550

tentang "engendalian "enemaran Air mende#enisikan kualitas air sebagai si#at

air dan kandungan makhluk hidup, 6at, energi, atau k!mp!nen lain didalam air.



ualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter #isika

suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan sebagainya/, parameter kimia p, O',

8O', kadar l!gam, dan sebagainya/. 'an parameter bi!l!gi keberadaan

plankt!n, bakteri, dan sebagainya/.

erdasarkan peraturan "emerintah 4!. 20 tahun *550 mengel!mp!kkan

kualitas air menjadi beberapa g!l!ngan menurut peruntukkannya. Adapun

peng!l!nggan air menurut anurea, 2001/ adalah sebagai berikut$

*. 9!l!ngan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum seara

langsung, tanpa peng!lahan terlebih dahulu.

2. 9!l!ngan , yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.

:. 9!l!ngan8, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

pertenakan.;. 9!l!ngan ', yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian,

usaha di perk!taan, industri, dan pembangkit tenaga listrik.

Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki senyawa kimia yang

lain. arakteristik tersebut adalah sebagai berikut $

*. "ada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan,yakni 0-*00 !8,air berwujud

air. uhu 0!8 merupakan titik beku dan suhu *00!8 merupakan titik didih

air. Tanpa si#at tersebut,air yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk

hidup maupun air yang terdapat di laut, sungai, danau, dan badan air yang

lainnya akan berbentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat

kehidupan dimuka bumi ini, karena sekitar <0-50% bagian sel makluk hidup

adalah air.

2. "erubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki si#at sebagai

penyimpan panas yang sanggat baik. i#at ini memungkinkan air tidak

menjadi panas maupun dingin dengan seketika. "erubahan suhu air yang

lambat menegah terjadinya stress pada makluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi

makluk hidup. i#at ini juga menyebabkan air sanggat baik digunakan sebagai

pendingin mesin.

:. Air memerlukan panas yang tinggi dalam pr!ses penguapan. "enguapan

adalah pr!ses perubahan air menjadi uap air. "r!ses ini memerlukan energi

panas dalam jumlah yang besar. ebaiknya, pr!ses perubahan uap menjadi

airan melepaskan energi panas yang besar. "elepasan energi ini merupakan

salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat keringat. i#at ini



juga merupakan salah satu #akt!r utama yang menyebabkan terjadinya

penyebaran panas dimuka bumi ini.

;. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai senyawa

kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat

sedikit, sedangkan air laut mengandung senyawa kimia hingga :=000

mg>liter. i#at ini memungkinkan unsur hara terlarut diangkut keseluruh

jaringan tubuh makluk hidup dan memungkinkan bahan-bahan t!ksik yang

masuk kedalam jaringan tubuh makluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan

kembali. i#at ini juga memungkinkan air digunakan sebagai penui yang

baik dan pengener bahan penemaran yang masuk ke badan air.

2.2. Su%ber A$r

eara garis besar air dapat dikatakan bersumber dari $

*. ?aut $ air laut

2. 'arat $ air tanah dan air permukaan

:. Udara $ air hujan dan air atm!s#er

(asing-masing sumber air diatas yaitu $

a. Air laut

Air yang dijumpai didalam alam berupa air laut sebanyak 10%, sedangkan

sisanya berupa air tanah>daratan, es, salju, dan hujan. Air laut turut

menentukan iklim dan kehidupan didunia. adar garam pada air laut

ber&ariasi dari setiap tempat anurea, 2001/.

b. Air tanah

Air tanah terbagi atas $

*/ Air tanah dangkal

Terjadi karena pr!ses peresapan air dari permukaan tanah. ?umpur akan

tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah

akan jernih tetapi lebih banyak mengandung 6at kimia, karena melalui

lapisan tanah yang mengandung unsur-unsur kimia tertentu untuk

masing-masing lapisan tanah.

2/ Air tanah dalam

Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. "engambilan air tanah

dalam, tidak semudah pada air tanah dangkal, dan harus menggunakan



b!r dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dengan kedalaman

tertentu akan didapatkan lapisan air.

:/ (ata air

(ata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan

tanah. (ata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak

terpengaruhi !leh musim dan kualitasnya sama dengan air dalam.

. Air permukaan

Adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. "ada umumnya air

permukaan ini akan mendapat peng!t!ran selama pengalirannya seperti

lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, k!t!ran industri k!ta dan

sebagainya.

d. Air hujan

'alam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya peng!t!ran

udara yang disebabkan !leh k!t!ran-k!t!ran industri>debu dan lain

sebagainya. elain itu air hujan mempunyai si#at agresi# terutama terhadap

pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reser&!ir, sehingga hal ini akan

memperepat terjadinya k!r!si. uga air hujan ini mempunyai si#at lunak,

sehingga akan b!r!s terhadap penggunaan sabun.

2.. S&arat'S&arat A$r !$nu%

Air minum yang ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa, dan

tidak berbau. Air minum pun seharusnya tidak mengandung kuman pat!gen dan

segala yang membahayakan kesehatan manusia. Tidak mengandung 6at kimia

yang dapat mengubah #ungsi tubuh, tidak dapat diterima seara estetis, dandapat merugikan seara ek!n!mis. Air itu seharusnya tidak k!r!si#, tidak

meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya.

Atas dasar pemikiran tersebut dibuat suatu standar air minum yaitu suatu

peraturan yang memberi petunjuk tentang k!nsentrasi sebagai parameter yang

sebaiknya diperb!lehkan di dalam air minum anurea, 2001/. (enurut

anurea, 2001/ dari segi kualitas air minum harus memenuhi$

a. S&arat ($)$k

*/ Air tidak b!leh berbau



Air minum yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai !leh

masyarakat. au air dapat memberi petunjuk akan kualitas air. (isalnya,

bau amis dapat disebabkan !leh tumbuhnya 3lgae.

2/ Air tidak b!leh berasa

Air minum biasanya tidak memberi rasa>tawar. Air yang tidak tawa dapat

menunjukkan kehadiran berbagai 6at yang dapat membahayakan

kesehatan. 3asa l!gam>amis, rasa pahit, asin, dan sebagainya. @#eknya

tergantung pada penyebab timbulnya bau tersebut.

:/ Air tidak b!leh berwarna

Air minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk

menegah keraunan dari berbagai 6at kimia maupun mikr!!rganisme

yang berwarna.

;/ ekeruhan

ekeruhan air disebabkan !leh 6at padat yang tersuspensi, baik yang

bersi#at an!rganik maupun !rganik. at an!rganik, biasanya berasal dari

lapukan tanaman dan hewan. uangan industri juga dapat menyebabkan

kekeruhan. at !rganik dapat menjadi makanan bakteri, sehingga

mendukung perkembang biakannya.

=/ uhu air hendaknya di bawah sela udara sejuk B 2=!8/ agar$

• Tidak terjadi pelarutan kimia yang ada pada saluran>pipa yang

dapat membahayakan kesehatan

• (enghambat reaksi-reaksi bi!kimia didalam saluran>pipa

• (ikr!!rganisme pat!gen tidak mudah berkembang biak

• ila diminum air dapat menghilangkan dahaga.

</ Total dissolved solids T'/

T' biasanya terdiri dari 6at !rganik, garam an!rganik dan gas terlarut.

ila T' bertambah maka kesadahan juga akan naik pula.

b. S&arat K$%$a

Air minum tidak b!leh mengandung raun, 6at-6at mineral atau 6at-6at

kimia tertentu dalam jumlah melampui batas yang telah ditentukan.

c. S&arat Bakter$olog$k

Air minum tidak b!leh mengandung bakteri-bakteri penyakit pat!gen/

dan tidak b!leh mengandung bakteri-bakteri g!l!ngan oli melebihi batas-batas

yang telah ditentukan yaitu * oli>*00 ml air.



akteri g!l!ngan oli ini berasal dari usus besar !eaces/ dan tanah.

akteri pat!gen yang mungkin ada dalam air antara lain adalah$

- akteri typshum

- 4ibrio colereae- akteri dysentriae

- 5ntamoeba histolyhes

- akteri enteritis penyakit perut/

Air yang mengandung oli dianggap telah terk!ntaminasi teremar/

dengan k!t!ran manusia.

2.*. Pe%bag$an A$r Ber+a)arkan Anal$)$)

erdasarkan analisis air maka air dig!l!ngkan dalam : yaituC

a. Air k!t!r>air teremar Air yang berampur dengan satu atau berbagai ampuran hasil buangan yang

disebut air teremar>air k!t!r.

b. Air bersih

Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat #isik, kimia namun

bakteri!l!gi belum terpenuhi. Air bersih ini diper!leh dari sumur gali, sumur

b!r, air hujan, air dari sumber mata air.

. Air siap diminum>air minum

Air siap minum>air minum ialah air yang sudah terpenuhi si#at #isik, kimia

maupun bakteri!l!gi serta le&el k!ntaminasi maksimum ?(/. ?e&el

k!ntaminasi maksimum meliputi sejumlah 6at kimia, kekeruhan dan bakteri

coli!orm yang diperkenankan dalam batas-batas aman.

2.,. Pro)e) Pengola-an A$r

Air baku belum tentu memenuhi standar, maka sering kali dilakukan peng!lahan air untuk memenuhi standar air bersih. Tergantung kualitas air

bakunya, peng!lahan air bersih dapat sangat sederhana sampai sangat k!mpleks.

Apabila air bakunya baik, maka mungkin tidak diperlukan peng!lahan sama

sekali. Apabila hanya ada k!ntaminasi kuman, maka desin#eksi saja sudah ukup.

'an apabila air baku semakin jelek kualitasnya, maka peng!lahan harus lengkap,

yaitu melalui pr!ses prasedimentasi, k!agulasi dan #l!kulasi, sedimentasi, #iltrasi,

ion e6change dan desin#eksi Tim "enyusun, 20*;/ $



a. "rasedimentasi

"engendapan meman#aatkan gra&itasi bumi dan tanpa pembubuhan 6at

kimia. Unit ini dibutuhkan bila turbidity air tinggi, besar dari 7 4TU.

b. !agulasi dan #l!kulasi

Aliran air yang telah melewati unit prasedimentasi selanjutnya akan

dibubuhi 6at kimia Aluminium sul#at Al2O;/:/. "ada unit ini terjadi satuan

pr!ses. Dungsi kimiawi tersebut untuk menjadikan partikel k!l!id bermuatan.

!ndisi aliran pada k!agulasi biasanya turbulen, sedangkan pada #l!kulasi terjadi

aliran laminer.

. edimentasi

edimentasi merupakan pr!ses pengendapan partikel-partikel 6at padat

dalam suatu airan sebagai akibat gaya gra&itasi baik indi&idu atau bersama-sama

sehingga menghasilkan airan yang lebih jernih dan suspensi yang lebih kental.

Dl!k yang terbentuk pada pr!ses #l!kulasi diharapkan akan mengendap akibat

gaya beratnya sendiri pada unit sedimentasi ini. ehingga bila terjadi pengendapan

lebih dahulu pada unit sebelumnya atau sesudah unit ini maka perlu dipertanyakan

perenanaan pr!ses #l!kulasi dan sedimentasinya.

"ada peng!lahan air minum, terapan sedimentasi khususnya untuk $

• "engendapan air permukaan, khususnya untuk peng!lahan dengan #ilter

pasir epat.

• "engendapan #l!k hasil k!agulasi-#l!kulasi, khususnya sebelum disaring

dengan #ilter pasir epat.

• "engendapan #l!k hasil penurunan kesadahan menggunakan s!da-kapur.

• "engendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan. "ada peng!lahan

air limbah, sedimentasi umumnya digunakan untuk $

a/ "enyisihan grit, pasir.

b/ "enyisihan padatan tersuspensi pada clari!ier pertama./ "enyisihan #l!k > lumpur bi!l!gis hasil pr!ses activated sludge pada

clari!ier akhir.

d/ "enyisihan humus pada clari!ier akhir setelah trickling !ilter . "ada

peng!lahan air limbah tingkat lanjutan , sed imentasi di tu jukan

untuk penyisihan lumpur setelah k!agulasi dan sebelum pr!ses #iltrasi.

elain itu, prinsip sedimentasi juga digunakan dalam pengendalian partikel di

udara. "rinsip sedimentasi pada peng!lahan air minum dan air limbah adalah

sama, demkian juga untuk met!da dan peralatannya.



ak sedimentasi umumnya dibangun dari bahan bet!n bertulang dengan

bentuk lingkaran, bujur sangkar, atau segi empat. ak berbentuk lingkaran

umunya berdiameter *0,7 hingga ;=,7 meter dan kedalaman : hingga ;,:

meter. ak berbentuk segi empat umumnya mempunyai lebar *,=

hingga < meter, panjang bak sampai 7,< meter dan kedalaman lebih

dari *,1 meter.lasi#ikasi sedimentasi didasarkan pada k!nsentrasi partikel

dan kemampuan partikel untuk berinteraksi. lasi#ikasi ini dapat dibagi

kedalam empat tipe, yaitu$

a/ Settling tipe )$ pengendapan partikel diskrit, partikel mengendap seara

indi&idual dan tidak ada interaksi antar-partikel.

b/ Settling tipe ))$ pengendapan partikel #l!kulen, terjadi interaksi antar- partikel sehingga ukuran meningkat dan keepatan pengendapan

bertambah.

/ Settling tipe )))$ pengendapan pada lumpur bi!l!gis, dimana gaya antar

partikel saling menahan partikel lainnya untuk mengendap.

d/ Settling tipe )E$ terjadi pemampatan partikel yang telah mengendap

yang terjadi karena berat partikel.

a%bar 2.1 @mpat tipe sedimentasi

1. Se+$%enta)$ T$/e 10 Plain Settling 0 Discrete particle

(erupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan k!agulan.Fangdimaksud dengan discrete particle adalah partikel yang tidak mengalami

perubahan bentuk, ukuran maupun berat selama partikel tersebut mengendap.

"r!ses pengendapan partikel berlangsung semata-mata akibat pengaruh gaya

partikel atau berat sendiri partikel. "engendapan akan berlangsung sempurna

apabila aliran dalam keadaan tenang aliran laminar /. Tujuan dari unit ini adalah

menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber . "engendapan

sebuah discrete particle di dalam air hanya dipengaruhi !leh karakteristik air dan



partikel yang bersangkutan. 'alam perhitungan dimensi e#ekti# bak, #akt!r-#akt!r

yang mempengaruhi per!ormance bak seperti turbulensi pada inlet dan outlet ,

pusaran arus l!kal, pengumpulan lumpur, besar nilai 9 sehubungan dengan

penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan #akt!r lain diabaikan untuk

menghitung per!ormance bak yang lebih sering disebut dengan ideal settling

basin. "artikel yang mempunyai rapat masa lebih besar dari rapat masa air akan

bergerak &ertikal kebawah. 9erakan partikel di dalam air yang tenang akan

diperlambat !leh gaya hambatan akibat kekentalan air drag !orce/ sampai diapai

suatu keadaan dimana besar gaya hambatan setara dengan gaya berat e#ekti#

partikel di dalam air. etelah itu gerakan partikel akan berlangsung seara k!nstan

dan disebut terminal settling velocity. 9aya hambatan yang dialami selama

partikel bergerak di dalam air dipengaruhi !leh kekerasan, ukuran, bentuk, dan

keepatan gerak partikel serta rapat masa dan kekentalan air.

2. Se+$%enta)$ T$/e 2 Flocculant Settling

"artikel yang berada dalam larutan ener sering tidak berlaku sebagai

partikel mandiri discrete particle/ tetapi sering membentuk gumpalan !locculant

particle/ selama mengalami pr!ses sedimentasi. ersatunya beberapa partikel

membentuk gumpalan akan memperbesar rapat masanya, sehingga akan

memperepat pengendapannya.

"r!ses penggumpalan !locculation/ di dalam k!lam pengendapan akan

terjadi tergantung pada keadaan partikel untuk saling berikatan dan dipengaruhi

!leh beberapa &ariabel seperti laju pembebanan permukaan, kedalaman k!lam,

gradien keepatan, k!nsentrasi partikel di dalam air dan range ukuran butir.

"engaruh dari &ariabel-&ariabel tersebut dapat ditentukan dengan per!baan

sedimentasi.

"engendapan material k!l!id dan s!lid tersuspensi terjadi melalui adanya

penambahan k!agulan, biasanya digunakan untuk mengendapkan #l!k-#l!k kimia

setelah pr!ses k!agulasi dan #l!kulasi. "engendapan partikel #l!kulen akan lebih

e#isien pada ketinggian bak yang relati# keil. arena tidak memungkinkan untuk

membuat bak yang luas dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian

bak menjadi beberapa k!mpartemen, maka alternati# terbaik untuk meningkatkan

e#isiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas

bak pengendapan untuk menahan #l!kG#l!k yang terbentuk.



Dakt!r-#akt!r yang dapat meningkatkan e#isiensi bak pengendapan adalah$

• ?uas bidang pengendapanC

• "enggunaan ba!!le pada bak sedimentasiC

• (endangkalkan bakC

• "emasangan plat miring.

. Se+$%enta)$ T$/e III +an I3

edimentasi t ipe ))) adalah pengendapan partikel dengan

k!nsentrasi yang lebih pekat, dimana antar partikel seara bersama-sama saling

menahan pengendapan partikel lain di sekitarnya. arena itu pengendapan terjadi

seara bersama-sama sebagai sebuah 6!na dengan keepatan yang k!nstan. "ada

bagian atas 6!na terdapat inter!ace yang memisahkan antara massa partikel yang

mengendap dengan air jernih. edimentasi tipe )E merupakan kelanjutan dari

sedimentasi tipe ))), di mana terjadi pemampatan k!mpresi/ massa partikel

hingga diper!leh k!nsentrasi lumpur yang tinggi. ebagai !nt!h sedimentasi tipe

))) dan )E ini adalah pengendapan lumpur bi!massa pada !inal clari!ier setelah

pr!ses lumpur akti#. Tujuan pemampatan pada !inal clari!ier adalah untuk

mendapatkan k!nsentrasi lumpur b!massa yang tinggi, keperluan resirkulasi

lumpur ke dalam reakt!r lumpur akti#.

erdasarkan k!nsentrasi dan keenderungan partikel berinteraksi, pr!ses

sedimentasi terbagi atas tiga maam$

a. Aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak

b. "artikel terdispersi merata dalam air

. "engendapan partikel yang d!minan terjadi pada dasar bak sedimentasi.

Terdapat beberapa bentuk bak sedimentasi yaitu$

a. Seg$ e%/at rectangular .

"ada bak ini air mengalir h!ri6!ntal dari inlet menuju outlet ,

sementara partikel mengendap ke bawah.

a/ b/

a%bar 2.2 ak sedimentasi berbentuk segiempat $ a/ denah, b/

p!t!ngan memanjang

b. L$ngkaran circular ' center feed .

"ada bak ini air masuk melalui pipa menuju inlet bak dibagian tengah

bak, kemudian air mengalir h!ri6!ntal dari inlet menuju outlet disekeliling



bak, sementara partikel mengendap ke bawah. eara tipikal bak persegi

mempunyai rasi! panjang $ lebar antara 2$* G :$*.

a/ b/

a%bar 2. ak sedimentasi berbentuk lingkaran-center !eed a/ denah, .b/

p!t!ngan melintang

c. L$ngkaran circular 4 periferal feed .

"ada bak ini air masuk melalui sekeliling lingkaran dan seara

h!ri6!ntal mengalir menuju ke !utlet dibagian tengah lingkaran, sementara

partikel mengendap ke bawah. asil penelitian menunjukkan bahwa tipe

peri!eral !eed menghasilkan short circuit yang lebih keil dibandingkan tipe

center !eed , walaupun center !eed lebih sering digunakan. eara umum p!la

aliran pada bak lingkaran kurang mendekati p!la ideal dibanding bak

pengendap persegi panjang. (eskipun demikian, bak lingkaran lebih sering

digunakan karena penggunaan peralatan pengumpul lumpurnya lebih

sederhana.

a/ b/

a%bar 2.* ak sedimentasi berbentuk lingkaranG peri!eral !eed $ a/ denah,

.b/ p!t!ngan melintang

ebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi ; 6!na, yaitu$

a. !na inlet

'alam 6!na ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang

bak. Aliran meninggalkan 6!na inlet mengalir seara h!ris!ntal danlangsung

menuju bagian outlet .

b. !na pengendapan



'alam 6!na ini, air mengalir pelan seara h!ris!ntal ke arah outlet . 'alam

6!na ini terjadi pr!ses pengendapan. ?intasan partikel diskret tergantungpada

besarnya keepatan pengendapan.

. !na lumpur

'alam 6!na ini lumpur terakumulasi. ekali lumpur masuk area ini ia akan

tetap disana.

d. !na outlet

'alam 6!na ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada

bagian melintang bak dan siap mengalir keluar bak

a%bar 2., edimentati!n asin !nes

• 5ona Inlet atau )truktur $n"luen.

!na inlet mendistribusikan aliran air seara merata pada bak sedimentasi

dan menyebarkan keepatan aliran yang baru masuk. ika dua #ungsi ini

diapai, karakteristik aliran hidr!lik dari bak akan lebih mendekati k!ndisi

bak ideal dan menghasilkan e#isiensi yang lebih baik.

!na in#luen didesain seara berbeda untuk k!lam rectangular dan

circular . husus dalam peng!lahan air, bak sedimentasi rectangular

dibangun menjadi satu dengan bak #l!kulasi. ebuah ba!!le atau dinding

memisahkan dua k!lam dan sekaligus sebagai inlet bak sedimentasi. 'esaindinding pemisah sangat penting, karena kemampuan bak sedimentasi

tergantung pada kualitas #l!k.

• 5ona outlet atau )truktur e"luen.

eperti 6!na inlet, 6!na outlet atau struktur e#luen mempunyai pengaruh

besar dalam mempengaruhi p!la aliran dan karakteristik pengendapan #l!k

pada bak sedimentasi. iasanya weir atau pelimpah dan bak penampung

limpahan digunakan untuk meng!ntr!l outlet pada bak sedimentasi. ak



sedimentasi dilengkapi dengan settler . Settler dipasang pada 6!na

pengendapan dengan tujuan untuk meningkatkan e#isiensi pengendapan.

d. Diltrasi

Air akan melewati lapisan>media berbutir sehingga diharapkan partikel

yang mungkin masih ada terbawa air !lahan pada unit ini akan tersangkut pada

butiran media #ilter.

e. 7on 56change

(erupakan salah satu met!da penghilangan mineral air yang ber#ungsi

untuk menukar i!n dan menghilangkan i!n-i!n yang berbahaya. Air yang telah

melewati #iltrasi yang masih mengandung kesadahan, akan dilewatkan melalui

k!l!m penukar i!n. ebagai media penukar i!n, maka resin penukar i!n harus

memenuhi syarat sebagai berikut $

• (emiliki kapasitas penukaran i!n yang tinggi

• elarutan yang rendah dalam berbagai larutan

• (emiliki kestabilan kimia yang tinggi

• (emiliki kestabilan #isik yang tinggi

Ada 2 maam resin penukar i!n, yaitu resin penukar ani!n (anion

e6change resin yaitu kemampuan menyerap>menukar ani!n-ani!n yang ada

dalam air dan resin penukar kati!n (kation e6change resin yaitu kemampuan

menyerap>menukar kati!n-kati!n seperti 8a, (g, 4a yang ada dalam air.



DA(TAR PUSTAKA

An!nim.20*0. http0&&sisni.bsn.go.id&. php>sni>ni>d!wnl!ad diakses *0 Okt!ber

20*;.

An!nim. 20*0. http0&&888.docstoc.com.3nalisa 9at Padat.docs."iakses *0Okt!ber 20*;.

An!nim. 20**. Analisa imia sampel air sungai.

http0&&chemistryismy8orld.blogspot.com. di akses pada *0 Okt!ber 20*;.

anurea, )rmaliasari. 2001. + Penentuan :adar :esadahan Total 3ir #aku dan 3ir

#ersih "engan Titrasi :ompleksometri di PT 7nalum :uala Tanjung .

http$>>rep!sit!ry.usu.a.id>bitstream>*2:;=<715>*:521>*>05@00::<.pd#.

diakses *0 Okt!ber 20*;.

Tim "enyusun. 20*;. + Penuntun Praktikum /aboratorium Teknik :imia 7 .

"ekanbaru$Uni&ersitas 3iau.

2.1. Pengert$an Se+$%enta)$

Ada beberapa pengertian mengenai edimentasi, yaitu $

*. edimentasi adalah pemisahan solid-li;uid menggunakan

pengendapan seara gra&itasi untuk menyisihkan suspended solid .

2. edimentasi adalah salah satu !perasi pemisahan ampuran

padatan dan airan slurr y/ menjadi airan beningan dan sludge

slurry yang lebih pekat k!nsentrasinya/.



:. edimentasi adalah suatu pr!ses mengendapkan 6at padat atau

tersuspensi n!n k!l!idal dalam air yang dilakukan dengan

meman#aatkan gaya gra&itasi.

"ada umumnya, sedimentasi digunakan pada peng!lahan air minum,

peng!lahan air limbah, dan pada peng!lahan air limbah tingkat lanjutan. iasanya

pr!ses sedimentasi dilakukan setelah pr!ses k!agulasi dan #l!kulasi dimana

tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga menjadi lebih

berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat. 'engan kata lain,

sedimentasi adalah suatu pr!ses mengendapkan 6at padat atau tersuspensi n!n

k!l!idal dalam air yang dilakukan dengan meman#aatkan gaya gra&itasi.

edimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistim

peng!lahan. ika kekeruhan dari in!luent tinggi sebaiknya dilakukan pr!ses

sedimentasi awal primary sedimentation/ didahului dengan k!agulasi dan

#l!kulasi, dengan demikian akan mengurangi beban pada treatment berikutnya.

edangkan secondary sedimentation yang terletak pada akhir treatment gunanya

untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari pr!ses sebelumnya activated

sludge, O', dsb/ dimana lumpur yang terkumpul tersebut dip!mpakan ke unit

peng!lahan lumpur tersendiri.

eepatan pengendapan partikel yang terdapat di air tergantung pada berat

jenis, bentuk dan ukuran partikel, &isk!sitas air dan keepatan aliran dalam bak

pengendap. 'apat disimpulkan bahwa sedimentasi merupakan pr!ses pemisahan

dan pengendapan padatan dan airan solid-li;uid dengan menggunakan gaya

gra&itasi untuk mengendapkan partikel suspensi, baik dalam peng!lahan air bersih

)"A(/, maupun dalam peng!lahan air limbah )"A?/

2.2. (ung)$ Se+$%enta)$

(enurut usnaedi 2002/, tujuan peng!lahan air minum merupakan upaya

untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai dengan standar mutu air.

"r!ses peng!lahan air minum merupakan pr!ses perubahan si#at #isik, kimia, dan

bi!l!gi air baku agar memenuhi syarat untuk digunakan sebagai air minum.eara

keseluruhan, pr!ses sedimentasi ber#ungsi untuk $



a. (engurangi beban kerja unit #iltrasi dan memperpanjang umur pemakaian

unit penyaring selanjutnyaC

b. (engurangi biaya !perasi instalasi peng!lahan.

. (emisahkan partikel utuh discreet / seperti pasir dan juga untuk

memisahkan padatan melayang suspensi/ yang sudah menggumpal.

"ada peng!lahan air minum, terapan sedimentasi khususnya untuk$

*. "engendapan air permukaan, khususnya untuk peng!lahan dengan #ilter

pasir epat.

2. "engendapan #l!k hasil k!agulasi-#l!kulasi, khususnya sebelum disaring

dengan #ilter pasir epat.:. "engendapan #l!k hasil penurunan kesadahan menggunakan s!da-kapur.

;. "engendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan.

"ada peng!lahan air limbah, sedimentasi umumnya digunakan untuk $

a. "enyisihan grit, pasir, atau silt lanau/.

b. "enyisihan padatan tersuspensi pada lari#ier pertama.

. "enyisihan #l!k>lumpur bi!l!gis hasil pr!ses ati&ated sludge pada

lari#ier akhir.

d. "enyisihan humus pada lari#ier akhir setelah trikling #ilter.

"ada peng!lahan air l imbah t ingkat lanjutan, sedimentasi

ditujukan untuk penyisihan lumpur setelah k!agulasi dan sebelum pr!ses

#iltrasi. elain itu, prinsip sedimentasi juga digunakan dalam pengendalian

partikel di udara. "rinsip sedimentasi pada peng!lahan air minum dan air limbah

adalah sama, demikian juga untuk met!da dan peralatannya.

2. (aktor 4 (aktor &ang !e%/engaru-$ Kece/atan Se+$%enta)$

Dakt!r-#akt!r yang mempengaruhi keepatan sedimentasi, yaitu$

*. Ukuran partikel, bentuk partikel, dan k!nsentrasi partikel

emakin besar semakin epat mengendap dan semakin banyak yang

terendapkan.

2. Eisk!sitas airan



"engaruh &isk!sitas airan terhadap keepatan sedimentasi yaitu dapat

memperepat pr!ses sedimentasi dengan ara memperlambat airan supaya

partikel tidak lagi tersuspensi.

:. Temperatur ila temperatur turun, laju pengendapan berkurang. Akibatnya waktu

tinggal di dalam k!lam sedimentasi menjadi bertambah.

;. erat jenis partikel

2.*. Pro)e) Se+$%ent)$

"r!ses sedimentasi seara umum diartikan sebagai pr!ses pengendapan

dimana akibat gaya gra&itasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih berat dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih keil berat jenisnya akan

mengapung, keepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan

pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. "engendapan kandungan 6at

padat di dalam air dapat dig!l!ngkan menjadi pengendapan diskrit kelas */,

pengendapan #l!kulen kelas 2/, pengendapan 6!ne, pengendapan

k!mpresi>tertekan <artin ", $%%1= Peavy, 1'= >eynolds, 1')) / dan pada

peng!lahan air minum yang digunakan adalah dengan pengendapan diskrit dan

pengendapan #l!kulen.

"ada dasarnya, peng!lahan air minum dapat diawali dengan penjernihan

air, pengurangan kadar bahan-bahn kimia terlarut dalam air sampai batas yang

dianjurkan, penghilangan mikr!ba path!gen, memperbaiki derajat keasaman p/

serta memisahkan gas terlarut yang dapat mengganggu estetika dan kesehatan.

Air tidak jernih umumnya mengandung residu. 3esidu tersebut dapat

dihilangkan dengan pr!ses penyaringan !iltrasi/ dan pengendapan sedimentasi.

Untuk memperepat pr!ses penghilangan residu tersebut perlu ditambahkan

k!agulan. ahan k!agulan yang sering dipakai adalah tawas alum/. Untuk

memaksimalkan pr!ses penghilangan residu, k!agulan sebaiknya dilarutkan

dalam air sebelum dimasukkan ke dalam tangki pengendapan.

edimentasi dilakukan di dalam sebuah tangki dimana tangki tersebut

ber#ungsi untuk mengendapkan k!t!ran-k!t!ran berupa lumpur dan pasir. "ada

tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. e dalam tangki sedimentasi ini



diinjeksikan kl!rin yang ber#ungsi sebagai !ksidat!r dan desin#ektan. ebagai

!ksidat!r kl!rin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air.

(ekanisme atau pr!ses sedimentasi seara umum adalah sebagai berikut$

a. "engendapan partikel #l!kulen berlangsung seara gra&itasi.

b. Dl!k yang dihasilkan pada pr!ses k!agulasi-#l!kulasi mempunyai ukuran

yang makin besar, sehingga keepatan pengendapannya makin besar.

. Untuk menghindari peahnya #l!k selama pr!ses pengendapan, maka aliran

air dalam bak harus laminer. Untuk tujuan ini, digunakan indikat!r bilangan

3eyn!ld 43e/ dan bilangan Dr!ud 4Dr/.

d. Aliran air yang masuk pada inlet diatur sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu pengendapan. iasanya dipasang di##user wall atau per#!rated

ba##le untuk meratakan aliran ke bak pengendap dengan keepatan yang

rendah. 'iusahakan agar inlet bak langsung menerima air dari !utlet bak

#l!kulat!r.

e. Air yang keluar melalui !utlet diatur sedemikian, sehingga tidak

mengganggu #l!k yang telah mengendap. iasanya dibuat pelimpah weir/

dengan tinggi air di atas weir yang ukup tipis *,=m/.

2.*.1 Pro)e) Se+$%enta)$ )kala kec$l

'alam "r!ses edimentasi dalam skala keil ini terdapat : ara yang dapat

dilakukan, yaitu $

*. 8ara #atch

8ara ini !!k dilakukan untuk skala lab!rat!rium, karena sedimentasi

batch paling mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah.

(ekanisme sedimentasi batch pada suatu silinder > tabung bisa dilihat pada

gambar berikut $



a%bar 1 (ekanisme edimentasi #atch udi, 20**/

eterangan $

A H airan bening H 6!na k!nsentrasi seragam

8 H 6!na ukuran butir tidak seragam 'H6!na partikel padat terendapkan

9ambar di atas menunjukkan slurry awal yang memiliki k!nsentrasi

seragam dengan partikel padatan yang seragam di dalam tabung 6!na /. "artikel

mulai mengendap dan diasumsikan menapai keepatan maksimum dengan epat.

!na ' yang terbentuk terdiri dari partikel lebih berat sehingga lebih epat

mengendap. "ada 6!na transisi, #luida mengalir ke atas karena tekanan dari 6!na

'. !na 8 adalah daerah dengan distribusi ukuran yang berbeda-beda dan

k!nsentrasi tidak seragam. !na adalah daerah k!nsentrasi seragam, dengan

k!nsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan awal. 'i atas 6!na , adalah 6!na

A yang merupakan airan bening.

elama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing 6!na berubah

gambar 2 b, , d/. !na A dan ' bertambah, sedang 6!na berkurang. Akhirnya

6!na , 8 dan transisi hilang, semua padatan berada di 6!na '. aat ini disebut

critical settling point, yaitu saat terbentuknya batas tunggal antara airan bening

dan endapan udi, 20**/.

2. 8ara emi- #atch

"ada sedimentasi semi-batch , hanya ada airan keluar saja, atau airan

masuk saja. adi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk atau

beningan yang keluar. (ekanisme sedimentasi semi-batch bisa dilihat pada

gambar berikut $

http://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/15.jpg



a%bar 2 (ekanisme edimentasi emi- #atch udi, 20**/

eterangan $



:. 8ara !ntinyu

"ada ara ini, ada airan slurry yang masuk dan beningan yang

dikeluarkan seara k!ntinyu. aat steady state, ketinggian tiap 6!na akan k!nstan.

(ekanisme sedimentasi k!ntinyu bisa dilihat pada gambar berikut $





a%bar (ekanisme edimentasi !ntinyu udi, 20**/

eterangan $



2.,. !aca% Se+$%enta)$

lasi#ikasi sedimentasi didasarkan pada k!nsentrasi partikel dan

kemampuan partikel untuk berinteraksi. lasi#ikasi ini dapat dibagi

kedalam empat tipe lihat juga 9ambar 2.*/, yaitu$

1. ettling tipe ) (discrete particle settling0 pengendapan partikel diskrit,

yaitu pengendapan yang memerlukan k!nsentrasi suspended solid yang

paling rendah, sehingga analisisnya menjadi yang paling sederhana.

"artikel mengendap seara indi&idual dan tidak ada interaksi antar-

partikel. 8!nt!h aplikasi dari "iscrete settling adalah grit chambers.

2. ettling tipe )) !loculant settling /$ pengendapan partikel #l!kulen, terjadi

interaksi antar-partikel sehingga ukuran meningkat dan keepatan

pengendapan bertambah. ?locculant settling banyak digunakan pada

primary clari!ier

:. ettling tipe ))) hindered settling /$ pengendapan pada lumpur bi!l!gis,

dimana gaya antar partikel saling menahan partikel lainnya untuk

mengendap. !nsentrasi partikel adalah tidak terlalu tinggi ukup/

kemudian partikel berampur dengan partikel lainnya dan kemudian

mereka karam bersama-sama.

;. ettling tipe )E compression settling /$ "engendapan seara pemampatan.

terjadi pemampatan partikel k!mpresi/ yang telah mengendap yang

terjadi karena berat partikel



a%bar *. @mpat tipe sedimentasi

Tipe sedimentasi yang sering ditemui pada pr!ses peng!lahan air minum adalah

sedimentasi tipe ) dan tipe )). edimentasi tipe ) dapat ditemui pada bangunan grit

hamber dan prasedimentasi sedimentasi )/. edimentasi tipe )) dapat ditemui

pada bangunan sedimentasi )). edangkan sedimentasi tipa ))) dan )E lebih umumdigunakan pada peng!lahan air buangan.

2.,.1. Se+$%enta)$ T$/e I

edimentasi tipe ) merupakan pengendapan partikel diskret, yaitu partikel

yang tidak mengalami perubahan bentuk, ukuran maupun berat selama partikel

tersebut mengendap. "artikel tersebut dapat mengendap bebas seara indi&idual

tanpa membutuhkan adanya interaksi antar partikel, juga tanpa menggunakan

k!agulan. "r!ses pengendapan partikel berlangsung semata-mata akibat pengaruh

gaya partikel atau berat sendiri partikel. "engendapan akan berlangsung sempurna

apabila aliran dalam keadaan tenang aliran laminar/. ebagai !nt!h sedimentasi

tipe ) antara lain pengendapan lumpur kasar pada bak prasedimentasi untuk

peng!lahan ai r permukaan dan pengendapan pasir pada grit hamber.

"engendapan sebuah discrete particle di dalam air hanya dipengaruhi !leh

karakteristik air dan partikel yang bersangkutan . 'alam perhitungan dimensi

e#ekti# bak, #akt!r-#akt!r yang mempengaruhi per!ormance bak seperti turbulensi

pada inlet dan outlet , pusaran arus l!kal, pengumpulan lumpur, besar nilai 9

sehubungan dengan penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan #akt!r lain

diabaikan untuk menghitung per!ormance bak yang lebih sering disebut dengan

ideal settling basin.



a%bar ,. Type * ettling in an )deal settling asin

"artikel yang mempunyai rapat masa lebih besar dari rapat masa air akan

bergerak &ertial ke bawah. 9erakan partikel di dalam air yang tenang akan

diperlambat !leh gaya hambatan akibat kekentalan air drag !orce/ sampai diapai

suatu keadaan dimana besar gaya hambatan setara dengan gaya berat e#ekti#

partikel di dalam air. etelah itu gerakan partikel akan berlangsung seara k!nstan

dan disebut terminal settling velocity. 9aya hambatan yang dialami selama

partikel bergerak di dalam air dipengaruhi !leh kekasaran, ukuran, bentuk, dan

keepatan gerak partikel serta rapat masa dan kekentalan air.

esuai dengan de#inisi di atas, maka pengendapan terjadi karena adanya

interaksi gaya-gaya di sekitar partikel, yaitu gaya drag dan gaya impelling. (assa

partikel menyebabkan adanya gaya drag dan diimbangi !leh gaya impelling,

sehingga keepatan pengendapan partikel k!nstan.

9aya impelling dinyatakan dengan persamaan $

D* H ρs - ρ/ g E

'imana $

D* H gaya impelling ρs H densitas massa partikel

ρ H densitas massa liIuid E H &!lume partikel

g H perepatan gra&itasi

9aya drag dinyatakan dalam persamaan $

D' H 8' A8 ρ E2>2/

'imana $ D' H gaya drag 8' H k!e#isien drag

A8 H luas p!t!ngan melintang partikel E H keepatan pengendapan



a%bar 6. 9aya-gaya yang bekerja pada partikel di air

erikut ini adalah langkah-langkah dalam menghitung keepatan pengendapan bila telah diketahui ukuran partikel, densitas atau spei#i gra&ity,

dan temperatur air $

*. Asumsikan bahwa pengendapan mengikuti p!la laminar, karena itu gunakan

persamaan t!keJs untuk menghitung keepatan pengendapannya.

2. etelah diper!leh keepatan pengendapannya, hitung bilangan reyn!ld

untuk membuktikan p!la aliran pengendapannya.

:. ila diper!leh laminar, maka perhitungan selesai. ila diper!leh turbulen,

maka gunakan persamaan untuk turbulen, dan bila diper!leh transisi, maka

gunakan persamaan untuk transisi.

2.,.2 Se+$%enta)$ T$/e II

edimentasi tipe )) adalah pengendapan partikel #l!kulen dalam suspensi

ener, di mana selama pengendapan terjadi saling interaksi antar partikel.

ersatunya beberapa partikel membentuk gumpalan akan memperbesar rapat

masanya, sehingga akan memperepat pengendapannya.

"r!ses penggumpalan !locculation/ di dalam k!lam pengendapan akan

terjadi tergantung pada keadaan partikel untuk saling berikatan dan dipengaruhi

!leh beberapa &ariabel seperti laju pembebanan permukaan, kedalaman k!lam,

gradient keepatan, k!nsentrasi partikel di dalam air dan range ukuran butir.

"engendapan partikel #l!kulen akan lebih e#isien pada ketinggian bak yang

relati# keil. arena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas dengan

ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak menjadi beberapa

k!mpartemen, maka alternati# terbaik untuk meningkatkan e#isiensi pengendapan



bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas bak pengendapan

untuk menahan #l!kG#l!k yang terbentuk.

Dakt!r-#akt!r yang dapat meningkatkan e#isiensi bak pengendapan adalah$

• ?uas bidang pengendapan

• "enggunaan ba!!le pada bak sedimentasi

• (endangkalkan bak

• "emasangan plat miring

ebagai !nt!h sedimentasi tipe )) antara lain pengendapan per tama

pada peng!lahan ai r limbah atau pengendapan part ikel hasi l pr!ses

k!agulasi- #l!kulasi pada

peng!lahan air minum

maupun air limbah.

?locculant settling

banyak digunakan

pada primary

clari!ier.

a%bar 7. "rimary 8lari#ier

2.,.. Se+$%enta)$ T$/e III +an T$/e I3

edimentasi t ipe ))) adalah pengendapan partikel dengan

k!nsentrasi yang lebih pekat, dimana antar partikel seara bersama-sama saling

menahan pengendapan partikel lain di sekitarnya hindered /. arena itu

pengendapan terjadi seara bersama-sama sebagai sebuah 6!na dengan keepatan



yang k!nstan. "ada bagian atas 6!na terdapat inter#ae yang memisahkan antara

massa partikel yang mengendap dengan air jernih. 2indered Settling sebagian

besar digunakan di dalam secondary clari!iers. edimentasi tipe )E merupakan

kelanjutan dari sedimentasi tipe ))), di mana terjadi pemampatan k!mpresi/

massa partikel hingga diper!leh k!nsentrasi lumpur yang tinggi. "engendapan

partikel dilakukan dengan ara memampatkan compressing / massa partikel dari

bawah. Tekanan compression/ terjadi tidak hanya di dalam zone yang paling

rendah dari secondary clari!ier s tetapi juga di dalam tangki sludge thickening .

ebagai !nt!h sedimentasi tipe ))) dan )E ini adalah pengendapan lumpur

bi!massa pada #inal lari#ier setelah pr!ses lumpur akti# 9ambar 2.2/. Tujuan

pemampatan pada #inal lari#ier adalah untuk mendapatkan k!nsentrasi lumpur

bi!massa yang tinggi untuk keperluan resirkulasi lumpur ke dalam reakt!r lumpur

akti#

a%bar 8. "engendapan pada #inal lari#ier untuk pr!ses lumpur akti#

ebelum mendisain sebuah bak #inal lari#ier, maka perlu

dilakukan per!baan lab!rat!rium seara bath menggunakan !lumn settling

test.



"engamatan dilakukan terhadap tinggi lumpur pada t! hingga t. 'ata yang

diper!leh adalah hubungan antara tinggi lumpur dengan waktu 9ambar

:.*0/

a%bar 9. 9ra#ik hasil per!baan sedimentasi tipe ))) dan )E

2.6. Un$t Se+$%enta)$

Unit sedimentasi merupakan peralatan yang ber#ungsi untuk memisahkan solid dan li;uid dari suspensi untuk menghasilkan air yang lebih jernih dan

k!nsentrasi lumpur yang lebih kental melalui pengendapan seara gra&itasi.

eara keseluruhan, #ungsi unit sedimentasi dalam instalasi peng!lahan adalah$

a. (engurangi beban kerja unit #iltrasi dan memperpanjang umur pemakaian

unit penyaring selanjutnyaC

b. (engurangi biaya !perasi instalasi peng!lahan.

2.6.1 De)a$n Se+$%enta)$

a. ak "engendap "ertama "engendapan 'iskrit/

"engendapan diskrit disebut juga plain sedimentation atau sedimentasi )/

dimaksudkan untuk mengendapkan partikel diskret atau partikel kasar atau

lumpur. "artikel diskret adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk

dan ukuran selama mengendap di dalam air.

"rasedimentasi hanya diperlukan apabila dalam air baku terdapat partikel

diskret atau partikel kasar atau lumpur dalam jumlah yang besar. "engendapan



dilakukan dalam bak berukuran besar biasanya membutuhkan waktu detensi

selama 2 hingga ; jam/ dalam aliran yang laminer, untuk memberikan kesempatan

lumpur mengendap tanpa terganggu !leh aliran. "engendapan berlangsung seara

gra&itasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.

ak pengendap ) ber#ungsi untuk mengurangi partikel padat dalam air

buangan dengan ara mengendapkan pada suatu tangki selama waktu tertentu

sehingga terendapkan sekaligus mengurangi kekeruhan dan beban !rganik.

?umpur yang dihasilkan dari bak pengendap ) akan di!lah lebih lanjut

pada pr!ses penanganan lumpur, sehingga &!lume lumpur dapat diperkeil.

edang #luida atau supernatannya keluar melalui sistem pelimpah yang ditampung

pada saluran penampung>gullet menuju ke unit peng!lahan bi!l!gi.

Dakt!r penentu untuk mendesain ak "engendap ) adalah$ !&er#l!w rate,

kedalaman tangki, waktu detensi

Bak )e+$%enta)$ $+eal. ebuah aliran h!ri6!ntal untuk melukiskan dalam bak

sedimentasi menunjukkan karakteristik, yang seara umum digunakan ara

pengendapan partikel diskrit $

a. aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak

b. partikel terdispersi merata dalam air

. pengendapan partikel yang d!minan terjadi adalah type )

ebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi ; 6!na, yaitu$

*. !na inlet.

'alam 6!na ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang

bakC aliran meninggalkan 6!na inlet mengalir seara h!ris!ntal dan langsung

menuju bagian !utlet.

2. !na pengendapan.

'alam 6!na ini, air mengalir pelan seara h!ris!ntal ke arah !utlet, dan

dalam 6!na ini terjadi pr!ses pengendapan. ?intasan partikel diskret tergantung

pada besarnya keepatan pengendapan.

:. !na lumpur.

'alam 6!na ini lumpur terakumulasi. ekali lumpur masuk area ini ia akan

tetap disana.

;. !na !utlet.



'alam 6!na ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada

bagian melintang bak dan siap melngalir keluar bak.

a%bar 1:. ak edimentasi

b. ak "engendap )) 8lari#ier/ak pengendap )) ber#ungsi untuk mengendapkan 6at padat yang terdapat

dalam air buangan setelah melalui peng!lahan bi!l!gis. ak pengendap ini

dilengkapi dengan pengeruk lumpur mekanis. ?umpur yang terkumpul

dip!mpakan ke unit peng!lahan lumpur, sedang supernatannya dialirkan menuju

bak #iltrasi sebelum dibuang ke dalam air penerima. entuk bak sedimentasi

yaitu$



a. egi empat retangular/.

"ada bak ini, air mengalir h!ris!ntal dari inlet menuju !utlet, sementara

partikel mengendap ke bawah.

a.

a%bar 11 ak sedimentasi berbentuk segi empat$ a/ denah, b/

p!t!ngan memanjang

b. ?ingkaran irular/ G enter #eed.

"ada bak ini, air masuk melalui pipa menuju inlet bak di bagian tengah

bak, kemudian air mengalir h!ris!ntal dari inlet menuju !utlet di sekeliling bak,

sementara partikel mengendap ke bawah eara tipikal bak persegi mempunyai

rasi! panjang $ lebar antara 2 $ * G : $ *.

a/ b/

9ambar 2.1 ak sedimentasi berbentuk lingkaran-center !eed a/

denah b/ p!t!ngan melintang

. ?ingkaran irular/ G peri#eral #eed.

"ada bak ini, air masuk melalui sekeliling lingkaran dan seara h!ris!ntal

mengalir menuju ke !utlet di bagian tengah lingkaran, sementara partikel

mengendap ke bawah . asil penelitian menunjukkan bahwa tipe peri#eral #eed

menghasilkan sh!rt iruit yang lebih keil dibandingkan tipe enter #eed,

walaupun enter #eed lebih sering digunakan. eara umum p!la aliran pada bak



lingkaran kurang mendekati p!la ideal dibanding bak pengendap persegi panjang.

(eskipun demikian, bak lingkaran lebih sering digunakan karena penggunaan

peralatan pengumpul lumpurnya lebih sederhana.

a/ b/

9ambar 2.5 ak sedimentasi berbentuk lingkaran G peri!eral !eed $

a/ denah, b/ p!t!ngan melintang

2.7. Se+$%enta)$ /a+a Pengola-an A$r !$nu%

Aplikasi te!ri sedimentasi pada peng!lahan air minum adalah pada

peranangan bangunan prasedimentasi dan sedimentasi )).

a . "rasedimentasi

ak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air minum yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel diskret yang relati# mudah

mengendap. "engendapan dilakukan dalam bak berukuran besar diperkirakan

dalam waktu * hingga : jam/ dalam aliran yang laminer untuk memberikan

kesempatan lumpur mengendap tanpa terganggu !leh aliran. "engendapan

berlangsung seara gra&itasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.

Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak

prasedimentasi adalah te!ri sedimentasi tipe ) karena te!ri ini mengemukakan

bahwa pengendapan partikel berlangsung seara indi&idu masing-masing

partikel, diskret/ dan tidak terjadi interaksi antar partikel.

b . edimentasi ))

ak sedimentasi )) merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air

minum yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel hasil pr!ses

k!agulasi-#l!kulasi yang relati# mudah mengendap karena telah



menggabung menjadi partikel berukuran besar/. Tetapi partikel ini mudah peah

dan kembali menjadi partikel k!l!id. Te!ri sedimentasi yang dipergunakan

dalam aplikasi pada bak sedimentasi )) adalah te!ri sedimentasi tipe ))

karena te!r i ini mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung

akibat adanya interaksi antar partikel.

elebihan dan kelemahan edimentasi "eng!lahan Air (inum

elebihan$

*. (embunuh lebih dari =0% bakteri.

2. eberapa pat!gen akan berada di dasar wadah sehingga bagian atas

wadah merupakan bagian paling bersih dan mengandung lebih sedikit

path!gen.:. 'apat membunuh !rganisma yang disebut cercariae, yang merupakan h!st

perantara dalam siklus hidup bilhar6iasis schistosommiasis/, penyakit

yang berasal dari air dan sering terdapat di beberapa 4egara. "enyimpanan

yang lebih lama akan semakin memperbaiki kualitas air.

elemahan $

*. (embutuhkan waktu yang lama yakni sekitar ;1 jam.

2. Tidak dapat membunuh semua bakteri dan mikr!!rganisme untuk menjadi benar-benar bersih.

:. (embutuhkan lahan yang luas.

2.8. Se+$%enta)$ /a+a Pengola-an A$r L$%ba-

Aplikasi te!ri sedimentasi pada peng!lahan air limbah$

a. 9rit hamber

9rit hamber merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air limbah

yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel kasar>grit bersi#at diskret yang

relati# sangat mudah mengendap. Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam

aplikasi pada grit hamber adalah te!ri sedimentasi tipe ) karena te!ri ini

mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung seara indi&idu

masing-masing partikel, diskret/ dan tidak terjadi interaksi antar partikel.

b. "rasedimentasi

ak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air

limbah yang ber#ungsi untuk mengendapkan lumpur sebelum air limbah di!lah



seara bi!l!gis. (eskipun belum terjadi pr!ses kimia misal k!aguasi- #l!kulasi

atau presipitasi/, namun pengendapan di bak ini mengikuti pengendapan tipe ))

karena lumpur yang terdapat dalam air limbah tidak lagi bersi#at diskret

mengingat kandungan k!mp!nen lain dalam air limbah, sehingga telah terjadi

pr!ses presipitasi/.

. Dinal lari#ier

ak sedimentasi )) #inal lari#ier/ merupakan bagian dari bangunan

peng!lahan air limbah yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel lumpur hasil

pr!ses bi!l!gis disebut juga lumpur bi!massa/. ?umpur ini relati# sulit

mengendap karena sebagian besar tersusun !leh bahan-bahan !rganik &!latil.

Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak sedimentasi ))

adalah te!ri sedimentasi tipe ))) dan )E karena pengendapan bi!massa dalam

jangka waktu yang lama akan menyebabkan terjadinya pemampatan k!mpresi/

2.9. Peng a/l$ka)$'an Pr$n)$/ Se+$%enta)$ +ala% $n+u)tr$

*. )ndustri ertas

"embuatan kertas merupakan pr!ses yang melibatkan beberapa langkah

dalam membuat perubahan pada kayu hingga akhirnya menjadi kertas. )ndustri

kertas juga merupakan industri manu#aktur besar yang juga tentunya memiliki

pr!ses peng!lahan limbah. )ndutsri pulp dan kertas berusaha untuk

meminimalisasi dampak limbah industri dengan ara mengusahakan penggunaan

air seara e#ekti# dan juga menggunakan pr!ses m!deling dan tekn!l!gi kidney

dalam pr!ses peng!lahan air internal. Anak sungai yang dihasilkan dari

penggilingan pulp dan kertas mengandung material padat. 'an met!de utama

yang digunakan untuk menyingkirkan material tersebut adalah penyaringan,klari#ikasi, dan #l!tasi. (et!de yang dipilih tergantung dari karakter material

padat yang dihasilkan !leh limbah industri tersebut.

"r!ses sedimentasi pada industri kertas merupakan tekn!l!gi paling

sederhana dan paling ek!n!mis dalam memisahkan substansi padat dari limbah

air. @#isiensi yang tinggi dapat diapai pada pr!ses peng!lahan anak sungai

ketika material padat disaring sebelum menuju anak sungai dan dialirkan menuju

tangki sedimentasi. "eralatan sedimentasi berupa lintasan berbentuk lamella



biasanya sering digunakan untuk mengel!la limbah industri kertas, khususnya

pada aliran limbah dengan k!nsentrasi serat yang tinggi dan l!gam berat seperti

8u dan g @uni, 20*:/.

a%bar 12 . ?amella perat!r

istem ?amella 8lassi#ier terdiri dari serangkaian inline plate yang

dipasang dengan sudut kemiringan <00K yang tersusun berjajar dan ber#ungsi

untuk membentuk ruangan atau sel G sel sedimentasi yang terpisah di tiap pasang

plat yang saling berdekatan. elGsel ini merupakan #akt!r bertambahnya luas area

sedimentasi yang sebanding dengan jumlah plat yang digunakan sehingga seluruh

#l!k yang terbentuk pada unit #l!kulasi akan terendapkan di permukaan inline

plate.



a%bar 1 . (ekanisme erja ?amella sperat!r

Air dialirkan melalui bagian bawah inline plate, perlahan air mengalir ke

atas, kemudian gumpalan #l!k akan jatuh menempel pada bagian bawah tiap platsedangkan air yang ter!lah mengalir keatas dan meluber menuju saluran weir

yang akan mengalir menuju !utlet tangki sedimentasi.

9umpalan dari kumpulan #l!k G #l!k yang menempel pada plat akan

semakin banyak dan berat sehingga dapat melunur kebawah pada permukaan plat

yang miring. elanjutnya k!mpulan #l!k mengendap seara gra&itasi menuju

dasar tangki sedimentasi.

?umpur #l!k yang telah terbentuk seara peri!dik dibuang dengan membuka

katup penguras sludge drain/ pada bagian bawah tangki sedimentasi.

'irek!mendasikan dilakukan pengeluaran lumpur seara k!ntinu yang tergantung

pada pada beban suspended s!lid, untuk meningkatkan kee#ekti#an &!lume 6!na

pengendapan. elama peri!de air baku dengan kekeruhan rendah, sebagian

lumpur yang terbentuk dikembalikan pada tangki #l!kulasi-k!agulasi untuk

meningkatkan e#isiensi sistem AIuari!n, 200:/.

labtek 1 pengolahan air

Documents