instalasi pengolahan air limbah

1. Mengoperasikan Instalasi Pengolahan
Air Limbah
(IPAL) dan
Melaksanakan Daur Ulang Olahan Air
Limbah

2. Kompetensi Dasar
3.4 Menilai Tingkat Pencemaran Air Limbah untuk Instalasi
Pengolahan Air Limbah (IPAL)
4.4 Mengoperasikan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

3. Materi Pokok
• Mengidentifikasi sampel limbah cair
• Menentukan metode pengolahan limbah
• Mengendalikan kerja unit pengolahan
• Mengendalikan penggunaan bahan kimia
• Mengidentifikasi hasil pengolahan limbah

4. Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Menjelaskan tujuan identifikasi
2. Menjelaskan metode analisis yang digunakan
3. Menjelaskan prinsip analisis dari metode yang digunakan
untuk mengidentifikasi sampel
4. Menjelaskan prinsip penggunaan alat dan bahan
5. Menjelaskan prinsip rumus perhitungan
6. Melakukan prosedur identifikasi
7. Menyimpulkan hasil identifikasi terhadap standar baku mutu
dan pencapaian tujuan pengolahan

5. Tujuan Identifikasi Sampel Limbah
Sebelum Pengolahan
1. Menentukan tingkat pencemaran dengan membandingkan
dengan standar baku mutu lingkungan (Permen LH No 5 Tahun
2014)
2. Menentukan metode pengolahan yang tepat untuk
mengurangi tingkat pencemaran limbah

6. Tujuan Identifikasi Hasil Pengolahan
1. Menentukan tingkat pencemaran hasil pengolahan dengan
membandingkan hasil identifikasi dengan standar baku mutu
lingkungan (Permen LH No 5 Tahun 2014)
2. Menentukan pencapaian tujuan pengolahan limbah
3. Menentukan efektifitas proses pengolahan terhadap metode
pengolahan yang digunakan (membandingkan hasil identifikasi
limbah sesudah dan sebelum pengolahan)

7. Parameter Analisis Hasil Olahan Limbah
Cair
• Total Suspensi Solid (TSS)
• Biochemical Oxygen Demand (BOD), Dissolved Oxygen (DO),
Chemical Oxygen Demand (COD)
• Total Hardness (TH)

8. Proses IPAL
• Proses Primer
Proses Pre-treatment, biasanya proses yang terjadi secara fisika
Contoh : Penyaringan kasar, Penghilangan warna, Ekualisasi,
Penyaringan halus.
• Proses Sekunder
Proses Utama Pengolahan, proses yang terjadi secara fisika, kimia dan
biologi
Contoh : Koagulasi, flokulasi, sedimentasi, aerasi, active sludge
• Proses Tertier
Tahap pengolahan terakhir
Contoh : penyaringan

10. Proses Penyaringan (Screening)
• Berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang masih
terkandung dalam air limbah pada kolam/bak penampungan
awal

11. Proses Pendinginan
• Bertujuan untuk mendinginkan kondisi limbah cair hasil proses
industri. Untuk proses lanjutan, beberapa diantaranya butuh
dikondisikan pada suhu tertentu agar prosesnya maksimal.
Untuk itu dibutuhkan proses pendinginan pada salah satu
bak/kolam IPAL

12. Proses Equalisasi
• Terjadi proses penyetaraan, baik penyetaraan suhu, pH dan
konsentrasi. Biasanya di industri, aliran limbah tidak hanya
berasal dari satu sumber, sehingga bak/kolam equalisasi
dibutuhkan agar limbah cair tersebut tercampur sempurna.

13. Proses Netralisasi
• Berfungsi untuk menetralkan pH limbah sebelum diolah. Tujuan
penetralan adalah supaya proses selanjutnya tidak
membutuhkan pengolahan yang terlalu rumit dan menghasilkan
output yang lebih efektif

14. Proses Koagulasi
• Menggunakan bahan kimia bersifat koagulan sehingga bahan
pencemar akan menggumpal dan akhirnya mengendap di dasar
limbah
• Pemilihan koagulan berdasarkan jenis bahan pencemar yang
terkandung dalam limbah
• Koagulan yang umum dipakai adalah : PAC, Tawas

15. Proses Flokulasi
• Menggunakan bahan kimia bersifat flokulan sehingga bahan
pencemar membentuk flok dan akhirnya mengendap ke dasar
limbah.
• Flokulasi pada dasarnya adalah proses lanjutan dari koagulasi,
dimana flokulasi akan menggumpalkan pencemar yang
berukuran lebih kecil
• Flokulan yang biasa digunakan : NaOCl

16. Proses Sedimentasi
• Memisahkan bahan pencemar bersifat sedimen dengan cara
mendiamkan dalam bak pengolah limbah sehingga mengendap
di dasar limbah
• Proses ini merupakan lanjutan dari koagulasi dan flokulasi,
dimana bahan-bahan pencemar yang menggumpal akan
diendapkan pada dasar limbah

17. Proses Aerasi
• Berlangsung pada bak/kolam aerasi, dimana pada proses ini
dibantu oleh pipa/keran aerator yang berfungsi untuk
mengalirkan udara
• Tujuan mengalirkan udara berkaitan erat dengan penggunaan
active sludge yang biasa ditambahkan dalam proses ini
• Lumpur aktif/active sludge merupakan lumpur yang
mengandung jenis mikroorganisme tertentu yang dapat
menguraikan limbah

18. Proses Filtrasi
• Pada beberapa IPAL, proses filtrasi ini menggunakan filter
berlapis untuk mendapatkan hasil yang maksimal
• Pada proses akhir (tersier), IPAL biasanya menggunakan sand
filter dengan tujuan menyaring pencemar yang mengendap pada
proses sedimentasi dan beberapa kemungkinan lumpur aktif
yang ikut terbawa hingga proses ini

19. Penggunaan Bioindikator
• Beberapa industri yang memiliki IPAL, biasanya menambahkan
kolam bioindikator sebagai indikator awal dari hasil olahan
limbah nya
• Bioindikator yang digunakan pada umumnya adalah ikan

20. Gambaran Proses Primer

21. Gambaran Proses Sekunder

22. Gambaran Proses Tersier

23. Mekanisme Lumpur Aktif (Active Sludge)

24. Identifikasi Hasil Pengolahan
1. Total Suspensi Solid (TSS) : Metode Gravimetri Penguapan
2. Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Deman
(COD), Dissolve Oxygen (DO) : Metode Iodometri
3. Total Hardness (TH) : Metode Kompleksometri

25. 1. Pengertian TSS :
Jumlah mg total padatan tersuspensi dalam
setiap 1 liter air limbah
2. Metode analisis yang digunakan :
Metode analisis Gravimetri cara penguapan
Identifikasi TSS

26. 3. Prinsip Analisis
1. Penguapan kertas saring kosong pada suhu 105 ° C
2. Pendinginan kertas saring kosong dalam desikator
3. Penimbangan kertas saring kosong ( A mg)
4. Pengukuran sampel ( V mL )
5. Penyaringan sampel dengan kertas saring kosong
6. Pengeringan residu saringan pada suhu 105 ° C
7. Pendinginan residu dalam desikator
8. Penimbangan residu (B mg)
4. Rumus Perhitungan : ppm TSS = ( B – A) mg x 1000
V mL ( sampel)
5. Standar Baku Mutu : 100 ppm

27. 1. Pengertian BOD :
Jumlah mg oksigen yang dibutuhkan
mikroorganisme untuk menguraikan
bahan pencemar organik dalam setiap 1
liter larutan
2. Metode analisis yang digunakan :
Metode analisis Iodometri
Identifikasi BOD

28. 3. PRINSIP ANALISIS BOD :
PENENTUAN DO SAMPEL SEGAR (DO 0 HARI ) didapatkan ppm DO 0
PENYIMPANAN SAMPEL SELAMA 5 HARI
dalam wadah tertutup dan tidak kena sinar matahari. Selama
penyimpanan terjadi reaksi biokimia dimana mikroorganisme menguraikan
bahan organik dalam limbah dan mengambil oksigen terlarut yang ada dalam
air limbah dengan reaksi:
Cn(H2O)n oksigen CO2 + H2O
mikroorganisme
PENENTUAN DO 5 HARI didapatkan ppm DO
4. RUMUS PERHITUNGAN : ppm BOD = ppm DO 0 - ppm DO 5
5. STANDAR BAKU MUTU LIMBAH CAIR : 100 ppm

29. Prinsip Analisis Penentuan DO :
1. Sebelum titrasi :
- Sampel + larutan MnSO4 dan Alkali Iodin
(Campuran NaOH dan KI) terjadi reaksi :
MnSO4 + NaOH Mn(OH)2 + Na2SO4
- Lakukan pengocokan selama 10 menit :
Reaksi
Mn(OH)2 + O-2 MnO2 ↓ coklat + H2O
- Tambahkan H2SO4 4 N
Reaksi :
MnO2 + KI + H2SO4 MnSO4 + I2 + K2SO4

30. 2. Selama Titrasi (prinsip umum Iodometri)
- Titrasi I2 terbentuk dengan standar tiosulfat
I2 + S2O3
-2 2 I - + S4O6
-2
- Tambahkan amilum saat warna kuning muda
lanjutkan titrasi sampai tepat hilang warna biru tua
- Hentikan titrasi dan catat volume tio terpakai (v tio)
Rumus perhitungan DO :
ppm DO = V tio x N tio x 8 x 1000
Vsampel

31. 1. Pengertian COD :
Jumlah mg oksigen yang dibutuhkan suatu
senyawa oksidator untuk mengoksidasi bahan
pencemar organik dalam setiap 1 liter larutan
2. Metode analisis yang digunakan :
Metode analisis Iodometri
Identifikasi COD

32. 3. PRINIP ANALISIS COD :
LAKUKAN TITRASI SAMPEL
a. Sebelum titrasi :
- Penambahan HgSO4 ke dalam sampel untuk mengikat ion Cl
Reaki : 2Cl - + Hg +2 HgCl2 ↓ putih
- Pe + an KMnO4 berlebihan dan dipanaskan Reaksi
Cn(H2O)n + MnO4 (blb) + H+ O-2 CO2 + H2O + Mn+2 + MnO4sisa
- Pendinginan larutan dan penambahan larutan KI
Reaksi :
MnO4 sisa + 2 I - + H+ Mn+2 + II2 + H2O

33. b. Selama titrasi (prinsip umum iodometri)
- Titrasi I2 terbentuk segera dengan standar
tiosulfat sampai warna kuning muda
Reaksi :
I2 + S2O3 -2 2I- + S4O6-2
- Tambahkan amilum lanjutkan
titrasi sampai tepat hilang warna biru
- Catat volume tio terpakai (V tio Sampel)

34. LAKUKAN TITRASI BLANKO
Prosedur kerja titrasi blanko sama dengan titrasi
sampel tetapi tidak menggunakan sampel maka
tidak perlu pemanasan. Karena tidak ada sampel
maka semua KMnO4 berlebihan bereaksi dengan
KI sehingga iodium yang dihasilkan lebih banyak
dibandingkan titrasi sampel akibatnya volume tio
titrasi blanko (V tio bl) akan lebih besar dari
volume tio titrasi sampel (V tio sp)
4. Rumus perhitungan COD :
ppm COD = (Vtio bl –Vtio sp) N tio x 8 x 1000
v mL sp
5. Standar baku mutu : 150 ppm

35. Catatan :
Untuk sampel yang sama, hasil analisis COD selalu lebih
besar dibandingkan hasil analisis BOD karena :
pada analisis COD, oksidator senyawa kimia yang di
tambahkan selama analisis dapat mengoksidasi semua
senyawa organik dalam sampel sehingga dibutuhkan oksigen
banyak (ppm COD besar) sedangkan pada analisis BOD,
mikroorganisme hanya mampu menguraikan senyawa organik
sekitar 65 % sehingga dibutuhkan oksigen lebih sedikit (ppm
BOD kecil)

36. 1. Pengertian TH :
Jumlah mg CaCO3 dan MgCO3 yang dalam
setiap 1 liter larutan
2. Metode analisis yang digunakan :
Metode analisis Kompleksometri
Identifikasi TH

37. 3. Prinsip Analisis TH :
a. Sebelum Titrasi :
1. sampel di tambahkan beberapa tetes HCl pekat
tujuannya : untuk menguapkan CO2 yang ada dalam limbah
karena CO2 mengendapkan Ca sehingga Ca tidak dapat
bereaksi dengan standar EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetat)
2. Atur pH sampai 12 dengan penambahan NaOH dan stabilkan pH
dengan penambahan bufer
3. Tambahkan indikator Murexid akan timbul warna merah muda
Reaksi : Ca +2 + Murexid Ca Murexid
Mg +2 + Murexid Mg Murexid

38. b. Selama titrasi :
Ca akan memebentuk komplek tak berwarna dengan
larutan standar EDTA dan membebaskan indikator
murexid berwarna merah violet.
Reaksi :
Ca murexid + EDTA CaEDTA + Murexid
Mg murexid + EDTA MgEDTA + Murexid
4. Rumus perhitungan TH :
ppm TH sebagai CaCO3 = (VxM) EDTA x100 x1000
mL sampel
5. Standar baku mutu : 100 ppm

39. SEKIAN