pengolahan air bersih

1. Proses Pengolahan Air Minum
Secara Sederhana

2. Pengotor yang terdapat pada air pada
umumnya terdiri dari:
• Benda-benda besar dan kecil yang terapung
• Pasir dan lumpur kasar
• Lumpur halus berbentuk koloid
• Organisme
• Mikroorganisme patogen
• Zat-zat kimia, dll.

3. Langkah-langkah pada pengolahan air
secara sederhana:

4. Proses pendahuluan
• Proses pendahuluan dimaksudkan untuk
mengeluarkan benda-benda kasar dan
mengendapkan lumpur kasar atau pasir pada
bak pengendap pendahuluan.

5. Proses koagulasi dan flokulasi

6. Proses koagulasi dan flokulasi
• Proses koagulasi dimaksudkan untuk
mengendapkan lumpur halus berupa koloid dan
zat-zat kimia yang terdapat pada air. Lumpur
halus berupa koloid yang bermuatan negatif akan
sukar untuk mengendap meskipun dibiarkan
beberapa waktu lamanya. Cara untuk
mengendapkan lumpur halus ialah secara kimia
yaitu mula-mula menetralkan muatan negatifnya
dengan ion-ion yang bermuatan positif, misalnya
Al3+, Fe3+, Fe2+, dsb.

7. Proses pengendapan
• Lumpur yang telah netral (dengan cara
pengocokan) dengan zat pemberat diusahakan
agar menjadi blok-blok yang besar dan mudah
mengendap. Pada peristiwa ini, zat-zat kimia
yang terdapat pada air akan terendapkan juga.

8. Proses penyaringan
• Lumpur halus dan zat-zat kimia yang ada pada
air setelah mengendap selanjutnya disaring
menggunakan pasir sehingga didapat air yang
jernih.

9. Proses sterilisasi
• Air yang jernih didesinfekter, maksudnya
untuk membasmi mikroorganisme dan
bakteri-bakteri yang ada pada air agar air itu
steril. Air dibiarkan pada bak penampung kira-
kira 24 jam agar sterilisasi terjadi dengan
sempurna. Selanjutnya, air didistribusikan ke
konsumen.

10. Setiap bakteri atau mikroorganisme dalam air
akan mengeluarkan CO2 pada proses respirasi.
• CaOCl2 + CO2  CaCO3(s) + 2Cln
• 2Cln + H2O  2HCl + On

11. • On akan mengoksidasi bakteri dan
mikroorganisme dalam air dan air menjadi
steril.
• Untuk mengendapkan lumpur halus dapat
digunakan senyawa alum seperti : Al2(SO4)3,
FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3, FeSO4, atau tawas
(K2SO4.Al2(SO4)3).

12. • Al2(SO4)3(s)  2Al3+(aq) + 3SO42-(aq)
• Al3+(aq) + 3H2O(l)  Al(OH)3(s) + 3H+(aq)

13. • H+ akan menetralkan muatan lumpur yang
negatif dan Al(OH)3 berfungsi sebagai
pemberat untuk mengendapkan lumpur halus
yang telah netral.

14. Zat yang diperlukan:
• Serbuk CaCO3 1mg/1 L air
• Al2(SO4)3 1mg/1 L air
• CaOCl2 3mg/1 L air
• Arang secukupnya

15. Cara kerja:
• Air dipisahkan dulu dari lumpur dan kotoran yang kasar
• Ke dalam air ditambahkan larutan Al2(SO4)3 ebanyak 1mg/L air
• Kocok kuat-kuat agar terjadi penetralan muatan lumpur dengan
sempurna, lakukan kira-kira 10 menit
• Tambahkan serbuk CaCO3 (batu kapur) sebanyak 1mg/L air
• Kocok secara pelan-pelan agat terjadi flokulasi dan lumpurnya
mengendap. Lakukan kira-kira 5 menit
• Tambahkan larutan Ca(OCl)2 atau kaporit sebanyak 3mg/L air
• Biarkan kira-kira 3 jam dan saring dengan saringan pasir dan arang
aktif untuk mengambil Cl2 yang berlebih.

16. Today

17. PROSES KOAGULASI FLOKULASI
DALAM
SISTEM PENYARINGAN AIR BERSIH

18. Al2(SO4)3
• Aluminum sulfat
• Tawas (Alum)

19. CaCO3
• Kalsium karbonat
• Batu Kapur

20. Ca(OCl)2
• Kalsium hipoklorit
• Kaporit

21. Koagulasi
Flokulasi
Larutan
Koloid
Suspensi

22. • Larutan : Larutan adalah campuran homogen
dari dua atau lebih zat (larutan gula, larutan
garam).
• Koloid : Larutan koloid dipandang sebagai
campuran homogen, tetapi juga bisa menjadi
heterogen (misalnya: susu).
• Suspensi : Suspensi merupakan campuran zat
heterogen (Misalnya: air berlumpur, tepung
dilarutkan dalam air).

23. Sistem Ukuran partikel Metode pemisahan Visibilitas partikel
Larutan <1nm Membran Tidak terlihat
Koloid 1-100 nm Ultrafiltrasi Ultra mikroskopik
Suspensi >1µm Filtrasi Mikroskopik

24. Koagulasi & Flokulasi
• Pada proses koagulasi terjadi destabilisasi
koloid dan partikel dalam air sebagai akibat
dari pengadukan cepat dan pembubuhan
bahan kimia (disebut koagulan). Akibat
pengadukan cepat, koloid dan partikel yang
stabil berubah menjadi tidak stabil karena
terurai menjadi partikel yang bermuatan
positif dan negatif.

25. • Pembentukan ion positif dan negatif juga
dihasilkan dari proses penguraian koagulan.
Proses ini berlanjut dengan pembentukan
ikatan antara ion positif dari koagulan (misal
Al3+) dengan ion negatif dari partikel (misal
OH–) dan antara ion positif dari partikel (misal
Ca2+) dengan ion negatif dari koagulan (misal
SO42-) yang menyebabkan pembentukan inti
flok (presipitat).

26. • Segera setelah terbentuk inti flok, diikuti oleh
proses flokulasi, yaitu penggabungan inti flok
menjadi flok berukuran lebih besar yang
memungkinkan partikel mengendap.
penggabungan flok kecil menjadi flok besar
terjadi karena adanya tumbukan antar flok.
Tumbukan ini terjadi akibat adanya
pengadukan lambat.

27. • Proses koagulasi dibantu oleh bahan kimia
yang disebut koagulan, sedangkan proses
koagulasi dibantu oleh flokulan.

28. Bahan koagulan :
• Tawas ( AL2 ( SO4 )3 ),
• Fero Sulfat (FeSO4 ),
• Natrium Aluminat ( NaALO 2 ),
• Feri Sulfat (Fe2 (SO4 )3 ),
• Fero Chlorida (FeCI2),
• Feri Chlorida (FeCI3),
• Biji kelor sebagai koagulan & desinfektan
• Tanah gmbut sebagai koagulan

29. Untuk mencapai derajat pengadukan
yang memadai
• Pengadukan Mekanis
• Pengadukan Pneumatis
• Pengadukan hidrolis

30. Pengadukan Mekanis
• Menggunakan turbin (turbine impeller,
propeller, atau paddle impeller)

31. Pengadukan Pneumatis
• Penginjeksian udara dengan kompresor pada
bagian bawah bak koagulasi.
• Gradien kecepatan diperoleh dengan
pengaturan flow rate udara yang diinjeksikan.

32. Pengadukan hidrolis
• Melalui terjunan air, aliran air dalam pipa, dan
aliran dalam saluran.

33. PENGGUNAAN KLORINASI PADA
SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH

34. Klorinasi (chlorination) adalah proses
pemberian klorin ke dalam air yang
telah menjalani proses filtrasi dan
merupakan langkah yang maju dalam
proses purifikasi air.

35. FUNGSI KLORIN
Membunuh kuman (Desinfeksi)
Mengoksidasi bahan-bahan kimia
dalam air

36. Pemanfaatan klorin pada pengolahan :
limbah industri
air kolam renang
limbah industri

37. Mengapa dalam proses penyediaan air
bersih menggunakan klorin?

38. desinfektan
mudah
Murah
Efektif

39. Cara kerja klorin
Klorin Asam klorida
di netralisasi oleh
sifat basa dan air
ion hydrogen
ion hipoklorit
(OCl-)
Bekerja pada pH berkisar 7
pH >8,5 khasiat desinfektan yang memiliki
klorin menjadi lemah atau berkurang.

40. Cara kerja klorin:
Merusak struktur sel bakteri
Kontak langsung (Klorin & bakteri)
Jika air mengandung lumpur, bakteri
dapat bersembunyi di dalamnya dan tidak
dapat dicapai oleh klorin.

41. 18oC  30 menit
Semakin rendah suhu, semakin
lama waktu yang dibutuhkan
untuk proses klorinasi

42. Prinsip pemberian klorin
Air harus jernih dan tidak keruh
Kebutuhan klorin harus diperhitungkan secara
cermat
Tujuan klorinasi pada air adalah unutk mempertahankan sisa klorin
bebas sebesar 0,2 mg/l didalam air. Nilai tersebut merupakan margin of
safety (nilai batas keamanan) pada air untuk membunuh kuman
pathogen

43. METODE KLORINASI
• Gas klorin
• Kloramin
• Perkloron

44. Gas klorin
• Gas klorin merupakan pilihan utama karena
harganya murah, kerjanya cepat, efisien, dan
mudah digunakan. Gas klorin harus digunakan
secara hati-hati karena ini beracun dan dapat
menimbulkan iritasi pada mata. Alat klorinasi
berbahan gas klorin ini disebut sebagai
chloronome equipments. Alat yang sering
dipakai adalah paterson’s chloronome yang
berfungsi untuk mengukur dan mengatur gas
klorin pada persedian air.

45. Kloramin
• Kloramin dapat juga dipakai dan merupakan
prsenyawaan lemah dari klorindan anaomia.
Zat ini kurang memberikan rasa klorin pada air
dan sisa klorin bebas di dalam air lebih
persisten walau kerjanya lambat dan tidak
ssuai untuk klorinasi dalam skala besar.

46. Perkloron
• Perkloron sering juga disebut sebagai high test
hypochlorite. Zat ini merupakan persenyawaan
antara kalsium dan 65-75% klorin yang
diepaskan didalam air.

47. KEUNTUNGAN KLORINASI
Memiliki sifat bakterisidal dan germisidal
Dapat mengoksidasi zat besi, mangan, dan hydrogen sulfide
Dapat menghilangkan bau dan rasa tidak enak pada air
Dapat membantu proses koagulasi
Dapat mengontrol perkembangan alga dan organisme
pembentuk lumut yang dapat mengubah bau dan rasa pada air

48. KELEMAHAN KLORINASI
(Jika melebihi baku mutu)
Berat bayi lahir rendah
Kanker kandung kemih, dubur ataupun usus besar
Bayi cacat dengan kelainan otak atau urat saraf tulang belakang
Kelahiran prematur
Keguguran kandungan

49. PENCEGAHAN EFEK SAMPING KLORINASI
Menggunakan Granulated activated carbon (GAC) / butiran
karbon aktif
Tidak menggunakan klorin untuk disinfeksi air minum
Mencegah Klorin Masuk ke Dalam Tubuh

50. Terima Kasih

51. Pengolahan Air Asin

52. Penukar ion (Ion-Exchange)
• Penukar ion biasanya digunakan untuk pemurnian air yaitu
untuk memperoleh air demineral (deionized-water) dan
softened water. Untuk neralisasi dapat dilakukan dengan
menggunakan penukar kation dan anion. Setiap penukar
ion dapat disusun pada kolom yang berlainan maupun
pada kolom yang sama. Penukar ion pada umumnya
menggunakan bentuk H+ untuk penukar kation dan bentuk
OH- untuk penukar anion. Ion H+ akan menggantikan
kation dalam air dan ion OH- akan menggantikan anion
dalam air. Softener digunakan untuk menghilangkan ion
kalsium dan magnesium, dan menggantinya dengan ion
natrium. Proses ini banyak digunakan untuk mereduksi
kesadahan air sebelum dipakai didestilasi atau diosmosis
balik (reverse osmosis)

53. Destilasi
• Distilasi merupakan salah satu cara untuk
memproduksi water for injection. Pada
prinsipnya pemanasan air sampai mendidih
dan uap airnya kemudian dilewatkan melalui
kondensor bertemperatur rendah sehingga
uap terkondensasi, lalu dikumpulkan dan
disimpan. Kelemahannya beberapa
kontaminan atau residu dapat terbawa
kondensat.

54. Untuk mengurangi residu atau kontaminan dan
gangguan lain, diperlukan batas kandungan berbagai
zat dalam air yang digunakan antara lain :
• Magnesium, kalsium dan karbonat. Pada saat evaporasi
ion ini dapat mengendap bersama anion karbonat
membentuk kerak hard scale. Pembentukan kerak pada
tabung evaporator tentu dapat mengurangi transfer
panas dan kapasitas.
• Klorid, klorin bebas dan silika klorid dan klorin bebas
pada stainless steel dapat menyebabkan stress
corrosion cracking, terutama pada daerah sambungan.
Ini dapat terjadi pada konsentrasi relatif rendah.

55. Reverse osmosis (RO)
• Pengolahan air menggunakan membran
reverse osmosis sering digunakan karena
membran ini mampu memisahkan berbagai
ion, partikel, garam terlarut, substansi
organik, subtansi koloid dan bakteri dari
molekul air, sehingga diperoleh air berkualitas
tingi.

56. • Osmosis merupakan proses dua larutan yang dipisahkan
membran semi permeabel, di mana air akan bergerak
melalui membran dari larutan konsentrasi rendah ke
konsentrasi tinggi dalam usaha menyamakan konsentrasi di
kedua sisi membran. Dengan menggunakan tekanan,
proses osmosis akan berbalik, air melalui membran akan
bergerak meninggalkan larutan pekat. Pada saat air
merembes melalui membran, kotoran harus dibuang secara
terus menerus untuk mencegah pengotoran membran.
Membran yang digunakan untuk reverse osmosis biasanya
merupakan polimer komplek. Polimer yang paling lazim
digunakan yaitu Cellulose Acetate Triacetate (CA),
polyamide (PA), Thin film composite (TEC) dan Sulfon
composite.