PENJERNIHAN AIR DENGAN METODE FISIKA

PENJERNIHAN AIR SECARA FISIKA

    

Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Penjernihan air adalah dapat digunakan untuk membuat air dapat digunakan untuk suatu penggunaan tertentu. Tujuan penjernihan air yaitu proses penjernihan air bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air seperti :

1.      Menghilangkan gas-gas terlarut

2.      Menghilangkan rasa yang tidak enak

3.      Membasmi bakteri patogen yang sangat berbahaya

4.      Mengelolah agar air dapat digunakan untuk rumah tangga dan industri

5.    Memperkecil sifat air yang menyebabkan terjadinya endapan dan korosif pada pipa atau saluran air lainnya.

6.      Untuk menghilangkan kotoran dalam air yang keruh.

7.      Untuk mengetahui bagaimana proses penyaringan air.

8.      Untuk menunjukan pemisahan campuran dengan cara penyaringan.

9.      Untuk membuktikan bahwa dengan penyaringan air dapat kembali jernih

Pada dasarnya penjernihan air dilakukan dengan salah satu dari 3 metode atau kombinasi dari 3 metode tersebut adalah sebagai berikut:

1. Penjernihan air dengan metode fisika

2. Penjernihan air dengan metode kimia

3. Penjernihan air dengan metode biologis

            

Dalam pembahasan  ini ada 4 prinsip dalam penjernihan air  dengan menggunakan metode fisika sebagai berikut:

 PENJERNIHAN AIR DENGAN METODE FISIKA

1. Prinsip penyaringan (filtrasi)          

Penyaringan merupakan proses pemisahan antara padatan/koloid dengan cairan. Proses penyaringan bisa merupakan proses wal (primary treatment) atau penyaringan dari proses sebelumnya. Apabila air olahan mempunyai padatan dengan ukuran seragam, saringan yang digunakan adalah single medium. Sebaiknya bila ukuran padatan beragam, digunakan saring dual medium atau three medium. Penyaringan air olahan yang mengandung padatan beragam dari ukuran besar sampai kecil/halus. Penyaringan dilakukan dengan cara membuat saringan bertingkat, yaitu saringan kasar, saringan sedang sampai saringan halus.

Untuk merancang sistem penyaringan ini perlu penelitian terlebih dahulu terhadap beberapa faktor sebagai berikut:

1. Jenis limbah padat (terapung atau tenggelam)

2. Ukuran padatan: ukuran yang terkecil dan ukuran yang terbesar

3. Perbandingan ukuran kotoran padatan besar dan kecil

4. Debit air olahan yang akan diolah

Bentuk dan jenis saringan bermacam-macam. Penyaringan bahan padatan kasar menggunakan saringan berukuran 5 -20 mm, sedangkan padatan yang halus (hiperfiltrasi) dapat menggunakan saringan yang lebih halus lagi. Saringan ini diusahakan mudah diangkat dan dibersihkan.

Bahan untuk penyaringan kasar dapat terbuat dari logam tahan karat seperti stainless steel, kawat tembaga, batu kerikil, btu bara, karbon aktif. Penyaringan untuk padatan yang halus dapat menggunakan kain polyester atau pasir. Jenis saringan yang biasa digunakan adalah saringan bergetar, barscreen racks, dan bak penyaringan saringan pasir lambat. Jenis saringan yang banyak digunakan adalah saringan bak pasir dan batuan. Saringan pasir menggunakan batu kerikil dan pasir. Pasir yang baik untuk penyaringan adalah pasir kuasa. Jenis saringan menurut konstruksinya dibedakan menjadi saringan miring, saringan pembawa, saringan sentrifugal dan drum berputar. Kecepatan penyaringan dikelompokan menjadi tiga:

1.  Single medium: saringan untuk menyaring air yang mengandung padatan dengan ukuran                        seragam  

2. Dual medium:  saringan untuk menyaring air limbah yang didominasi oleh dua ukuran padat

3.Three medium:saringan untuk menyaring air limbah yang mengandung 3 ukuran  padatan.

2. Prinsip penjernihan air dengan pengendapan (sedimentasi)

Sedimentasi merupakan proses pengendapan bahan padat dari air olahan. Proses sedimentasi bisa terjadi bila air limbah mempunyai berat jenis lebih besar daripada air sehingga mudah tenggelam. Proses pengendapan ada yang bisa terjadi langsung, tetapi adapula yang memerlukan proses pendahuluan, seperti koagulasi atau reaksi kimia. Prinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padat dengan memanfaatkan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada di dasar kolam pengendapan, sedangkan air dibagian atas.

3. Prinsip penjernihan air dengan absorpsi dan adsorpsi

Absorpsi merupakan proses penyerapan bahan-bahan tertentu dengan penyerapan tersebut, air menjadi jernih karena zat-zat didalamnya diikat oleh absorben. Absorpsi umumnya menggunakan bahan absorben dari karbon aktif. Pemakaiannya, dengan cara membubuhkan karbon aktif bubuk ke dalam air olahan atau dengan cara menylurkan air melalui saringan yang medianya terbuat dari karbon aktif kasar. Sistem ini efektif untuk mengurangi warna serta menghilangkan bau dan rasa. Proses kerja penyerapan (absorpsi) yaitu penyerapan ion-ion bebas di dalam air yang dilakukan oleh absorben. Sebagai contoh, penyerapan ion oleh karbon aktif.

Absorben yang umum digunakan adalah karbon aktif karena cocok untuk pengolahan air olahan yang mengandung fenol dan bahan yang memiliki beral molekul tinggi. Karbon aktif yang digunakan dapat berbentuk granula atau serbuk dengan waktu kontak 30 menit dalam tanki pengolahan yang dilengkapi dengan pengaduk. Setiap gram karbon aktif dapat mengabsorpsi 0,4 -0,9 fenol. Karbon aktif biasanya terbuat dari onthracile, bituminous, petroleum coke, dan arang tempurung kelapa atau arang kayu.

Aplikasi absorpsi yaitu dengan mencampurkan absorben dengan serbuk karbon aktif dengan cara menjadikan karbon aktif sebagai media filtrasi. Apabila absorben dicampurkan dengan serbuk karbon aktif, selanjutnya larutan disaring. Namun apabila karbon aktif digunakan sebagai media penyaring, dipilih karbon aktif yang berbentuk granula dan secara berkala harus dicuci atau diganti dengan yang baru. Disamping dapat mengabsorpsi fenol, karbon aktif juga dapat mengabsorpsi racun dan mikroorganisme.

Adsorpsi merupakan penangkapan/ pengikatan ion-ion bebas di dalam air oleh adsorben. Contoh zat yang digunakan untuk proses adsorpsi adalah zeolit dan resin yang merupakan polimerasi dari polihidrik fenol dengan formaldehid. Contohnya pengikatan ion Ca2+ dan Na+.

4. Prinsip penjernihan air dengan elektrodialisis

Elektrodialisis merupakan proses pemisahan ion-ion yang larut di dalam air limbah dengan memberikan dua kutub listrik yang berlawanan dari arus searah (direct current, DC). Ion positif akan bergerak ke kutub negative (katoda), sedangkan ion negative akan bergerak ke kutub positif (anoda). Pada kutub positif (anoda). Ion negative akan melepaskan elektronnya sehingga menjadi molekul yang berbentuk gas ataupun padat yang tidak larut dalam air. Hal ini memungkinkan terjadinya pengendapan.

.