Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

1/11

1.Soal UTS PAAL 2014.a) Air Baku (Raw water)

Raw water (Air baku) adalah air alami yang ditemukan di lingkungan, seperti air hujan,

air tanah, air dari danau dan sungai. Air dalam bentuk ini dianggap baku

Beberapa karakteristikRaw wateradalah sebagai berikut:

a. Asam humat dan asam kompleks lainnya yang dihasilkan dari pembusukan tanaman. Initerjadi pada gambut dan tanah secara signifikan dalam mengubah warna air.

b. Mineral yang membuat air keras. Paling umum adalah CaCO3 dan MgCO3.c. Partikel tanah liat dan lumpur.d. Mikroorganisme seperti bakteri, virus, protozoa dan kista mereka.e. Molekul udara terlarut, terutama oksigenf. Kadar garam, yang membuat air payau, memiliki tingkat salinitas lebih dari salinitas air

tawar, tetapi tidak sebanyak air laut.

b) TurbiditasTurbiditas merupakan suatu ukuran yang menyatakan sampai seberapa jauh cahaya

mampu menembus air, dimana cahaya yang menembus air akan mengalami pemantulan oleh

bahan-bahan tersuspensi dan bahan koloidal. Satuannya adalah Jackson Turbidity Unit (JTU),

dimana 1 JTU sama dengan turbiditas yang disebabkan oleh 1 mg/l SiO2dalam air. Dalam

danau atau perairan lainnya yang relatif tenang, turbiditas terutama disebabkan oleh bahan

koloidan dan bahan-bahan hakus yang terdispersi dalam air. Dalam sungai yang mengalir ,

turbiditas terutama disebabkan oleh bahan-bahan kasar yang terdispersi. Turbiditas penting bagi

kualitas air permukaan, terutama berkenaan dengan pertimbangan estetika, daya filter, dan

disinfeksi. Pada umumnya kalau turbiditas meningkat, nilai fisik menurun, filtrasi air lebih sulit

dan mahal, dan efektivitas desinfeksi berkurang. Turbiditas dalam perairan mungkin terjadikarena material alamiah, atau akibat aktivitas proyek, pembuangan limbah, dan operasi

pengerukan.

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

2/11

Ada beberapa cara untuk mengukur turbiditas kualitas suatu cairan, dengan cara sebagai

berikut;

1. Metode Jackson Candell Unit

Satuan Jackson Turbidity Unit (JTU), dimana 1 JTU sama dengan turbiditas

yang disebabkan oleh 1 mg/l SiO2dalam air

2. Metoda Nephelometric Turbidity Unit (NTU)

Sebuah turbidimeter selalu memantau cahaya pantulan dari partikel dan tidak

atenuasi karena keadaan keruh. Di Amerika Serikat pemantauan lingkungan unit

standar kekeruhan disebut Nephelometric Turbidity Unit (NTU), sedangkan unit

standar internasional disebut Formazin Nephelometric Unit (FNU). Unit berlaku

paling umum adalah Formazin Turbidity Unit (FTU), meskipun metode pengukuran

yang berbeda dapat memberikan nilai sangat berbeda seperti yang dilaporkan dalam

FTU.

Prosedur kerja dalam mengukur turbiditas suatu air sungai, yaitu sebagai berikut :

1). Memasukkan larutan standar 0,1 NTU ; 20 NTU ; 200 NTU dan 800 NTU ke

dalam turbidimeter, kemudian membaca turbiditas setiap standar.

2). Mengambil sampel lapangan berupa air sungai pada tiga tempat berbeda

dengan sungai yang sama. Mencampurkan dan menghomogenkan sampel

lapangan sehingga menjadi sampel laboratorium.

3). Membilas tabung turbidimeter dengan aquades dan memasukkan sampel ke

dalam tabung turbidimeter kemudian membaca turbiditasnya pada turbidimeter.

4) Membagi sampel menjadi dua bagian untuk pengamatan duplo dan

menyaringnya dengan kertas saring biasa. Memasukkan ke dalam tabung

turbidimeter dan kemudian membaca turbiditasnya.

5). Menyaring sampel dengan kertas saring nomor 1 dan memasukkannya ke

dalam tabung turbidimeter, kemudian membaca turbiditasnya.

6) Menyaring sampel dengan kertas saring nomor 42 dan memasukkannya ke

dalam tabung turbidimeter dan kemudian membaca turbiditasnya.

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

3/11

c) Kesadahan AirKesadahan airadalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air,

umumnyaionkalsium (Ca) danmagnesium (Mg) dalam bentukgaramkarbonat.Air

sadahatau air kerasadalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air

lunakadalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium,

penyebab kesadahan juga bisa merupakan ionlogam lain maupun garam-

garambikarbonat dansulfat.Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah

dengansabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkanbusa yang banyak. Pada air sadah,

sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Kesadahan air total

dinyatakan dalam satuanppmberatpervolume (w/v) dari CaCO3.

Efek Air Sadah

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa

masalah. Air sadah dapat menyebabkanpengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan

keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang

bercampur sabun tidak dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk gumpalansoap

scum (sampah sabun) yang sukar dihilangkan. Efek ini timbul karena ion 2+ menghancurkan

sifatsurfaktan dari sabun dengan membentuk endapan padat (sampah sabun tersebut).

Komponen utama dari sampah tersebut adalah kalsium stearat, yang muncul dari stearat natrium,

komponen utama dari sabun: 2 C17H35COO-+ Ca

2+ (C17H35COO)2Ca

Dalamindustri,kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian.

Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan.

Hal ini dikarenakan kalsium dan magnesium karbonat cenderung mengendap pada permukaan

pipa dan permukaanpenukar panas. Presipitasi (pembentukan padatan tak larut) ini terutama

disebabkan oleh dekomposisi termal ion bikarbonat, tetapi bisa juga terjadi sampai batas tertentu

walaupun tanpa adanya ion tersebut. Penumpukan endapan ini dapat mengakibatkan

terhambatnya aliran air di dalam pipa. Dalam ketel uap, endapan mengganggu aliran panas ke

dalam air, mengurangi efisiensi pemanasan dan memungkinkan komponen logam ketel uap

terlalu panas. Dalam sistem bertekanan, panas berlebih ini dapat menyebabkan kegagalan ketel

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

4/11

uap. Kerusakan yang disebabkan oleh endapan kalsium karbonat bervariasi tergantung pada

bentuk kristal, misalnya, kalsit atau aragonit.

d) ClarifierFungsinya;

Sebagai klarifikasi, proses pemisahan hasil padatan biologis dari suatu cairannya. Selama

bahan menggumpal, partikel lumpur akan turun kebagian bawah tangki, sehingga menghasilkan

konsentrasi aliran kebawah (RAS).

Prinsip Kerja Clarifier adalah sebagai berikut;

1) Flow influent akan masuk dengan membawa suspended solid dan dissolved solit2) Coagulant dimasukan juga pada saat influent masuk,3) Cairan diaduk dengan mixer dan koagulan akan menggumpalkan partikel yang besar

sehingga partikel besar akan terendap ke bawah

4) Cairan akan keluar pada effluent5) Sludge berupa lumpur hasil penggumpalan karena memiliki diameter besar dan berat

akan keluar dari bawah.

e) Sand FilterFungsinya:

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

5/11

Sebagai proses penyaringan (filtrasi) lumpur halus yang masih terbawa oleh air keluaran

clarifier. Proses penyaringan ini menggunakan media pasir dengan jenis pasir yang

digunakan adalah pasir silika.

Prinsip Kerja Sand Filter

1) Air yang mengandung partikel dari suspended solid dilakukan pretreatment dengancoagulant sehingga membentuk flok

2) Flok-flok tersebut terendap kebawah karena gravitasi dan terjebak dalam bed sand filter.3) Air bebas flok-flok akan lolos keluar.

f) DeaeratorFungsinya;

Sebagai alat yang bekerja untuk membuang gas-gas yang terkandung dalam air(Ketel),sesudah melalui proses pemurnian (water treatment).

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

6/11

Sebagai pemanas awal air pengisian ketel sebelum dimasukan ke boiler.Prinsip Kerjanya: Berdasarkan sifat dari oksigen yang kelarutanya pada air akan berkurang

dengan adanya kenaikan suhu.

Ada 2 tipe deaerasi, antara lain;

1) Deaerasi mekanik Deaerasi mekanik yang terjadi adalah proses deaerasi pemanasan. Proses pemisahan yang dilakukan dengan menggunakan peralatan

mekanik yang telah dirancang sedemikian rupa yang digunakan untuk

proses kerja sesuai dengan yang diiginkan.

Prinsip dasar deaerasi dengan system pemanasan adalah apabilatemperature dinaikan pada air maka kelarutan dari gas-gas akan

berkurang atau turun.

Gambar: Deaerator mekanik menggunakan tray

2) Deaerasi Kimia

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

7/11

Deaerasi dengan system penambahan zat kimia adalah dengan cara

memasukan larutan kimia ke dalam air. Zat-zat yang digunakan yaitu; hydrazine,

natrium sulfit, hydroquinone dan lain sebagainya.

Gambar: Deaerator untuk deaerasi secara kimia

g) Reverse OsmosisReverse osmosis RO (Osmosis terbalik) adalah suatu metode penyaringan yang dapat

menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekananpada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi(lapisan penyaring).

Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat

pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Membran seleksi itu harus bersifat selektif

atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan)

tapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ion-ion. Osmosisadalah

sebuah fenomena alam yang terjadi dalam sel makhluk hidup dimana molekul "solvent"

(biasanya air) akan mengalir dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah Berkonsentrasi tinggi

melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran

sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel.

Gerakan dari "solvent" berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi

membran.

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

8/11

Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuahsolventdari sebuah daerah

konsentrasi "solute" tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah "solute" rendah dengan

menggunakan sebuah tekanan melebihitekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, reverse

osmosis adalah mendorong sebuah solusi melaluifilteryang menangkap "solute" dari satu sisi

dan membiarkan pendapatan "solvent" murni dari sisi satunya.

Proses Osmosis

Untuk memahami proses reverse osmosis, sebaiknya kita mengkaji terlebih

dahulu proses osmosis. Proses osmosis dapat dijelaskan dengan menggunakan ilustrasi

di bawah ini.

Gambar 1.2 : Proses Reverse Osmosis

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

9/11

2). AIR SUNGAI DIPROSES DAN DI OLAH MENJADI AIR MINUM,

BERDASARKAN DATA-DATA YANG DIKETAHUI.

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

10/11

Screener Bak Ekualisasi

Sand FilterAir Sungai Intake

Turbidimetri

Clarifier

Air TSS 450 mg/LAir, TDS 40 mg/L

Flok dan partikel

terbungkus

A

Tangki

Desinfeksi

Padatan dan partikel yang

berdiameter besar

Air, Turbiditas < 1 NTU

Coagulant

Air, TSS 50 mg/L

Air Siap Diminum

TDS 1 mg/L

TSS 5mg/L

Air, TDS 5 mg/L

TSS 5 mg/L

Desinfectant

Process Flow Diagram(PFD) Pengolahan Air Sungai Menjadi Air Minum.

Pengolehan Air Sungai menjadi air bersih secara umum

5/24/2018 Tugas 1_Akbar Yogi Nur Pratama_PAAL_Air Industri

11/11