FOR WATER PURIFICATION TAMIANG RIVER WITH ELEKTROCOAGULATION
TINJAUAN PUSTAKA
8. Persyaratan Mikrobiologis
2.7 Proses Pengolahan Air Sunga
Teknologi-teknologi untuk mengolah air sungai menjadi air bersih diantaranya adalah yang berteknologi canggih dan berbiaya mahal Reverse Osmosis, penukaran ion, sterilisasi ozon dan lainnya sampai dengan teknologi sederhana serta berbiaya murah tanpa bahan kimia diantaranya : metode tradisionil dengan menggunakan lapisan ijuk, pasir dan batu kerikil, metode elektrokoagulasi/elektrolisa, dan karbon aktif.
2.7.1 Metode Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi merupakan metode pengolahan air secara elektrokimia dimana pada anoda terjadi pelepasan koagulan aktif berupa ion logam (biasanya alumunium atau besi) ke dalam larutan, sedangkan pada katoda terjadi reaksi elektrolisis berupa pelepasan gas Hidrogen (Holt et al., 2004). Menurut Mollah (2004), elektrokoagulasi adalah proses kompleks yang melibatkan fenomena kimia dan fisika dengan menggunakan elektroda untuk menghasilkan ion yang digunakan untuk mengolah air limbah. Sedangkan elektrokoagulasi menurut
Ni’am (2007), adalah proses penggumpalan dan pengendapan partikel-partikel halus dalam air menggunakan energi listrik. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang didalamnya terdapat dua penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda, yang tercelup dalam larutan elektrolit.
Mekanime Dalam Elektrokoagulasi
Reaktor elektrokimia merupakan sebuah sel elektrokimia dimana kutub anoda yang berupa logam (biasanya alumunium atau terkadang besi) dimana ion
logam yang terlepas berfungsi sebagai agen koagulan. Dan secara simultan terjadi gelembung gas hidrogen di kutub katoda.
Elektrokoagulasi mempunyai kemampuan untuk mengolah berbagai macam polutan termasuk padatan tersuspensi, logam berat, tinta, bahan organik, minyak dan lemak, ion dan radionuklida. Karakteristik fisika kimia dari polutan mempengaruhi mekanisme pengolahan misalnya polutan berbentuk ion akan diturunkan melalui proses presipitasi sedangkan padatan tersuspensi yang bermuatan akan diabsorbsi ke koagulan yang bermuatan. Kemampuan elektrokoagulasi untuk mengolah berbagai macam polutan menarik minat industri untuk menggunakannya.
Gambar 2.1 memperlihatkan proses elektrokoagulasi yang sangat kompleks. Dimana koagulan dan produk hidrolisis saling berinteraksi dengan polutan atau dengan ion yang lain atau dengan gas hidrogen.
Gambar 2.1 Mekanisme dalam elektrokoagulasi (Holt, 2006)
Menurut Mollah (2004) mekanisme penyisihan yang umum terjadi di dalam elektrokoagulasi terbagi dalam tiga faktor utama yaitu : (a) terbentuknya koagulan akibat proses oksidasi elektrolisis pada elektroda, (b) destabilisasi kontaminan, partikel tersuspensi, dan pemecahan emulsi, dan (c) agregatisasi dari hasil destabilisasi untuk membentuk flok.
Sedangkan proses destabilisasi kontaminan, partikel tersuspensi, dan pemecahan emulsi terjadi dalam tahapan sebagai berikut :
Kompresi dari lapisan ganda (double layer) difusi yang terjadi di sekelilingspesies bermuatan yang disebabkan interaksi dengan ion yang terbentuk darioksidasi di elektroda.
Netralisasi ion kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan ionberlawananyang dihasilkan dari elektroda. Dengan adanya ion tersebut menyebabkanberkurangnya gaya tolak menolak antar partikel dalam air limbah (gaya Vander Waals) sehingga proses koagulasi bisa berlangsung.
Terbentuknya flok, dimana flok ini terbentuk akibat proses koagulasi sehinggaterbentuk sludge blanket yang mampu menjebak dan menjembatani partikelkoloid yang masih ada di air limbah.
Proses elektrokoagulasi memiliki kelebihan dan kekurangan dalam mengolah air (Holt, 2006).
a. Kelebihan Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi dalam pengolahan limbah sudah dilakukan sejak ratusan tahun yang lalu, tetapi nanti abad 20 ini telah ditemukan berbagai pengembangan teknologi tentang elektrokoagulasi, berikut ini kelebihan dari elektrokoagulasi : 1. Elektrokoagulasi memerlukan peralatan sederhana dan mudah untuk
dioperasikan.
2. Flok yang dihasilkan elektrokoagulasi ini sama dengan flok yang dihasilkan koagulasi biasa. Perbedaannya adalah flok yang dihasilkan dari elektrokoagulasi lebih besar dengan kandungan air yang sedikit, lebih stabil dan mudah dipisahkan secara cepat dengan filtrasi.
3. Keuntungan dari elektrokoagulasi ini lebih cepat mereduksi kandungan koloid/partikel yang paling kecil, hal ini disebabkan pengaplikasian listrik ke dalam air akan mempercepat pergerakan mereka didalam air dengan demikian akan memudahkan proses.
4. Lumpur yang dihasilkan dari proses elektrokoagulasi relatif stabil dan mudah dipisahkan karena terutama berasal dari oksida logam. Selain itu jumlah lumpur yang dihasilkan sedikit.
5. Gelembung-gelembung gas yang dihasilkan pada proses elektrokoagulasi ini dapat membawa polutan ke atas air sehingga dapat dengan mudah dihilangkan.
6. Dapat memberikan efisiensi proses yang cukup tinggi untuk berbagai kondisi, dikarenakan tidak dipengaruhi temperatur.
7. Tidak diperlukan pengaturan pH.
8. Tanpa menggunakan bahan kimia tambahan.
b. Kelemahan Elektrokoagulasi
Ada beberapa kekurangan elektrokoagulasi ini, berikut ini kekurangan dari proses elektrokoagulasi :
Tidak dapat digunakan untuk mengolah limbah cair yang mempunyai sifat elektrolit cukup tinggi dikarenakan akan terjadi hubungan singkat antar elektroda. 1. Besarnya reduksi logam berat dalam air dipengaruhi oleh besar kecilnya
arus voltase listrik searah pada elektroda, luas sempitnya bidang kontak elektroda dan jarak antar elektroda.
2. Penggunaan listrik yang mungkin mahal.
3. Batangan anoda yang mudah mengalami korosi sehingga harus selalu diganti.
2.7.2 Proses Khlorosi
Teknik khlorosi ini dipakai untuk mematikan kuman yang ada didalam air yaitu dengan cara memasukan pasir halus ke dalam wadah setinggi 10-15 cm dengan tujuan menahan lumpur pada dasar wadah. Setelah air sumur naik setinggi semula misalnya 3 meter dari dasar wadah pemberian khlor sebanyak 3 sendok makan. Keesokan harinya diberi tawas, tujuan pemberian tawas agar kuman lumpur koloidal akan mengendap kedasar sumur (Gabriel, 2001).
2.7.2 Ozonisasi
Air yang mengendap ozon ( ozonisasi), kuman-kuman yang terkandung didalamnya akan mati. Cara ozonasi yaitu : air mengalir dan melalui sutau penekanan, ozon ( O3) akan larut dalam air :
H2O + O3 H2O + O2 + O.
Cara pembuatan ozon yaitu alat Rumkorff dialiri listrik 220 volt, akan timbul loncatan potensial sebesar 3000-6000 volt. Dengan pemberian O2, oksigen ini
akan berubah menjadi ozon. Sifat air setelah ozonisasi yaitu akan member rasa sejuk dan rasanya enak serta agak sedikit pahit. Hal ini terjadi oleh karena ada tambahan O2, sama halnya air diberi aerosol akan terasa sejuk dan enak (Gabriel,
2001).
2.7.3 Proses Filtrasi
Filtrasi merupakan pemisahan koloid atau partikel padat dari fluida dengan menggunakan media penyaringan atau saringan. Air yang mengandung suatu padatan atau koloid dilewatkan pada media saring dengan ukuran pori-pori yang lebih kecil dari ukuran suatu padatan tersebut. Hal yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong, misalnya ; gravitasi, tekanan dan gaya sentrifugal (Gabriel, 2001).
BAB III