PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA FISIK dan KIMIA,

(1)

(2)

PENGENDAPAN

Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi dengan pengendapan secara gravitasi.

 Kemampuan pengolahan adalah Penurunan kandungan:

 Zat Padat Tersuspensi maksimum 65 %  BOD maksimum 40 % dan

 BENTUK: tangki pengendapan

(3)

FILTRASI

 Pemisahan zat padat dengan melewatkan

(4)

Operasional Filter

Air Limbah dari

Pengendapan Awal.

Anthracite

Pasir Silika

Gravel (Media

pendukung))

(5)

Mekanisme fltrasi dng media berbutir

Interception: hits & sticks

Sedimentation: quiescent, settles, & attaches

Flocculation: Floc gets

larger within filter

Entrapment: large floc gets trapped in

space between particles

Floc particles

Granular media, e.g., grain of sand

Removal of bacteria, viruses and protozoa by a

(6)

PENGOLAHAN SECARA KIMIA

 Netralisasi : penambahan bahan kimia

berupa zat asam ataupun basa terhadap air limbah yang bersifat asam maupun basa, sampai pH berkisar 7,0

 Bahan Kimia yang diperlukan :

 Asam : H₂SO₄, HCl, HNO₃

(7)

Koagulasi Kimiawi

 Tujuan

 Mengikat dan menyisihkan senyawa organik dan

anorganik serta partikel – partikel koloid berukuran halus.

 Penambahan koagulan : Kapur, Tawas. Garam

Besi, dan polimer untuk merubah muatan ion.

 Aplikasi

 Penambahan bahan koagulan dng disertai

pengadukan cepat

 Dilanjutkan dengan mekanisme pengadukan

lambat (flokulasi) agar terbentuk gumpalan yang besar,

 Hasil koagulasi – flokulasi dipisahkan dengan

(8)

Chemical Coagulation

– Destabilisasi dengan netralisasi muatan ion

– Reduksi muatan yang mengikat bagian pertikel –

(9)

Flokulasi

 Tujuan

 Menghasilkan gumpalan terbesar agar mudah

diendapkan ataupun disaring

 Aplikasi

 Pengadukan lambat setelah pengadukan

cepat (koagulasi)

 Mixing – Mekanis, aerasi ataupun hidrolis

Rapid Mix /

Coagulation

Infl Q Q

Sludge Gentle

Mix /

(10)

-10mV 0 +10mV

＋

Electrostatic repulsion (stable)

The range where the binding due to van der Waals’ force can occur

Coagulation Dispersion

(11)

Colloidal particles (negative charge)

Colloidal particles electrically repel each

other (very stable)

＋＋

Formation of coagulant polymer by addition of

coagulants

Charge neutralization by absorption of coagulant polymer

Interparticle bridging by coagulant polymer

＋ (negative charge）

Coagulant polymer

（positive charge）

Reinforcement of flocs by synthetic polymer

(12)

Flocculation Example

Water coming from

(13)

PENGOLAHAN AIR LIMBAH

(14)

Kandungan logam berat dalam air limbah

 Cadmium (Cd),

 Chrom (Cr),

 Timbal (Pb),

 Seng (Zn),

 Nikel (Ni),

 Tembaga (Cu),

 Cyanida (CN).

(15)

 BAHAN PENCEMAR INI UMUMNYA

BERSIFAT RACUN BAGI

MIKROORGANISME DAN MAKHLUK HIDUP.”

 Kriteria kualitas air buangan industri

yang dibuang ke badan air permukaan tidak boleh memberikan gangguan

(16)

 Menurut (U.S. EPA 1986) batasan

maksimum konsentrasi logam berat BERDAMPAK akut dan kronis pada ekosistim :

 badan sungai-danau sebesar 0,012 –

1,00  g/l

(17)

MUTU LIMBAH CAIR UNTUK INDUSTRI ELEKTROPLATING

Volume Limbah Cair Maksimum per satuan produk 20 liter/m2

produk yang dilapisi

Parameter Kadar maksimum (mg/l)

(18)

PRINSIP PENURUNAN LOGAM

BERAT DALAM AIR LIMBAH

1. PRESIPITASI – PENGENDAPAN –

PENYARINGAN

2. PRESIPITAS I– PENGENDAPAN –

PENYERAPAN/ PERTUKARAN ION.

 PRESIPITASI KIMIA

 _“PRESIPITASI KIMIA ADALAH SUATU

PROSEDUR STANDAR UNTUK

MENYISIHKAN/MENURUNKAN LOGAM BERAT DARI AIR DAN AIR LIMBAH.”

 PRESIPITAT ADALAH BUTIRAN HALUS HASIL

PROSES PENGIKATAN SECARA KIMIA ATAU

(19)

 EFISIENSI PENGOLAHAN DENGAN PRESIPITASI

TERGANTUNG PADA DUA FAKTOR:

 KELARUTAN TEORITIS

 _{PEMISAHAN PADATAN DARI LARUTAN YANG} MEMBAWANYA.

 _{EFISIENSI PRESIPITASI DAPAT DIBANTU DENGAN}

BAHAN KOPRESIPITASI.

 “BAHAN KIMIA KOPRESIPITASI BERFUNGSI

MENYERAP, MENGGUMPALKAN.”

 BAHAN KIMIA BERSIFAT KOPRESIPITASI ADALAH

ALUMINIUM HIDROKSIDA (AL(OH)3 DAN FERI

HIDROKSIDA FE(OH)3.

 BAHAN KIMIA PEMBENTUK PRESIPITAT : KAPUR

(20)

Reaksi – reaksi presipitasi hidroksida untuk semua logam – logam kationik (M++)

CO3

co₃

M++_SO

4 + Ca(OH)2 M(OH) 2 + Ca++ SO4

Cl₂ Cl₂

CO₃ CO₃ M++_SO

4 + 2 Na(OH) M(OH) 2 + Na+ SO4

(21)

 Kelebihan Kapur dari Sodium :

 garam – garam kapur bersifat mengendap

dan dapat bertindak sebagai Ko-presipitat.

 mudah didapatkan dipasaran

 Kerugian pemakaian kapur : Jumlah

lumpur lebih besar.

 Logam berat dapat pula dipresipitasi

(22)

Beberapa bentuk reaksi sulfda dan karbonat adalah sebagai berikut :

Na₂ Na₂

CO₃ NaH NaH CO₃

M++ SO

4 + Mg S MS +

Mg SO₄

Cl₂ H₂ H₂ Cl₂

(23)

 PENGENDAPAN LOGAM Pb dan Ni LEBIH BAIK DENGAN PRESIPITASI KARBONAT

 ION - ION PENGGANGGU PRESIPITASI :

ION CIANIDA DAN AMMONIA.

 Cyanida dihilangkan dengan khlorinasi alkali  Ammonia dihilangkan dengan aerasi dan

khlorinasi titik retak.

(24)

Penyerapan (adsorpsi)

 Penyerapan Anion dan kation dapat

dilakukan dengan menggunakan media

penyerap seperti Karbon Aktif, Aluminium Oksida, Besi Oksida, Silika, Lempung dan bahan sintetis (Zoelit, resin).

 Proses Adsorpsi merupakan fungsi , pH

(25)

Pertukaran Ion (Ion

Exchange)

Media penukar yang umum

digunakan adalah ion Na

+

dan H

+

.

Reaksi yang umum terjadi adalah :

2R

-

Na

+

+ M

2+



R

2

-M

2+

+ 2Na

+

2R

-

H

+

+ M

2+



R

(26)

PERFORMANSI (KINERJA) PROSES

PENYISIHAN LOGAM

Teknologi Konsentrasi

Efuen  g

Cd/l

- _{Presipitasi hidroksida , pH 8 – 8,5}

- _{Kopresipitasi dengan Fe(OH)3, pH 6 – 10}

- _Presipitasi _hidroksida _dengan

penyaringan, pH 10 – 11,5

- _{Presipitasi Sulfda dan Kapur, pH 8,5 – 10}

- _{Presipitasi Sulfda}

- _{Ion Exchange}

(27)

. Krom (Chromium ,Cr).

 Metode : reduksi valensi dan

presipitasi

 Proses reduksi :

 Asidifikasi, menjadi pH 2 – 3

 Penambahan kimia reduktor : Sulfur

(28)

Teknologi Konsentrasi Efuen  g

Cr/l

Hexavalent Chromium :

- Ferrous Sulfat

- Metabisulfte

- Sulfur dioxide reduction

- Bisulfte reduction

- Ion Exchange

Trivalent Chromium :

- Presiptasi, pH 10

- Presipitasi dengan fltrasi, pH 10

(29)

Tembaga (Cu)

Metode pengolahan standar adalah presipitasi. pH optimum presipitasi Cu adalah pH 9 dan pH 10. Ion Pengganggu CN dan Ammonia

Effluen  g Cu/l

 _-Presipitasi _hidroksida _dengan

filtrasi, pH 8,5

 _{Presipitasi hidroksida plus sulfida}

dengan filtrasi, pH8,5

 _{Pertukaran Ion}

 _{Presipitasi Sulfida}

 _{Presipitasi Sulfida dan Kapur dengan}

filtrasi

10 – 400

10 –200

10 – 50

10

(30)

Timbal (Pb)

 Metode standard : Presipitasi timbal  Penggangu proses : Timbal Organik

 Pretreatmen : Khlorinasi pemecah senyawa organik. Teknologi Konsentrasi

Effluen  g

Pb/l

 _{-Presipitasi hidroksida, pH 11,5}

 _{Presipitasi karbonat pH 9 - 9,5}

 _{Presipitasi Sulfida dan Kapur}

dengan filtrasi

10 – 500

10 – 30

10

5

(31)

Nikel (Ni)

Efuen  g

Ni/l

 _{-Presipitasi kapur, pH 9 - 12}

 _{Presipitasi kapur dengan}

fltrasi ,

pH 9 - 12

 _{Presipitasi Sulfda dan Kapur}

dengan fltrasi

500

50 – 150

(32)

Seng (Zn)

 Presipitasi hidroksida adalah metoda standar

reduksi Zn. Zn Bersifat Amphoter

Teknologi Konsentrasi Effluen  g

Zn/l

 _{-Presipitasi kapur, pH 8 - 10}

 _Elektrolisa

 _{Presipitasi kapur dengan filtrasi, pH 8 - 10}

 _{Reverse Osmosis}

 _{Presipitasi kapur berganda dengan filtrasi}

(33)

Sianida (CN)

 Proses pengolahan :

 Oksidasi dengan Khlor

 Dekomposisi elektorlitik, bila

konsentrasi sianida sangat tinggi,

 Ozonisasi,