tugas 1_akbar yogi nur pratama_paal_air industri
TRANSCRIPT
-
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
http://id.wikipedia.org/wiki/Mineralhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalsiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Garam_(kimia)http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Logamhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bikarbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Busahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Berathttp://id.wikipedia.org/wiki/Volumehttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Endapan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Surfaktanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Surfaktanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Endapan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Volumehttp://id.wikipedia.org/wiki/Berathttp://id.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Busahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bikarbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Logamhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Garam_(kimia)http://id.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalsiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mineral -
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
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Solvent&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Solvent&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Solvent&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_osmotikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_osmotikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_osmotikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Filter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_osmotikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Solvent&action=edit&redlink=1 -
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