SUMBER SUMBER AIR DAN PENGOLAHANNYA

Leave a Comment

  


 

SUMBER SUMBER AIR

dengan adanya siklus ekologis air, maka air baku kegiatan industri tersedia dalam 3 bentuk, yaitu:

  • Air angkasa / air hujan ( Rain water )
  • Air permukaan ( Surface water )
  • Air dibawah permukaan tanah ( Underground water )
    • Air tanah bebas misalnya air sumur biasa atau air sumber
    • air tanah terkurung ( terdapat diantara dua lapisan impermeable / aquifer ) misalnya air sumur atesis

Air yang jatuh sebagai air hujan, salju atau embun sesampainya di tanah, maka sebagian akan:

menguap

  • dihisap oleh tumbuhan
  • berkumpul dipermukaan tanah sebagai air danau, air rawa, air wadul
  • mengalir sebagai air sungai dan air laut
  • meresap ketanah sebagai air tanah

Air tanah yang meresap di bawah permukaan tanah, berkumpul pada cekungan dari lapisan batuan yang keras, sangat sulit ditembus


BEBERAPA PERSYARATAN SUMBER AIR

  • Kapasitas mencukupi
  • Kontinu ( ada terus menerus )
  • Tidak terlalu sukar didapatkan 
  • Tidak terlalu sukar proses perlakuan nya

 

KARAKTERISTIK AIR SUNGAI 

merupakan sumber air baku yang potensial bagi industri, dan umumnya industri berada di sepanjang sungai guna memperoleh air baku yang baik dan murah

karakteristik air sungai tergantung dari:

  • Asal aliran ( Sumber )
  • Struktur tanah sepanjang aliran
  • Fluktuasi aliran, Harus konsisten, nanti akan mengganggu proses produksi, misal : debit di hujan rata rata 100, kemarau 50-70
  • Penggunaan di sepanjang aliran 

 

ASAL ALIRAN ( SUMBER ) :

Sungai yang berhulu di hutan rimba tropis lebat dengan struktur tanah liat?, umumnya memiliki kandungan mineral rendah, tetapi kaya akan bahan organik terutama humus

Sungai yang berhulu di hutan gundul? umumnya banyak mengandung padatan/ lumpur dengan kandungan mineral tinggi

 

FLUKTUASI ALIRAN :

Fluktuasi debitnya sangat tinggi antara musim penghujan dan musim kemarau, umumnya sungai jenis ini berada di Jawa

 

STRUKTUR TANAH DAN PENGGUNAAN DI SEPANJANG ALIRAN UNTUK SUNGAI YANG PANJANG

Umumnya kadar garam terlarut semakin tinggi ke arah hilir, hal ini disebabkan oleh:

  • Penguapan pada sepanjang alira
  • Penggunaan air di sepanjang aliran baik untuk industri maupun pertanian yang menyebabkan naiknya kadar garam
  • pelarutan garam dari tanah

DARI BEBERAPA FAKTOR DIATAS, DAPAT DISIMPULKAN:

  • Faktor kegiatan industri dan pertanian merupakan penyumbang terbesar naiknya kadar garam serta turunnya kualitas air sungai
  • Musim mempunyai pengaruh yang cukup besar baik terhadap debit maupun kualitas air sungai 

 Pada musin penghujan debitnya naik disertai dengan naiknya kadar material terapung dan melayang terutama lumpur

Sebaliknya dengan tingginya pengenceran, maka kadar garam terlarut menurun , tingkat pencemaran rendah tetapi kadar organik umumnya naik

 

 AIR DANAU/ RAWA / WADUK

  • Pada umumnya kualitasnya sama dengan air sungai namun fluktuasi kualitas serta debit biasanya lebih rendah
  • Apabila danau/ Rawa/ Waduk tersebut terisolir, memiliki kadar garam terlarut tinggi
  • Ciri khas dari air rawa adalah adanya gas metan yang terlarut serta rendahnya kadar oksigen terlarut untuk rawa yang ANAEROB


AIR TANAH


Secara kimia maupun bakteriologisnya sangat bervariasi, Kenapa?

Tergantung pada jenis dan keadaan tanah yang dilaluinya selama meresap ke dalam tanah

 

Secara umum, dapat dikatakan:

  • Air tanah bebas, Secara kimia umumnya tidak berbahaya tetapi kondisi mikrobiologisnya belum tentu baik
  • Air tanah terkurung, keadaan kimiawi kadang-kadang berbahaya namum keadaan baktriologisnya baik 

Air tanah bebas = Gampang untuk diperoleh, tapi maksudnya adalah karna dia memiliki potensi cemaran, jika air itu gampang diperoleh dalam sumber dangkal, ya bisa aja ada sampah yang tersesap disitu, jika sampah kena air ( Air lindi namanya ), bisa menimbulkan senyawa-senyawa seperti Ammonia, metan, dia akan gampang sekali masuk ke air tanah yang dangkal

Air tanah terkurung = maksudnya adalah disebabkan karna banyaknya penggunaan pestisida di dalam tanaman tanaman, menyebabkan air dangkal kualitas kurang baik


 

 

SPESIFIKASI DAN KUALITAS AIR INDUSTRI

Didalam suatu industri, air digunakan untuk bermacam-macam keperluan. Setiap keperluan tersebut diperlukan Syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi. Beberapa fungsi air dalam industri:

  • Air pendingin = Air yang dipake untuk mendinginkan kegiatan proses, misal ada alat, alatnya diperlukan pendinginan
  • Air sanitasi = biasanya untuk MCK
  • Air proses = Untuk air selama produksi
  • Air pengisi ketel = Untuk pengisi boiler


AIR PENDINGIN

  • FAKTOR FAKTOR PENDUKUNG AIR DIJADIKAN PENDINGIN, ANTARA LAIN :
    • Materi yang mudah diapat
    • Mudah diproses lebih lanjut
    • Dapat menyerap jumlah panas yang tinggi persatuan volume, maksudnya adalah kan dipake untuk mendinginkan peralatan panas, misal ada alat A itu kelebihan 2000 kalori, maka kelebihan panas ini akan diserap oleh air 2000 kali kalori, ngukurnya adalah dari nilai kapasitas kalor ( Nilai CP ) Harus memiliki CP yang layak, rentang suhu nya tidak membeku dan tidak berubah wujud
    • Tidak mudah menyusut secara berarti dalam batasan dengan adanya perubahan temperatur pendinginan
    • Tidak terdekomposisi = tidak mudah ter urai, harus stabil, tidak boleh gampang ter Ionisasi
  • YANG HARUS DI PERHATIKAN PADA AIR PENDINGIN 
    • Hardness, dapat menimbulkan kerak ( Scale )
    • Besi, Penyebab secondary corrosion
    • Silika, penyebab kerak ( Scale )
    • Minyak, Penyebab terganggunya film Corroion Inhibitor, Heat transfer efficient yang menurun, merupakan makan mikroba yang bisa menyebabkan terbentuknya endapan

         


AIR SANITASI

Air sanitasi dalam suatu pabrik biasanya digunakan untuk keperluan minum, masak, mandi dan lain lain

3 Parameter yang harus di perhatikan pada air sanitasi yaitu :

  • FISIKA
    • Suhu, dibawah suhu udara ( Atmosfer )
    • Warna, jernih ( tidak berwarna )
    • Rasa, tidak berasa
    • Bau, tidak berbau
    • Kekeruhan, < 1mg SiO2/L
  • KIMIA 
    • pH, harus netral, harus 7 gaboleh kurang / lebih
  • BAKTERI
    • Angka kuman dan bakteri E.Coli harus nol
    • Pengolahan lanjutan pada tahapan ini adalah dengan penambahan desifektan seperti Klor cair / gas, kaporit, ozon, dsb

 

AIR PROSES

Persyaratan untuk air proses biasanya tergantung dari jenis proses yang digunakan

Persyaratan yang harus diperhatikan, adalah

  • Keasaman dan alkalinitas
  • Kekeruhan dan warna
  • BOD dan COD
  • pH
  • Unsur unsur kimia, seperti : Ammonia, calcium, magnesium, CO2, O2, Cl2, Pb, Cu, Fe, Mn, Ni, Nitrit,  Sulfat/Sulfit, dsb 

Sebagai contoh dalam industri kertas berwarna putih, sebagai persyaratan air yang digunakan kandungan Fe, Mn, Harus tidak ada, warna iar bening dan kekeruhannya harus diperhatikan


AIR PENGISI KETEL

Meskipun warnanya bening, tetapi air biasanya masih mengandung larutan garam dan asam yang akan merusak "Steel" dan "Coper bearing metals" pada sistem dari boiler

Secara garis besar, persyaratan yang harus diperhatikan adalah:

  • ZAT ZAT PENYEBAB KOROSI
    • Larutan asam dan gas-gas yang terlarut, seperti H2S, NH3, O2, CO2
    • O2 & CO2 masuk kedalam air karna aerasi atau kontak yang terjadi dengan atmosfer
  •  ZAT ZAT YANG MENYEBABKAN "SCALE FORMING"
    • Penyebabnya adalah faktor kesadahan
  • ZAT YANG MENYEBABKAN "FOAMING"
    • Alkalinitas yang tinggi
    • Adanya zat organik, inorganik dan zat zat yang tidak larut dalam jumlah besar
    • adanya sisa oli dan produk peruaraian dari buangan 

 

KLASIFIKASI KELAS BADAN AIR, BERDASARKAN PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA NO.82 TAHUN 2001

Klasifikasi badan air terdiri dari 

  • Kelas satu : Air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
  • Kelas dua : Air yang dapat digunakan sebagai prasarana/ Sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut 
  • Kelas tiga : Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
  • Kelas empat : air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersbut


SIFAT AIR DAN PENGARUH KONTAMINAN

  • SIFAT ANOMALI AIR
    • Air bersifat sebagai pelarut yang baik, sehingga keberadaannya selalu dipengaruhi oleh kandungan unsur-unsur dimana air berasal ( Daerah yang pernah melewati )
    • Air dijadikan zat standar ( Biang pengukuran ) untuk zat cair yang lain seperti berat jenis, SG, Viskositas, Suhu, dll
    • Dijumpai dalam 3 fase : Padat, cair dan uap
  •  SIFAT FISIS AIR
    • Air yang murni tidak berwarna, jernih, dan transparan juga tidak berbau dan tidak berasa. Pada kondisi standar at temperature and preassure ( STP = 0 derajat celcius 1 atm ) berat jenis air 1 gr/ cm3 dengan kekentalan 1 cm/gr.dt^2
    • Bila air berwarna mempunyai bau dan rasa dapat dipastikan telah terjadi kontaminasi dengan zat lainnya
  • SIFAT KEMIS AIR
    • Molekul merupakan persenyawaan terdiri dari 1 atom oksigen yang berikatan kovalen dengan 2 atom hidrogen
    • Ikatan molekul ini sangat kuat sekali dan untuk memisahkan kedua atom tersebut dibutuhkan energi yang tinggi atau melalui elektrolisa
    • Pembentukan ruas semacam ini masing - masing atom mencapai stabilitas karna susunan elektronnya menyerupai susunan electron gas mulia 
    • Energi yang dibentuk pada saat reaksi pembentukan molekul sebesar 110,2 kcal per mol. Ikatan kovalen tersebut merupakan dasar yang penting pada sifat-sifat air, misal sebagai pelarut yang baik
    • Harga pH air umpan untuk pemakaian yang berhubungan dengan logam pada industri, dapat mempengaruhi tingkat sifat korosifitas. PH yang rendah akan bersifat korosif pada Metal, pH yang terlalu tinggi akan menyebabkan sifat perapuhan ( inter crystalline )
    • Proses kesetimbangan ionisasi air dalam persamaan reaksi : HOH > H^+ + OH^-. Air yang netral mempunyai harga pH = 7 ( tidak asam dan tidak basa ), Bila air mengandung kation alkali akan mempunyai harga alkalinity dan bila mengandung anion akan mempunyai harga acidity
  • SIFAT ELEKTRIS AIR 
    • Sifat elektris air yang murni tidak mempunyai sifat penghantar listrik atau harga konduktifitasnya = 0 mho. Air murni tidak terionisasi melainkan tereloktrolisa. Pada elektrolisa air akan menghasilkan gas H2 dan O2. Reaksi : H2O > H2 + 1/2 O2. Terjadi bila air terionisasi dan terurai menjadi kation H dan Anion OH


KUALITAS AIR

Secara umum, kualitas air ditentukan dari Impurities-Impurities yang terkandung dalam air.

Penggolongan impurities tersebut, meliputi :

  • KOTORAN YANG MERUPAKAN SUSPENSI, DIANTARANYA
    • Bakteri, penyebab berbagai macam penyakit
    • Alga/Protozoa, penyebab bau, warna, dan turbidity
    • Lumpur, berupa pasir halus dan zat-zat organik yang dapat menyebabkan warna gelap pada air
  • KOTORAN YANG TERLARUT PADA AIR:
    • GARAM
      • Garam kalsium dan magnesium
        • Bicarbonate, penyebab hardness pada air
        • Chloride, sifat korosive pada air
        • Sulfate, penyebab hardness 
      • Garam sodium
        • Bicarbonate, sifat basis, efek pelapukan
        • Carbonate, sifat basis, efek pelunakan
        • Sulfate, berbuih dalam steam boiler
        • Flouride, bintik bintik pada email gigi
        • Chloride, penyebab rasa 
    • BESI OXIDE
      • Penyebab rasa, warna merah, hardness dan corrosive
    • MANGAN
      • Penyebab warna hitam coklat pada air 
    • BERUPA GAS GAS, DIANTARANYA:
      • Oksigen : Korosi pada metal
      • Karbon oksida : korosi pada sifat asam
      • Hidrogen sulfida : Bau telor busuk, sifat asam dan korosi
      • Nitrogen : Gas inert
    • VEGETABLES DYES 
      • Pengaruh pada warna dan sifat asam 

 

MINERAL TERLARUT

Istilah mineral terlarut mengacu pada padatan : Termasuk mineral, garam, logam, kation atau anion yang terlarut dalam air 

  • ALKALINITAS
    Menunjukan sejumlah logam alkalin yang terlarut dalam air sebagai calsium carbonat. Pengukuran mineral karbonat dan bikarbonat dihitung sebagai kalsium karbonat. Alkalinitas juga dapat dihitung sebagai hidroksida. Semua air alam mengandung alkalinitas sebagai penyebab pembentukan kerak
  • SALINITAS
    Merupakan sejumlah garam NaCl yang terlarut dalam air sebagai presentase NaCl
  • NILAI pH
    • Kualitas keasaman atau kebasaan suatu larutan digunakan harga pH
    • pH adalah harga yang dihitung dari minus logaritma konsentrasi ion Hidrogen dalam air yang memiliki rentang skala dari 0 -14
    • pH 7 berarti netral dan hal ini menunjukan kesetimnbangan antara keasaman dan kebasaan
    • Nilai pH bersifat logaritma, artinya kenaikan pH satu tingkat menyebabkan penambahan konsentrasi kebasaan dan penurunan konsentrasi keasaman 10 tingkat

      Air dengan harga pH = 4 mempunyai derajat keasaman 100 kali lebih asam dibanding air yang mempunyai harga pH = 6
      • Pada pH rendah ( asam ) air cenderung korosif, dan pada pH tinggi ( basa ) dapat menyebabkan timbulnya kerak
  •  KESADAHAN ( HARDNESS )
    • Kesadahan adalah jumlah dari kalcium, magnesium, atau besi sebagai trace elements yang dapat memberikan kontribusi terhadap kekerasan air ( ditandai dengan sulitnya air sabun untuk membusa )
    • Kesadahan dihitung dengan Kalsium karbonat sebagai penyebab kekerasan air. Kesadahan membuat timbulnya endapan kapur sebagai kerak pada peralatan ( Boiler, perpipaan, dll)
    • JENIS JENIS KESADAHAN:
      • Kesadahan sementara : Disebabkan oleh kation Ca, Mg dalam suatu senyawa dengan bikarbonat dan karbonat komplek
      • Kesadahan tetap : Disebabkan oleh senyawa sulfat, khlorida nitrat dari kation calsium dan magnesium. Kesadahan ini tidak dapat dihilangkan dengan cara mendidihkan, karena sulfat tetap larut dalam air
  • SILIKA 
    • Berasal dari adanya pasir silika seperti quartz melalui aliran air
    • Silica penyebab kekerasan air yang sangat kuat
    • Penyebab terbentuknya kerak yang sangat keras pada peralatan penukar panas
    • Bisa berupa larutan Silicate atau dalam bentuk yang sangat halus sebagai partikel yang tidak terlihat sebagai koloidal silica yang tersuspensi
  •  BESI, MANGAN DAN ALUMINA
    • Besi, mangan dan alumina terlarut atau tersuspensi sebagai komponen logam dalam air
    • Menyebabkan adanya rasa logam dan terbentuknya deposit
    • Larutan logam ini bila bereaksi dengan Oksigen dalam air yang terbuka dalam atmosfir terbentuk oksida dan menimbulkan warna merah air, yang berasal dari besi dan mudan mengendap sebagai Fe2O3 
  • ION KLORIDA
    • Terlarut sebagai natrium, Kalium, dan magnesium
    • NaCl dan CaCl2 merupakan mineral yang paling banyak terdapat dalam air
    • Klorida tidak membuat kerak selama berupa larutan
    • Dalam jumlah konsentrasi besar seperti pada air laut ion klorida menyebabkan korosi
  • JUMLAH ZAT PADAT TERLARUT ( TOTAL DISSOLVED SOLIDS = TDS )
    • Merupakan semua bahan organik dan anorganik yang terkandung dalam cairan yang hadir dalam bentuk tersuspensi molekul, terionisasi atau mirko - butiran ( Koloid sol )
    • Umumnya berupa padatan yang cukup kecil yang dapat tersaring melalui saringan ukuran dua mikrometer 
  • PADATAN TERSUSPENSI / TOTAL SUSPENDED SOLID ( TSS )
    • Bahan tersuspensi ( Suspended Matter ) atau TSS adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengendap langsung
    • Terdiri dari partikel partikel bahan tersuspensi terdiri dari media organik dan anorganik yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan bahan organik tertentu, sel sel mikroorganisme dan organisme mikroskopis, terdispersi dalam air dan menyebabkan kekeruhan
 

0 komentar:

Posting Komentar