LABTEK 1 Pengolahan Air
-
Upload
fathiyah-zulfahni -
Category
Documents
-
view
238 -
download
1
Transcript of LABTEK 1 Pengolahan Air
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 1/37
ABSTRAK
Sedimentasi merupakan proses pengolahan air dengan menggunakan proses
pengendapan partikel-partikel zat padat dalam suatu cairan sebagai akibat gaya
gravitasi baik individu atau bersama-sama sehingga menghasilkan cairan yang lebih
jernih dan suspensi yang lebih kental. Pada percobaan kali ini, praktikan menggunakan
air hujan yang tehal ditampung sebelumnya dan dicampur dengan tanah hitam sehingga
memebnetuk lumpur. Tujuan dari percobaan ini adalah bertujuan untuk menjernihkan air
dengan menghilangkan partikel-partikel padatan yang terdapat dalam air dengan
menggunakan proses sedimentasi tipe 1 (discrete settling dan menghitung e!isiensi Total
Suspended Solid (TSS, Total "issolved Solid (T"S, dan Total Solid (TS yang terdapat
dalam air. Proses sedimentasi tipe 1 merupakan proses sedimentasi tanpa menggunakan
koagulan. Percobaan ini menggunakan tipe bak sedimentasi segi empat (rectangular.
#erat TSS pada debit $% l&s adalah %,%' gram, pada debit 1 l&s adalah %,%) gram, pada
debit 1% l&s adalah %,%* gram, dan pada debit l&s adalah %,%1 gram. +ilai e!!esiensi
pada debit $% l&s adalah %,$, pada pada debit 1 l&s adalah 1,), pada debit 1% l&s
adalah $,$, pada debit l&s adalah '$,$. /aju aliran yang semakin besar akan
menurunkan e!isiensi penghilangan TSS, T"S dan TS pada proses sedimentasi.
Kata kunci 0"ebit, plate settler, sedimentasi, T"S, TS, TSS.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 2/37
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 3/37
Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat
kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai
maam penularan, terutama penyakit perut. "eningkatan kualitas air minum
dengan jalan mengadakan pengel!laan terhadap air yang akan diperlukan
sebagai air minum dengan mutlak diperlukan. Oleh karena itu dalam praktek
sehari-hari maka peng!lahan air adalah menjadi pertimbangan yang utama untuk
menentukan apakah sumber tersebut bisa dipakai sebagai sumber persediaan
atau tidak.
"ada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran
yang dinamakan +yclus 2ydrologie. 'engan adanya penyinaran matahari,
maka semua air yang ada di permukaan bumi akan bersatu dan berada ditempatyang tinggi yang sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan
terbawa, makin lama makin tinggi dimana temperatur diatas semakin rendah,
yang menyebabkan titik-titik air akan jatuh kebumi sebagai hujan. Air hujan ini
sebagian mengalir kedalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka
perserapan akan berkurang, dan sebagian air akan mengalir diatas lapisan rapat
air ini. ika air ini keluar pada permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai-
sungai dan jika melalui suatu tempat rendah ekung/ maka air akan berkumpal,
membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantaranya yang mengalir ke
laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidr!l!gi ini anurea, 2001/.
aat ini, masalah utama yang dihadapi !leh sumber daya air meliputi
kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus
meningkat dan kualitas air untuk keperluan d!mestik yang semakin turun.
egiatan industri, d!mestik, dan kegiatan yang lain berdampak negati# terhadap
sumber daya air, menyebabkan penurunan kualitas air. !ndisi ini menimbulkan
gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung
pada sumber daya air. Oleh karena itu, peng!lahan sumber daya air sangat
penting agar diman#aatkan seara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang
diinginkan. alah satu langkah pengel!laan yang dilakukan adalah pemantauan
dan interprestasi data kualitas air, menakup kualitas #isika, kimia, dan bi!l!gi.
erdasarkan "eraturan "emerintah 3epublik )nd!nesia 4!. 20 tahun *550
tentang "engendalian "enemaran Air mende#enisikan kualitas air sebagai si#at
air dan kandungan makhluk hidup, 6at, energi, atau k!mp!nen lain didalam air.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 4/37
ualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter #isika
suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan sebagainya/, parameter kimia p, O',
8O', kadar l!gam, dan sebagainya/. 'an parameter bi!l!gi keberadaan
plankt!n, bakteri, dan sebagainya/.
erdasarkan peraturan "emerintah 4!. 20 tahun *550 mengel!mp!kkan
kualitas air menjadi beberapa g!l!ngan menurut peruntukkannya. Adapun
peng!l!nggan air menurut anurea, 2001/ adalah sebagai berikut$
*. 9!l!ngan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum seara
langsung, tanpa peng!lahan terlebih dahulu.
2. 9!l!ngan , yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.
:. 9!l!ngan8, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan
pertenakan.;. 9!l!ngan ', yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian,
usaha di perk!taan, industri, dan pembangkit tenaga listrik.
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki senyawa kimia yang
lain. arakteristik tersebut adalah sebagai berikut $
*. "ada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan,yakni 0-*00 !8,air berwujud
air. uhu 0!8 merupakan titik beku dan suhu *00!8 merupakan titik didih
air. Tanpa si#at tersebut,air yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk
hidup maupun air yang terdapat di laut, sungai, danau, dan badan air yang
lainnya akan berbentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat
kehidupan dimuka bumi ini, karena sekitar <0-50% bagian sel makluk hidup
adalah air.
2. "erubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki si#at sebagai
penyimpan panas yang sanggat baik. i#at ini memungkinkan air tidak
menjadi panas maupun dingin dengan seketika. "erubahan suhu air yang
lambat menegah terjadinya stress pada makluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi
makluk hidup. i#at ini juga menyebabkan air sanggat baik digunakan sebagai
pendingin mesin.
:. Air memerlukan panas yang tinggi dalam pr!ses penguapan. "enguapan
adalah pr!ses perubahan air menjadi uap air. "r!ses ini memerlukan energi
panas dalam jumlah yang besar. ebaiknya, pr!ses perubahan uap menjadi
airan melepaskan energi panas yang besar. "elepasan energi ini merupakan
salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat keringat. i#at ini
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 5/37
juga merupakan salah satu #akt!r utama yang menyebabkan terjadinya
penyebaran panas dimuka bumi ini.
;. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai senyawa
kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat
sedikit, sedangkan air laut mengandung senyawa kimia hingga :=000
mg>liter. i#at ini memungkinkan unsur hara terlarut diangkut keseluruh
jaringan tubuh makluk hidup dan memungkinkan bahan-bahan t!ksik yang
masuk kedalam jaringan tubuh makluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan
kembali. i#at ini juga memungkinkan air digunakan sebagai penui yang
baik dan pengener bahan penemaran yang masuk ke badan air.
2.2. Su%ber A$r
eara garis besar air dapat dikatakan bersumber dari $
*. ?aut $ air laut
2. 'arat $ air tanah dan air permukaan
:. Udara $ air hujan dan air atm!s#er
(asing-masing sumber air diatas yaitu $
a. Air laut
Air yang dijumpai didalam alam berupa air laut sebanyak 10%, sedangkan
sisanya berupa air tanah>daratan, es, salju, dan hujan. Air laut turut
menentukan iklim dan kehidupan didunia. adar garam pada air laut
ber&ariasi dari setiap tempat anurea, 2001/.
b. Air tanah
Air tanah terbagi atas $
*/ Air tanah dangkal
Terjadi karena pr!ses peresapan air dari permukaan tanah. ?umpur akan
tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah
akan jernih tetapi lebih banyak mengandung 6at kimia, karena melalui
lapisan tanah yang mengandung unsur-unsur kimia tertentu untuk
masing-masing lapisan tanah.
2/ Air tanah dalam
Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. "engambilan air tanah
dalam, tidak semudah pada air tanah dangkal, dan harus menggunakan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 6/37
b!r dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dengan kedalaman
tertentu akan didapatkan lapisan air.
:/ (ata air
(ata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan
tanah. (ata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak
terpengaruhi !leh musim dan kualitasnya sama dengan air dalam.
. Air permukaan
Adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. "ada umumnya air
permukaan ini akan mendapat peng!t!ran selama pengalirannya seperti
lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, k!t!ran industri k!ta dan
sebagainya.
d. Air hujan
'alam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya peng!t!ran
udara yang disebabkan !leh k!t!ran-k!t!ran industri>debu dan lain
sebagainya. elain itu air hujan mempunyai si#at agresi# terutama terhadap
pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reser&!ir, sehingga hal ini akan
memperepat terjadinya k!r!si. uga air hujan ini mempunyai si#at lunak,
sehingga akan b!r!s terhadap penggunaan sabun.
2.. S&arat'S&arat A$r !$nu%
Air minum yang ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa, dan
tidak berbau. Air minum pun seharusnya tidak mengandung kuman pat!gen dan
segala yang membahayakan kesehatan manusia. Tidak mengandung 6at kimia
yang dapat mengubah #ungsi tubuh, tidak dapat diterima seara estetis, dandapat merugikan seara ek!n!mis. Air itu seharusnya tidak k!r!si#, tidak
meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya.
Atas dasar pemikiran tersebut dibuat suatu standar air minum yaitu suatu
peraturan yang memberi petunjuk tentang k!nsentrasi sebagai parameter yang
sebaiknya diperb!lehkan di dalam air minum anurea, 2001/. (enurut
anurea, 2001/ dari segi kualitas air minum harus memenuhi$
a. S&arat ($)$k
*/ Air tidak b!leh berbau
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 7/37
Air minum yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai !leh
masyarakat. au air dapat memberi petunjuk akan kualitas air. (isalnya,
bau amis dapat disebabkan !leh tumbuhnya 3lgae.
2/ Air tidak b!leh berasa
Air minum biasanya tidak memberi rasa>tawar. Air yang tidak tawa dapat
menunjukkan kehadiran berbagai 6at yang dapat membahayakan
kesehatan. 3asa l!gam>amis, rasa pahit, asin, dan sebagainya. @#eknya
tergantung pada penyebab timbulnya bau tersebut.
:/ Air tidak b!leh berwarna
Air minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk
menegah keraunan dari berbagai 6at kimia maupun mikr!!rganisme
yang berwarna.
;/ ekeruhan
ekeruhan air disebabkan !leh 6at padat yang tersuspensi, baik yang
bersi#at an!rganik maupun !rganik. at an!rganik, biasanya berasal dari
lapukan tanaman dan hewan. uangan industri juga dapat menyebabkan
kekeruhan. at !rganik dapat menjadi makanan bakteri, sehingga
mendukung perkembang biakannya.
=/ uhu air hendaknya di bawah sela udara sejuk B 2=!8/ agar$
• Tidak terjadi pelarutan kimia yang ada pada saluran>pipa yang
dapat membahayakan kesehatan
• (enghambat reaksi-reaksi bi!kimia didalam saluran>pipa
• (ikr!!rganisme pat!gen tidak mudah berkembang biak
• ila diminum air dapat menghilangkan dahaga.
</ Total dissolved solids T'/
T' biasanya terdiri dari 6at !rganik, garam an!rganik dan gas terlarut.
ila T' bertambah maka kesadahan juga akan naik pula.
b. S&arat K$%$a
Air minum tidak b!leh mengandung raun, 6at-6at mineral atau 6at-6at
kimia tertentu dalam jumlah melampui batas yang telah ditentukan.
c. S&arat Bakter$olog$k
Air minum tidak b!leh mengandung bakteri-bakteri penyakit pat!gen/
dan tidak b!leh mengandung bakteri-bakteri g!l!ngan oli melebihi batas-batas
yang telah ditentukan yaitu * oli>*00 ml air.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 8/37
akteri g!l!ngan oli ini berasal dari usus besar !eaces/ dan tanah.
akteri pat!gen yang mungkin ada dalam air antara lain adalah$
- akteri typshum
- 4ibrio colereae- akteri dysentriae
- 5ntamoeba histolyhes
- akteri enteritis penyakit perut/
Air yang mengandung oli dianggap telah terk!ntaminasi teremar/
dengan k!t!ran manusia.
2.*. Pe%bag$an A$r Ber+a)arkan Anal$)$)
erdasarkan analisis air maka air dig!l!ngkan dalam : yaituC
a. Air k!t!r>air teremar Air yang berampur dengan satu atau berbagai ampuran hasil buangan yang
disebut air teremar>air k!t!r.
b. Air bersih
Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat #isik, kimia namun
bakteri!l!gi belum terpenuhi. Air bersih ini diper!leh dari sumur gali, sumur
b!r, air hujan, air dari sumber mata air.
. Air siap diminum>air minum
Air siap minum>air minum ialah air yang sudah terpenuhi si#at #isik, kimia
maupun bakteri!l!gi serta le&el k!ntaminasi maksimum ?(/. ?e&el
k!ntaminasi maksimum meliputi sejumlah 6at kimia, kekeruhan dan bakteri
coli!orm yang diperkenankan dalam batas-batas aman.
2.,. Pro)e) Pengola-an A$r
Air baku belum tentu memenuhi standar, maka sering kali dilakukan peng!lahan air untuk memenuhi standar air bersih. Tergantung kualitas air
bakunya, peng!lahan air bersih dapat sangat sederhana sampai sangat k!mpleks.
Apabila air bakunya baik, maka mungkin tidak diperlukan peng!lahan sama
sekali. Apabila hanya ada k!ntaminasi kuman, maka desin#eksi saja sudah ukup.
'an apabila air baku semakin jelek kualitasnya, maka peng!lahan harus lengkap,
yaitu melalui pr!ses prasedimentasi, k!agulasi dan #l!kulasi, sedimentasi, #iltrasi,
ion e6change dan desin#eksi Tim "enyusun, 20*;/ $
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 9/37
a. "rasedimentasi
"engendapan meman#aatkan gra&itasi bumi dan tanpa pembubuhan 6at
kimia. Unit ini dibutuhkan bila turbidity air tinggi, besar dari 7 4TU.
b. !agulasi dan #l!kulasi
Aliran air yang telah melewati unit prasedimentasi selanjutnya akan
dibubuhi 6at kimia Aluminium sul#at Al2O;/:/. "ada unit ini terjadi satuan
pr!ses. Dungsi kimiawi tersebut untuk menjadikan partikel k!l!id bermuatan.
!ndisi aliran pada k!agulasi biasanya turbulen, sedangkan pada #l!kulasi terjadi
aliran laminer.
. edimentasi
edimentasi merupakan pr!ses pengendapan partikel-partikel 6at padat
dalam suatu airan sebagai akibat gaya gra&itasi baik indi&idu atau bersama-sama
sehingga menghasilkan airan yang lebih jernih dan suspensi yang lebih kental.
Dl!k yang terbentuk pada pr!ses #l!kulasi diharapkan akan mengendap akibat
gaya beratnya sendiri pada unit sedimentasi ini. ehingga bila terjadi pengendapan
lebih dahulu pada unit sebelumnya atau sesudah unit ini maka perlu dipertanyakan
perenanaan pr!ses #l!kulasi dan sedimentasinya.
"ada peng!lahan air minum, terapan sedimentasi khususnya untuk $
• "engendapan air permukaan, khususnya untuk peng!lahan dengan #ilter
pasir epat.
• "engendapan #l!k hasil k!agulasi-#l!kulasi, khususnya sebelum disaring
dengan #ilter pasir epat.
• "engendapan #l!k hasil penurunan kesadahan menggunakan s!da-kapur.
• "engendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan. "ada peng!lahan
air limbah, sedimentasi umumnya digunakan untuk $
a/ "enyisihan grit, pasir.
b/ "enyisihan padatan tersuspensi pada clari!ier pertama./ "enyisihan #l!k > lumpur bi!l!gis hasil pr!ses activated sludge pada
clari!ier akhir.
d/ "enyisihan humus pada clari!ier akhir setelah trickling !ilter . "ada
peng!lahan air limbah tingkat lanjutan , sed imentasi di tu jukan
untuk penyisihan lumpur setelah k!agulasi dan sebelum pr!ses #iltrasi.
elain itu, prinsip sedimentasi juga digunakan dalam pengendalian partikel di
udara. "rinsip sedimentasi pada peng!lahan air minum dan air limbah adalah
sama, demkian juga untuk met!da dan peralatannya.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 10/37
ak sedimentasi umumnya dibangun dari bahan bet!n bertulang dengan
bentuk lingkaran, bujur sangkar, atau segi empat. ak berbentuk lingkaran
umunya berdiameter *0,7 hingga ;=,7 meter dan kedalaman : hingga ;,:
meter. ak berbentuk segi empat umumnya mempunyai lebar *,=
hingga < meter, panjang bak sampai 7,< meter dan kedalaman lebih
dari *,1 meter.lasi#ikasi sedimentasi didasarkan pada k!nsentrasi partikel
dan kemampuan partikel untuk berinteraksi. lasi#ikasi ini dapat dibagi
kedalam empat tipe, yaitu$
a/ Settling tipe )$ pengendapan partikel diskrit, partikel mengendap seara
indi&idual dan tidak ada interaksi antar-partikel.
b/ Settling tipe ))$ pengendapan partikel #l!kulen, terjadi interaksi antar- partikel sehingga ukuran meningkat dan keepatan pengendapan
bertambah.
/ Settling tipe )))$ pengendapan pada lumpur bi!l!gis, dimana gaya antar
partikel saling menahan partikel lainnya untuk mengendap.
d/ Settling tipe )E$ terjadi pemampatan partikel yang telah mengendap
yang terjadi karena berat partikel.
a%bar 2.1 @mpat tipe sedimentasi
1. Se+$%enta)$ T$/e 10 Plain Settling 0 Discrete particle
(erupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan k!agulan.Fangdimaksud dengan discrete particle adalah partikel yang tidak mengalami
perubahan bentuk, ukuran maupun berat selama partikel tersebut mengendap.
"r!ses pengendapan partikel berlangsung semata-mata akibat pengaruh gaya
partikel atau berat sendiri partikel. "engendapan akan berlangsung sempurna
apabila aliran dalam keadaan tenang aliran laminar /. Tujuan dari unit ini adalah
menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber . "engendapan
sebuah discrete particle di dalam air hanya dipengaruhi !leh karakteristik air dan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 11/37
partikel yang bersangkutan. 'alam perhitungan dimensi e#ekti# bak, #akt!r-#akt!r
yang mempengaruhi per!ormance bak seperti turbulensi pada inlet dan outlet ,
pusaran arus l!kal, pengumpulan lumpur, besar nilai 9 sehubungan dengan
penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan #akt!r lain diabaikan untuk
menghitung per!ormance bak yang lebih sering disebut dengan ideal settling
basin. "artikel yang mempunyai rapat masa lebih besar dari rapat masa air akan
bergerak &ertikal kebawah. 9erakan partikel di dalam air yang tenang akan
diperlambat !leh gaya hambatan akibat kekentalan air drag !orce/ sampai diapai
suatu keadaan dimana besar gaya hambatan setara dengan gaya berat e#ekti#
partikel di dalam air. etelah itu gerakan partikel akan berlangsung seara k!nstan
dan disebut terminal settling velocity. 9aya hambatan yang dialami selama
partikel bergerak di dalam air dipengaruhi !leh kekerasan, ukuran, bentuk, dan
keepatan gerak partikel serta rapat masa dan kekentalan air.
2. Se+$%enta)$ T$/e 2 Flocculant Settling
"artikel yang berada dalam larutan ener sering tidak berlaku sebagai
partikel mandiri discrete particle/ tetapi sering membentuk gumpalan !locculant
particle/ selama mengalami pr!ses sedimentasi. ersatunya beberapa partikel
membentuk gumpalan akan memperbesar rapat masanya, sehingga akan
memperepat pengendapannya.
"r!ses penggumpalan !locculation/ di dalam k!lam pengendapan akan
terjadi tergantung pada keadaan partikel untuk saling berikatan dan dipengaruhi
!leh beberapa &ariabel seperti laju pembebanan permukaan, kedalaman k!lam,
gradien keepatan, k!nsentrasi partikel di dalam air dan range ukuran butir.
"engaruh dari &ariabel-&ariabel tersebut dapat ditentukan dengan per!baan
sedimentasi.
"engendapan material k!l!id dan s!lid tersuspensi terjadi melalui adanya
penambahan k!agulan, biasanya digunakan untuk mengendapkan #l!k-#l!k kimia
setelah pr!ses k!agulasi dan #l!kulasi. "engendapan partikel #l!kulen akan lebih
e#isien pada ketinggian bak yang relati# keil. arena tidak memungkinkan untuk
membuat bak yang luas dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian
bak menjadi beberapa k!mpartemen, maka alternati# terbaik untuk meningkatkan
e#isiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas
bak pengendapan untuk menahan #l!kG#l!k yang terbentuk.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 12/37
Dakt!r-#akt!r yang dapat meningkatkan e#isiensi bak pengendapan adalah$
• ?uas bidang pengendapanC
• "enggunaan ba!!le pada bak sedimentasiC
• (endangkalkan bakC
• "emasangan plat miring.
. Se+$%enta)$ T$/e III +an I3
edimentasi t ipe ))) adalah pengendapan partikel dengan
k!nsentrasi yang lebih pekat, dimana antar partikel seara bersama-sama saling
menahan pengendapan partikel lain di sekitarnya. arena itu pengendapan terjadi
seara bersama-sama sebagai sebuah 6!na dengan keepatan yang k!nstan. "ada
bagian atas 6!na terdapat inter!ace yang memisahkan antara massa partikel yang
mengendap dengan air jernih. edimentasi tipe )E merupakan kelanjutan dari
sedimentasi tipe ))), di mana terjadi pemampatan k!mpresi/ massa partikel
hingga diper!leh k!nsentrasi lumpur yang tinggi. ebagai !nt!h sedimentasi tipe
))) dan )E ini adalah pengendapan lumpur bi!massa pada !inal clari!ier setelah
pr!ses lumpur akti#. Tujuan pemampatan pada !inal clari!ier adalah untuk
mendapatkan k!nsentrasi lumpur b!massa yang tinggi, keperluan resirkulasi
lumpur ke dalam reakt!r lumpur akti#.
erdasarkan k!nsentrasi dan keenderungan partikel berinteraksi, pr!ses
sedimentasi terbagi atas tiga maam$
a. Aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak
b. "artikel terdispersi merata dalam air
. "engendapan partikel yang d!minan terjadi pada dasar bak sedimentasi.
Terdapat beberapa bentuk bak sedimentasi yaitu$
a. Seg$ e%/at rectangular .
"ada bak ini air mengalir h!ri6!ntal dari inlet menuju outlet ,
sementara partikel mengendap ke bawah.
a/ b/
a%bar 2.2 ak sedimentasi berbentuk segiempat $ a/ denah, b/
p!t!ngan memanjang
b. L$ngkaran circular ' center feed .
"ada bak ini air masuk melalui pipa menuju inlet bak dibagian tengah
bak, kemudian air mengalir h!ri6!ntal dari inlet menuju outlet disekeliling
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 13/37
bak, sementara partikel mengendap ke bawah. eara tipikal bak persegi
mempunyai rasi! panjang $ lebar antara 2$* G :$*.
a/ b/
a%bar 2. ak sedimentasi berbentuk lingkaran-center !eed a/ denah, .b/
p!t!ngan melintang
c. L$ngkaran circular 4 periferal feed .
"ada bak ini air masuk melalui sekeliling lingkaran dan seara
h!ri6!ntal mengalir menuju ke !utlet dibagian tengah lingkaran, sementara
partikel mengendap ke bawah. asil penelitian menunjukkan bahwa tipe
peri!eral !eed menghasilkan short circuit yang lebih keil dibandingkan tipe
center !eed , walaupun center !eed lebih sering digunakan. eara umum p!la
aliran pada bak lingkaran kurang mendekati p!la ideal dibanding bak
pengendap persegi panjang. (eskipun demikian, bak lingkaran lebih sering
digunakan karena penggunaan peralatan pengumpul lumpurnya lebih
sederhana.
a/ b/
a%bar 2.* ak sedimentasi berbentuk lingkaranG peri!eral !eed $ a/ denah,
.b/ p!t!ngan melintang
ebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi ; 6!na, yaitu$
a. !na inlet
'alam 6!na ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang
bak. Aliran meninggalkan 6!na inlet mengalir seara h!ris!ntal danlangsung
menuju bagian outlet .
b. !na pengendapan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 14/37
'alam 6!na ini, air mengalir pelan seara h!ris!ntal ke arah outlet . 'alam
6!na ini terjadi pr!ses pengendapan. ?intasan partikel diskret tergantungpada
besarnya keepatan pengendapan.
. !na lumpur
'alam 6!na ini lumpur terakumulasi. ekali lumpur masuk area ini ia akan
tetap disana.
d. !na outlet
'alam 6!na ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada
bagian melintang bak dan siap mengalir keluar bak
a%bar 2., edimentati!n asin !nes
• 5ona Inlet atau )truktur $n"luen.
!na inlet mendistribusikan aliran air seara merata pada bak sedimentasi
dan menyebarkan keepatan aliran yang baru masuk. ika dua #ungsi ini
diapai, karakteristik aliran hidr!lik dari bak akan lebih mendekati k!ndisi
bak ideal dan menghasilkan e#isiensi yang lebih baik.
!na in#luen didesain seara berbeda untuk k!lam rectangular dan
circular . husus dalam peng!lahan air, bak sedimentasi rectangular
dibangun menjadi satu dengan bak #l!kulasi. ebuah ba!!le atau dinding
memisahkan dua k!lam dan sekaligus sebagai inlet bak sedimentasi. 'esaindinding pemisah sangat penting, karena kemampuan bak sedimentasi
tergantung pada kualitas #l!k.
• 5ona outlet atau )truktur e"luen.
eperti 6!na inlet, 6!na outlet atau struktur e#luen mempunyai pengaruh
besar dalam mempengaruhi p!la aliran dan karakteristik pengendapan #l!k
pada bak sedimentasi. iasanya weir atau pelimpah dan bak penampung
limpahan digunakan untuk meng!ntr!l outlet pada bak sedimentasi. ak
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 15/37
sedimentasi dilengkapi dengan settler . Settler dipasang pada 6!na
pengendapan dengan tujuan untuk meningkatkan e#isiensi pengendapan.
d. Diltrasi
Air akan melewati lapisan>media berbutir sehingga diharapkan partikel
yang mungkin masih ada terbawa air !lahan pada unit ini akan tersangkut pada
butiran media #ilter.
e. 7on 56change
(erupakan salah satu met!da penghilangan mineral air yang ber#ungsi
untuk menukar i!n dan menghilangkan i!n-i!n yang berbahaya. Air yang telah
melewati #iltrasi yang masih mengandung kesadahan, akan dilewatkan melalui
k!l!m penukar i!n. ebagai media penukar i!n, maka resin penukar i!n harus
memenuhi syarat sebagai berikut $
• (emiliki kapasitas penukaran i!n yang tinggi
• elarutan yang rendah dalam berbagai larutan
• (emiliki kestabilan kimia yang tinggi
• (emiliki kestabilan #isik yang tinggi
Ada 2 maam resin penukar i!n, yaitu resin penukar ani!n (anion
e6change resin yaitu kemampuan menyerap>menukar ani!n-ani!n yang ada
dalam air dan resin penukar kati!n (kation e6change resin yaitu kemampuan
menyerap>menukar kati!n-kati!n seperti 8a, (g, 4a yang ada dalam air.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 16/37
DA(TAR PUSTAKA
An!nim.20*0. http0&&sisni.bsn.go.id&. php>sni>ni>d!wnl!ad diakses *0 Okt!ber
20*;.
An!nim. 20*0. http0&&888.docstoc.com.3nalisa 9at Padat.docs."iakses *0Okt!ber 20*;.
An!nim. 20**. Analisa imia sampel air sungai.
http0&&chemistryismy8orld.blogspot.com. di akses pada *0 Okt!ber 20*;.
anurea, )rmaliasari. 2001. + Penentuan :adar :esadahan Total 3ir #aku dan 3ir
#ersih "engan Titrasi :ompleksometri di PT 7nalum :uala Tanjung .
http$>>rep!sit!ry.usu.a.id>bitstream>*2:;=<715>*:521>*>05@00::<.pd#.
diakses *0 Okt!ber 20*;.
Tim "enyusun. 20*;. + Penuntun Praktikum /aboratorium Teknik :imia 7 .
"ekanbaru$Uni&ersitas 3iau.
2.1. Pengert$an Se+$%enta)$
Ada beberapa pengertian mengenai edimentasi, yaitu $
*. edimentasi adalah pemisahan solid-li;uid menggunakan
pengendapan seara gra&itasi untuk menyisihkan suspended solid .
2. edimentasi adalah salah satu !perasi pemisahan ampuran
padatan dan airan slurr y/ menjadi airan beningan dan sludge
slurry yang lebih pekat k!nsentrasinya/.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 17/37
:. edimentasi adalah suatu pr!ses mengendapkan 6at padat atau
tersuspensi n!n k!l!idal dalam air yang dilakukan dengan
meman#aatkan gaya gra&itasi.
"ada umumnya, sedimentasi digunakan pada peng!lahan air minum,
peng!lahan air limbah, dan pada peng!lahan air limbah tingkat lanjutan. iasanya
pr!ses sedimentasi dilakukan setelah pr!ses k!agulasi dan #l!kulasi dimana
tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan sehingga menjadi lebih
berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat. 'engan kata lain,
sedimentasi adalah suatu pr!ses mengendapkan 6at padat atau tersuspensi n!n
k!l!idal dalam air yang dilakukan dengan meman#aatkan gaya gra&itasi.
edimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistim
peng!lahan. ika kekeruhan dari in!luent tinggi sebaiknya dilakukan pr!ses
sedimentasi awal primary sedimentation/ didahului dengan k!agulasi dan
#l!kulasi, dengan demikian akan mengurangi beban pada treatment berikutnya.
edangkan secondary sedimentation yang terletak pada akhir treatment gunanya
untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari pr!ses sebelumnya activated
sludge, O', dsb/ dimana lumpur yang terkumpul tersebut dip!mpakan ke unit
peng!lahan lumpur tersendiri.
eepatan pengendapan partikel yang terdapat di air tergantung pada berat
jenis, bentuk dan ukuran partikel, &isk!sitas air dan keepatan aliran dalam bak
pengendap. 'apat disimpulkan bahwa sedimentasi merupakan pr!ses pemisahan
dan pengendapan padatan dan airan solid-li;uid dengan menggunakan gaya
gra&itasi untuk mengendapkan partikel suspensi, baik dalam peng!lahan air bersih
)"A(/, maupun dalam peng!lahan air limbah )"A?/
2.2. (ung)$ Se+$%enta)$
(enurut usnaedi 2002/, tujuan peng!lahan air minum merupakan upaya
untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai dengan standar mutu air.
"r!ses peng!lahan air minum merupakan pr!ses perubahan si#at #isik, kimia, dan
bi!l!gi air baku agar memenuhi syarat untuk digunakan sebagai air minum.eara
keseluruhan, pr!ses sedimentasi ber#ungsi untuk $
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 18/37
a. (engurangi beban kerja unit #iltrasi dan memperpanjang umur pemakaian
unit penyaring selanjutnyaC
b. (engurangi biaya !perasi instalasi peng!lahan.
. (emisahkan partikel utuh discreet / seperti pasir dan juga untuk
memisahkan padatan melayang suspensi/ yang sudah menggumpal.
"ada peng!lahan air minum, terapan sedimentasi khususnya untuk$
*. "engendapan air permukaan, khususnya untuk peng!lahan dengan #ilter
pasir epat.
2. "engendapan #l!k hasil k!agulasi-#l!kulasi, khususnya sebelum disaring
dengan #ilter pasir epat.:. "engendapan #l!k hasil penurunan kesadahan menggunakan s!da-kapur.
;. "engendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan.
"ada peng!lahan air limbah, sedimentasi umumnya digunakan untuk $
a. "enyisihan grit, pasir, atau silt lanau/.
b. "enyisihan padatan tersuspensi pada lari#ier pertama.
. "enyisihan #l!k>lumpur bi!l!gis hasil pr!ses ati&ated sludge pada
lari#ier akhir.
d. "enyisihan humus pada lari#ier akhir setelah trikling #ilter.
"ada peng!lahan air l imbah t ingkat lanjutan, sedimentasi
ditujukan untuk penyisihan lumpur setelah k!agulasi dan sebelum pr!ses
#iltrasi. elain itu, prinsip sedimentasi juga digunakan dalam pengendalian
partikel di udara. "rinsip sedimentasi pada peng!lahan air minum dan air limbah
adalah sama, demikian juga untuk met!da dan peralatannya.
2. (aktor 4 (aktor &ang !e%/engaru-$ Kece/atan Se+$%enta)$
Dakt!r-#akt!r yang mempengaruhi keepatan sedimentasi, yaitu$
*. Ukuran partikel, bentuk partikel, dan k!nsentrasi partikel
emakin besar semakin epat mengendap dan semakin banyak yang
terendapkan.
2. Eisk!sitas airan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 19/37
"engaruh &isk!sitas airan terhadap keepatan sedimentasi yaitu dapat
memperepat pr!ses sedimentasi dengan ara memperlambat airan supaya
partikel tidak lagi tersuspensi.
:. Temperatur ila temperatur turun, laju pengendapan berkurang. Akibatnya waktu
tinggal di dalam k!lam sedimentasi menjadi bertambah.
;. erat jenis partikel
2.*. Pro)e) Se+$%ent)$
"r!ses sedimentasi seara umum diartikan sebagai pr!ses pengendapan
dimana akibat gaya gra&itasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih berat dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih keil berat jenisnya akan
mengapung, keepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan
pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. "engendapan kandungan 6at
padat di dalam air dapat dig!l!ngkan menjadi pengendapan diskrit kelas */,
pengendapan #l!kulen kelas 2/, pengendapan 6!ne, pengendapan
k!mpresi>tertekan <artin ", $%%1= Peavy, 1'= >eynolds, 1')) / dan pada
peng!lahan air minum yang digunakan adalah dengan pengendapan diskrit dan
pengendapan #l!kulen.
"ada dasarnya, peng!lahan air minum dapat diawali dengan penjernihan
air, pengurangan kadar bahan-bahn kimia terlarut dalam air sampai batas yang
dianjurkan, penghilangan mikr!ba path!gen, memperbaiki derajat keasaman p/
serta memisahkan gas terlarut yang dapat mengganggu estetika dan kesehatan.
Air tidak jernih umumnya mengandung residu. 3esidu tersebut dapat
dihilangkan dengan pr!ses penyaringan !iltrasi/ dan pengendapan sedimentasi.
Untuk memperepat pr!ses penghilangan residu tersebut perlu ditambahkan
k!agulan. ahan k!agulan yang sering dipakai adalah tawas alum/. Untuk
memaksimalkan pr!ses penghilangan residu, k!agulan sebaiknya dilarutkan
dalam air sebelum dimasukkan ke dalam tangki pengendapan.
edimentasi dilakukan di dalam sebuah tangki dimana tangki tersebut
ber#ungsi untuk mengendapkan k!t!ran-k!t!ran berupa lumpur dan pasir. "ada
tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. e dalam tangki sedimentasi ini
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 20/37
diinjeksikan kl!rin yang ber#ungsi sebagai !ksidat!r dan desin#ektan. ebagai
!ksidat!r kl!rin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air.
(ekanisme atau pr!ses sedimentasi seara umum adalah sebagai berikut$
a. "engendapan partikel #l!kulen berlangsung seara gra&itasi.
b. Dl!k yang dihasilkan pada pr!ses k!agulasi-#l!kulasi mempunyai ukuran
yang makin besar, sehingga keepatan pengendapannya makin besar.
. Untuk menghindari peahnya #l!k selama pr!ses pengendapan, maka aliran
air dalam bak harus laminer. Untuk tujuan ini, digunakan indikat!r bilangan
3eyn!ld 43e/ dan bilangan Dr!ud 4Dr/.
d. Aliran air yang masuk pada inlet diatur sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu pengendapan. iasanya dipasang di##user wall atau per#!rated
ba##le untuk meratakan aliran ke bak pengendap dengan keepatan yang
rendah. 'iusahakan agar inlet bak langsung menerima air dari !utlet bak
#l!kulat!r.
e. Air yang keluar melalui !utlet diatur sedemikian, sehingga tidak
mengganggu #l!k yang telah mengendap. iasanya dibuat pelimpah weir/
dengan tinggi air di atas weir yang ukup tipis *,=m/.
2.*.1 Pro)e) Se+$%enta)$ )kala kec$l
'alam "r!ses edimentasi dalam skala keil ini terdapat : ara yang dapat
dilakukan, yaitu $
*. 8ara #atch
8ara ini !!k dilakukan untuk skala lab!rat!rium, karena sedimentasi
batch paling mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah.
(ekanisme sedimentasi batch pada suatu silinder > tabung bisa dilihat pada
gambar berikut $
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 21/37
a%bar 1 (ekanisme edimentasi #atch udi, 20**/
eterangan $
A H airan bening H 6!na k!nsentrasi seragam
8 H 6!na ukuran butir tidak seragam 'H6!na partikel padat terendapkan
9ambar di atas menunjukkan slurry awal yang memiliki k!nsentrasi
seragam dengan partikel padatan yang seragam di dalam tabung 6!na /. "artikel
mulai mengendap dan diasumsikan menapai keepatan maksimum dengan epat.
!na ' yang terbentuk terdiri dari partikel lebih berat sehingga lebih epat
mengendap. "ada 6!na transisi, #luida mengalir ke atas karena tekanan dari 6!na
'. !na 8 adalah daerah dengan distribusi ukuran yang berbeda-beda dan
k!nsentrasi tidak seragam. !na adalah daerah k!nsentrasi seragam, dengan
k!nsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan awal. 'i atas 6!na , adalah 6!na
A yang merupakan airan bening.
elama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing 6!na berubah
gambar 2 b, , d/. !na A dan ' bertambah, sedang 6!na berkurang. Akhirnya
6!na , 8 dan transisi hilang, semua padatan berada di 6!na '. aat ini disebut
critical settling point, yaitu saat terbentuknya batas tunggal antara airan bening
dan endapan udi, 20**/.
2. 8ara emi- #atch
"ada sedimentasi semi-batch , hanya ada airan keluar saja, atau airan
masuk saja. adi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk atau
beningan yang keluar. (ekanisme sedimentasi semi-batch bisa dilihat pada
gambar berikut $
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 22/37
a%bar 2 (ekanisme edimentasi emi- #atch udi, 20**/
eterangan $
A H airan bening H 6!na k!nsentrasi seragam
8 H 6!na ukuran butir tidak seragam 'H6!na partikel padat terendapkan
:. 8ara !ntinyu
"ada ara ini, ada airan slurry yang masuk dan beningan yang
dikeluarkan seara k!ntinyu. aat steady state, ketinggian tiap 6!na akan k!nstan.
(ekanisme sedimentasi k!ntinyu bisa dilihat pada gambar berikut $
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 23/37
a%bar (ekanisme edimentasi !ntinyu udi, 20**/
eterangan $
A H airan bening H 6!na k!nsentrasi seragam
8 H 6!na ukuran butir tidak seragam 'H6!na partikel padat terendapkan
2.,. !aca% Se+$%enta)$
lasi#ikasi sedimentasi didasarkan pada k!nsentrasi partikel dan
kemampuan partikel untuk berinteraksi. lasi#ikasi ini dapat dibagi
kedalam empat tipe lihat juga 9ambar 2.*/, yaitu$
1. ettling tipe ) (discrete particle settling0 pengendapan partikel diskrit,
yaitu pengendapan yang memerlukan k!nsentrasi suspended solid yang
paling rendah, sehingga analisisnya menjadi yang paling sederhana.
"artikel mengendap seara indi&idual dan tidak ada interaksi antar-
partikel. 8!nt!h aplikasi dari "iscrete settling adalah grit chambers.
2. ettling tipe )) !loculant settling /$ pengendapan partikel #l!kulen, terjadi
interaksi antar-partikel sehingga ukuran meningkat dan keepatan
pengendapan bertambah. ?locculant settling banyak digunakan pada
primary clari!ier
:. ettling tipe ))) hindered settling /$ pengendapan pada lumpur bi!l!gis,
dimana gaya antar partikel saling menahan partikel lainnya untuk
mengendap. !nsentrasi partikel adalah tidak terlalu tinggi ukup/
kemudian partikel berampur dengan partikel lainnya dan kemudian
mereka karam bersama-sama.
;. ettling tipe )E compression settling /$ "engendapan seara pemampatan.
terjadi pemampatan partikel k!mpresi/ yang telah mengendap yang
terjadi karena berat partikel
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 24/37
a%bar *. @mpat tipe sedimentasi
Tipe sedimentasi yang sering ditemui pada pr!ses peng!lahan air minum adalah
sedimentasi tipe ) dan tipe )). edimentasi tipe ) dapat ditemui pada bangunan grit
hamber dan prasedimentasi sedimentasi )/. edimentasi tipe )) dapat ditemui
pada bangunan sedimentasi )). edangkan sedimentasi tipa ))) dan )E lebih umumdigunakan pada peng!lahan air buangan.
2.,.1. Se+$%enta)$ T$/e I
edimentasi tipe ) merupakan pengendapan partikel diskret, yaitu partikel
yang tidak mengalami perubahan bentuk, ukuran maupun berat selama partikel
tersebut mengendap. "artikel tersebut dapat mengendap bebas seara indi&idual
tanpa membutuhkan adanya interaksi antar partikel, juga tanpa menggunakan
k!agulan. "r!ses pengendapan partikel berlangsung semata-mata akibat pengaruh
gaya partikel atau berat sendiri partikel. "engendapan akan berlangsung sempurna
apabila aliran dalam keadaan tenang aliran laminar/. ebagai !nt!h sedimentasi
tipe ) antara lain pengendapan lumpur kasar pada bak prasedimentasi untuk
peng!lahan ai r permukaan dan pengendapan pasir pada grit hamber.
"engendapan sebuah discrete particle di dalam air hanya dipengaruhi !leh
karakteristik air dan partikel yang bersangkutan . 'alam perhitungan dimensi
e#ekti# bak, #akt!r-#akt!r yang mempengaruhi per!ormance bak seperti turbulensi
pada inlet dan outlet , pusaran arus l!kal, pengumpulan lumpur, besar nilai 9
sehubungan dengan penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan #akt!r lain
diabaikan untuk menghitung per!ormance bak yang lebih sering disebut dengan
ideal settling basin.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 25/37
a%bar ,. Type * ettling in an )deal settling asin
"artikel yang mempunyai rapat masa lebih besar dari rapat masa air akan
bergerak &ertial ke bawah. 9erakan partikel di dalam air yang tenang akan
diperlambat !leh gaya hambatan akibat kekentalan air drag !orce/ sampai diapai
suatu keadaan dimana besar gaya hambatan setara dengan gaya berat e#ekti#
partikel di dalam air. etelah itu gerakan partikel akan berlangsung seara k!nstan
dan disebut terminal settling velocity. 9aya hambatan yang dialami selama
partikel bergerak di dalam air dipengaruhi !leh kekasaran, ukuran, bentuk, dan
keepatan gerak partikel serta rapat masa dan kekentalan air.
esuai dengan de#inisi di atas, maka pengendapan terjadi karena adanya
interaksi gaya-gaya di sekitar partikel, yaitu gaya drag dan gaya impelling. (assa
partikel menyebabkan adanya gaya drag dan diimbangi !leh gaya impelling,
sehingga keepatan pengendapan partikel k!nstan.
9aya impelling dinyatakan dengan persamaan $
D* H ρs - ρ/ g E
'imana $
D* H gaya impelling ρs H densitas massa partikel
ρ H densitas massa liIuid E H &!lume partikel
g H perepatan gra&itasi
9aya drag dinyatakan dalam persamaan $
D' H 8' A8 ρ E2>2/
'imana $ D' H gaya drag 8' H k!e#isien drag
A8 H luas p!t!ngan melintang partikel E H keepatan pengendapan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 26/37
a%bar 6. 9aya-gaya yang bekerja pada partikel di air
erikut ini adalah langkah-langkah dalam menghitung keepatan pengendapan bila telah diketahui ukuran partikel, densitas atau spei#i gra&ity,
dan temperatur air $
*. Asumsikan bahwa pengendapan mengikuti p!la laminar, karena itu gunakan
persamaan t!keJs untuk menghitung keepatan pengendapannya.
2. etelah diper!leh keepatan pengendapannya, hitung bilangan reyn!ld
untuk membuktikan p!la aliran pengendapannya.
:. ila diper!leh laminar, maka perhitungan selesai. ila diper!leh turbulen,
maka gunakan persamaan untuk turbulen, dan bila diper!leh transisi, maka
gunakan persamaan untuk transisi.
2.,.2 Se+$%enta)$ T$/e II
edimentasi tipe )) adalah pengendapan partikel #l!kulen dalam suspensi
ener, di mana selama pengendapan terjadi saling interaksi antar partikel.
ersatunya beberapa partikel membentuk gumpalan akan memperbesar rapat
masanya, sehingga akan memperepat pengendapannya.
"r!ses penggumpalan !locculation/ di dalam k!lam pengendapan akan
terjadi tergantung pada keadaan partikel untuk saling berikatan dan dipengaruhi
!leh beberapa &ariabel seperti laju pembebanan permukaan, kedalaman k!lam,
gradient keepatan, k!nsentrasi partikel di dalam air dan range ukuran butir.
"engendapan partikel #l!kulen akan lebih e#isien pada ketinggian bak yang
relati# keil. arena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas dengan
ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak menjadi beberapa
k!mpartemen, maka alternati# terbaik untuk meningkatkan e#isiensi pengendapan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 27/37
bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas bak pengendapan
untuk menahan #l!kG#l!k yang terbentuk.
Dakt!r-#akt!r yang dapat meningkatkan e#isiensi bak pengendapan adalah$
• ?uas bidang pengendapan
• "enggunaan ba!!le pada bak sedimentasi
• (endangkalkan bak
• "emasangan plat miring
ebagai !nt!h sedimentasi tipe )) antara lain pengendapan per tama
pada peng!lahan ai r limbah atau pengendapan part ikel hasi l pr!ses
k!agulasi- #l!kulasi pada
peng!lahan air minum
maupun air limbah.
?locculant settling
banyak digunakan
pada primary
clari!ier.
a%bar 7. "rimary 8lari#ier
2.,.. Se+$%enta)$ T$/e III +an T$/e I3
edimentasi t ipe ))) adalah pengendapan partikel dengan
k!nsentrasi yang lebih pekat, dimana antar partikel seara bersama-sama saling
menahan pengendapan partikel lain di sekitarnya hindered /. arena itu
pengendapan terjadi seara bersama-sama sebagai sebuah 6!na dengan keepatan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 28/37
yang k!nstan. "ada bagian atas 6!na terdapat inter#ae yang memisahkan antara
massa partikel yang mengendap dengan air jernih. 2indered Settling sebagian
besar digunakan di dalam secondary clari!iers. edimentasi tipe )E merupakan
kelanjutan dari sedimentasi tipe ))), di mana terjadi pemampatan k!mpresi/
massa partikel hingga diper!leh k!nsentrasi lumpur yang tinggi. "engendapan
partikel dilakukan dengan ara memampatkan compressing / massa partikel dari
bawah. Tekanan compression/ terjadi tidak hanya di dalam zone yang paling
rendah dari secondary clari!ier s tetapi juga di dalam tangki sludge thickening .
ebagai !nt!h sedimentasi tipe ))) dan )E ini adalah pengendapan lumpur
bi!massa pada #inal lari#ier setelah pr!ses lumpur akti# 9ambar 2.2/. Tujuan
pemampatan pada #inal lari#ier adalah untuk mendapatkan k!nsentrasi lumpur
bi!massa yang tinggi untuk keperluan resirkulasi lumpur ke dalam reakt!r lumpur
akti#
a%bar 8. "engendapan pada #inal lari#ier untuk pr!ses lumpur akti#
ebelum mendisain sebuah bak #inal lari#ier, maka perlu
dilakukan per!baan lab!rat!rium seara bath menggunakan !lumn settling
test.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 29/37
"engamatan dilakukan terhadap tinggi lumpur pada t! hingga t. 'ata yang
diper!leh adalah hubungan antara tinggi lumpur dengan waktu 9ambar
:.*0/
a%bar 9. 9ra#ik hasil per!baan sedimentasi tipe ))) dan )E
2.6. Un$t Se+$%enta)$
Unit sedimentasi merupakan peralatan yang ber#ungsi untuk memisahkan solid dan li;uid dari suspensi untuk menghasilkan air yang lebih jernih dan
k!nsentrasi lumpur yang lebih kental melalui pengendapan seara gra&itasi.
eara keseluruhan, #ungsi unit sedimentasi dalam instalasi peng!lahan adalah$
a. (engurangi beban kerja unit #iltrasi dan memperpanjang umur pemakaian
unit penyaring selanjutnyaC
b. (engurangi biaya !perasi instalasi peng!lahan.
2.6.1 De)a$n Se+$%enta)$
a. ak "engendap "ertama "engendapan 'iskrit/
"engendapan diskrit disebut juga plain sedimentation atau sedimentasi )/
dimaksudkan untuk mengendapkan partikel diskret atau partikel kasar atau
lumpur. "artikel diskret adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk
dan ukuran selama mengendap di dalam air.
"rasedimentasi hanya diperlukan apabila dalam air baku terdapat partikel
diskret atau partikel kasar atau lumpur dalam jumlah yang besar. "engendapan
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 30/37
dilakukan dalam bak berukuran besar biasanya membutuhkan waktu detensi
selama 2 hingga ; jam/ dalam aliran yang laminer, untuk memberikan kesempatan
lumpur mengendap tanpa terganggu !leh aliran. "engendapan berlangsung seara
gra&itasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.
ak pengendap ) ber#ungsi untuk mengurangi partikel padat dalam air
buangan dengan ara mengendapkan pada suatu tangki selama waktu tertentu
sehingga terendapkan sekaligus mengurangi kekeruhan dan beban !rganik.
?umpur yang dihasilkan dari bak pengendap ) akan di!lah lebih lanjut
pada pr!ses penanganan lumpur, sehingga &!lume lumpur dapat diperkeil.
edang #luida atau supernatannya keluar melalui sistem pelimpah yang ditampung
pada saluran penampung>gullet menuju ke unit peng!lahan bi!l!gi.
Dakt!r penentu untuk mendesain ak "engendap ) adalah$ !&er#l!w rate,
kedalaman tangki, waktu detensi
Bak )e+$%enta)$ $+eal. ebuah aliran h!ri6!ntal untuk melukiskan dalam bak
sedimentasi menunjukkan karakteristik, yang seara umum digunakan ara
pengendapan partikel diskrit $
a. aliran melalui bak terdistribusi merata melintasi sisi melintang bak
b. partikel terdispersi merata dalam air
. pengendapan partikel yang d!minan terjadi adalah type )
ebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi ; 6!na, yaitu$
*. !na inlet.
'alam 6!na ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang
bakC aliran meninggalkan 6!na inlet mengalir seara h!ris!ntal dan langsung
menuju bagian !utlet.
2. !na pengendapan.
'alam 6!na ini, air mengalir pelan seara h!ris!ntal ke arah !utlet, dan
dalam 6!na ini terjadi pr!ses pengendapan. ?intasan partikel diskret tergantung
pada besarnya keepatan pengendapan.
:. !na lumpur.
'alam 6!na ini lumpur terakumulasi. ekali lumpur masuk area ini ia akan
tetap disana.
;. !na !utlet.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 31/37
'alam 6!na ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada
bagian melintang bak dan siap melngalir keluar bak.
a%bar 1:. ak edimentasi
b. ak "engendap )) 8lari#ier/ak pengendap )) ber#ungsi untuk mengendapkan 6at padat yang terdapat
dalam air buangan setelah melalui peng!lahan bi!l!gis. ak pengendap ini
dilengkapi dengan pengeruk lumpur mekanis. ?umpur yang terkumpul
dip!mpakan ke unit peng!lahan lumpur, sedang supernatannya dialirkan menuju
bak #iltrasi sebelum dibuang ke dalam air penerima. entuk bak sedimentasi
yaitu$
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 32/37
a. egi empat retangular/.
"ada bak ini, air mengalir h!ris!ntal dari inlet menuju !utlet, sementara
partikel mengendap ke bawah.
a.
a%bar 11 ak sedimentasi berbentuk segi empat$ a/ denah, b/
p!t!ngan memanjang
b. ?ingkaran irular/ G enter #eed.
"ada bak ini, air masuk melalui pipa menuju inlet bak di bagian tengah
bak, kemudian air mengalir h!ris!ntal dari inlet menuju !utlet di sekeliling bak,
sementara partikel mengendap ke bawah eara tipikal bak persegi mempunyai
rasi! panjang $ lebar antara 2 $ * G : $ *.
a/ b/
9ambar 2.1 ak sedimentasi berbentuk lingkaran-center !eed a/
denah b/ p!t!ngan melintang
. ?ingkaran irular/ G peri#eral #eed.
"ada bak ini, air masuk melalui sekeliling lingkaran dan seara h!ris!ntal
mengalir menuju ke !utlet di bagian tengah lingkaran, sementara partikel
mengendap ke bawah . asil penelitian menunjukkan bahwa tipe peri#eral #eed
menghasilkan sh!rt iruit yang lebih keil dibandingkan tipe enter #eed,
walaupun enter #eed lebih sering digunakan. eara umum p!la aliran pada bak
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 33/37
lingkaran kurang mendekati p!la ideal dibanding bak pengendap persegi panjang.
(eskipun demikian, bak lingkaran lebih sering digunakan karena penggunaan
peralatan pengumpul lumpurnya lebih sederhana.
a/ b/
9ambar 2.5 ak sedimentasi berbentuk lingkaran G peri!eral !eed $
a/ denah, b/ p!t!ngan melintang
2.7. Se+$%enta)$ /a+a Pengola-an A$r !$nu%
Aplikasi te!ri sedimentasi pada peng!lahan air minum adalah pada
peranangan bangunan prasedimentasi dan sedimentasi )).
a . "rasedimentasi
ak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air minum yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel diskret yang relati# mudah
mengendap. "engendapan dilakukan dalam bak berukuran besar diperkirakan
dalam waktu * hingga : jam/ dalam aliran yang laminer untuk memberikan
kesempatan lumpur mengendap tanpa terganggu !leh aliran. "engendapan
berlangsung seara gra&itasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.
Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak
prasedimentasi adalah te!ri sedimentasi tipe ) karena te!ri ini mengemukakan
bahwa pengendapan partikel berlangsung seara indi&idu masing-masing
partikel, diskret/ dan tidak terjadi interaksi antar partikel.
b . edimentasi ))
ak sedimentasi )) merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air
minum yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel hasil pr!ses
k!agulasi-#l!kulasi yang relati# mudah mengendap karena telah
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 34/37
menggabung menjadi partikel berukuran besar/. Tetapi partikel ini mudah peah
dan kembali menjadi partikel k!l!id. Te!ri sedimentasi yang dipergunakan
dalam aplikasi pada bak sedimentasi )) adalah te!ri sedimentasi tipe ))
karena te!r i ini mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung
akibat adanya interaksi antar partikel.
elebihan dan kelemahan edimentasi "eng!lahan Air (inum
elebihan$
*. (embunuh lebih dari =0% bakteri.
2. eberapa pat!gen akan berada di dasar wadah sehingga bagian atas
wadah merupakan bagian paling bersih dan mengandung lebih sedikit
path!gen.:. 'apat membunuh !rganisma yang disebut cercariae, yang merupakan h!st
perantara dalam siklus hidup bilhar6iasis schistosommiasis/, penyakit
yang berasal dari air dan sering terdapat di beberapa 4egara. "enyimpanan
yang lebih lama akan semakin memperbaiki kualitas air.
elemahan $
*. (embutuhkan waktu yang lama yakni sekitar ;1 jam.
2. Tidak dapat membunuh semua bakteri dan mikr!!rganisme untuk menjadi benar-benar bersih.
:. (embutuhkan lahan yang luas.
2.8. Se+$%enta)$ /a+a Pengola-an A$r L$%ba-
Aplikasi te!ri sedimentasi pada peng!lahan air limbah$
a. 9rit hamber
9rit hamber merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air limbah
yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel kasar>grit bersi#at diskret yang
relati# sangat mudah mengendap. Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam
aplikasi pada grit hamber adalah te!ri sedimentasi tipe ) karena te!ri ini
mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung seara indi&idu
masing-masing partikel, diskret/ dan tidak terjadi interaksi antar partikel.
b. "rasedimentasi
ak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan peng!lahan air
limbah yang ber#ungsi untuk mengendapkan lumpur sebelum air limbah di!lah
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 35/37
seara bi!l!gis. (eskipun belum terjadi pr!ses kimia misal k!aguasi- #l!kulasi
atau presipitasi/, namun pengendapan di bak ini mengikuti pengendapan tipe ))
karena lumpur yang terdapat dalam air limbah tidak lagi bersi#at diskret
mengingat kandungan k!mp!nen lain dalam air limbah, sehingga telah terjadi
pr!ses presipitasi/.
. Dinal lari#ier
ak sedimentasi )) #inal lari#ier/ merupakan bagian dari bangunan
peng!lahan air limbah yang ber#ungsi untuk mengendapkan partikel lumpur hasil
pr!ses bi!l!gis disebut juga lumpur bi!massa/. ?umpur ini relati# sulit
mengendap karena sebagian besar tersusun !leh bahan-bahan !rganik &!latil.
Te!ri sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak sedimentasi ))
adalah te!ri sedimentasi tipe ))) dan )E karena pengendapan bi!massa dalam
jangka waktu yang lama akan menyebabkan terjadinya pemampatan k!mpresi/
2.9. Peng a/l$ka)$'an Pr$n)$/ Se+$%enta)$ +ala% $n+u)tr$
*. )ndustri ertas
"embuatan kertas merupakan pr!ses yang melibatkan beberapa langkah
dalam membuat perubahan pada kayu hingga akhirnya menjadi kertas. )ndustri
kertas juga merupakan industri manu#aktur besar yang juga tentunya memiliki
pr!ses peng!lahan limbah. )ndutsri pulp dan kertas berusaha untuk
meminimalisasi dampak limbah industri dengan ara mengusahakan penggunaan
air seara e#ekti# dan juga menggunakan pr!ses m!deling dan tekn!l!gi kidney
dalam pr!ses peng!lahan air internal. Anak sungai yang dihasilkan dari
penggilingan pulp dan kertas mengandung material padat. 'an met!de utama
yang digunakan untuk menyingkirkan material tersebut adalah penyaringan,klari#ikasi, dan #l!tasi. (et!de yang dipilih tergantung dari karakter material
padat yang dihasilkan !leh limbah industri tersebut.
"r!ses sedimentasi pada industri kertas merupakan tekn!l!gi paling
sederhana dan paling ek!n!mis dalam memisahkan substansi padat dari limbah
air. @#isiensi yang tinggi dapat diapai pada pr!ses peng!lahan anak sungai
ketika material padat disaring sebelum menuju anak sungai dan dialirkan menuju
tangki sedimentasi. "eralatan sedimentasi berupa lintasan berbentuk lamella
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 36/37
biasanya sering digunakan untuk mengel!la limbah industri kertas, khususnya
pada aliran limbah dengan k!nsentrasi serat yang tinggi dan l!gam berat seperti
8u dan g @uni, 20*:/.
a%bar 12 . ?amella perat!r
istem ?amella 8lassi#ier terdiri dari serangkaian inline plate yang
dipasang dengan sudut kemiringan <00K yang tersusun berjajar dan ber#ungsi
untuk membentuk ruangan atau sel G sel sedimentasi yang terpisah di tiap pasang
plat yang saling berdekatan. elGsel ini merupakan #akt!r bertambahnya luas area
sedimentasi yang sebanding dengan jumlah plat yang digunakan sehingga seluruh
#l!k yang terbentuk pada unit #l!kulasi akan terendapkan di permukaan inline
plate.
7/23/2019 LABTEK 1 Pengolahan Air
http://slidepdf.com/reader/full/labtek-1-pengolahan-air 37/37
a%bar 1 . (ekanisme erja ?amella sperat!r
Air dialirkan melalui bagian bawah inline plate, perlahan air mengalir ke
atas, kemudian gumpalan #l!k akan jatuh menempel pada bagian bawah tiap platsedangkan air yang ter!lah mengalir keatas dan meluber menuju saluran weir
yang akan mengalir menuju !utlet tangki sedimentasi.
9umpalan dari kumpulan #l!k G #l!k yang menempel pada plat akan
semakin banyak dan berat sehingga dapat melunur kebawah pada permukaan plat
yang miring. elanjutnya k!mpulan #l!k mengendap seara gra&itasi menuju
dasar tangki sedimentasi.
?umpur #l!k yang telah terbentuk seara peri!dik dibuang dengan membuka
katup penguras sludge drain/ pada bagian bawah tangki sedimentasi.
'irek!mendasikan dilakukan pengeluaran lumpur seara k!ntinu yang tergantung
pada pada beban suspended s!lid, untuk meningkatkan kee#ekti#an &!lume 6!na
pengendapan. elama peri!de air baku dengan kekeruhan rendah, sebagian
lumpur yang terbentuk dikembalikan pada tangki #l!kulasi-k!agulasi untuk
meningkatkan e#isiensi sistem AIuari!n, 200:/.