PENINGKATAN KINERJA PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Aris MukiminBalai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran IndustriKementerian perindustrian

OUTLINE

Pendahuluan

Peningkatan performa IPAL existing

Peningkatan sistem dan / unit IPAL

PENDAHULUAN

Peraturan

Proses dan karakteristik air

limbah

PERATURAN

Undang-undang No 32 Tahun 2009: Perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup, Pasal 20 ayat 3 (a) menyebutkan: Setiap orang diperbolehkan untuk membuang limbah ke media lingkungan dengan syarat memenuhi baku mutu

Permen LH No 5 tahun 2014: Baku mutu air limbah diantaranya: Industri minuman ringan Industri pengolahan hasil perikanan Industri pengolahan daging Dan lain-lain

INDUSTRI MINUMAN RINGANo Industri minuman ringan (soft drink) terbagi dalam:o Berkarbonasi (melarutkan CO2)o Non berkarbonasi

o Bahan yang digunakan:o Air o Konsentrat (flavor)o Bahan pemanis:o Alami: gula pasir, gula cair, gula jagungo Buatan: sakarin, Na; Ca; Mg; K siklamat

o Pemberi rasa asam: asam sitrat, asam pospat, asam fumirato Pemberi aroma: ekstrak alkoholiko Karbon dioksida (CO2)

INDUSTRI MAKANAN RINGAN

Bahan baku

Susu → protein

Tepung → karbohidrat

Gula → karbohidrat

Minyak → lemak

INDUSTRI SIKLAMAT Siklamat adalah garam sodium atau kalsium dari asam siklamik, dibuat dari reaksi sulfonasi sikloheksilamin

+

siklohexilamin Asam sulfamat Sodium siklamat

INDUSTRI PENGOLAH HASIL PERIKANAN

Ikan mengandung

Air (50%)

Protein (15-25%): asam amino (larut air, larut garam netral, tidak larut)

Lipid

Karbohidrat

INDUSTRI PENGOLAH DAGING

High polluted with organic subtance

Blood

Disolved protein

Fat

Excrement

PENINGKATAN PERFORMA IPAL EXISTING

PENGOLAHAN

Tujuan utama pengolahan limbah adalahmemperbaiki kualitas limbah agar sesuaiuntuk dibuang ke lingkungan ataudipergunakan dalam bentuk lain

Memenuhi bakumutu

Mencapai kualitas untukdipergunakan kembali, misalnya daur ulang

Pencucian

Pembilasan

Pertanian ataupertamananPenggunaan lain

TINGKAT PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Pengolahan pendahuluan (pretreatment)

Pengolahan awal (primary treatment)

Pengolahan sekunder (scondary treatment)

Pengolahan lanjut (advance treatment)

JENIS PENGOLAHAN LIMBAH

PengolahanFisika

Kontinu/Mengalir

Reaksi/Proses Yang Terlibat

Cara Pengaliran

Jenis Pengolahan Limbah

PengolahanBiologis

PengolahanKimia

Batch/Diam

Primary clarifier

Activated sludge

Final clarifier

FilterRW

S

Air

S

WW

Eff

Cl2Al

Polimer

RAS

CarbonAbsorber

DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN

TEKNOLOGI FISIKADESAIN BAK SEDIMENTASI

Bak sedimentasi umumnya dibuat dari bahan beton bertulang

Model desain berbentuk: lingkaran, bujur sangkar atau segi empat.

Aliran dibuat sangat tenang untuk memberikan kesempatan padatan untuk mengendap.

Kriteria yang digunakan untuk membuat ukuran bak sedimentasi: surface loading (beban permukaan), kedalaman bak dan waktu tinggal.

Waktu tinggal mempunyai satuan jam, cara menghintungnya volume bak dibagi laju alir per hari

Beban permukaan sama dengan laju alir rata-rata per hari dibagi luas permukaan bak, satuannya liter per meter peresegi per hari

RUMUS FORMULA BEBAN PERMUKAAN DAN WAKTU TINGGAL

Beban permukaan atau laju limpahan

Vo = Laju limpahan (liter per hari per m2) Q = Aliran rata-rata harian (liter per hari) A = Total luas permukaan (m2)

Waktu tinggal

t = waktu tinggal (jam) V = Volume bak (liter) Q = laju rata-rata harian (liter per hari)

KRITERIA DESAINKedalam bak dihitung dari kedalam bak hingga saluran pelimbahan ke luar

Ketinggian ini diluar dari kelebihan kedalam akibat sedikit kemiringan pada dasar bak.

Beban pelimbahan keluar sama dengan nilai rata-rata overflow harian dibagi panjang pelimbahan total, dinyatakan dalam liter per hari per linear meter

KRITERIA DESAIN

Pada Bak persegi panjang perbandingan panjang dan lebar bervariasi 3:1 dan 5:1 dengan kedalaman 2,1 m hingga 2,4 m

Laju overflow berkisar antara 1500 dan 3000 liter per hari (rata-rata 2000 L/hari)

CALCULASI BAK PENGENDAPDimensi

Panjang 5 m, Lebar 3 m, Kedalam air efektif 2 m dan tinggi ruang bebas 0,5 m.

Waktu tinggal rata-rata: 5 jam

Waktu tinggal saat beban puncak: 2,5 jam

Beban permukaan: 10 m3/m2.hari

Beban permukaan saat puncak: 20 m3/m2.hari

Kriteria standar: waktu tinggal 2 jam dan beban permukaan 20 –50 m3/m2.hari

TEKNOLOGI KIMIA

Koagulasi Partikel yang sangat halus dengan ukuran lebih kecil dari 10-2 mm dan partikel-partikel koloid sulit untuk dipisahkan dengan pengendapan tanpa bahan kimia serta tetap lolos jika disaring dengan saringan pasir cepat

FlokulasiZat pembantu koagulan dalam pembentukan flok sehingga efektif untuk diendapkan

DESAIN BAK KOAGULASI

Proses koagulasi terdari dua tahapTahap koagulasi partikel kotoran menjadi flok-flok yang masih halus dengan cara pengadukan cepat segera setelah koagulan dibubuhkan. Tahap ini disebut pengadukan cepat dan proses dilakukan di bak pencampuran cepat.

Tahap pertumbuhan flok agar menjadi besar dan stabil dengan cara pengadukan lambat pada bak flokulator

BAK PENCAMPURAN CEPATBak pencampuran cepat harus dilengkapi pengaduk cepat dan bahan koagulan yang siap dibubuhkan atau diumpankan

Ada dua cara pengadukan yang dapat dipakai: Pengadukan berdasar energi dari air itu sendiri

Dilakukan dengan cara aliran dalam bak/kolam dengan skat horisontal atau vertikal. Bisa dengan membuat aliran tertutup (pipa) dengan kecepatan 1,5 m/det atau dengan penyemprotan lubang-lubang kecil.

Pengadukan berdasarkan energi mekanik luarCara yang umum menggunakan flush mixer berupa motor dengan kecepatan rotasi 1,5 m/det. Waktu pengadukan 1-5 menit.

BAK PENCAMPURAN LAMBAT

Desain inlet dan outlet sedimikian rupa sehingga tidak terjadi short-circuit dan pecah flock

Kecepatan minimum tidak lebih kecil dari 15,2 cm/menit namun tidak lebih besar dari 45,7 cm/menit dengan waktu tinggal pembentukan selama 30 menit

Tanki flokulasi dan sedimentasi diletakkan sedikit mungkin

ALUMUNIUM SULFAT (ALUM)

Kelebihan: Murah, sifat flok stabil, mudahpengenjaannya, tidak menimbulkan pengotoran

Ditambahkan kapur atau abu soda untukmeingkatkan kinerja

Kelemahannya: flok bersifat ringan, range pH sempit ( 5,5 -8,5)

Konsentrasi pemakaian 5 -10%

FERO SULFAT

Penggunaannya dengan kapur guna menaikan pH

Tidak baik untuk menghilangkan warna

Cocok untuk limbah yang bersifat alkali, kekeruhan, dan DO tinggi

Kondisi pH yang sesuai 9 – 11

Lebih murah dari alum tetapi operasionalnya lebihsulit dan meningkatkan kesadahan

Kondisi Anaerobik (Tanpa Udara)

Kombinasi Anaerobik Dan Aerobik (Fakultatif)

Kondisi Aerobik (Dengan Udara)

TEKNOLOGI PROSES PENGOLAHANSECARA BIOLOGIS

PENGOLAHAN ANAEROBIKPengolahan air limbah secara biologi anaerob merupakan pengolahan air limbah dengan mikroorganisme tanpa injeksi udara/oksigen yang merombak bahan organic menjadi bahan yang lebih sederhana (CH4 dan CO2).

Proses ini dapat diaplikasikan untuk air limbah organic dengan beban bahan organic (COD) yang tinggi

Pengolahan anaerob terjadi empat tahapan proses :Proses hydrolysis : Memecah molekul organic komplek menjadi molekul organic yang sederhana

Proses Acidogenisis : Merubah molekul organic sederhana menjadi asam lemak

Proses Acetogenisis : Merubah asam lemak menjadi asam asetat dan terbentuk gas-gas seperti gas H2, CO2, NH4 dan S

Proses Methanogenisis : Merubah asam asetat dan gas-gas yang dihasilkan pada proses acetogenisis menjadi gas methane CH4 dan CO2

DESAIN REAKTOR ANAEROBIK

• Reaktor anaerobik selalu dibuat tertutup dengan kedalam minimal 3 m

• Model bak bersekat (multi stage) sebagai pendekatan 4 proses• Pada ketiga proses bersifat fakultatif dan satu proses terakhir

absolut anaerobik

• Volume sludge (mikroba) sekitar 30 % atau dengan ketinggian 1-1,5 m

• Waktu tinggal rata-rata 4 hari• Kemampuan reduksi COD 80%

Biofilter

TABEL 1. PERBEDAAN PROSES AEROBIK DAN ANAEROBIK

Parameter Anaerobik Aerobik

Kebutuhan energi Rendah Tinggi

Efisiensi pengolahan Moderat (60 – 80 %) Tinggi ( 90 – 95 %)

BOD influent > 2000 mg/l < 2000 mg/l

Produksi lumpur Sedikit Banyak

Kebutuhan nutrien Rendah

BOD : N : P = 100 : 2,5 : 0,5

Tinggi

BOD : N : P = 100 : 4 : 5

Volume reaktor Besar Kecil

Waktu star-up 3 – 6 bulan 3 – 4 minggu

Bau Potensial Sedikit

Stabilitas proses terhadap bahan toxic dan perubahan beban

Moderat Tinggi

FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH (1)

1. Variasi debit dan beban organik• Variasi debit influen dan beban organik yang terlalu fluktuatif akan

menghambat laju degradasi peruraian karena bakteri harus selalu melakukan adaptasi.

• Jika diperlukan sebelum masuk bak anaerobik air limbah dimasukkan dahulu kedalam bak ekualisasi untuk menyeragamkan kualitas.

2. Suhu• penguraian anaerobik dengan bakteri mesophilik suhu antara 25–40 0C

dengan temperatur optimum 30 - 35 0C.

• Penguraian dengan bakteri thermophilik pada suhu 50 – 65 0C.

• Bakteri metan sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Penurunan suhu cenderung menurunkan laju pertumbuhan bakteri metan.

FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH (2)

3. Alkalinitas• Pada pengolahan anaerobik membutuhkan penambahan alkali untuk

menghasilkan pH yang netral.

• Alkalinitas sekitar 2000 – 4000 mg/l sebagai CaCO3.

• Alkalinitas kadang-kadang sudah terpenuhi didalam influen antara lain dihasilkan dari degradasi protein dan amonia.

4. Nutrien• Pada umumnya pada proses peruraian anaerobik diperlukan nutrisi nitrogen,

phosphor dan kalium dengan perbandingan BOD : N : P = 100 : 2,5 : 0,5.

• Mikronutrien juga diperlukan, kadarnya berbeda-beda tergantung dari jenis limbah. Dosis penambahan mikronutrien per liter volume reaktor adalah : 1mg FeCl2; 0,1 mg CuCl2; 0,1 mg NiCl2; 0,1 mg ZnCl2.

FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH (3)

5. Waktu Tinggal• Waktu tergantung pada karakteristik air limbah dan kondisi

lingkungan. • Waktu tinggal harus cukup sehingga setiap langkah peruraian

bahan organik terjadi dengan sempurna.• Anaerobik memerlukan waktu tinggal antara 20 – 50 hari,

sedangkan anaerobik cepat bisa lebih rendah dari 4 hari.

6. Keasaman• Derajad keasaman dinyatakan dengan pH. • Masing-masing bakteri memerlukan kondisi pH berbeda-beda. • Pada umumnya pH pengolahan air limbah secara anaerobik

berkisar antara 6,5 – 8,5.

FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH (4)

7. Oksigen• Oksigen bisa menghambat pertumbuhan bakteri metanogen

• Reaktor anaerobik harus didisain kedap dan diusahakan tidak ada aliran udara yang masuk kedalam.

8. Zat Toksik• Zat toksik kadang-kadang dapat menyebabkan kegagalan pada

proses penguraian limbah dalam proses anaerobik.

• Terhambatnya pertumbuhan bakteri metanogen pada umumnya ditandai dengan penurunan produksi metan dan meningkatnya konsentrasi asam-asam volatil yang berbau tidak sedap.

• Zat toksik yang dapat menghambat proses anaerobik adalah : amonia, senyawa bensena, formaldehide, logam berat (Cu, Pb, Cd, Ni, Zn, Cr), Sianida, sulfida, tanin, salinitas.

PENGOLAHAN AEROBIK

Pengolahan air limbah dengan metode pertumbuhan tersuspensi (suspended growth) umumnya diaplikasikan sebagai Proses Lumpur Aktif.

Istilah lumpur aktif ini identik dengan mikroorganisme aktif, karena mikroorganisme yang dipergunakan dalam pengolahan air limbah jumlahnya cukup besar (pekat) dan menyerupai lumpur, maka diberi istilah lumpur aktif.

Ada dua kelompok lumpur aktif: Activated Sludge konvensional Activated Sludge dengan extended aeration

SecondaryClarifier

Sistem lumpur aktif

udara

inf. (BOD=F) Eff.

AerationTank

Return Sludge/pengembalian lumpur

Pembuangan lumpur

MLSSBiomass/m.o

(suspended)Biomass/m.o

(suspended)Rasio F:M

• Injeksi udara sehingga O2 terlarut 2 mg/L• Distribusi O2

Berapa banyak “Food” ?

Bagaimana menghitung M (Microorganisms)?

Mixed Liquor Volatile Suspended Solids (MLVSS)

M = kg MLVSS(di tangki aerasi)

F = kg BOD(yang masuk ke tangki aerasi)

BOD inlet

Activated Sludge konvensional

F:M

F:M

Activated Sludge dengan extended aeration

0.25 - 0.45

0.05 - 0.15

Typical Range:

Nilai dari F/M Ratio akan berbeda, tergantung jenis reaktor yang digunakan

Food to Microorganism RatioFood to Microorganism Ratio

Lumpur aktif konvensional

Waktu aerasi

F:M

CRT

Waktu aerasi

F:M

CRT

Extended Aeration Activated Sludge

4 - 8 Hrs.

0.25 - 0.45

4 - 6 hari

16 - 24 Hrs.

0.05 - 0.15

15 - 25 Days

LUMPUR MUDA (YOUNG SLUDGE)

Terjadi pada proses awal/ start up atau ketika beban BOD tinggi

Dalam fase Log Growth

F:M tinggi

CRT yang rendah

Young Sludge

Poor FlocculationPoor SettleabilityTurbid Effluent

Berbuih putih

Daya serap O2

yang tinggi

LUMPUR TUA (OLD SLUDGE)

Metabolisme yang rendah

Penyerapan makanan yang semakin menurun

Produksi sel baru yang rendah

Mengoksidasi cadangan makanan yang dimiliki

Endogenous Respiration

F:M ratio yang rendah

CRT tinggi

MLSS yang tinggi

Old Sludge

Flok jadi padat dan kompak

Flok Cepat terendap

PENINGKATAN SISTEM DAN/UNIT IPAL

ADVANCED WASTEWATER TREATMENT

Pengolahan tambahan yang diperlukan untuk menghilangkan subtances (polutan) tersuspensi atau terlarut yang masih tinggal setelah pengolahan sekunder konvensional

Substance bisa berbentuk material organik atau solid tersuspensi atau ion-ion anorganik (Ca, K, Sulfat, nitrat, posphat) atau organik sintetik.

Teknologi ini semakin berkembang dengan semakin diketahuinya berbagai jenis polutan khususnya yang bersifat toxic

PERLUNYA AWWT

Meningkatnya pengetahuan tentang senyawa-senyawa atau konstituen-konstituen yang ditemukan dalam air limbah

Ketersediaan data informasi yang semakin luas, berasal dari studi monitoring lingkungan, presyaratan perizinan untuk pembuangan dari effluent terolah yang semakin ketat

Berkurangnya sumber daya air sehingga upaya recycle, reuse dan recovery sangat ditingkatkan

KONSTITUEN RESIDU DALAM AIR LIMBAH TEROLAH

NO Jenis polutan Dampak/Efek

1 Suspended solid Deposit sludge atau menurunkan kejernian air

2 Organik terdegradasi Menurunkan ketersediaan oksigen

3 Polutan prioritas Racun untuk manusia, karsinogenik

4 Volatil organik compound Racun bagi manusia, karsiongenik dan membentuk photochemical oxidants

5 Amonia Meningkatkan kebutuhan klorine, dapat terkonversi menjadi nitrat,menurunkan oksigen, dapat memincu perutmbuhan yang tak dikehendaki dari tumbuhan di lingkungan akuatik

6 Nitrat Bersiombiosis dengan alga dan aquatic growth, dapat menyebabkan methemoglobinenia

TEKNOLOGI PENGOLAHAN AWWT

NO Principal Removal Function

Description process Resource

1 Suspended solid removal FiltrasiMicrostrainens

Eff from primary treat

2 Amonia oxidation Biological nitrification Eff from Scondary treat

3 Toxic compound Carbon adsorption Efft from scondary treat + filtration

WETLAND (CONSTRUCTED WETLAND/CWS)

Constructed Wetland are engineered systems, designed and constructed to utilise the natural functions of wetland vegetation, solids and their microbial populations to treat contaminants in surface water, groundwater or waste streams.

Dr. Sidel (Ilmuwan German) orang yang pertama kali melakukan eksperimen kemungkinan pengolahan air limbah dengan tumbuhan di lahan basah (1952). Tahun 1990-an banyak aplikasi teknologi wetland untuk pengolahan air limbah industri dan air hujan

Sekarang ini teknologi CW telah popular digunakan di banyak negara khususnya di German, UK, Prancis, Denmark, Austria, Polandia dan Italia.

CLASIFIKASI CONSTRUCTED WETLAND

Constructed Wetland Subsurface flow

Vertical flow bedHorizontal flow

bed

Surface flow

Downflow

Upflow

Tidal

Emergent plants

Submerged plants

Free floating plants

Floating-leaved plants

LINGKUP APLIKASI

Pengolahan air limbah komunal

Pengolahan air limbah rumah tangga atau greywater

Pengolahan air limbah tertiary dari effluent konventional plant

Pengolahan air limbah industri seperti: landfill leachate, petrolium refinery waste, acid mine drainage, agriculture waste, eff from pulp and paper mills, textile mills

Sludge dewatering and mineralisation of faecal sludge

Storm water treatment

Treatment of water from swimming pools without chlorine

OVERVIEW PROSES REMOVAL POLUTANNo Polutan Proses

1 Organik material Settling or filtration, terkonversi menjadi BOD terlarutOrganik terlarut tercampur dengan biofilm dan kemudian terdegradasi oleh bakteria (roots, sand particles)

2 Suspended solid FiltrasiDekomposisi oleh bakteri soil selama waktu tinggal

3 Nitrogen Nitrifikasi dan denitrifikasi dalam biofilmDiambil oleh tumbuhan

4 Phosphorus Tertinggal dalam soil (adsorpsi)Terendapkan dengan Ca, Al dan FeDiambil oleh tanman

5 Patogen Filtrasi, adsorpsi, predasi, mati karena waktu tinggal

6 Logam berat Pengendapan dan adsorpsi, diambil oleh tanaman

7 Organic contaminants Adsorpsi oleh biofilm dan clay partikelDekomposisi karena waktu tinggal yang lama

HORIZONTAL FLOW BEDSHFB sangat disukai karena: tidak perlu suppai energi, gradien hidroliknya rendah, tidak butuh pompa.

Air limbah mengalir lamban melalui medium porous di bawah permukaan bed secara horisontal sampai zona outlet.

Level air di outlet dikontrol dengan penyesuaian standpipe

Untuk operasional yang kontinu, level bed tercelup harus kurang dari sepertiga dari ketinggian filter bed untuk menghindari kondisi anaerob

Model HFB sangat sedikit penambahan oksigen dari luar sehingga membutuhkan area yang lebih luas

REKOMENDASI DESAIN DASAR HFBS

Level permukaan filter dijaga untuk menghindari korosi, kemiringan dasar harus 0,5 – 1 % dari inlet ke outlet untuk memberikan proses darinase yang baik

Kedalaman filter bed sekitar 60 cm dengan tambahan 15 cm sebagai ruang bebas untuk akumulasi air

Spesifik area sekitar 3-10 m2/p.e. Di daerah tropis area yang dibutuhkan lebih kecil karena aktivitas biologinya tinggi sedangkan daerah dingin nilai desain minimum 5 m2/p.e

Organik loading per surface area tidak lebih dari 4-10 gBOD/m2.d di daerah dingin atau 16 g COD/m2.d

Hidraulic loading harus 60-80 mm/d untuk greywater dan 40 mm/d untuk air limbah

VERTICAL FLOW BEDSTop permukaan filter harus dijaga levelnya dan pipa distribusi harus menyebar dalam kerikil untuk menghindari akumulasi air selama periode pemompaan

Pipa distribusi harus dirancang sedemikian rupa sehingga air limbah dapat merata diseluruh wetland. Faktor-faktor yang akan berpengaruh: pemilihan diameter pipa, panjang pipa, diameter lubang dan jarak anatar lubang.

Jarak anatar pipa drain sekitar 5 m.

Besar slop dasar bed 0,5 – 1%

Kedalam sand filter bed setidaknya 50 cm, dengan tambahan 20 cm kerikil di dasar untuk menutupi pipa drainase, 10 cm kerikil di permukaan bed dan 15 cm ruang bebas untuk akumulasi air. Kerikil di atas untuk mencegah akumulasi air di permukaan

SKEMATIS VFB WETLAND

Sepsifik surface area biasanya 3 – 4 m2/p.e untuk daerah dingin dan 1-2 m2/p.e di daerah tropis

Organik loading per luas area harus dibatasi 20 gCOD/m2.d (cold climates), 60-70 gCOD/m2.d (warm climates)

Hydraulic loading tidak lebih dari 100 – 200 mm/d (cold climates), 200 mm/d (warm)

KARBON FILTERA method of filtering that uses a bed of activated carbon to remove contaminants and impurities, using chemical adsorption

One pound (454 g) of activated carbon contains a surface area of approximately 100 acres (40 Hectares).

Activated carbon works via a process called adsorption, whereby pollutant molecules in the fluid to be treated are trapped inside the pore structure of the carbon substrate. Carbon filtering is commonly used for water purification, in air purifiers and industrial gas processing, for example the removal of siloxanes and hydrogen sulfide from biogas

Active charcoal carbon filters are most effective at removing chlorine, sediment, volatile organic compounds (VOCs), taste and odor from water. They are not effective at removing minerals, salts, and dissolved inorganic compounds.

Typical particle sizes that can be removed by carbon filters range from 0.5 to 50 micrometres

TIPE KARBON FILTER

Powdered block filter

• Mengandung partikel karbon teraktivasi yang diikat secara kuat sehingga kapasitas adsorpsinya besar

Granular activated

filter

• Dibuat dari material organik dgn kandungan karbon tinggi

• Diameter granul 1,2 – 1,6 mm dengan densitas 25-31 lb/ft3

DUA MODEL UMUM PENEMPATAN GAC(1) post-filtration adsorption, where the GAC unit is located after the conventional filtration process (post-filter contactors or adsorbers);

(2) filtration-adsorption, in which some or all of the filter media in a granular media filter is replaced with GAC

In post-filtration applications, the GAC contactor receives the highest quality water and, thus, has as its only objective the removal of dissolved organic compounds. Backwashing of these adsorbers is usually unnecessary, unless excessive biological growth occurs. This option provides the most flexibility for handling GAC and for designing specific adsorption conditions by providing longer contact times than filter-adsorbers.

Faktor utama dalam menentukan GAC Volume kontaktor yang diperlukan

(1) breakthrough, (2) empty bed contact time (EBCT), and (3) design flow rate.

The breakthrough time is the time when the concentration of a contaminant in the effluent of the GAC unit exceeds the treatment requirement.

The EBCT is calculated as the empty bed volume divided by the flowrate through the carbon. Longer EBCTs can be achieved by increasing the bed volume or reducing the flow rate through the filter.

The EBCT and the design flow rate define the amount of carbon to be contained in the adsorption units. A longer EBCT can delay breakthrough and reduce the GAC replacement/regeneration frequency. The carbon depth and adsorber volume can be determined once the optimum EBCT is established.

Typical EBCTs for water treatment applications range between 5 to 25 minutes.

The surface loading rate for GAC filters is the flow rate through a given area of GAC filter bed and is expressed in units of gpm/ft2. Surface loading rates for GAC filters typically range between 2 to 10 gpm/ft2

REVERSE OSMOSIS

Reverse osmosis (Osmosis terbalik) atau RO adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada 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.

PROSES OSMOSIS

Osmosis adalah proses alami. Ketika dua cairan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh sebuah membran semipermeabel, cairan memiliki kecenderungan untuk bergerak dari rendah ke konsentrasi zat terlarut tinggi untuk keseimbangan potensial kimia.

Secara formal, reverse osmosis adalah proses memaksa pelarut dari daerah konsentrasi zat terlarut tinggi melalui membran semipermeabel ke daerah konsentrasi zat terlarut rendah dengan menerapkan tekanan melebihi tekanan osmotik.

MEMBRANMembran yang digunakan untuk reverse osmosis memiliki lapisan padat dalam matriks polimer - baik kulit membran asimetris atau lapisan interfasial dipolimerisasi dalam membran tipis-film-komposit - di mana pemisahan terjadi.

Membran ini dirancang untuk memungkinkan air hanya untuk melewati melalui lapisan padat, sementara mencegah bagian dari zat terlarut (seperti ion garam).

Proses ini mensyaratkan bahwa tekanan tinggi akan diberikan pada sisi konsentrasi tinggi membran, biasanya 2-17 bar (30-250 psi) untuk air tawar dan payau, dan 40-82 bar (600-1200 psi) untuk air laut, yang memiliki sekitar 27 bar (390 psi) tekanan osmotik alam yang harus diatasi.Proses ini terkenal karena penggunaannya dalam desalinasi (menghilangkan garam dan mineral lainnya dari air laut untuk mendapatkan air tawar), namun sejak awal 1970-an itu juga telah digunakan untuk memurnikan air segar untuk aplikasi medis, industri, dan domestik.

GALERI OSMOSIS TERBALIK

ADVANCED OXIDATION PROCESS

Advanced oxidation processes (abbreviation: AOPs), in a broad sense, are a set of chemical treatment procedures designed to remove organic (and sometimes inorganic) materials in water and waste water by oxidationthrough reactions with hydroxyl radicals (·OH).

Advanced oxidation is the most promoting method to degrade the dyes in the textile waste water. Among the advanced oxidation processes that have been developed recently are ozonation, fenton’s reagent, and UV nanophotocatalysis.

Electrodegradation is an advanced oxidation method which is widely developed in recent years and highly effective in oxidizing dye. Electrodegradation of pollutant may occur by direct and indirect oxidation. Material of electrode is one main factor influencing the outcome of degradation process..

OZONASI

FENTON’S REAGENTIron(II) is oxidized by hydrogen peroxide to iron(III), forming a hydroxyl radicaland a hydroxide ion in the process. Iron(III) is then reduced back to iron(II) by another molecule of hydrogen peroxide, forming a hydroperoxyl radical and a proton. The net effect is a disproportionation of hydrogen peroxide to create two different oxygen-radical species, with water (H+ + OH−) as a byproduct.

The free radicals generated by this process then engage in secondary reactions. For example, the hydroxyl is a powerful, non-selective oxidant. Oxidation of an organic compound by Fenton's reagent is rapid and exothermic and results in the oxidation of contaminants to primarily carbon dioxide and water.[2]

PHOTOKATALITIK

ELECTROOXIDATION PROCESS

Elektrodegradasi zat warna RB 19

Elektrodegradasi tektil

Waktu proses sekitar 1 jamTidak dihasilkan sludgeMaterial anoda sebagai inti teknologi

2H2O + 2e → 2OH- + H2 : KatodaC → C+ + e : AnodaC+ + R → O + C

H2SO4

BAK FEEDING: 1,5 m3 REAKTOR ELEKTROKATALITIK: 1,2 m3

MIXERIN

OUT

DRAIN

KONFIGURASI ELEKTRODA

Konfigurasi elektroda tampak atas

Konfigurasi elektroda tampak samping

KEUNGGULAN

Waktu proses sangat singkat (30 menit – 90 menit)

Tanpa produk sampling berupa sludge

Tidak dibutuhkan lahan yang luas

Mudah dioutomatisasi

Efektif menurunkan polutan organik dan anion-kation

SEKIANSEMOGA BERMANFAAT