www.veoliawater.com

• Pengolahan air bersih bertujuan untuk meningkatkan kualitas air baku hingga mencapai standard tertentu.

• Jenis proses serta bangunan-bangunan pengolahannya sangat bergantung pada kualitas sumber air baku tersebut.

Tangki Pencampuran

Flocculation basin

Settling tank

Sand filter

Sludge Treatment

Saringan

Penambahan koagulan

Disinfection

ketampungan dan distribusi

Air Baku

Intake

• Saringan (screening) berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang mengapung yang berukuran agak besar dan puing-puing yang mengambang di air.

Screening and Filtering

The water is first filtered using a simple screen. This retains the largest pieces of waste found in the water (leaves, insects, particles larger than 1 mm).It then passes through fine metal meshes which retain the smaller pieces of waste.

Prasedimentasi

• TUJUANTUJUAN : :Meremoval partikel yang mudah mengendap dan benda yang terapung serta mengurangi kandungan suspended solid (Eddy& Metcalf, 2003)

• EFISIENSI REMOVALEFISIENSI REMOVAL : : 50% - 70% untuk TSS 30% - 40% untuk BOD5

• Padatan terendapdikumpulkan oleh scrapper mekanis hoppersistem pengolahan lumpur

BAK SEDIMENTASI I

bd

c

a

a : zone inlet b : zone outlet c : ruang lumpur d : zone pengendapan

• PEMBAGIAN ZONAPEMBAGIAN ZONA SEDIMENTASISEDIMENTASI I I

Zona sedimentasi I dibagi atas :

ZONA INLET tempat memperhalus transisi aliran dari aliran influent ke aliran steady uniform di zona pengendapan

ZONA OUTLET tempat memperhalus transisi dari settling zone ke aliran effluent.

ZONA LUMPUR tempat menampung material yang diendapkan berupa lumpur endapan

ZONA PENGENDAPAN tempat berlangsungnya proses pengendapan (pemisahan) partikel dari air baku, sehingga harus bebas terlepas dari 3 zona lainnya.

• Bak pencampur (mixing tank) berfungsi untuk mencampur bahan-bahan kimia dengan air baku untuk merubah padatan tersuspensi (suspended solids) terkoagulasi membentuk flok yang berukuran yang lebih besar, sehingga memudahkan padatan tersebut mengendap.

Mixing Tank

Tangki koagulator

• Kolam flokulasi (flocculation basin) merupakan tempat untuk proses pencampuran air baku dengan koagulan yang bertujuan untuk membentuk sebanyak mungkin partikel flok.

Flocculation and Sedimentation

A coagulating product is added to the water thereby bringing together into flocs any waste still present in the water (dust, soil particles, fish eggs etc).As these flocs are heavier than the water, they settle at the bottom of the sedimentation tank. 90 % of suspended matter is removed as a result of this.

Prinsip koagulasi dan flokulasi

Dalam hal pengolahan air maupun air limbah koagulasi dan flokulasi ini bertujuan untuk pembentukan gumpalan solids yang bisa dengan mudah diendapkan dengan sedimentasi maupun rapid sand filter.

Coagulant (zat kimia untuk koagulasi) yang biasa digunakan untuk mengolah air adalah: senyawa Alumunium (Al) dan Besi (Fe).

Koagulator

• Bak sedimentasi (settling tank / sedimentation tank). Di sini arus air dialirkan secara perlahan bertujuan agar partikel flok berkesempatan untuk mengendap ke dasar kolam/bak sedimentasi secara gravitasi.

Sedimentasi

Bak sedimentasi dgn weir/gutter

Bak Sedimentasi

Filter

• Disinfeksi (disinfection) merupakan pembubuhan bahan kimia untuk menjamin hasil keluaran dari proses penjernihan bebas dari unsure-unsur yang bersifat pathogen yang membahayakan bagi kesehatan.

Disinfeksi

• Pengolahan lumpur (sludge processing), di mana padatan dan cairan (air) bercampur yang berasal dari kolam sedimentasi dikumpulkan kemudian dikeringkan (dewatered) untuk kemudian dibuang atau dimanfaatkan untuk keperluan lain.

Pengolahan Lumpur

AIR TANAH

• Kualitas air tanah sangat tergantung pada mineral yang terlarut dalam air dengan berbagai kadar konsentrasi

• Kehadiran beberapa mineral walaupun terbatas dapat menyebabkan air tanah tidak memenuhi syarat untuk dikonsumsi

• Kandungan mineral dalam air tanah dapat menyebabkan korosi atau kerusakan pada instalasi pemurnian air

• Normalnya hanya air tanah yang merupakan kualitas air terbaik yang dapat dikonsumsi untuk air minum atau air bersih.

Namun, karena adanya kontaminan tertentu dalam air tanah tersebut, air tanah harus dioleh terlebih dahulu sebelum dikonsumsi.

KONTAMINAN YANG UMUMNYA BERADA DALAM AIR TANAH

Kontaminan Frekuensi Removal

Besi dan Mangan Sangat sering

Tidak ada dampak khusus

Filtrasi

Humic acids Sangat sering Koagulasi, sand atau GAC filtrasi

Nitrate Sangat bermasalah

Inverse osmosis dan denitrifikasi

Removal of iron and manganese: in the past

•In the past

– Umumnya menggunakan proses kimia untuk menghilangkan besi dan mangan

– Untuk menghilangkan besi yang terdapat dalam air tanah, air tersebut dioksidasi terlebih dahulu dalam kondisi pH yang cukup tinggi agar terjadi pengendapan hidroksida besi.

• Oksidasi besi dalam bentuk “iron oxide” dalam dihilangkan dengan memfiltrasi air tersebut pada filtrasi pasir dengan kecepatan filtrasi 10 – 15 m/h.

• Proses ini dapat diilustrasikan sebagai berikut:

2 Fe2+ + 0.5 O2 + H2O → 2 Fe3+ + 2OH- → Fe2O3 ↓

• Masalah yang sering timbul pada saat proses penghilangan besi (iron removal)

1. Pembentukan kompleksasi besi dengan silikat atau humic substance

2. pH yang terlalu rendah

3. Tidak terbentuknya formasi flok dari oksidasi besi sehingga proses filtrasi menjadi lebih sulit

4. Diperlukan proses backwash atau pencucian filter agar tidak terjadi clogging atau penyumbatan filter

Removal of Manganese

• Setelah penghilangan besi, mangan dapat dihilangkan dengan penambahan bahan kimia yang bersifat oksidasi kuat (strong oxidation).

• A strong chemical oxidant

Cl2, O3, KMnO4, ClO2

• Oksida Mangan yang terbentuk dapat dihilangkan dengan filtrasi pada sand filtration dengan kecepatan aliran 10 – 15 m/h

Masalah yang timbul pada proses removal Mangan:

• Proses oksidasi dengan penambahan Cl2 membutuhkan kondisi yang alkaline pada pH > 9

• Dibutuhkan penambahan bahan kimia untuk menaikkan nilai pH

• O3, KMnO4, ClO2 akan mengoksidasi Mn dalam air tanah, sehingga akan membentuk koloidal partikel MnO2 yang sangat halus dan menyulitkan proses filtrasi

• The retention zone sangat terbatas pada jarak 10 cm diatas filter.

• The retention capacity terbatas pada 0.1 – 0.7 kg Mn/m2

• Diperlukan pencucian (backwashing) filter setiap 1 – 2 hari sekali

Removal of iron and manganese: recent techniques

• Saat ini penghilangan besi dan mangan dalam air tanah secara kimia sudah banyak digantikan oleh biotechnology

• Air tanah tidak perlu lagi ditambahkan Cl2 untuk proses klorinasi → intensively aerated + filtered through a sand bed (20 – 70 m/h)

• Bakteria tertentu yaitu Gallionella ferruginea dan Leptothrix ochracea tumbuh berkembang pada sand filter partikel dan secara enzimatic akan mengendapkan Fe dan Mn.

Bacteria

• Oxidising bacteria Gallionella ferruginea dan Leptothrix ochracea

• Thread bacteria akan mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+

• Kondisi terbaik untuk bakteri tersebut tumbuh dengan baik adalah :

- low redox

- acid to neutral pH

Removal Fe

• Jika filter bekerja dengan cepat, hanya membutuhkan 1 – 3 hari sebelum “full capacity” tercapai

• Frekuensi backwashing 5 kali lebih rendah daripada physico-chemical of iron removal

• Pembentukan endapan Fe3+ menjadi lebih padat →

mengendap pada dinding cel bakteri

• Tidak diperlukan lagi penambahan bahan kimia untuk pengaturan pH

Removal Mn

• Hypomicrobium merupakan “hyphe forming bacterium” yang dapat mengoksidasi mangan

• Reaksi : Mn2+ → Mn4+

• Kondisi optimum untuk bakteria mengoksidasi mangan adalah

pH tinggi = 7.0

redox = 600 mV

• Apabila air tanah juga mengandung Fe, maka Fe harus dihilangkan terlebih dahulu dengan flokulasi dan penambahan bak filtrasi

• Untuk proses aerasi filtrasi sistem, pasir biasanya digunakan sebagai filter material

• The sand is colonised by Mn-oxidising bacteria

Air tanah

Aerasi

Filtrasi: 1 m filter material colonized by Mn-oxidizers