Metode Jar Test Guna Menetapkan Dosis Koagulan

Pada postingan sebelumnya kita telah membahas mengenai proses koagulasi-flokulasi. Telah diketahui bahwa proses koagulasi flokulasi berguna untuk menurunkan kekeruhan dengan cara mengendapkan partikel tersuspensi yang ada dalam air sehingga memnuhi baku mutu. Proses tersebut merupakan proses kimiawi karena pada proses ini dilakukan penambahan zat kimia yaitu koagulan dengan tujuan untuk mendestabilisasi kolid yang ada dalam air.

Pada postingan kali ini penulis hendak membahas bagaimana menetapkan dosis koagulan yang tepat untuk memaksimalkan proses. Perlu diketahui juga bahwa pembubuhan koagulan tidak boleh sembarangan mengingat dosis koagulan yang dibubuhkan akan mempengaruhi flok yang terbentuk serta kita tidak ingin juga koagulan yang kita bubuhkan bukan menjadi inti flok melainkan menjadi ion terlarut bebas dalam air hal ini jika melebihi baku mutu dapat berbahaya bagi kesehatan kita dan dapat menyebabkan korosi pada pipa distribusi yang terbuat dari logam.

Metode yang digunakan untuk mengetahui dosis koagulan yang baik untuk proses koagulasi-flokulasi dilakukan dengan menggunakan metode jar test.

Apa itu Jar Test?

 

Jar Test adalah suatu percobaan skala laboratorium untuk  menentukan kondisi operasi optimum pada proses pengolahan air dan airlimbah. Metode ini dapat menentukan nilai pH, variasi dalam penambahandosis koagulan atau polimer, kecepatan putar, variasi jenis koagulan ataujenis polimer, pada skala laboratorium untuk memprediksi kebutuhan pengolahan air yang sebenarnya.

Metode JarTest mensimulasikan proses koagulasi dan flokulasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi (suspended solid) dan zat – zat organik yang dapat menyebabkan masalah kekeruhan, bau, dan rasa. Jar Test mensimulasikan beberapa tipe pengadukan dan pengendapan yang terjadi di clarification plant pada skala laboratorium. Dalam skala laboratorium, memungkinkan untuk dilakukannya 6 tes individual yang dijalankan secara bersamaan. Jartest memiliki variabel kecepatan putar pengaduk yang dapat mengontrol energi yang diperlukan untuk proses.

Prinsip Jartest Suatu larutan koloid yang mengandung partikel-partikel kecil dan koloid dapat dianggap stabil bila :

1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa jam).
2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebihbesar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan elektrostatis antara partikel satudengan yang lainnya. Dengan pembubuhan koagulan tersebut, maka stabilitas akan terganggu karena :

• Sebagian kecil tawas tinggal terlarut dalam air, molekul-molekul ini dapat menempelpada permukaan koloid dan mengubah muatan elektrisnya karena sebagian molekul Al bermuatan positif sedangkan koloid bisanya bermuatan negatif (pada pH 5 – 8).
• Sebagian besar tawas tidak terlarut dan akan mengendap sebagai flok Al(OH)3 yang dapat mengurung koloid dan membawanya kebawah

Bagaimana prosedur percobaan jar test?
Pada bagian ini penulis akan membahas bagaimana prosedur percobaan jar test yang paling sederhana. Pada percobaan ini koagulan yang digunakan adalah Aluminium Sulfat 1%. berikut ini adalah langkah percobaannya :

1. Buat Larutan Induk Alumunium Sulfat 1% dengan melarutkan 10 gram Alumunium Sulfat ke dalam 1 liter air bersih (bebas kekeruhan).  
   
2. Tampung ke dalam beberapa gelas (usahakan yang transparan) 1 liter sampel air baku yang akan diolah.
   
3. Tambahkan larutan induk ke dalam masing-masing sampel air baku tersebut dengan dosis bervariasi.
   
4. Lakukan pengadukan cepat selama 10 menit dengan kecepatan 100 RPM dilanjutkan dengan pengadukan lambat selama 20 menit dengan kecepatan 20 RPM.

   
5. Biarkan beberapa saat untuk proses terjadinya pengendapan.

   
6. Buat kurva dengan mengeplotkan dosis tawas pada sumbu x dan kekeruhan (NTU) sebagai sumbu y

   

Dari grafik dapat kita lihat bahwa terjadi penurunan kekeruhan hingga mencapai kekeruhan yang paling rendah yang menunjukkan semakin besar dosis pembubuhan tawas atau aluminium sulfat sampai pada titik d6 pada grafik tersebut maka semakin efektif untuk menurunkan kekeruhan pada air. Dapat kita lihat pula bahwa pada saat dosis kembali dinaikkan kekeruhan air juga akan ikut naik hal ini disebabkan adanya kelebihan inti flok didalam air sehingga ion aluminium yang terlarut berlebih dalam air mengikat zat yang yang ada disekeliling inti flok yang lain yang mengakibatkan flok besar pecah dan mengakibatkan ukuran flok yang terbentuk semakin kecil sehingga semakin sulit diendapkan dan kembali menjadi kekeruhan dalam air.

dari grafik tersebut dapat kita katakan saat ini bahwa pada pembubuhan dengan dosis hingga titik d6 merupakan dosis optimum hal ini disebabkan bahwa pada pembubuhan pada dosis d6 kekeruhan yang dihasilkan paling kecil dari pada dosis lebih rendah maupun lebih tinggi dari titik d6. Namun perlu diingat bahwa tidak seluruh kekeruhan akan dihilangkan dalam air. Hal ini disebabkan jika digunakan dosis optimum jartest sehingga dihasilakn kekeruhan yang paling kecil pastilah cost atau biaya yang diperlukan untuk proses pembubuhan akan mahal sehingga pada umumnya dosis koagulan yang dibubuhkan adalah bukan pada kekeruhan yang paling rendah namun pada saat kekeruhan yang dihasilkan adalah kurang dari atau sama dengan 5 NTU. Hal ini disebabkan karena pada kekeruhan tersebut merupakan baku mutu untuk kekeruhan pada air minum. Dengan demikian dosis pembubuhan tawas tidak perlu sampai menghasilkan kekeruhan paling rendah namun cukup saat kekeruhannya sesuai dengan baku mutu.

Pada proses koagulasi-flokulasi pH air pada umumnya cenderung turun. Hal ini disebabkan karena aluminium sulfat saat dilarutkan dalam air jika alkalinitasnya tidak cukup dapat melepaskan H+ yang dapat menurunkan pH sehingga pada umumnya proses Jar Test ini sering kali tidak hanya dilakukan cukup dengan pembubuhan koagulan saja namun sering kali dilakukan dengan penambahan kapur untuk menaikkan pH air sehingga netral jika alkalinitas pada air tidak cukup.