Koagulasi air adalah proses utama dari setiap jenis pengolahan air. Di tengah pertumbuhan kota yang pesat dan tingkat pencemaran air yang meningkat, kebutuhan pengolahan air limbah juga semakin mendesak, tidak lupa halnya dengan kebutuhan air minum bersih.
Kebutuhan air berkualitas dapat membawa peluang bisnis yang menarik untuk penyedia depot air minum. Banyak orang lebih memilih air minum kemasan daripada air keran karena telah terjamin melewati proses pengolahan. Salah satu prosesnya adalah koagulasi air yang juga berguna pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).
Apa Itu Koagulasi?
Koagulasi air adalah proses pengolahan air yang berguna untuk menghilangkan padatan dari air. Sehingga, proses ini sangat penting dalam pengolahan air untuk membuat air keruh atau tercemar menjadi lebih jernih dan bersih.
Caranya dengan menetralkan muatan elektrostatik partikel yang tersuspensi dalam air. Kemudian, terbentuklah massa yang cukup besar untuk mengendap atau terperangkap dalam filter menggunakan koagulan. Sehingga, partikel-partikel kecil, zat-zat terlarut, dan materi organik dari air sungai, danau, hingga sumur akan hilang.
Selain menghilangkan partikel halus yang bervariasi dari suspensi, tujuan utama menggunakan koagulan dalam koagulasi air adalah untuk menghasilkan kekeruhan air yang lebih sedikit, yaitu air yang lebih jernih. Proses ini terjadi dengan adanya molekul kecil bermuatan tinggi ke dalam air untuk mengacaukan muatan partikel.
Dengan muatan positif koagulan, partikel bermuatan negatif di dalam air menjadi netral. Hal ini menyebabkan padatan tersuspensi di dalam air akan terikat bersama menjadi flok yang lebih besar.
Flok yang lebih besar mulai mengendap di dasar pasokan air. Semakin besar ukuran partikel, semakin cepat flok mengendap.
Ada banyak aplikasi proses pengolahan limbah air yang memerlukan reaksi koagulasi. Contoh proses koagulasi air adalah seperti menghilangkan padatan koloid dari air, demulsifikasi emulsi minyak atau pemecahan emulsi, dan dalam perawatan cat.
Selain itu, ada juga banyak jenis koagulan yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan spesifik dari proses perawatan. Pemilihan koagulan yang tepat akan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan. Terutama untuk meningkatkan efisiensi penghilangan padatan guna mengoptimalkan kinerja penyaringan dan pemurnian air.
Manfaat Proses Koagulasi untuk Pengolahan Air Limbah
Pertimbangan utama ketika menggunakan koagulasi air adalah untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan padatan untuk mengendap secara alami. Oleh karena itu, total waktu dari proses pengolahan air limbah akan berkurang. Tanpa langkah ini, perawatan selanjutnya juga akan kurang efektif.
Koagulasi kimia juga membantu mengendapkan partikel koloid halus dan kontaminan mineral. Partikel-partikel ini biasanya tidak mengendap selama proses pengendapan dan melewati sistem penyaringan berikutnya.
Jenis-Jenis Koagulan
Seperti yang telah kita singgung sebelumnya, koagulan adalah senyawa kimia atau bahan-bahan yang berguna dalam proses koagulasi air untuk membantu menghilangkan partikel-partikel kecil dan zat-zat terlarut dari air. Berikut adalah beberapa jenis koagulan yang umum digunakan dalam pengolahan air:
1. Koagulan Organik
Jenis koagulan organik pada koagulasi air adalah cara yang paling baik untuk pemisahan zat padat dan zat cair. Jenis koagulan ini menawarkan manfaat tambahan pada dosis yang lebih rendah dan tidak berpengaruh pada pH dan alkalinitas air. Koagulan organik biasanya mengacu pada formulasi berikut:
A. PolyAMINEs dan PolyDADMACs
Koagulan kationik bekerja dengan menetralisasi muatan saja dan merupakan koagulan organik yang paling banyak digunakan untuk kebutuhan tertentu.
PolyAMINEs dan PolyDADMACs menetralkan muatan negatif koloid dalam air, lalu membentuk massa spons yang disebut mikroflok. Karena jenis koagulan ini hanya menggumpal melalui netralisasi muatan, mereka tidak memberikan kelebihan yang cukup banyak.
B. Formaldehida Melamin dan Tanin
Sifat alami koagulan ini beroperasi dengan cara yang serupa dengan koagulan anorganik. Kesamaan ini muncul karena keduanya menggumpalkan materi koloid dalam air dan membentuk flok yang mengendap.
Endapan ini dapat menyerap bahan organik seperti minyak dan lemak, kemudian menggumpalkan partikel yang tidak diinginkan di dalam air. Karena kemampuannya dalam mengurangi kadar air dalam endapan, koagulan ini sangat efektif dalam operasi yang menghasilkan lumpur berbahaya, seperti pada industri kilang minyak.
2. Koagulan Anorganik
Keunggulan dari koagulan anorganik pada proses koagulasi air adalah biasanya lebih murah daripada koagulan jenis organik. Oleh karena itu, jenis koagulan ini dapat menjadi solusi hemat biaya untuk berbagai aplikasi pengolahan air. Jenis ini sangat efektif bila Anda aplikasikan pada air mentah dengan kekeruhan rendah.
Ketika Anda menambahkan koagulan anorganik ke air, maka nantinya Anda akan melihat endapan aluminium atau besi. Penambahan tersebut membantu membersihkan air dengan menyerap kotoran di dalam air saat jatuh. Proses ini dikenal sebagai mekanisme sweep-floc.
Adapun jenis utama koagulan anorganik dalam koagulasi air adalah:
A. Aluminium Sulfat (Alum) atau Tawas (Al2(SO4)3)
Sebagai salah satu bahan kimia pengolahan air yang paling umum dalam proses industri, tawas adalah pilihan koagulan terbaik bagi banyak orang. Biasanya, alum diproduksi dalam bentuk cairan, dan kemudian mengalami proses dehidrasi untuk menghasilkan bentuk kristal.
Perlu Anda ingat pula bahwa tawas memiliki sifat yang cukup berbahaya dan dapat mempengaruhi kesehatan tubuh. Bahkan, karakteristik korosi yang terjadi pada tawas serupa dengan asam sulfat encer. Hasil dari reaksi koagulan ini dalam koagulasi air adalah pembentukan flok aluminium hidroksida.
B. Aluminium Klorida (AlCl3)
Jenis koagulan ini memiliki cara kerja yang mirip dengan tawas, hanya saja ia memiliki nilai jual yang lebih mahal. Biasanya, aluminium klorida hanya menjadi pilihan kedua dalam proses di mana ketika tawas tidak dapat digunakan.
C. Polyaluminium Chloride (PAC) dan Aluminium Chlorohydrate (ACH) atau Al(OH)x(C1)y
Pemilihan koagulan anorganik ini paling baik untuk persediaan air yang lebih mendasar. Sebab, polialuminium klorida cukup efisien dalam menggumpalkan partikel-partikel yang terdapat dalam air, sehingga air lebih jernih dan bersih untuk dikonsumsi serta penggunaan lainnya.
D. Ferric Sulfate (Fe2(SO4)3) dan Ferrous Sulfate (FeSO4)
Besi sulfat adalah jenis koagulan untuk koagulasi air yang digunakan dalam pengolahan air limbah. Kedua jenis koagulan ini memiliki mekanisme kerja yang mirip dengan koagulan aluminium. Ferro sulfat menjadi pilihan terbaik ketika Anda memerlukan zat pereduksi atau terdapat kelebihan ion besi yang larut dalam air.
E. Ferric Chloride (FeCl3)
Sebagai hasil dari bahan limbah operasi pembuatan baja, ferric chloride adalah koagulan anorganik yang paling murah. Namun, ferric chloride hanya berguna dalam fasilitas yang dapat menanganinya sebagai koagulan anorganik yang paling korosif dan berbahaya.
Ingin Mengolah Air Limbah dengan Metode Koagulasi?
Pada intinya, metode koagulasi air adalah salah satu tonggak penting dalam menjaga kualitas air dan melindungi lingkungan. Dengan terus mengembangkan teknologi ini dan mengadopsinya secara luas, Anda dapat berkontribusi pada perbaikan yang berkelanjutan dalam upaya pelestarian sumber daya air dunia.
Dengan demikian, Anda tidak hanya memurnikan air yang ada saat ini, tetapi juga membantu menjaga masa depan yang lebih bersih dan berkelanjutan. Tentu, Anda bisa memakai jasa IPAL untuk memudahkan proses pengolahan air limbah Anda.
