Pengolahan air yang mengandung ion fe2+ menggunakan karbon aktif pada kolom adsorpsi kontinu

Abstract

Di Kota Bandung, sumber air bersih umumnya diperoleh dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Namun, dari 2.053.708 penduduk Kota Bandung hanya sekitar 1.066.579 orang atau 42,6% masyarakat Kota Bandung yang mendapatkan pasokan air bersih dari PDAM. Penggunaan air tanah sebagai sumber air bersih lebih sering dilakukan pada beberapa daerah yang sulit untuk mendapat akses air bersih. Pada beberapa daerah di Bandung, air tanah masih mengandung kadar Fe yang cukup tinggi, dan berada diatas dari standar kualitas yang diberikan pemerintah yaitu sebesar 1 ppm. Maka diperlukan pengolahan lebih lanjut agar air tanah layak untuk digunakan sebagai air bersih. Alternatif sederhana dan relatif murah yang dapat digunakan untuk skala rumah tangga adalah menggunakan metode adsorpsi pada kolom unggun tetap. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh laju alir dan ketinggian unggun pada performa kolom adsorpsi unggun tetap yaitu waktu break point, exhaust point, kapasitas adsorpsi, dan Length of Unused Bed (LUB) serta melakukan scale-up menggunakan data dari skala laboratorium sebagai basis dalam perancangan dimensi kolom adsorpsi karbon aktif untuk digunakan pada skala rumah tangga. Perancangan ini disesuaikan dengan service time adsorben dan volume air yang digunakan dalam satu rumah. Percobaan ini dilakukan pada kolom diameter 2 cm dengan variasi tinggi karbon aktif sebesar 20 dan 25 cm. Karbon aktif yang digunakan adalah karbon aktif komersial dengan merk dagang Haycarb. Variasi laju alir volumetrik dalam eksperimen skala laboratorium adalah 101, 115, 130 mL/menit dengan konsentrasi umpan sebesar 2 ppm. Hasil percobaan skala laboratorium diperoleh waktu break point, exhaust point yang semakin singkat seiring dengan peningkatan laju alir, begitu juga dengan kapasitas adsorpsi yang nilainya semakin kecil. Sedangkan nilai LUB bertambah besar seiring dengan peningkatan laju alir. Namun, pada peningkatan tinggi unggun dari 20 menjadi 25 cm, pada laju alir yang sama, waktu break point, exhaust point semakin lama, begitu juga dengan kapasitas adsorpsi yang nilainya semakin besar. Sedangkan, nilai LUB tidak dipengaruhi oleh peningkatan tinggi unggun. Berdasarkan hasil perhitungan scale-up kolom adsorpsi dengan menggunakan data dari skala laboratorium, apabila service time adsorben semakin lama, maka dimensi kolom yang diperlukan semakin besar, begitu juga dengan volume air yang digunakan, apabila semakin banyak maka dimensi kolom yang diperlukan juga semakin besar. Adsorben dengan service time selama 1 bulan, dengan volume air yang digunakan dalam satu rumah sebanyak 300 L/hari maka diperlukan kolom dengan diameter, panjang kolom dan tinggi unggun masing-masing sebesar 30 cm, 59,13 cm dan 47,3 cm sementara untuk 600 L/hari sebesar 30 cm, 96,14 cm dan 76,91 cm, sedangkan untuk 900 L/hari sebesar 30 cm, 133,14 cm dan 106,51 cm. Untuk adsorben dengan service time selama 2 bulan, dengan volume air yang digunakan dalam satu rumah sebanyak 300 L/hari maka diperlukan kolom dengan diameter, panjang kolom dan tinggi unggun masing-masing sebesar 30 cm, 96,14 cm, dan 76,91 cm, sementara untuk 600 L/hari sebesar 30 cm, 170,14 cm dan 136,12 cm, sedangkan untuk 900 L/hari sebesar 30 cm, 244,15 cm dan 195,32 cm. Adsorben dengan service time selama 3 bulan, dengan volume air yang digunakan dalam satu rumah sebanyak 300 L/hari maka diperlukan kolom dengan diameter, panjang kolom dan tinggi unggun masing-masing sebesar 30 cm, 133,14 cm, dan 89,43 cm, sementara untuk 600 L/hari sebesar 30 cm, 244,15 cm dan 176,77 cm, sedangkan untuk 900 L/hari sebesar 30 cm, 355,17 cm dan 264,12 cm.