Adsorpsi logam FE2+ pada air tanah menggunakan karbon aktif

Abstract

Air merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Sumber air bersih untuk kebutuhan domestik di Kota Bandung umumnya disalurkan oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM), namun distribusi air bersih dari PDAM belum sepenuhnya menjangkau seluruh penduduk di Kota Bandung. Salah satu sumber air alternatif lain yang banyak digunakan oleh masyarakat umum adalah air tanah, akan tetapi air tanah yang langsung digunakan masih memiliki beberapa masalah kualitas air. Di beberapa daerah di Kota Bandung, air tanah masih mengandung kadar besi total di atas standar kualitas yang diberikan oleh pemerintah yaitu 0,3 mg/L, oleh karena itu diperlukan pengolahan lebih lanjut agar air tanah layak digunakan sebagai sumber air bersih untuk kebutuhan domestik. Ada beberapa metode pengolahan air tanah yang dapat dilakukan, salah satunya adalah adsorpsi dengan karbon aktif, seperti yang dilakukan pada penelitian ini. Penelitian ini dilakukan untuk mengolah air tanah menjadi air bersih dengan metode adsorpsi kontinu dengan unggun tetap. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari tinggi unggun dan konsentrasi logam Fe2+ terhadap kapasitas adsorpsi logam Fe2+. Penelitian ini terdiri dari adsorpsi batch isotermal dan adsorpsi kontinu dengan unggun tetap. Pada adsorpsi batch isotermal, akan didapatkan data yang dapat mengikuti model Langmuir ataupun model Freundlich. Variasi yang dilakukan pada adsorpsi batch adalah variasi konsentrasi Fe2+ yaitu 1, 2, 3, dan 4 ppm. Pada adsorpsi batch ini akan diperoleh data kapasitas adsorpsi pada keadaan setimbang, dimana data ini akan digunakan untuk perhitungan scale-up kolom adsorpsi skala rumah tangga. Selanjutnya, untuk adsorpsi kontinu, variasi yang dilakukan adalah tinggi unggun dan konsentrasi logam Fe2+. Untuk variasi tinggi unggun yang dilakukan adalah 2, 4, dan 6 cm, sedangkan variasi konsentrasi logam Fe yang dilakukan adalah 1, 2, dan 3 ppm. Sampel keluaran dari kolom akan dilakukan sampling pada rentang waktu tertentu sampai konsentrasi keluaran sama dengan konsentrasi umpan masuk. Kandungan logam Fe2+ akan dianalisis dengan metode kolorimetri menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Data yang diperoleh akan diolah menjadi kurva breakthrough dengan menggunakan model Adams-Bohart dan model Thomas. Hasil penelitian untuk adsorpsi batch menunjukkan bahwa model isotermal adsorpsi yang sesuai adalah model Langmuir dengan kapasitas adsorpsi saat kesetimbangan sebesar 6,6788 mg ion Fe2+/1 gram karbon aktif. Pada adsorpsi kontinu, laju alir yang digunakan adalah 51,6 ml/menit dan pada variasi tinggi unggun, dapat dilihat bahwa semakin tinggi unggun yang digunakan maka kapasitas adsorpsi total juga akan semakin meningkat. Pada variasi konsentrasi awal larutan, semakin meningkatnya konsentrasi awal maka kapasitas adsorpsi total juga semakin meningkat dan waktu untuk mencapai titik breakpoint juga semakin cepat. Model kurva breakthrough yang cocok adalah model Adams-Bohart. Dari data-data yang diperoleh ini akan dilakukan scale-up menggunakan metode Length of Unused Bed (LUB), nilai LUB yang diperoleh saat konsentrasi Fe2+ sebesar 2 ppm dengan tinggi unggun 6 cm yaitu 0,8571 cm. Dari nilai LUB tersebut akan diperoleh spesifikasi kolom scale-up yang diproyeksikan terhadap service time dan jumlah anggota keluarga.