Analisa Sistem Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi di PLTU dengan Jar Test (2 of 2)

• Dosis Injeksi                             : 1 tetes = 0.04 mL
• RPM Agitator                            : 120 RPM
• Waktu Reaksi                           : < 10 detik 
• Lokasi Sampling                       : Intake Kanal Luar 
• Asam Adjustment                     : HCl 
• Basa Adjustment                      : Na₂CO₃ (Soda Ash) 

Gambar 22. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 9

1. Penambahan asam adjustment (HCl) membuat penurunan turbidity namun penambahan basa adjustment (Na₂CO₃) membuat penambahan turbidity  dan membentuk sedimen putih sesuai reaksi berikut :
   Na₂CO₃ + Ca(HCO₃)₂ ---> CaCO₃ + 2NaHCO₃
   CaCO₃ itulah lumpur hasil ikatan carbonat
2. pH reaksi optimum untuk koagulan secara berurutan adalah 7.75, 8.77 dan 6.29 sehingga bisa disebutkan pH optimum adalah 6.3 - 8.8 dan ini sesuai teori bahwa alum based bekerja efektif pada range 6 - 9
3. Penggunaan soda ash (Na₂CO₃) tidak disarankan karena walaupun sangat efektif dan cepat membentuk flok, efeknya adalah menambah TSS yang besar sehingga nilai turbidity pun juga akan bertambah 

• Jenis Flokulan             : Polymer
• Putaran Agitator          : 40 RPM (standar <40 RPM)
• Dosis Flokulan            : 1 tetes pipet injeksi (1 tetes = 0.08 mL) 

Gambar 23. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 9 untuk Waktu 3 Menit

Gambar 24. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 9 untuk Waktu 20 Menit

Gambar 25. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 9 untuk Waktu 60 Menit Tampak Samping

Gambar 26. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 9 untuk Waktu 60 Menit (Tampak Atas)

1. pH optimum reaksi flokulan secara berurutan adalah 6.4 - 6.7 dan 7.3 - 7.9 sehingga bisa dikatakan pH optimum flokulan adalah 6 - 8
2. Adjustment pH diperlukan bilamana kondisi air laut yang masuk bersifat sangat sam maupun sangat basa

• Dosis Injeksi                             : 2 - 5 tetes = 0.08 - 0.1 mL
• RPM Agitator                            : 120 RPM
• Waktu Reaksi                           : < 10 detik 
• Lokasi Sampling                       : Intake Kanal Luar 
• Basa Adjustment                      : NaOH (Soda Caustic) dan Ca(OH)₂ (Kapur) 

Gambar 26. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 12 untuk 2 Tetes Koagulan

Gambar 27. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 12 untuk 5 Tetes Koagulan

1. Pemakaian basa adjustment akan meningkatkan turbidity air laut 
2. Pembentukan flok untuk basa adjustment NaOH lebih halus dan lebih lama namun endapan sedikit
3. Pembentukan flok untuk basa adjustment Ca(OH)₂ lebih kasar, lebih cepat namun endapan banyak 
4. Semakin banyak dosis koagulan yang diberikan maka semakin cepat flok mulai terbentuk 

• Jenis Flokulan             : Polyme
• Putaran Agitator          : 40 RPM (standar <40 RPM)
• Dosis Flokulan            : 1 tetes pipet injeksi (1 tetes = 0.08 mL) 

Gambar 28. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 13 untuk 20 Menit Flokulasi

Gambar 29. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 13 untuk 30 Menit Flokulasi

Gambar 30. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 13 untuk 30 Menit Flokulasi (Tampak Atas) - Kiri untuk NaOH dan Kanan Ca(OH)2

1. Penambahan basa adjustment pH NaOH lebih efektif dalam penurunan turbidity dibandingkan dengan Ca(OH)₂ namun efeknya adalah peningkatan nilai pH diakhir flokulasi (namun tidak masalah karena masih masuk range membran RO yaitu 7 – 11)
2. Sedimen yang terbentuk jika menggunakan NaOH yaitu lebih halus, lebih sedikit dibandingkan dengan Ca(OH)₂  

• Residence time disetting sama : 20 menit
• Kondisi RPM antara Koagulan dan Flokulan adalah sama

Gambar 31. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 14 untuk 40 RPM

Gambar 32. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 14 untuk 80 RPM

Gambar 33. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 14 untuk 120 RPM

Gambar 34. Hasil Percobaan Sesuai Tabel 14 untuk 200 RPM

1. Semakin tinggi RPM maka flok yang terbentuk semakin sedikit bahkan sedimentasi sangat sulit terbentuk
2. RPM yang dianjurkan untuk flokulasi adalah < 40 RPM karena pada kecepatan itulah bibit flok cepat terbentuk dan dalam residence time yang pendek sudah mulai terbentuk endapan dan dihasilkan air yang jernih (turbidity rendah).

Gambar 35. Kesimpulan dari Beberapa Variabel di Jar Test

1. Dosis yang digunakan untuk flokulan adalah 1 - 2x dosis yang direkomendasikan supplier dengan residence time antara 20 - 30 menit
2. pH optimum reaksi koagulan adalah 7.75 (rentang 6.29 - 8.77) sedangkan pH optimum flokulan adalah 6.7 - 7.8
3. Asam adjustment yang direkomendasikan adalah HCl sedangkan basa adjustment adalah NaOH 
4. RPM Agitator yang dianjurkan untuk keefektifan pembentukan flok adalah ≤ 40 RPM atau 40 – 80 RPM  

• Desain letak injeksi flokulan perlu dipertimbangkan kembali mengingat residence time yang dibutuhkan untuk terjadinya pembentukan flok adalah minimal 20 menit
• Letak injeksi koagulan sudah tepat dan sudah benar dengan penggunaan static mixer
• Sistem overflow perlu dikaji ulang karena untuk mengurangi TSS penggunaan sistem tersebut sangat efektif dan jika diterapkan akan mengurangi penggunaan flokulan dan meringankan kerja Roughing - Polisihing 
• Lamella Clarifier perlu dilakukan cleaning menggunakan surfactant yang bisa bekerja hidrofobic dan hidrofilic seperti sabun, polyphospate dan lain sebagainya dengan tujuan untuk memperbaiki performa 
• Saat WTP shutdown lakukan pembersihan sludge di dasar Clarifier serta lakukan identifikasi apakah sludge pump bekerja normal 
• Sebaiknya penempatan injeksi flokulan adalah saat air tenang (laminer) (rekomendasi penempatan beberapa hal sebagai berikut :  

Gambar 36. Clarifier 1 dan Clarifier 2 Sistem Operasi SERI

Gambar 37. Letak Tapping Injeksi Flokulan Alternatif 1

• Clean tank lamella 2 alirannya bersifat laminer dan cocok untuk proses flokulasi
• Letak tapping injeksi flokulan adalah tepat di aliran outflow lamella clarifier 2, dengan tujuan agar dorongan air membawa flokulan lebih merata ke segala arah
• Overflow produk akan lanjut ke Clarifier 2 melewati bypass pipa dan direkomendasikan pipa diberi kain kassa (kain berpori kecil dimana partkel halus bisa lewat namun partikel floating tertangkap) 
• Dibutuhkan line drain sludge, sehingga ada 2 alternatif yaitu menggunakan vertical pump untuk menyedot lumpur atau membuatkan jalur drain di bagian bawah clean tank 1 
• Jika dengan tapping seperti ini, nilai turbidity tidak menunjukkan penurunan yang bagus maka diperlukan pengadukan manual dengan kayu (sebagai trial) kemudian dicek apakah dengan adanya pengadukan mnurunkan pH. Jika jawabannya “YA” maka di tempat tersebut harus di install agitator RPM rendah, namun jika “TIDAK” maka letak tapping flokulan tidak tepat dan lanjut memilih ke alternatif berikutnya. 
• Kelemahannya adalah lamella 2 harus benar – benar bagus performanya, karena jika kotor/rusak atau ditumbuhi mikorroganisme maka turbidity akhir langsung jatuh. 

Gambar 38. Letak Tapping Injeksi Flokulan di Holding Tank Clarifier 2

• Clarifier 2 murni sebagai tempat koagulasi dan filterisasi primer
• Holding Tank Clarifier 2 dipilih karena alirannya laminer, TSS sudah terminimalisir oleh lamella 1 sehingga kerja flokulan lebih ringan
• Keuntungan ditempat ini adalah tidak membutuhkan agitator karena ruangan yang sudah sempit sehingga dengan flow air saja sudah bisa membuat flokulan homogen, namun jika target penurunan turbidity tidak tercapai maka di pinggir dinding holding tank 2 dipasang baffle sehingga bisa menambah residence time reaksi antara flokulan dengan air 
• Jika tapping disini diterapkan maka membutuhkan line drain sludge yaitu bisa berupa vertical pump atau dibuatkan jalur sendiri dari bawah 
• Kelemahannya sama dengan alternatif 1 

• Lamella clarifier 1 diangkat dan dijadikan bak sedimentasi sistem overflow sedangkan clarifier 2 desain sesuai existing
• Clarifier 1 membutuhkan baffle sebagai sistem overflow dan ditempat ini didesain terdapat injeksi flokulan
• Kelemahannya adalah jika lamella 2 kotor / rusak / terkontaminasi lumut / mikoorganisame atau bahan filter rusak maka langsung mencemari produk akhir 

• Kelemahannya adalah kerja lamella 1 berat dalam menurunkan turbidity karena terletak di filter primer
• Flokulasi bisa diterapkan seperti alternatif 1
• Kelebihannya adalah tidak ada bahan pencemar lain sampai produk akhir, karena di clarifier 2 murni sistem overflow saja tanpa ada treatment lain 

Related Posts: