Sistem Pengolahan Air Limbah (WasteWater Treatment Plant)
- Pengolahan Awal (Pretreatment)
Pengolahan awal (Pretreatment) dilakukan
untuk mengurangi beban pengolahan utama. Pengolahan awal yang umum dilakukan
terdiri atas:
·
Pemisahan
kotoran kasar
·
Balancing
·
Equalisasi
Pemisahan kotoran kasar dilakukan untuk
mencegah bahan tersebut masuk ke sistem pengolahan utama, dan menyebabkan
kerusakan pada peralatan mekanis. Methoda pemisahan dan alat yang digunakan
tergantung pada kapasitas dan jenis pengotor yang mungkin ada di dalam air
limbah. Pemisahan ini umumnya dilakukan dengan alat sederhana, namun dapat juga
dilakukan dengan peralatan mekanis yang beroperasi secara otomatis.
Proses balancing dilakukan untuk mencegah
fluktuasi debit aliran limbah ke dalam sistem pengolahan, dan menjaga agar
sistem pengolahan tetap bekerja pada periode yang lebih panjang. Proses ini dilakukan
dengan menyediakan tangki penampung air limbah, sebelum diolah. Besarnya tangki
penampung tergantung pada pola pembuangan air limbah, dan kapasitas
maksimum pembuangan.
Proses ekualisasi dilakukan untuk
mengurangi fluktuasi kadar pencemar dalam air limbah, yang masuk ke dalam
sistem pengolahan. Apabila proses produksi memiliki kemungkinan membuang limbah
yang jauh lebih pekat dari limbah normal, sebaiknya disediakan tangki penampung
terpisah untuk limbah pekat tersebut.
- Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Pengolahan primer (primary treatment)
dilakukan dengan proses kimia-fisika. Tahapan proses dan kondisi operasi
pengolahan primer tergantung pada karakteristik air limbah. Proses pengolahan
primer yang baik akan menghasilkan air limbah yang jernih, netral, dan tidak
mengandung logam berat. Proses yang umum untuk pengolahan primer ini terdiri
atas:
·
Proses
pengendapan/ presipitasi
·
Koagulasi-flokulasi
·
Sedimentasi/
floatasi
Proses pengendapan/ presipitasi harus
dilakukan apabila ada bahan berbahaya terlarut, yang dapat diendapkan dengan
penambahan kimia tertentu. Pengolahan logam (plating, galvanizing,izin
pickling, dll.) selalu menghasilkan limbah yang mengandung logam berat
terlarut. Logam tersebut pada umumnya diendapkan sebagai hidroksida. Beberapa
jenis logam (seperti Pb, campuran Ni dan Cr) tidak dapat diendapkan secara
efektif sebagai hidroksida. Pada kondisi ini, penggunaan bahan kimia khusus
diperlukan.
Koagulasi dan flokulasi dilakukan untuk
mengikat partikel halus yang terdispersi di dalam air limbah menjadi partikel
yang lebih besar, agar mudah dipisahkan dengan sedimentasi/ floatasi. Proses
ini secara prinsip tidak berbeda dengan proses pengolahan air bersih,
namun pada umumnya memerlukan dosis bahan kimia yang lebih besar.
Kotoran terdispersi dalam air dapat
dipisahkan dengan cara sedimentasi atau diapungkan (floatasi). Apabila pengotor
memilikikecenderungan untuk mengendap, pada umumnya proses sedimentasi lebih
mudah, dan hasilnya lebih baik. Proses floatasi sebaiknya dilakukan terhadap
pengotor yang memiliki kecenderungan untuk mengapung maupun melayang. Proses
pengapungan ini dapat dibantu dengan mengikat partikel kotoran dengan gelembung
udara, dalam alat yang disebut dissolved air flotation (DAF).
- Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Pengolahan sekunder (secondary treatment)
dilakukan dengan menggunakan mikroba sebagai mesin. Pengolahan sekunder ini
sangat umum untuk digunakan untuk mengatasi pencemar air limbah yang terdiri
atas:
·
Bahan
organik (terukur sebagai BOD & COD)
·
Senyawa
nitrogen (NH3, NO2, NO3)
·
Senyawa
phosphat
Bahan organik yang harus diolah secara
mikrobiologi adalah bahan organik terlarut. Bahan organik padat maupun bahan
organik cair yang bisa terpisah, sebaiknya diolah secara kimia-fisika. Proses
mikrobiologi relatif lambat apabila dibandingkan dengan proses kimia-fisika,
dan memerlukan tempat yang lebih besar. Model bioreaktor dan jenis mikroba yang
digunakan harus dipilih berdasarkan jenis limbah, konsentrasi, kapasitas,
kemudahan operasi, dll.
Senyawa nitrogen pada kadar rendah
diperlukan oleh mikroba, sebagai nutrient. Apabila kadar senyawa nitrogen cukup
tinggi, senyawa ini harus didegradasi menjadi N2. Sebelum didegradasi, amoniak harus dioksidasi menjadi nitrite (NO2) atau nitrat (NO3), dengan bakteri nitrificant. Nitrite dan nitrat
dapat digunakan sebagai oksidator untuk memecah senyawa organik oleh bakteri
denitrificant.
Phosphate dalam bentuk senyawa sederhana
lebih efektif diendapkan secara kimiawi. Apabila phosphate tidak dapat
diendapkan secara kimia, harus diikat dengan bakteri khusus, yang disebut
bakteri pengakumulasi phosphate.
- Penyaringan Lumpur (Sludge Dewatering)
Di dalam peraturan mengenai pengolahan air
limbah dinyatakan bahwa lumpur hasil pengolahan air limbah, tidak tergantung jenis
limbahnya maupun jenis pengolahannya, digolongkan sebagai limbah B3. Baik
pengolahan primer maupun pengolahan sekunder akan menghasilkan lumpur. Karena
digolongkan sebagai limbah B3, maka lumpur ini harus ditangani oleh fihak yang
memiliki jin dan alat khusus untuk pengolahan limbah B3. Karena mahalnya
pembuangan limbah B3, maka kita perlu mengurangi jumlahnya secara efektif.
Proses yang umum dilakukan terhadap lumpur adalah penyaringan. Alat yang paling
banyak digunakan untuk penyaringan lumpur adalah filter press dan belt press.
Filter Press merupakan alat yang
beroperasi secara Batch. Proses dimulai dengan kondisi filter kosong, dan
lumpur dipompa melewati filter tersebut. Tekanan operasi filter umumnya sekitar
5-7 bar. Padatan akan tertahan pada kain filter, sementara air akan mengalir
keluar. Setelah kain filter penuh, filter Press dibuka, dan padatan dikeluarkan
dari filter. Selama proses filtrasi, tidak ada bagian filter yang bergerak,
maka secara mekanis alat ini lebih sederhana, sehingga perawatan dan
pengoperasiannya paling mudah. Kadar air di dalam padatan pada filter Press ini
adalah yang paling rendah, dibanding sistem dewatering yang lain.
Belt Press umumnya digunakan apabila
lumpur yang harus diproses cukup banyak. Alat ini beroperasi secara kontinu.
Selama proses filtrasi, lumpur dipompa melewati filter, air dan padatan terus
menerus keluar dari filter. Proses filtrasi dilakukan pada permukaan bel yang
terus berputar.
