Transcript Desinfeksi-netralisasi

DISINFEKSI
DAN
NETRALISASI
PROSES DESINFEKSI
ADALAH PROSES PENGOLAHAN AIR
DENGAN TUJUAN UNTUK MEMBUNUH
MIKROORGANISME (BAKTERI) DALAM
AIR YANG MENYEBABKAN PENYAKIT
Cara-cara Desinfeksi
1. Cara Fisik
a. Pemanasan ( pendidihan 5-20 menit)
b. Penyinaran dg sinar UV atau gamma
c. Mekanis ( sedimentasi, filtrasi)
2. Cara Kimia
a. Penambahan oksidator ( Cl2 , O3)
b. Penambahan asam/basa (HCl, NaOH)
Mekanisme Proses Desinfeksi




Menghancurkan dinding sel
Mengubah permeabilitas dinding sel
Mengubah sifat koloid protoplasma
Menghambat / merusak aktivitas enzim
Laju pembunuhan mikrorganisme
d N / dt = - k N
dimana :
dN/dt = laju waktu pemusnahan
k = konstanta laju reaksi
N = jumlah mikroorganisme yang hidup
Faktor yang berpengaruh dalam
proses desinfeksi






Waktu kontak
Konsentrasi dan jenis desinfektan
Temperatur
Jumlah mikroorganisme
Tipe mikroorganisme
Kondisi air
Waktu kontak
Klorinasi dalam pengolahan air

Proses pembubuhan senyawa-senyawa
aktif klor ke dalam air sebagai proses
desinfeksi untuk membunuh
mikrorganisme di dalam air
Jenis senyawa klor aktif dalam air

Klor ( Cl2)

Asam hipoklorit (HOCl)

Ion hipoklorit (OCl-)

Monokloramin (NH2Cl)

Dikloramin
(NHCl2)

Trikloramin
(NCl3)

Kloramin organik kompleks
Bentuk desinfektan klor aktif



Bentuk Gas
- Klor (Cl2)
Bentuk liquid
- Natrium hipoklorit NaOCl
Bentuk padat /solid
- Kalsium hipoklorit atau kaporit
Ca(OCl)2
Reaksi Klor dalam air -1

Cl2 + H2O  HCl + HClO

HOCl  H+ + OCl-

HCl  H+ + Cl-

NaOCl  Na+ + OCl-

Ca(OCl)2  Ca2+ + 2 OCl-
Kesetimbangan HOCl & OCl
Reaksi Klor dalam air -2

Klor dapat bereaksi dengan ammonia ,
membentuk monokloramin, dikloramin dan
trikloramin .
a. NH3 + HOCl
b. NH2Cl + HOCl
c. NHCl2 + HOCl
 NH2Cl + H2O
 NHCl2 + H2O
 NCl3 + H2O
Reaksi Klor dalam air -2

Dapat mengoksidasi senyawa inorganik ( H2S, Fe, Mn, Nitrit,
dll)
H2S + 4 Cl2 + 4 H2O
Fe2+ + Cl2 
Mn2+ + Cl2 
NO2- + Cl2
SO3= + Cl2
NH3 + Cl2

CHONSP + Cl2
 H2SO4 + 8 HCl
Fe3+
Mn4+
 NO3 SO42N2O
 CO2 + N2O + Cl-
Reaksi klor dalam air -3


Mengoksidasi senyawa-senyawa organik
penyebab warna, rasa dan bau dalam air.
Pada kondisi tertentu , klor dapat bereaksi
dengan senyawa organik membentuk
senyawa trihalometan ( THM) , yang bersifat
karsinogenik
Daya Pengikat Klor (DPC)

Banyaknya senyawa klor yang harus
ditambahkan ke dalam air untuk :
- bereaksi dengan senyawa inorganik dan
organik dalam air
- membunuh mikroorganisme dalam air
Sisa klor


Banyak senyawa klor yang harus ada dalam
air minum , dengan tujuan agar jika terjadi
ada mikroorganisme yang masuk ke dalam air
masih dapat dibunuh
Persyaratan sisa klor dalam air minum
0,2- 0,5 mg/l
Kebutuhan klor


Banyaknya senyawa klor yang harus di
bubuhkan ke dalam air untuk proses
desinfeksi .
Kebutuhan Klor ( mg/l) = DPC + Sisa klor
Breakpoint chlorination-1


Banyaknya klor yang dibutuhkan tidak hanya
untuk desinfeksi tetapi juga untuk
mengoksidasi ammonia dalam air
Reaksi yang terjadi :
2 NH3 + 2 HOCl 
NH2Cl + HOCl

NH2 + NHCl2

2 NH3 + 3 HOCl 
2 NH2Cl + 2 H2O
NHCl2 + H2O
N2 + 3 HCl
N2 + 3 HCl + 2 H2O
Breakpoint chlorination -2
Tipe pembubuhan klor

Pre-chlorination , klorinasi awal

Super-chlorination

Post-chlorination , klorinasi akhir
Klorinasi dengan klordioksida





Gas ClO2 dibuat dari campuran larutan
NaClO2 dan dan Cl2
Lebih efektif pada pH tinggi
Tidak bereaksi dengan ammonia
Tidak terbentuk senyawa trihalometan (THM)
Biayanya lebih mahal dibandingkan dengan
klorinasi biasa.
Pengukuran sisa klor

Kolorimetri dengan Ortotolidin
Contoh air + ortotolidin → warna kuning

Kolorimetri dengan DPD (N,N-diethyl-pphenylenediamine)
Contoh air + DPD → warna merah

Pengukuran di tempat sampling/di lapangan
Perhitungan-1
Misal disinfektan yang digunakan adalah kaporit :
Ca(OCl)2
Kadar klor dalam kaporit =
60%
BJ kaporit
=
0,860 kg/L
Konsentrasi larutan, Cl =
5%
DPC
=
1,2 mg/L
Sisa klor
=
(0,2 – 0,4) mg/L
Dosis klor
=
1,2 + 0,4
=
1,6 mg/l
Debit air yang diolah
=
15 liter/detik
Desain

Kebutuhan kaporit
= (100/60) x Dosis Klor x Q
= 100/60 x 1,6 x 15 = 40 mg/det = 3,46 kg/hari

Volume kaporit
= (kebutuhan kaporit)/(BJ kaporit)
= 3,46/0,86 = 4,02 L/hari

Volume pelarut
= (100%-5%)/5% x 4,02 = 76,38 L/hari  76,4 L/hari

Volume larutan kaporit
= vol kaporit + vol pelarut
= 4,02 + 76,38 = 80,4 L/hari = 55,8 cc/menit
Bak Pelarut
Asumsi :
 Jumlah Bak

Kedalaman Bak (h)

Panjang Bak (p)

Lebar Bak (l)

Freeboard (F)
 Volume (V)
Perhitungan :

Debit tiap bak (Qp)

Waktu detensi
=
=
=
=
=
=
1 buah
25 cm
80 cm
80 cm
10 cm
0,16 m3
=
=
=
=
55,8 cc/menit
9,3 x 10-7 m3/detik
V/Qp = 0,16/(9,3x10-7)
47,8 jam
Desinfeksi dengan ozon (O3)








Gas tidak stabil
Oksidator kuat
Bau menyengat
Diproduksi dengan melewatkan O2 ke dalam medan
listrik
Digunakan sebagai pengganti klorinasi
Daya bunuhnya lebih tinggi dibandingkan dengan gas
klor.
Biayanya lebih mahal
Tidak terdapat sisa ozon seperti sisa klor.
Netralisasi

Proses penambahan bahan kimia untuk
menaikan atau menurunkan p H air, agar :
- Diperoleh air minum dengan pH yang
memenuhi persyaratan baku mutu
(pH 6,5- 8,5).
- Untuk memperoleh pH air yang optimum
dalam pengolahan air
Netralisasi

Bahan kimia yang umum digunakan untuk
netralisasi :
a. Asam , HCl, H2SO4
b. Basa , NaOH , CaO, Na2CO3
c. Gas Karbon dioksida (rekarbonisasi)