Kandungan Fe dalam Air Bersih
Fe berada dalam tanah dan batuan sebagai ferioksida (Fe2O3) dan ferihidroksida (Fe(OH)3). Dalam air besi berbentuk Ferobikarbonat (Fe(HCO3)2), ferohidroksida(Fe(OH)2), ferosulfat (FeSO4) dan besi organik komplek. Air tanah megandung besi terlarut berbentuk ferro (fe2+). Jika air tanah dipompakan keluar dan kontak dengan udara (oksigen) maka besi (fe2+) akan teroksidasi menjadi ferihidroksida (fe(OH)3). Ferihidroksida dapat mengendap dan berwarna kuning kecoklatan. Hal ini dapat menodai peralatan porselen dan cucian. Bakteri Besi (Crenothrix dan Gallionella) memanfaatkan besi fero (Fe2+) sbg sumber energi untuk pertumbuhannya dan mengendapkan ferrihidroksida. Pertumbuhan bakteri besi yang terlalu cepat (karena adanya besi ferro) menyebabkan diameter pipa berkurang dan lama kelamaan pipa akan tersumbat. Air tanah yang mengandung CO2 tinggi dan O2 yag terlarut sedikit, dapat mempercepat proses pelarutan bsi (dari bentuk tdk terlarut mjd terlarut). Sedangkan air tanah yang alkalinitasnya tinggi, biasanya memiliki konsentrasi besi rendah, krn besi teroksidasi dan mengendap pada PH tinggi. Air tanah yang mengandung besi dan organik yang tinggi akan membentuk ikatan kompleks yang sulit mengendap dengan aerasi. Kand. besi yang tinggi merugikan, karena dapat menyebabkan air teh mjd hitam, sayuran yang direbus berwarna gelap, menimbulkan rasa besi/logam,astringent atau obat, dan merugikan jika dipakai dlm produksi. Tubuh memerlukan sebesar 14mg/hr, kekurangan besi dpt menyebabkan anemia, namun pemenuhan besi dalam air minum sedikit sekali karena kandungan besi dalam air tanah yang melebihi 0,3mg/l dapat menyebabkan hal2 diatas. Penurunan kandungan besi dan mangan dapat dilakukan dengan empat cara : 1. Oksidasi Oksidasi dapat dilakukan dgn menggunakan oksigen (aerasi), klorin, klordioksida, pottasium permanganat, atau ozon. - aerasi: tujuan : menghilangkan rasa & bau (yg disebabkan hidrogen sulfida & komponen organik) dgn oksidasi/valatilisasi, mengoksidasi Fe & Mn, transfer O2 ke dlm air & membebaskan volatil gas dr dlm air. Tipe aerator ada 4, yaitu gravity aerator ( ada cascade aerator, packing tower, tray aerator), spray aerator, diffuser, & mechanical aerator. Oksidasi Fe dpt berjalan dgn baik pd pH 7,5 - 8 dlm waktu 15mnt. Endapan besi yang terbentuk dpt dihilangkan dgn koagulasi dn filtrasi. Aerasi mampu mengendapkan besi jika tidak ada zat organik jenis humic & fulvic acid (jika ada zat tsb akan membentuk seny kompleks dgn besi yg tdk dpt mengendap scr sempurna setelah aerasi, dan biasanya ikatan kompleks in berwarna,selain itu memperlambat proses oksidasi). - Klorinasi : Klorin digunakan krn memiliki kecepatan oksidasi > aerasi, dan mampu mengoksidasi besi yg berikatan dgn zat organik, tapi keceptan oksidasi berkurang. pH yg baik pada 8 - 8,3 oksidasi besi membutuhkan waktu 15-30 mnt. jika dlm air baku mengandung amonia menyebabkan terbentuknya kloramin shg laju oksidasi berkurang. Keefektifan oksidasi dipengaruhi kehadiran bahan organik (ex. asm humic & asam fulvic). Pada oksidasi besi, bahan organik menggunakan kebutuhan sebagian klorin & dpt jg membentuk besi organik kompleks, sehingga memberi efek yg krg baik pd proses oksidasi. Klorin mengoksidasi bahan org. humic & fulvic acid membentuk trihalomethan yag bersifat koarsinogenik. Selama proses oksidasi klorin, sisa klorin seharusnya dijaga sampai pd proses berikutnya untuk mencegah penurunan kondisi yg dpt menyebabkan terlarutnya kembali endapan. Pada umumnya proses standar penurunan Fe & Mn menggunakan koagulasi dgn alum, flokulasi, pengendapan, & filtrasi dgn didahului proses preklorinasi. Dosis sisa klor yg dianjurkan minimum 0,5mg/l. - Klordioksida : Klordioksida adalah oksidan kuat yg scr efektif mengoksidasi Fe & Mn yg berikatan dgn zat organik. Klordioksida merupakan gas yg tdk stabil & mudah meledak. pH yg diperlukan untuk reaksi oksidasi besi minimum 7. Secara teoritis 1mg/l klordioksida mampu megoksidasi 0,83 mg/l besi dan 0,41mg/l. Penggunaan klordioksida lebih mahal sekitar 5x lipat dibandingkan dgn klorin. - Pottasium Permanganat Mrpkn oksidan kuat, waktu oksidasi 5 - 10 menit pd pH 7,0. Secara teoritis 1mg/l KMnO4 mengoksidasi 1,06 mg/l besi dan 0,52 mg/l mangan. Proses oksidasi kan lbh efektif jika ada penambahan klorin sebelumnya. Penggunaan oksidan ini lebih mahal, namun tidak menghasilkan trihalomethan jika digunakan untuk mengoksidasi bahan organik. - Ozonisasi Ozon dpt digunakan untuk mengoksidasi Fe & Mn dgn kecepatan oksidasi yg tinggi. Secara teoritis untuk mengoksidasi 2,3 mg/l Fe dan 1,15 mg/l diperlukan 1mg/l ozon. Dosis ozon yang berlebih di reservoir akan membentuk pottasium permanganat yang menyebabkan air berwarna merah muda. 2. IOn Exchange Air baku yang mengandung besi dan mangan < 0,5 mg/l dpt diturunkan menggunakan ion exchange, selain itu unit ini juga mampu menghilangkan kesadahan. Proses ini sebaiknya pd kondisi anaerobik untuk menjaga elemen2 agar tdk teroksidasi. Proses ini biasanya digunakan dalam industri. Kekurangannya : - bahan kimia untuk regenerasi mahal, korosif, bahaya dan buangan regeran sulit diolah. - unit yg otomatis memerlukan perawatan ali dan unit yang tidak otomatis memerlukan operator yg terlatih dan perhatian yg serius. 3. Mangan Zeolite Filtration Zeolit adalah pasir hijau dilapisi mangan. Setiap butir pasir dilapisi dgn asam2 besi dan mangan. tipe media filter ini adalah bentuk dari ion exchange yang biasa digunakan di industri. Proses ini membutuhkan penambahan potasium permanganat pada influent filter secara kontinu, yg berfungsi untuk mengoksidasi besi dan mangan serta berfungsi untuk regenerasi media filter. Dosis pottasium permanganat harus benar2 tepat karena sisa pottasium permanganat menyebabkan air berwarna merah muda. Disisi lain, dosis yg tepat akan memungkinkan lolosnya mangan di effluen filter. Pada kasus pengolahan air tanah, zeolit lbh baik ditempatkan pd filter bertekanan daripada filter gravitasi krn untuk mjg tekanan discharge dr pompa sumur. Perencananan spt ini menghemat biaya pemompaan dan backwash menggunakan air dari effluent filter lain. 4. Sequestering Process proses ini biasanya digunakan untuk air baku dgn kandungan Fe dan Mn < 2mg/l, termasuk kandungan sodium silica. trisodium phosphate, hexametaphosphat, dan zinc orthophosphat. Proses ini jarang digunakan untuk pengolahan air ukuran menengah smp sistem penyediaan air domestik karn biaya besar. 5. Lime Softening Besi dan mangan lebih efektif dihilangkan dgn proses pelunakan krn dpt membuat pH mjd 9,5 yg mrpkan kondisi yg baik untuk oksidasi Fe dan Mn. Berdasarkan hubungan pH dgn kelarutan 83% besi mengendap pd pH 8,4 dan pada pH 8,8 - 9,6 besi akan mengendap 92% - 100%. Mn akan mengendap maks pd Ph 9,4 - 9,8 sebanyak 98-100%. Lime softening akan lebih efisien jika didahului dgn proses aerasi. -------------------------------------------------------------- Website: http://www.rantaunet.org ========================================================= * Berhenti (unsubscribe), berhenti sementara (nomail) dan konfigurasi keanggotaan, silahkan ke: http://rantaunet.org/palanta-setting * Posting dan membaca email lewat web di http://groups.yahoo.com/group/RantauNet/messages dengan tetap harus terdaftar di sini. -------------------------------------------------------------- UNTUK DIPERHATIKAN: - Hapus footer dan bagian yang tidak perlu, jika melakukan Reply - Besar posting maksimum 100 KB - Mengirim attachment ditolak oleh sistem =========================================================
