Proses Elektrodialisis Untuk Penyisihan Klorida Dan Pemanfaatannya Sebagai Disinfektan Pada Air Limbah Domestik Kawasan Pesisir

Trihandono, Bonifasius Mahardhika Trihandono (2022) Proses Elektrodialisis Untuk Penyisihan Klorida Dan Pemanfaatannya Sebagai Disinfektan Pada Air Limbah Domestik Kawasan Pesisir. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03211840000048-Undergraduate_Thesis.pdf Download (4MB)

Abstract

Air limbah domestik yang masuk ke unit aerated lagoon PT ITDC Nusantara Utilitas (PT ITDC NU), memiliki kandungan salinitas cukup tinggi. Hal ini terlihat dari Total Dissolved Solids (TDS) yang melebihi 1000 mg/L serta lokasi kawasan yang berada di pesisir pantai. Kandungan garam yang tinggi dapat menghambat proses pengolahan air limbah secara biologis, sehingga ada potensi untuk memaksimalkan proses biologis agar berjalan lebih baik. Setelah unit aerated lagoon terdapat proses klorinasi yang memanfaatkan senyawa sodium hipoklorit (NaOCl) dalam prosesnya. Upaya recovery klorin pada air limbah dapat menurunkan kandungan garam sekaligus menyediakan persediaan klorin, yang dapat digunakan pada proses klorinasi. Dalam penelitian ini dilakukan upaya penurunan kandungan ion klorida pada air limbah, dan recovery klorin dengan cara mengoksidasi kandungan klorida. Penelitian ini dilakukan menggunakan sistem batch reactor, dengan volume air limbah domestik yang digunakan sebesar 2 liter dan volume larutan disodium hidrogen fosfat (Na2HPO4) sebesar 2 liter. Reaktor terdiri dari tiga kompartemen yang dipisahkan oleh Anion Exchange Membrane (AEM) dan Cation Exchange Membrane (CEM). Elektroda yang digunakan ialah karbon sebagai anoda serta stainless steel sebagai katoda. Eksperimen dilakukan menggunakan variasi pH awal larutan Na2HPO4 yaitu 8, 9, dan 10. Nilai pH akan menentukan spesies klorin yang dihasilkan
setelah proses oksidasi pada kompartemen anoda. Sedangkan kuat arus operasi divariasikan menjadi 100 mA, 200 mA, dan 300 mA. Kuat arus akan menentukan tingkat penyisihan ion klorida pada air limbah serta tingkat pembentukan klorin pada kompartemen anoda yang berada pada chlorine tank. Parameter yang akan diamati saat diberikan perlakuan yaitu pH, TDS, dan kandungan klorida pada wastewater tank. Sementara itu parameter yang akan diamati pada chlorine tank ialah pH, TDS, klorida, dan klorin selama proses elektrodialisis.Air limbah domestik PT ITDC NU memiliki karakteristik yaitu pH 6,11, TDS 742 mg/L, klorida (Cl-) 673 mg/L, TSS 50 mg/L, BOD 19,73 mg/L, dan COD 168 mg/L. Kondisi optimum ditunjukkan oleh variasi kuat arus 100 mA dan pH 8 dengan waktu operasi selama 8 jam dapat menyisihkan kandungan klorida pada air limbah domestik yang telah ditambahkan konsentrasi klorida 2800 mg/L sebesar 40,22%, serta menghasilkan klor aktif 16,8 mg/L dengan pH akhir 7,42. Nilai pH akhir larutan pada variasi ini menunjukkan bahwa senyawa klorin berupa asam hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl-) dengan perbandingan 50%:50%. Pembubuhan klorin dari proses elektrodialisis pada air limbah domestik menunjukkan penurunan pada parameter TSS sebesar 25,93-33,33%; parameter BOD sebesar 40,77-45,70%; dan parameter COD sebesar 37,74-38,00%.
================================================================================================================================
Domestic wastewater stream down to PT ITDC Nusantara Utilitas’ (PT ITDC NU) aerated lagoon has high salinity. Total Dissolved Solids (TDS) that is more than 1000 mg/L and location of the tourism area is in coastal areas can be used as the indicators. A high concentration of salt may reduce efficiency of biological treatment, so there is the possibility to get better output of the process. After the aerated lagoon, there is a chlorination process utilizes sodium hypochlorite (NaOCl) as the disinfectant. Chlorine recovery of the wastewater can both remove salt concentration and provide chlorine that can be used thereafter. In this study, there were efforts to reduce chloride content in wastewater and to recover chlorine by oxidizing the chloride content. This research uses a batch reactor with 2 liters of domestic wastewater and 2 liters of disodium hydrogen phosphate (Na2HPO4) solution. The reactor consists of three-compartment that is separated by Anion Exchange Membrane (AEM) and Cation Exchange Membrane (CEM). Experiments were carried out by varying the initial pH of Na2HPO4 solution to 8, 9, and 10. The pH value will indicate the chlorine species produced after the oxidation process in the anode compartment. While, the operating current is varied into 100 mA, 200 mA, and 300 mA. The operating current will determine the level of chloride ion removal in the wastewater as well as the level of chlorine formation in the anode compartment of chlorine tank. Observation in the experiment will be done on pH value, TDS, and chloride content in the wastewater tank. Meanwhile, observation in the chlorine tank will be on pH value, TDS, chloride content, and chlorine concentration throughout the process.Domestic wastewater of PT ITDC NU has pH value of 6,11, TDS of 742 mg/L, chloride concentration (Cl-) of 673 mg/L, TSS of 50 mg/L, BOD of 19,73 mg/L, and COD of 168 mg/L.
The optimum condition is shown by the operating current of 100 mA and pH value of 8 which is operated for 8 hours. This condition can remove chloride content in domestic wastewater to which chloride concentration of 2800 mg/L has been added up to 40,22%, and produces 16,8 mg/L of active chlorine with final pH of 7,42. The final pH value of this variation indicates that active chlorine compounds are in the form of hypochlorous acid (HOCl) and hypochlorite ion (OCl-) with a ratio of 50%:50%. The addition of chlorine from the electrodialysis process to domestic wastewater showed a decrease in the TSS up to 25.93-33.33%; BOD up to 40,77-45,70%; and COD up to 37,74-38,00%.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSL 628.362 Tri p-1 2022
Uncontrolled Keywords:	air limbah domestik, elektrodialisis, klorida, klor aktif, oksidasi, domestic wastewater, electrodialysis, chloride, active chlorine, oxidation
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD646 Sewage--Purification
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	03 Dec 2024 03:18
Last Modified:	03 Dec 2024 03:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/115882

Actions (login required)

View Item