Cara Menentukan Dosis Caustic Soda dan Tawas untuk Penjernihan Air Waduk (Kontrol pH di WTP)
Cara Menentukan Dosis Caustic Soda dan Tawas untuk Penjernihan Air Waduk (Kontrol pH di WTP)
Penjernihan air waduk yang keruh umumnya dilakukan lewat proses koagulasi–flokulasi–pengendapan, lalu filtrasi dan desinfeksi. Dalam praktik di lapangan, dua bahan kimia yang sering dipakai adalah:
- Tawas / Aluminium sulfate (Al2(SO4)3) sebagai koagulan untuk menggumpalkan partikel koloid (penyebab kekeruhan) agar mudah mengendap.
- Caustic soda / Natrium hidroksida (NaOH) sebagai penyetel pH (menaikkan pH) karena penggunaan tawas sering membuat pH turun.
Kunci keberhasilan bukan hanya “menambah bahan kimia”, tetapi menentukan dosis yang tepat berdasarkan uji jar test dan memantau pH air hasil.
Kenapa air waduk perlu koagulasi?
Air waduk/sungai/sumur yang tampak keruh biasanya mengandung lumpur koloidal dan bisa juga membawa zat pencemar (mis. residu deterjen/pestisida). Partikel koloid ukurannya sangat kecil sehingga sulit diendapkan tanpa bantuan koagulan.
Di sinilah tawas bekerja: ia membantu partikel koloid saling bertumbukan dan membentuk gumpalan (flok), lalu flok tersebut dapat mengendap di bak pengendapan.
Peran tawas vs caustic soda (NaOH)
Tawas (Aluminium sulfate)
- Fungsi utama: memisahkan dan mengendapkan kotoran (mengurangi kekeruhan).
- Catatan penting: tawas bukan untuk membunuh kuman, dan umumnya membuat pH air turun.
Caustic soda (NaOH)
- Fungsi utama: menaikkan pH (menetralkan kecenderungan asam akibat penambahan tawas).
- Target pH hasil yang umum dipakai di lapangan (mengacu praktik pada dokumen ini): pH normal 6,8–7,2.
Gambaran alur proses di WTP (skala kecil-menengah)
Contoh alur proses yang digunakan pada sistem WTP berkompartemen:
- Air baku masuk ke ruang pengaduk 1.
- Dosing kimia (tawas + NaOH) diteteskan/diinjeksikan ke aliran masuk agar cepat tercampur.
- Air mengalir ke ruang pengaduk 2 (pencampuran lebih merata).
- Masuk ke ruang pengendapan (flok mengendap; biasanya ada pipa penguras lumpur di bawah).
- Air jernih masuk ke ruang penampungan, lalu dipompa ke distribusi.
Catatan: pada sistem lain, setelah pengendapan bisa ditambah filtrasi (mis. pasir/karbon aktif) dan desinfeksi (kaporit/klorin) sesuai standar kualitas yang dituju.
Cara menentukan dosis: mulai dari Jar Test, lalu validasi di lapangan
Langkah A — Tentukan dosis awal dari Jar Test
Jar test dilakukan dengan sampel air baku, lalu dicari dosis yang menghasilkan air paling jernih (dan pH masih bisa dikendalikan).
Pada dokumen studi lapangan ini, contoh hasil jar test yang dipakai sebagai titik awal:
- Tawas (Alum): 24 ppm (pH turun)
- Caustic soda: 7 ppm (pH naik kembali)
Langkah B — Hitung kebutuhan bahan kimia untuk durasi operasi
Jika sistem menggunakan dosing tank (tandon larutan kimia) yang akan habis dalam waktu tertentu, kebutuhan bahan kimia dapat dihitung dengan pendekatan:
Kebutuhan additif = (waktu habis dosing tank) × (debit air masuk) × (dosis ppm)
Agar tidak membingungkan, praktisnya di lapangan Anda bisa menyamakan satuan dulu:
- Debit air masuk: m3/jam
- Waktu operasi: jam
- Konsentrasi: ppm (≈ mg/L)
Pada dokumen, hasil akhirnya dinyatakan dalam kg kebutuhan bahan.
Langkah C — Tentukan debit tetes (dosing) dari tandon
Jika volume tandon diketahui dan target waktu habisnya ditentukan:
Debit tandon (Q) = Volume tandon / Waktu habis
Contoh dari dokumen:
- Volume tandon: 500 L
- Waktu habis: 10 jam
Q = 500 / 10 = 50 L/jam ≈ 13,89 mL/detik
Contoh hasil percobaan lapangan (ringkas)
Berikut ringkasan 4 kali percobaan aplikasi dosis pada WTP dengan sumber air waduk.
Parameter tetap yang dicatat
- Debit air masuk contoh: 4,4 L/detik = 15,84 m3/jam
- pH dipantau di: air baku (waduk), bak WTP (bak ke-4), dan keran rumah (distribusi)
Ringkasan percobaan
| Percobaan | Dosis tawas | Dosis NaOH | Durasi alir inlet | Catatan hasil utama |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 24 ppm | 7 ppm | 10 jam | Masih kurang jernih; pH di distribusi ~7,31 |
| 2 | 28 ppm | 7 ppm | 8 jam | Lebih jernih, tapi pH tinggi (dipengaruhi hujan lebat) |
| 3 | 28 ppm | 4 ppm | 8 jam | pH turun (hasil akhir rendah) → NaOH dianggap kurang |
| 4 | 28 ppm | 7 ppm | 8 jam | Hasil jernih, pH normal 6,8–7,2 (kondisi cuaca normal) |
Detail angka (sesuai dokumen)
Percobaan 1 (rujukan awal dari jar test)
- Dosis: tawas 24 ppm; NaOH 7 ppm
- Perhitungan kebutuhan (10 jam, 15,84 m3/jam):
- Tawas: 10 × 15,84 × 24 = 3,8 kg
- NaOH: 10 × 15,84 × 7 = 1,1 kg
- pH: Air baku ~7,18 | Bak 4 ~7,49 | Keran rumah ~7,31
Percobaan 2 (tawas dinaikkan agar lebih jernih)
- Dosis: tawas 28 ppm; NaOH 7 ppm; durasi 8 jam
- Kebutuhan:
- Tawas: 8 × 15,84 × 28 = 3,548 kg
- NaOH: 8 × 15,84 × 7 = 0,887 kg
- pH (catatan dokumen: hujan lebat → pH air baku naik): Air baku ~7,46 | Bak 4 ~7,83 | Keran rumah ~7,71
Percobaan 3 (NaOH diturunkan untuk menekan pH, ternyata kebablasan turun)
- Dosis: tawas 28 ppm; NaOH 4 ppm; durasi 8 jam
- Kebutuhan:
- Tawas: 3,548 kg (tetap)
- NaOH: 8 × 15,84 × 4 = 0,506 kg
- pH: Air baku ~6,97 | Bak 4 ~6,70 | Keran rumah ~6,58
Percobaan 4 (kembali ke NaOH 7 ppm pada cuaca normal)
- Dosis: tawas 28 ppm; NaOH 7 ppm; durasi 8 jam
- Kebutuhan:
- Tawas: 3,548 kg
- NaOH: 0,887 kg
- pH: Air baku ~7,54 | Bak 4 ~6,96 | Keran rumah ~7,02
Kesimpulan praktis dari rangkaian percobaan:
- Dosis tawas 28 ppm menghasilkan kejernihan yang baik.
- Penyetelan pH sangat dipengaruhi dosis NaOH dan kondisi cuaca (mis. hujan dapat mengubah karakter air baku).
- Kombinasi yang dinilai “pas” pada kondisi cuaca normal: tawas 28 ppm + NaOH 7 ppm.
Hal-hal yang perlu dipantau (supaya tidak salah dosis)
- Kekeruhan/kejernihan visual (idealnya plus alat turbidity meter jika ada).
- pH air baku dan pH air hasil (minimal di outlet WTP dan titik distribusi).
- Debit air masuk (perubahan debit mengubah kebutuhan kimia).
- Cuaca (hujan/banjir dapat mengubah pH dan karakter air waduk).
- Konsistensi pencampuran (dosing harus masuk pada titik yang cepat tercampur, dan pengadukan cukup).
Catatan keselamatan kerja (wajib)
- NaOH (caustic soda) bersifat korosif. Gunakan APD: sarung tangan karet, kacamata pelindung, masker/face shield bila perlu.
- Selalu ikuti SOP penanganan bahan kimia dan prosedur pengenceran/penyimpanan.
- Jangan mencampur bahan kimia sembarangan tanpa kontrol dan tanpa pelatihan.
Penutup
Menentukan dosis tawas dan caustic soda yang tepat untuk penjernihan air waduk sebaiknya dilakukan dengan kombinasi:
- Jar test (untuk titik awal),
- uji aplikasi lapangan bertahap (trial),
- dan kontrol pH yang disiplin.
Dari contoh penerapan pada sistem WTP berkompartemen, dosis tawas yang lebih tinggi meningkatkan kejernihan, sementara NaOH berperan menjaga pH agar tetap pada rentang normal.
