Dalam semua aktivitas manusia, dihasilkan air limbah yang harus diolah. IPAL, atau Instalasi Pengolahan Air Limbah, bertanggung jawab untuk mengolah air ini, baik yang berasal dari aktivitas perkotaan, industri, dan pertanian. Pengolahan ini penting untuk melindungi lingkungan, karena pembuangan air limbah yang tidak diolah dapat melepaskan zat beracun yang merusak ekosistem, mencemari sumber air, dan menyebabkan bencana ekologi. Pemurnian air yang memadai adalah kunci untuk melestarikan sumber daya air dan menjamin kelestarian lingkungan.
Hari ini kita akan mempelajari apa itu pemurni air, cara kerjanya, berbagai proses pengolahan yang dilakukan, dan keuntungan yang diberikannya.
Apa itu pemurni dan bagaimana cara kerjanya?
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) adalah fasilitas industri yang bertujuan untuk mengolah air kotor (limbah) untuk menghilangkan kontaminan yang ada di dalamnya. Air limbah berasal dari berbagai sumber: perkotaan, industri dan pertanian. Proses pemurnian memungkinkan air yang telah diolah dikembalikan ke saluran alami seperti sungai, laut atau danau, dengan aman, tanpa berdampak negatif terhadap lingkungan. Instalasi pengolahan juga memainkan peran penting dalam penggunaan kembali air untuk keperluan pertanian atau industri, sehingga berkontribusi dalam menghemat sumber daya yang sangat dibutuhkan.
Pengoperasian stasiun-stasiun ini didasarkan pada pembagian pengobatan menjadi beberapa tahap. Tergantung pada tingkat pemurnian yang diperlukan, air dapat beralih dari pengolahan dasar ke pengolahan lanjutan, yang dikenal sebagai pengolahan tersier, yang membuatnya bahkan cocok untuk digunakan kembali dalam proses manusia tertentu.
Kami akan menganalisis secara rinci tahapan pengolahan air limbah di IPAL.
Proses pengolahan air di pabrik pemurnian
Agar air limbah dapat dikembalikan ke lingkungan alaminya, perlu dilakukan serangkaian pengolahan yang bertujuan untuk menghilangkan limbah dan kontaminan yang ada. Tergantung pada sifat air limbah, instalasi pengolahan menerapkan proses yang berbeda. Fase-fase ini biasanya dibagi sebagai berikut:
- Perawatan awal: Pada fase ini, benda-benda besar yang dapat merusak peralatan pabrik, seperti ranting, plastik, atau batu, dihilangkan.
- Perawatan utama: Fokusnya adalah pada penghilangan padatan tersuspensi dan material terapung, seperti gemuk dan minyak. Ini mungkin juga melibatkan dekantasi atau sedimentasi.
- Perawatan sekunder: Pada langkah ini, kontaminan organik dihilangkan melalui proses biologis di mana mikroorganisme menguraikan bahan organik.
- Perawatan tersier: Suatu proses lanjutan yang berupaya menghilangkan patogen, fosfat, nitrat, dan nutrisi lain yang masih ada dalam air yang diolah.
Selanjutnya, kita akan mempelajari masing-masing perawatan ini.
Perawatan awal
Pretreatment merupakan tahap pertama yang dilakukan di instalasi pengolahan. Fungsi utamanya adalah untuk mencegah benda besar dan berat merusak peralatan yang digunakan pada tahap selanjutnya. Selama proses ini, kisi-kisi dan saringan memerangkap material seperti ranting, plastik, dan batu. Selain itu, diampelas, yang terdiri dari penghilangan pasir dan partikel lain yang lebih berat dari air. Di sisi lain, menurun Bertanggung jawab untuk menghilangkan minyak dan lemak yang mengapung di permukaan menggunakan pelampung.
Perawatan primer
Pengolahan primer difokuskan pada pengurangan jumlah padatan tersuspensi di dalam air. Hal ini dilakukan dengan menggunakan decanter dimana partikel terbesar jatuh ke dasar karena aksi gravitasi, suatu proses yang dikenal sebagai pengendapan. Metode ini efektif menghilangkan hingga 40% padatan tersuspensi. Proses yang saling melengkapi adalah proses pengapungan, yang memungkinkan penghilangan bahan yang lebih ringan seperti minyak dan lemak, yang sebelumnya tidak dihilangkan pada perlakuan awal. Fase ini mungkin juga mencakup penggunaan bahan kimia untuk mengatur pH air, suatu proses yang dikenal sebagai penetralan.
Perawatan sekunder
Pengolahan sekunder terutama menggunakan proses biologis untuk menghilangkan sisa bahan organik di dalam air. Mikroorganisme memainkan peran penting dalam tahap ini, karena mereka menguraikan bahan organik menjadi air, biomassa, dan gas. Proses ini dapat dilakukan dalam kondisi oksigen (proses aerobik) atau tanpa oksigen (proses anaerobik).
- Proses aerobik: Dengan menyuntikkan udara, mikroorganisme aerobik yang ada di dalam air menguraikan bahan organik, menghilangkan senyawa nitrogen dan unsur lain yang dapat menyebabkan fenomena berbahaya seperti eutrofikasi.
- Proses anaerobik: Tanpa kehadiran oksigen, bakteri anaerob menguraikan bahan organik menghasilkan metana, air dan karbon dioksida.
Teknik yang populer dalam pengobatan sekunder adalah teknik lumpur aktif, di mana mikroorganisme berflokulasi partikel menghasilkan lumpur yang nantinya harus dibuang. Mereka juga menyoroti tempat tidur bakteri dan penggunaan filter hijau, di mana tumbuhan khusus menyerap nutrisi dari air.
Perawatan tersier
Dalam situasi tertentu, diperlukan pengolahan yang lebih teliti sebelum air dapat digunakan kembali atau dibuang ke badan air. Pengolahan tersier berupaya menghilangkan agen patogen, nutrisi seperti nitrat dan fosfat, serta polutan mikro lainnya. Proses tersier meliputi penggunaan radiasi ultraviolet, filtrasi tingkat lanjut, pertukaran ion, dan desinfeksi menggunakan klorin atau ozon. Dalam beberapa kasus, ini digunakan Osmosis terbalik, suatu proses yang memungkinkan penghapusan garam yang terlarut dalam air.
Pengolahan lumpur
Produk sampingan yang tidak bisa dihindari dari pengolahan air limbah adalah pembentukan lumpur, produk sampingan yang dihasilkan terutama selama fase pengendapan. Hal ini harus dikelola dengan baik agar tidak mencemari lingkungan. Ada beberapa proses yang dilakukan untuk mengolah lumpur ini, seperti fermentasi anaerobik di dalam reaktor yang menghasilkan metana yang dapat digunakan sebagai biogas, atau dehidrasi menggunakan mesin sentrifugal yang dapat digunakan sebagai pupuk.
Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, instalasi pengolahan air limbah memainkan peran penting dalam melindungi lingkungan dan kesehatan masyarakat melalui pemurnian air dan penggunaan kembali limbah.