Big Promo UV Viqua S5Q-PA ~ Setiap Hari

Click Me!
Anda sering mendengar istilah COD, TOC, dan BOD? Apa bedanya? Baca di sini.

Hampir pada semua plantasi treatment air limbah diperlukan pengukuran salah satu atau semua dari ketiga parameter, COD, TOC, dan BOD, untuk mengidentifikasi nilai polusi pada air. Tipikalnya, pengukuran nilai tersebut memenuhi hubungan:
Nilai COD > Nilai TOC > Nilai BOD
COD atau Chemical Oxygen Demand adalah pengukuran total dari semua bahan kimia di air yang dapat dioksidasi.

TOC atau Total Organic Carbon adalah pengukuran dari karbon organik.

BOD atau Biochemical/Biological Oxygen Demand adalah pengukuran makanan (atau karbon organik) bakteri yang dapat dioksidasi. Pengukuran biologi-kimia bersifat interchangable khususnya dalam monitoring polutan air.

COD biasanya merupakan pengukuran bahan-bahan kimia, yang prosesnya simpel dan mudah dilakukan dengan peralatan yang tepat hanya dalam waktu 2 jam.

TOC membutuhkan peralatan yang lebih mahal namun pengukurannya sangat cepat, hanya dalam hitungan menit saja.

BOD lebih lama pengukurannya, biasanya membutuhkan waktu 5 hari.

Tujuan Pengukuran COD

Pengukuran nilai-nilai ini merupakan standar regulasi pemerintah untuk menentukan jumlah polusi dalam arus air, dengan tujuan untuk mengontrol dan membatasi jumlah bahan kimia yang 'boleh' mengkontaminasi danau dan sungai jika ditinggalkan dalam bentuk limbah akhir (pasca treatment).

Beberapa perkotaan ingin mengukur jumlah bahan kimia pada air masukan untuk memastikan dan mengukur seberapa banyak treatment tambahan apabila dibutuhkan untuk mendapatkan air bersih yang didistribusikan ke rumah-rumah.

Tidak hanya penting untuk mengetahui pengukuran mana yang sedang Anda lakukan, tetapi mengapa, bagaimana sampel diambil, dan variasi metode performa.

Sampah masuk, sampah keluar, prosedur sampling yang tepat, dan metode pengambilan, semuanya adalah hal yang sangat penting dan dapat membuat perbedaan apakah melanggar ijin atau tidak.

Jangan hanya karena hasil pengukuran BOD dikeluarkan oleh sebuah laboratorium, berarti prosedur nya eksak sama dengan pengukuran yang dilakukan oleh laboratorium lain.

Tahukah kamu bahwa beberapa laboratorium tidak menambahkan bibit bakteri? Jika terdapat sedikit bakteri di sampel, hasil BOD akan tampak rendah. Jika pada pengukuran limbah terdapat biosida, hasil BOD juga akan rendah.

Jika terdapat kadar amonia atau alga pada air sampel, pembacaan BOD tinggi salah akan muncul. Jika sampel didiamkan beberapa hari dan muncul septik sebelum pengukuran dilakukan, air akan membutuhkan lebih banyak oksigen dan jika tidak diatur secara tepat, pembacaan yang salah kembali akan muncul.

Test COD mengukur semua karbon organik terkecuali beberapa aromatik (seperti benzene, toluene, phenol, dan lain-lain) yang tidak teroksidasi secara sempurna dalam reaksi. COD adalah reaksi oksidasi termal, sehingga, substansi-substansi tereduksi lainnya seperti sulfida, sulfit, dan ferrous iron akan teroksidasi dan dilaporkan sebagai COD. NH3-N (ammonia) TIDAK dioksidasi sebagai COD.

Untuk mengukur kebutuhan oksigen, biochemical oxygen demand (BOD) mengandalkan bakteri untuk mengoksidasi materi organik yang sudah tersedia selama periode inkubasi 5 hari.

COD menggunakan bahan kimia untuk mengoksidasi materi organik. Secara umum COD cenderung dipilih dibandingkan BOD untuk pengukuran kontrol proses karena hasilnya lebih mudah diulang dan didapatkan hanya dalam waktu 2 jam dibandingkan 5 hari pengukuran BOD.

Dalam waktu 5 hari, tentu kondisi plantasi treatment air limbah sudah berbeda, sehingga monitor dan kontrol real time tidak dapat mengandalkan hasil pengukuran BOD.

BOD mensimulasikan proses plantasi treatment sebenarnya dengan mengukur maikroorganisme material organik yang dapat dioksidasi. Meski COD comparable dengan BOD, sebenarnya COD mengukur materi yang dioksidasi secara kimiawi.

Pengukuran COD bukanlah pengganti pengukuran BOD; namun biasanya terdapat rasio tipikal antara kedua tes ini setelah pengukuran berkala selama periode tertentu.

Untuk sampel industri, COD bisa jadi satu-satunya pengukuran yang dilakukan karena keberadaaan bibit bakteri atau gangguan kimia lainnya akan mengganggu penentuan BOD, sehingga nilai nya memiliki error yang besar pada kondisi air treatment sebenarnya.

Pengukuran COD juga memberikan pengukuran yang cepat yang dibutuhkan banyak sistem treatment untuk penentuan keputusan terkait pengaturan ulang kontrol proses. Banyak laboratorium industri dan perkotaan menemukan pengukuran COD dan BOD secara paralel bermanfaat karena pengukuran COD dapat dijadikan sebagai target rentang spesifik BOD.

Definisi Konduktivitas

Konduktivitas dari sebuah substansi didefinisikan sebagai 'kemampuan atau daya untuk mengkonduksi atau meneruskan panas, listrik, atau suara'.

Satuan konduktivitas adalah Siemens per meter [S/m] dalam SI dan millimhos per sentimeter [mmho/cm] dalam satuan kustom U.S. Simbol konduktivitas adalah k atau s.

Konduktivitas Listrik / Electrical conductivity (EC)

Arus listrik yang dihasilkan dari gerak partikel bermuatan akibat gaya dilakukan pada nya berasal dari pengaplikasian medan listrik. Pada material padatan arus muncul dari aliran elektron, yang disbeut konduksi listrik.

Pada semua konduktor, semikonduktor, dan banyak material yang terinsulasi hanya konsuksi listrik yang ada, dan konduksi listrik sangat tergantung banyak elektron yang tersedia untuk berpartisipasi pada proses konduksi.

Sebagian besar logam adalah konduktor listrik yang sangat baik, karena banyaknya elektron bebas yang dapat dieksitasi di kondisi energi yang kosong dan tersedia.

Pada air dan material atau fluida ionik, sumasi gerakan dari ion bermuatan terjadi. Fenomena ini menghasilkan arus listrik dan disebut konduksi ionik. Konduktivitas listrik didefisinkan sebagai perbandingan antara rapat arus (J) dan intensitas medan listrik (e) dan kebalikannya adalah resistivitas (r, [W*m]):
s = J/e = 1/r
Perak memiliki konduktivitas paling banyak dari semua logam: 63 x 106 S/m.

Konduktivitas Air

Air murni bukanlah konduktor listrik yang baik. Air destilasi biasa dalam equilibrium dengan karbon dioksida memiliki konsuktivitas sekitar 10 x 10-6 W-1*m-1 (20 dS/m).

Karena arus listrik ditransportasikan oleh ion dalam larutan, konduktivitas meningkat saat konsentrasi ion meningkat. Sehingga kondukstivitas meningkat saat air melarutkan substansi ionik.

Konduktivitas air tipikal
Air ultra murni 5.5 · 10-6 S/m
Air minum 0.005 – 0.05 S/m
Air laut 5 S/m

Konduktivitas Listrik dan TDS

TDS atau Total Dissolved Solids adalah pengukuran dari total ion di dalam larutan. EC sebenarnya adalah pengukuran aktivitas ion di dalam larutan dalam aspek kapasitas nya untuk meneruskan arus.

Pada larutan dilute, TDS dan EC sebanding. TDS dari sampel air didasarkan pada pengukuran nilai EC dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
TDS (mg/l) = 0.5 x EC (dS/m or mmho/cm) or = 0.5 * 1000 x EC (mS/cm)
Hubungan di atas dapat juga digunakan untuk memverifikasi analisis kimiawi air, namun tidak berlaku pada air limbah.

Saat konsentrasi larutan semakin meninggi (TDS > 1000 mg/l, EC > 2000 ms/cm), jarak dekat ion-ion dalam larutan menekan aktivitas mereka, dan konsekuensinya adalah kemampuan larutan tersebut dalam meneruskan arus, meskipun jumlah fisik dari dissolved solids tidak dipengaruhi.

Pada nilai TDS yang tinggi, ratio TDS/EC meningkat dan hubungan nya cenderung ke nilai perbandingan
TDS = 0.9 EC
Pada kasus ini, hubungan di atas tidak bisa digunakan dan setiap sampel harus dikarakterisasi secara terpisah (pengukuran konduktivitas dan pengukuran EC).

Untuk air dengan tujuan pertanian dan irigasi, nilai EC dan TDS berkaitan satu sama lain dan dapat dikonversi dengan akurasi sekitar 10% menggunakan rumus berikut:
TDS (mg/l) = 640 EC (ds/m atau mmho/cm)
Dengan proses reverse osmosis, air dipaksakan menembus membran semi-impermeable, menyisakan ketidakmurnian di belakangnya. Proses ini sanggup menghilangkan 95-99 % TDS memberikan air murni atau ultra murni.

Pengukuran Konduktivitas Air

Untuk mengukur konduktivitas air digunakan conductivity meter, yaitu produk conductivity / TDS meter yang dijual Ady Water ini.


Spesifikasi Conductivity / TDS Meter Lutron YK-22CT

Sirkuit 1 chip mikroprosesor sirkuit LSI
Display 51 mm x 32 mm dual function LCD display
Pengukuran Ukuran Rentang Akurasi
Conductivity 2 mS ( 0.2 to 2,000 mS ) + (3%F.S+1d)
20 mS (2 to 20.00 mS )
TDS 2,000 PPM ( 132 to 1,320 PPM )
20,000 PPM ( 1,320 to 13,200 PPM )
Temperature 0 to 60 ℃ ℃ +0.8C
32 to 140 ℉ ℉ +0.8F
Memory Rekaman maks, minimum, dan rataan
Kelembaban operasi Max 80% R.H
Power Current mA. Approx. DC 6.0 mA. Approx. DC 4.2
Berat 210 g/0.46 LB ( meter only ).
290 g/0.64 LB ( meter and probe ).
Dimensi Mian meter 195 x 68 x 30 mm ( 7.6 x 2.6 x 1.2 inch )
Probe Conductivity/TDS Round, 22 mm Dia. x 120 mm length.
Aplikasi
Akuarium MakananIndustri kertas Sekolah dan Universitas
Minuman FotografiIndustri plating Kolam renang
Perikanan LaboratoriumQuality Control Water conditioning

Aplikasi Conductivity Meter

Conductivity Meter sering digunakan pada bidang hydroponics, pembudidayaan habitat air, dan purifikasi air untuk memonitor kandungan nutrisi, garam, atau ketidakmurnian pada air, memanfaatkan nilai kondukvititas yang spesifik per substansinya.

Catatan Kunci

  • Nilai konduktivitas listrik berkaitan pada jumlah ion yang tersedia untuk dieksitasi
  • Sebagian besar logam memiliki jumlah ion yang banyak, oleh karena itu memiliki nilai konduktivitas listrik yang tinggi
  • Jika logam tersebut larut dalam pelarut (misalnya air), maka nilai konduktivitas listrik pada air tersebut meningkat
    Artinya, ketika kita mengukur air dan didapat nilai konduktivitas listrik yang tinggi, berarti air tersebut melarutkan banyak unsur dengan nomor ion tinggi, atau dapat diperkirakan logam
  • Untuk menurunkan TDS salah satunya dengan membran reverse osmosis
  • Kita dapat melakukan double check dengan mengukur nilai konduktivitas listrik di awal dan di akhir treatment

Fase Materi: Padatan, Cairan, dan Gas

Dalam ilmu fisika, fase materi adalah salah satu karakteristik materi.Ada empat fase fundamental materi, yaitu padatan (solid), cairan (liquid), gas, dan plasma. Banyak fase lain yang hanya ada dalam situasi ekstrim, seperti kondensasi Bose–Einstein condensates, materi neutron-degenerate dan plasma quark-gluon, yang hanya terjadi pada situasi ekstrim dingin, extreme rapat, dan ekstrim energi tinggi. Beberapa fase diyakini oleh para fisikawan tetapi baru bersifat teori.
4 fase fundamental materi berurutan searah jarum jam dari kiri atas: padatan (patung es), cairan (air), plasma (percikan listrik), dan gas (udara di sekitar awan)

Padatan / Solid

Dalam fase padatan (solid), partikel seperti ion, atom, atau or molekul sangat rapat dan 'terpaket' bersama.Gaya antar partikel kuat sehingga partikel tidak bisa bergerak secara bebas tetapi hanya bisa bergetar. Hasilnya, padatan memiliki bentuk dan volume yang tetap dan stabil.

Campuran Fase Materi

Campuran antara materi-materi yang memiliki fasa berbeda dapat terjadi. Semisal apabila Anda menyeduh kopi. Anda mencampur bubuk kopi atau gula yang memiliki fase padatan dengan air panas yang memiliki fasa cairan. Setelah diaduk, apakah Anda dapat membedakan antara bubuk kopi dengan air?

Air kopi adalah campuran antara air (cairan) dan bubuk kopi (padatan)
Campuran bisa berarti larutan (solution) atau suspensi (suspension). Perbedaan diantaranya adalah ukuran partikel yang terlibat.
  • Larutan adalah campuran padatan dengan cairan di level ion atau molekul. Larutan biasanya transparan, yang berarti kita dapat melihat menembusnya
  • Suspensi memiliki padatan dengan ukuran yang lebih besar, sehingga kita melihat "awan" di dalam campuran air
Nilai padatan baik yang terlarut ataupun tersuspensi dalam suatu cairan adalah salah satu parameter penting dalam filter air. Secara terminologi, kita menyebutnya sebagai TDS (Total Dissolved Solids / Total Padatan Terlarut) dan TSS (Total Suspended Solids / Total Padatan Tersuspensi). Di artikel ini, kita akan membahas mengenai TSS.

Total Suspended Solids (TSS)

Total Suspended Solids (TSS) adalah padatan dalam air yang terjebak oleh filter. TSS dapat mencakup berbagai macam bahan, seperti lumpur, tanaman membusuk dan jasad hewan, dan limbah industri. Konsentrasi padatan tersuspensi yang tinggi dapat menyebabkan banyak masalah bagi kesehatan dan kehidupan habitat air.

Tingginya kandungan TSS dapat memblokir cahaya dari mencapai vegetasi terendam. Sebagai jumlah cahaya yang melewati air berkurang, fotosintesis melambat. Mengurangi tingkat fotosintesis menyebabkan oksigen terlarut kurang akan dirilis ke dalam air oleh tanaman. Jika lampu benar-benar diblokir dari tanaman tinggal bawah, tanaman akan berhenti memproduksi oksigen dan akan mati. Sebagai tanaman membusuk, bakteri akan menggunakan bahkan lebih banyak oksigen dari air. Oksigen terlarut dapat menyebabkan membunuh ikan. Tinggi TSS juga dapat menyebabkan peningkatan suhu air permukaan, karena partikel menyerap panas dari sinar matahari. Hal ini dapat menyebabkan kadar oksigen terlarut jatuh lebih jauh (karena air hangat dapat menahan kurang DO), dan dapat membahayakan kehidupan air di banyak cara lain, seperti dibahas di bagian suhu

Penurunan kejernihan air yang disebabkan oleh padatan tersuspensi dapat mempengaruhi kemampuan ikan untuk melihat dan menangkap makanan. Padatan dapat menyumbat insang ikan, mengurangi tingkat pertumbuhan, menurunkan resistensi terhadap penyakit, dan mencegah telur dan perkembangan larva. Ketika padatan tersuspensi mengendap di bawah badan air, mereka dapat menutupi telur ikan dan serangga air, serta tercekik baru menetas larva serangga. Menetap sedimen dapat mengisi ruang antara batuan yang bisa digunakan oleh organisme air untuk rumah..

TSS yang tinggi dalam badan air sering dapat berarti konsentrasi yang lebih tinggi dari bakteri, nutrisi, pestisida, dan logam di dalam air. Polutan ini dapat melampirkan ke partikel sedimen di darat dan akan dibawa ke badan air dengan air hujan. Di dalam air, polutan dapat dilepaskan dari sedimen atau perjalanan jauh hilir.

TSS dapat menyebabkan masalah untuk keperluan industri, karena padatan dapat menyumbat atau menjelajahi pipa dan mesin.

Pengukuran Total Suspended Solids

Untuk mengukur TSS, sampel air disaring melalui pre-ditimbang filter. Residu yang tertahan pada saringan dikeringkan dalam oven pada 103 - 105°C sampai berat filter perubahan tidak lagi. Peningkatan berat filter merupakan total padatan tersuspensi. TSS juga dapat diukur dengan menganalisis total padatan dan mengurangi total padatan terlarut.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Total Suspended Solids

  • Laju aliran yang sangat deras
    Laju aliran dari badan air merupakan faktor utama dalam konsentrasi TSS. Air mengalir cepat dapat membawa lebih partikel dan sedimen yang lebih besar berukuran. Hujan lebat dapat mengambil pasir, lumpur, tanah liat, dan partikel organik (seperti daun, tanah, partikel ban) dari tanah dan membawanya ke permukaan air. Perubahan laju aliran juga dapat mempengaruhi TSS; jika kecepatan atau arah air meningkat saat ini, partikel dari sedimen bawah dapat disuspensi.
  • Longsoran
    Erosi tanah yang disebabkan oleh gangguan dari permukaan tanah. Erosi tanah dapat disebabkan oleh Bangunan dan Konstruksi Jalan, Kebakaran Hutan, Logging, dan Pertambangan. Partikel tanah yang tererosi dapat dilakukan oleh stormwater ke permukaan air. Hal ini akan meningkatkan TSS dari badan air.
  • Limpasan perkotaan
    Selama acara badai, partikel tanah dan puing-puing dari jalan-jalan dan kawasan industri, komersial, dan residensial dapat dicuci ke sungai. Karena jumlah besar trotoar di daerah perkotaan, infiltrasi menurun, kecepatan meningkat, dan daerah menetap alam telah dihapus. Sedimen dilakukan melalui saluran badai langsung ke sungai dan sungai.
  • Air Limbah
    Air buangan dari Tanaman Pengolahan Air Limbah (TPAL) dapat menambahkan padatan tersuspensi ke sungai. Air limbah dari rumah berisi sisa makanan, kotoran manusia, dan bahan padat lainnya yang kita meletakkan saluran air kita. Sebagian besar padatan dikeluarkan dari air di TPAL sebelum dibuang ke sungai, tetapi pengobatan tidak dapat menghilangkan segalanya.
  • Membusuknya Tumbuhan dan Hewan
    Saat tanaman dan jasad hewan mengalami pembusukan, partikel organik tersuspensi dilepaskan dan dapat berkontribusi pada konsentrasi TSS.

Standar Kualitas Air Mengenai Total Suspended Solids

Baik US Environmental Protection Agency (US EPA) atau Negara Bagian Colorado memberikan standar untuk TSS dalam air minum. Colorado Departemen Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan Air Divisi Quality Control (CDPHE-WQCD) peraturan (5 CCR 1002-1031) menyatakan bahwa tersuspensi tingkat padat akan dikendalikan oleh Limbah Batasan Peraturan, Standar Dasar, dan Praktik Manajemen Terbaik (BMP).