Berikut adalah rancangan percobaan penerapan koloid dalam proses pengolahan air bersih beserta penjelasannya.
Air mengandung kotoran koloid. Kotoran ini dapat dibersihkan keluar dengan menggunakan elektrolit seperti Alum. Alum yang bermuatan ion positif Al3+ dapat menarik kotoran koloid yang bermuatan negatif. Jadi, Alum digunakan untuk menghilangkan kotoran dan kotoran berada dalam larutan koloid.
Pengolahan air bersih secara lengkap didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu:
- Adsorpsi yaitu penyerapan ion pada permukaan koloid.
- Koagulasi yaitu pengendapan atau penggumpalan partikel koloid.
Bahan-bahan yang diperlukan dalam proses penjernihan air antara lain: tawas (Al2(SO4)3), karbon aktif, klorin/kaporit, kapur tohor, dan pasir.
Mekanisme penjernihan air di PDAM:
- Air sungai dipompakan ke dalam bak prasedimentasi. Dalam bak prasedimentasi ini lumpur dibiarkan mengendap karena pengaruh gravitasi. Lumpur yang mengendap dibuang dengan pompa.
- Kemudian air yang masih mengandung partikel-partikel lumpur yang berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat mengendap karena pengaruh gravitasi dialirkan ke dalam bak ventury. Pada tahap ini air dicampur dengan Al2(SO4)3.18H2O (tawas). Ion Al3+ yang terdapat pada tawas akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif melalui reaksi : Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+
- Al(OH)3 yang terbentuk akan mengabsorpsi menggumpalkan dan mengendapkan kotoran. Ion Al3+ akan menghilangkan muatan–muatan negatif dari partikel koloid seperti tanah liat/lumpur, sehingga lumpur yang berukuran kecil menjadi flok–flok yang berukuran besar (koagulasi). Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama dengan tawas karena pengaruh gravitasi. Selain berfungsi supaya lumpur lebih mudah mengendap, koagulasi juga bertujuan untuk memudahkan lumpur untuk disaring. Selain itu, tawas yang membentuk koloid Al(OH)3 juga dapat mengadsorpsi zat-zat warna atau zat-zat pencermar seperti detergen dan pestisida.
- Selanjutnya ditambah gas klorin (preklorinasi) yang berfungsi sebagai pembasmi hama (desinfektan) dan karbon aktif (bila tingkat kekeruhan air baku tinggi). Karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa, dan zat organik yang terkandung dalam air baku.
- Air yang setengah bersih kemudian dialirkan ke dalam bak saringan pasir. Dari bak pasir diperoleh air yang hampir bersih, karena sisa flok akan tertahan oleh saringan pasir.
- Air dalam bak pasir dialirkan ke dalam siphon. Di dalam siphon air yang hampir bersih ditambahkan kapur untuk menaikkan pH dan gas klorin (post klorinasi) untuk mematikan hama.
- Air yang sudah memenuhi standar bersih dari bak siphon dialirkan ke reservoar.
- Air siap dikonsumsi konsumen.
Proses pengolahan air bersih pada industri pengolahan air bersih (PDAM) yang telah diuraikan di atas disebut sebagai pengolahan air minum sistem konvensional.
