1. RAWATAN AIR
1.0 Pengenalan
Air merupakan satu daripada sumber semulajadi yang memainkan peranan yang
sangat penting dalam kehidupan manusia. Bekalan air adalah kritikal untuk kehidupan
dimana fungsi asas masyarakat juga memerlukan air contohnya untuk kebersihan iaitu
kesihatan awam. Jumlah air di bumi mengikut kajian ialah 1.4 x 10km. pada 93
permukaan bumi 92.7% adalah air laut, 2.05% adalah air ais dan 0.65% ialah air
permukaan. Walaupun boleh dikatakan bekalan air mencukupi untuk semua negara di
dunia pada masa sekarang tetapi kita perlu memikirkan risiko kekurangan sumber air
pada masa akan datang.
Mengikut Malaysian Standards, MS 1228 kadar keperluan purata kegunaan air
untuk satu orang ialah 225liter/seorang/sehari. Kadar ini bergantung kepada waktu dan
tempat. Air digunakan untuk pelbagai jenis kegunaan yang boleh dikelaskan kepada
beberapa kategori utama iaitu kegunaan aktiviti harian oleh orang awam domestik,
kegunaan industri dan perbandaran, kegunaan bomba dan kehilangan dan pembaziran
air juga harus diambil kira. Dua sektor utama dalam pengunaan air ialah kegunaan isi
rumah dan kegunaan industri.

2. 2.0 Jenis-jenis kegunaan industri
Dalam industri, air memainkan peranan penting dalam pelbagai kegunaan dan
peringkat. Industri merupakan pengguna air yang dominan serta terbesar di dunia
selain kegunaan domestik. Dalam industri, air digunakan dalam proses seperti air
dandang, air penyejuk, air untuk campuran konkrit, air untuk proses kimia seperti
pencairan dan banyak lagi.
2.1 Industri Kimia
Industri yang kedua terbesar penggunaan airnya ialah industri kimia yang
menggunakan lebih kurang 25 peratus daripada jumlah air yang digunakan dalam
industri pemprosesan. Lebih kurang 50% untuk kimia organik, 19% untuk kimia tak
organik, 14% untuk bahan plastik dan 7% untuk kimia untuk pertanian. Penggunaan
semula air dapat mengurangkan penggunaan bekalan air dalam industri ini dari 13.5
bgd kepada 5.2 bgd manakala keperluan bekalan air akan meningkat 300% dari 1.3
bgd ke 4.1 bgd.

3. 3.0 Teknologi Dalam Rawatan Air Sisa Industri
Keseimbangan air dalam industri adalah sangat penting. Keseimbangan di dalam
konteks di atas bermaksud kuantiti dan kualiti air bekalan (sebelum digunakan dalam
proses) dan kuantiti serta kualiti air pelepasan atau effluen (air yang dilepaskan selepas
digunakan dalam proses) perlu dipastikan seimbang. Maklumat mengenai air bekalan
dan effluen adalah sangat penting dalam merekabentuk loji rawatan air sisa dan
memilih cara rawatan air yang paling sesuai dan paling ekonomik dengan keadaan air
sisa yang dilepaskan.
Selain effluen perlu diuji kualiti dan kuantitinya sebelum dilepaskan untuk
mematuhi syarat pelepasan yang telah disediakan. Selepas mengetahui jenis air sisa
yang dilepaskan dan berapa peratus pemulihan yang perlu dilakukan pada air maka
satu sistem tertentu dapat dipilih. Apabila sesuatu industri memilih teknologi yang paling
sesuai dengan air sisa yang dilepaskan dari proses dalam industri itu maka kadar
penggunaan semula dapat ditingkatkan seterusnya kuantiti bekalan air yang diperlukan
dapat dikurangkan. Tajuk-tajuk seterusnya membincangkan beberapa teknologi
rawatan air seperti osmosis balikan yang paling bermanfaat untuk industri serta
pengozonan, elektrodialisis dan sebagainya. Selain membincangkan asas teori bagi
teknologi-teknologi ini, kaitannya atau cara penggunaannya dalam merawat air sisa
industri juga akan dibincangkan. Teori- teori rawatan ini bukan sahaja merawat air sisa
malahan membolehkan air sisa tersebut digunakan semula untuk pelbagai kegunaan
dalam industri. Dengan cara ini penggunaan air dalam industri dapat dikurangkan

4. seterusnya dapat mengawal dan mengurangkan pelepasan effluen kumbahan atau air
sisa industri ke dalam alur air .
3.1 Proses Membrane (Selaput)
Penggunaan proses membrane atau selaput dalam pengasingan air daripada air
sisa adalah merupakan satu teknologi yang telah lama digunakan dalam industri.
Sebagai contohnya, kandungan mineral yang terlalu tinggi dalam air bekalan dari
Jabatan Bekalan Air tidak sesuai digunakan dalam industri semikonduktor. Maka
industri ini akan merawat air bekalan tersebut dengan proses membrane atau selaput
untuk mendapatkan yang air bersih untuk tujuan pemprosesan.
Pengertian bagi konsep ‘membrane’ atau selaput ialah teknologi ini merupakan
satu kaedah pemisahan air, ion-ion dan molekul-molekul yang kecil yang dibiarkan
mengalir melalui selaput separuh telap. Pada lazimnya proses ini tidak berfungsi
sebagai kaedah penurasan. Selalunya larutan yang perlu diasingkan dialirkan selari
dengan selaput dan pengasingan berlaku melalui pengaliran kuasa elektrik
(elektrodialisis) atau tekanan yang tinggi (osmosis balikan dan penurasanultra).
‘Membrane’ atau selaput yang digunakan dalam proses industri selalunya
dihadkan aplikasinya. Proses-proses seperti elektrodialisis, osmosis balikan, penurasan
ultra, penurasan mikro dan penurasan nano tertakluk dibawah teknologi ‘membrane’.
Setiap proses mempunyai kaedah operasi yang berlainan serta menggunakan jenis
selaput yang berlainan.

5. 3.1.1 Teori Osmosis Balikan ( Reverse Osmosis )
Osmosis balikan merupakan satu proses pemisahan sesuatu pelarut (contohnya
air) daripada sesuatu bahan larut (contohnya garam). Selaput separuh telap digunakan
untuk memisahkan pelarut yang dibenarkan mengalir melalui selaput tersebut dari
bahan larut yang mempunyai berat molekul yang rendah dengan syarat tekanan yang
lebih tinggi dari tekanan osmosis larutan yang hendak dipisahkan.
Pada keseluruhannya, rekabentuk proses menulenkan air atau memekatkan
hasil-hasil yang dikehendaki dengan menggunakan kaedah osmosis balikan akan
melalui tiga fasa. Larutan yang hendak dipisahkan akan menjalani proses pra-rawatan
sebelum memasuki pengkalan osmosis balikan dengan tujuan untuk menghalang
selaput dari tersumbat atau tercemar. Selepas pra-rawatan air suapan akan dikenakan
tekanan yang tinggi dan dimasukkan ke dalam modul osmosis balikan. Hasil yang tulen
(yang mengandungi hanya sedikit sekali bahan larut) akan meresap melalui selaput ke
dalam saluran pengumpulan yang bertekanan rendah, untuk menghasilkan fluks yang
mencukupi, tekanan yang dikenakan mestilah tinggi daripada tekanan osmosis bahan
larutan. Hasil daripada pengkalan osmosis balikan akan dihantar ke satu lagi unit untuk
menjalani proses pascarawatan supaya ianya bersih dari bahan-bahan dan keadaan
yang tidak dikehendaki.
Kecekapan pengkalan osmosis balikan adalah terlalu bergantung kepada sifat-
sifat yang dimiliki oleh selaput separuh telap. Terdapat pelbagai jenis dan bentuk
selaput. Selalunya ianya dibuat daripada cellulose acetate dan kadang kala dalam

6. ‘hollow fine fiber system’ menggunakan jenis nylon polimer. Diantara sifat-sifat yang
baik yang perlu ada pada selaput tersebut adalah seperti berikut
a. Kebolehtelapan yang tinggi untuk pelarut & penolakan yang tinggi untuk
bahan larut.
b. Rintangan yang tinggi kepada pemadatan yang disebabkan oleh tekanan
yang tinggi yang digunakan dalam kaedah ini.
c. Rintangan yang kuat terhadap serangan kimia dan biologi
Selain sifat selaput, pengkalan osmosis balikan mesti mempunyai kekuatan yang
cukup untuk menampung tekanan yang tinggi. Ia juga mesti mempunyai keupayaan
menghalang pengutuban kepekatan dan kotoran selaput dan menyediakan luas
permukaan/isipadu yang tinggi.
Biasanya kaedah pemisahan ini dapat mengasingkan 95-99% galian telarut, 95-
97% bahan organik terlarut dan lebih dari 98% bahan biologi dan koloid dalam air. Kos
operasi dan penggunaannya adalah lebih menjimatkan jika dibandingkan dengan
pemisahan secara penyulingan atau penyejatan dimana tenaga yang diperlukan adalah
rendah. Osmosis balikan merupakan satu operasi unit yang begitu banyak sekali
digunakan dalam industri. Terdapat pelbagai kegunaannya dalam industri. Teknologi ini
perlu dioptimumkan penggunaannya dalam rawatan air sisa industri kerana lebih
daripada 60% effluen yang telah dirawat dengan cara ini dapat digunakan semula untuk
kegunaan lain. Dengan cara ini penggunaan semula dapat ditingkatkan malahan
penggunaan bekalan air yang banyak dapat dikurangkan dalam aktiviti-aktiviti
pemprosesan dalam industri.

7. 3.1.2 Penurasan Ultra
Penurasan ultra merupakan satu lagi jenis proses ‘membrane’ (selaput).
Teknologi ini mengasingkan sisa daripada airsisa melalui aspek-aspek saiz molekul dan
bentuk molekul. Air sisa di alirkan melalui modul selaput dimana perbezaan tekanan
pada selaput dikekalkan. Air dan molekul yang lebih kecil akan bergerak ke kawasan
yang mempunyai tekanan yang lebih rendah, manakala molekul-molekul yang lebih
besar seperti sisa kekal pada selaput.
Untuk mengelakkan keadaan yang kotor, larutan dialirkan melalui selaput pada
halaju yang tinggi dan perkara ini menyebabkan ketepatan pengasingan yang rendah.
Untuk meningkat kualiti hasil aliran dialirkan melali selaput secara berulang- ulang
beberapa kali atau dialirkan melalui beberapa modul yang bersiri.
Dalam penurasan ultra molekul yang mempunyai ketumpatan diantara 500
hingga 500 000 boleh diasingkan. Larutan dengan molekul yang melebihi had ini tidak
dapat diasingkan oleh penurasan ultra manakala molekul yang mempunyai ketumpatan
yang kurang daripada 500 pula diasingkan dan bergantung pada saiz liang selaput
yang digunakan.
Teknologi ini adalah berasaskan perbezaan tekanan iaitu molekul yang
berketumpatan rendah beralir melalui selaput manakal molekul yang berketumpatan
tinggi dikekalkan. Walaubagaimanapun perbezaan tekanan yang digunakan adalah
lebih rendah berbanding tekanan yang digunakan dalam proses osmosis balikan iaitu
diantara 35 hingga 650 kPa (5-10 psi).

8. 3.2 Elektrodialisis ( Electrodialysis )
Proses elektrodialisis merupakan satu proses pengasingan spesies berion
daripada air dengan menggunakan arus elektrik. Selaput yang digunakan dalam proses
ini membenarkan pengaliran kation melalui selaput penggantian kation (cationic-
exchange membrane) dan anion melalui selaput penggantian anion (anionic-exchange
membrane). Melalui pemilihan selaput penggantian kation dan anion diantara dua
elektrod dalam larutan elektrolit yang berarus melalui penyekat poros dengan
menggunakan asid kuat sebagai kation dan bes kuat sebagai anion pengasingan akan
berlaku. Alat ini berfungsi pada tekanan rendah serta ianya murah dan senang
digunakan.
3.3 Electrowinning
Unit ‘ Electrowinning Electrolytic Cell ’ boleh memulihkan 99% daripada logam
daripada air sisa dan air sisa ini dapat dilepaskan pada tahap yang selamat. Dalam
teknologi ini pengumpulan logam dilakukan melalui kaedah elektrolisis. Elektrod dicelup
pada larutan dan apabila arus mengalir, logam akan terkumpul dan mengenap di katod.
Logam yang terenap dapat disingkirkan daripada larutan.

9. 3.4 Pengapungan Elektro (Electroflotation)
Air sisa dirawat dengan menambahkan mineral selepas menyelaraskan pH air
sisa dan mengasingkan air sisa ke reaktor berlainan untuk proses-proses kogulasi dan
flokulasi. Buih gas yang dihasilkan melalui elektrolitik akan mengasingkan sisa-sisa
yang terampai pada permukaan air dalam tangki manakala effluen yang telah dirawat
akan dilepaskan dari dasar tangki.
Proses ini sesuai digunakan dalam industri kerana, air sisa industri mempunyai
kepelbagaian dari segi kandungan. Proses ini boleh diaplikasikan dalam industri-industri
seperti industri elektrosaduran (electroplating) , pengecatan dan industri logam. Air sisa
dari industri logam mengandungi pelbagai jenis logam berat dan mineral yang perlu
diasingkan daripada minyak atau gris yang terhasil daripada aktiviti pemprosesan.
3.5 Teori Pertukaran ion ( Ion exchange )
Penggunaan teknologi pertukaran ion adalah untuk penyingkiran anion atau
kation logam, anion bukan organik, asid organik dan amina organik yang tidak
dihendaki daripada airsisa. Teknologi ini merupakan proses kimia tahap dua, dimana
bahan pejal atau petukar ion mengumpulkan ion-ion tertentu apabila dialirkan melalui
larutan elektrolit. Penyingkiran berlaku akibat pengasingan elektrostatik oleh ion relatif
yang mempunyai daya elektrostatik. Kation ditukarganti untuk memperolehi hydrogen
atau sodium manakala anion untuk ion hidroxil.

10. Damar penggantian ion selalunya dikelaskan sebagai kation jika ia menukarganti
ion positif dan anion jika ia menukarganti ion negatif. Terdapat 5 jenis damar pertukaran
ion.
Aplikasinya yang paling popular ialah dalam pengasingan kromiun hexavalen
dalam air sisa penyaduran. Unit penukaran ion menyingkirkan kromium hexavalen dan
air yang diperolehi boleh digunakan dalam pembasuhan plat. Satu lagi kegunaannya
ialah dalam penyingkiran ‘copper cristal’ dalam pembuatan barangan perak.
Selain itu, teknologi ini yang merupakan satu daripada rawatan fisiokimia bagi air
sisa juga efektif dalam penyingkiran ammonia-N. teknologi ini sesuai untuk merawat air
sisa yang mempunyai ciri-ciri seperti jumlah pepejal terampai dan kepekatan nitrogen
adalah rendah.
3.6 Pembasmian kuman
3.6.1 Pengozonan (ozonation)
Pengozonan merupakan salah satu daripada teknologi untuk pembasmian
kuman yang kini sedang meningkat penggunaanya. Ozon merupakan gas dimana
tindakbalas utama didalamnya adalah disebabkan oleh oksigen. Kandungan utama
dalam ozon ialah agen pengoksidaan yang kuat yang bertindakbalas dengan bahan
organik mahupun bahan bukan organic yang diurai untuk menghasilkan oksigen yang
mesra alam atau tidak mencemar atau memberi kesan terhadap alam sekitar. Ia
mempunyai kuasa pembasmian kuman yang tinggi. Berbanding dengan klorin, ozon

11. mempunyai 3000 kali lebih kuasa pembasmian kuman dan bertidak 50% lebih kuat
sebagai agen pengoksidaan.
Ozon juga merupakan salah satu teknologi yang kian meningkat penggunaannya
didalam industri. Didalam rawatan air sisa, ozon banyak digunakan dan diaplikasikan
untuk kegunaan-kegunaan seperti berikut :
i. Menyingkirkan cyanide dalam rawatan air sisa industri elektrosaduran
‘electroplating’
ii. Menghapuskan phenol
iii. Mengoksidakan logam-logam yang terlarut seperti besi & mangan
iv. Merawat air sisa dari industri kain, cat dan industri pencelupan (‘dye’)
v. Mengurangkan BOD, COD, TDS air sisa secara mendadak
3.6.2 Radiasi
Satu lagi teknologi terbaru dalam pembasmian kuman ialah penggunaan radiasi
seperti ultraviolet(UV) dan gamma. Teknologi ini belum lagi diapplikasikan secara
besar-besaran dalam industri. Mekanisme sinar ultraviolet (short wavelength) adalah
difahami bahawa asid nuklik dalam sel bakteria akan menyerap sinar ini dan akan
terbinasa. Masalah-masalah yang dihadapi dalam penggunaan teknologi ini ialah
kekeruhan air sisa, alga, warna air sisa dan pepejal terampai menhalang laluan sinar
ultraviolet kedalm air sisa.

12. Radiasi gamma pula ialah produk daripada kemerosotan radioaktif. Cara ini
sangat efektif kerana radiasi mampu menyusupi ke dalam air sisa dan efektif dalam
pembasmian kuman dan pelbagai jenis virus. Teknologi ada digunakan dalam industri
pemprosesan makanan dan bahan kimia. Walaubagaimanapun teknologi ini adalah
sangat tinggi dan memerlukan kepakaran pemulihan menjadikannya tidak sesuai untuk
aplikasi dalam rawatan secara besar-besaran.

13. 4.0 Teknik rawatan baru menggunakan sistem ‘EnChem’
Satu sistem rawatan baru dengan gabungan polimer buatan yang khas dan
teknologi membrane yang dikenali sebagai sistem EnChem dikenalpasti. Sebab utama
pemilihan sistem ini oleh Microbar Incorporated adalah kerana penghasilan air sisa
yang telah dirawat dengan jumlah pepejal terampai dan kandungan logam yang rendah.
Selain itu didapati bahawa sistem ini sangat sesuai untuk merawat air proses serta air
sisa yang hendak diguna semula. Dalam sistem ini , bahan pencemar dalam air sisa
disingkirkan melalui reaksi kimia yang dikawal iaitu dengan menggunakan polimer untuk
membentuk partikel. Partikel-partikel ini akan disingkirkan melalui penurasan
membrane.
Dalam sistem ini, polimer yang hendak digunakan harus dipilih dengan teliti
mengikut spesifikasi dan ciri- ciri air sisa manakala membrane atau selaput yang
hendak digunakan tidak mempunyai syarat yang khas. Reaksi kimia dalam sistem ini
dapat dikesan serta dapat diulangi untuk pengasingan membrane. Pra rawatan polimer
akan mengurangkan pepejal terampai dalam air sisa, dan menghasilkan partikel yang
bersaiz 50 mikron. Seterusnya partikel akan membentuk ‘cake’ atau gumpalan pepejal
didalam penuras membrane. Penuras ini akan mengekalkan penurasan dan pada masa
yang sama membenarkan aliran berkadar alir tinggi serta perbezaan tekanan yang
rendah.
Sistem EnChem telah diuji dalam industri semikonduktor selama beberapa tahun
dan didapati air sisa yang telah dirawat mempunyai kualiti yang sangat baik dimana ia

14. dapat dialirkan keluar secara terus atau diguna semula sebagai air suapan dalam
sistem air ‘ultra-pure’ untuk proses.
Sistem ini dapat diubah-ubah mengikut keperluan dan ianya sangat fleksibel,
maka dapat merawat air sisa daripada pelbagai jenis industri. Sistem ini dapat
menangani masalah-masalah seperti :
• Ketidakstabilan dalam pH bagi Ph dari 4 hingga 6
• Kepekatan air sisa yang melebihi 1000 ppm
• Suhu melebihi 75°C
• Kepekatan organic melebihi 25 ppm.
Sistem ini mempunyai beberapa kelebihan seperti :
• Data dalam menunjukkan kebolehanan system EnChem dalam penyingkiran
silica dan florida.
• Kadar penggunaan polimer dikawal dengan kelengkapan khas.
• Kaedah pengawasan (monitoring) dengan litar tertutup pula memastikan tiada
aliran air sisa keluar dari kawasan alat penurasan atau proses lanjutan.
• Sistem ini boleh mengendalikan kadar alir yang tinggi iaitu melebihi 1500 gpm
dan sangat effisyen dalam penyingkiran bahan pencemar.
• Proses-proses dalam sistem ini dikawal 100 peratus oleh alat kawalan logik

15. yang diprogram (programmable logic controllers, PLC) dan dengan cara ini kos
buruh dapat dikurangkan.
Proses untuk sisa logam pula lebih berkesan dengan menggunakan polimer
organik dengan berat molekul yang lebih rendah. Prosesnya pula adalah lebih kurang
sama seperti proses penyingkiran silika dan florida. Tambahan pula reaksi adalah
fleksibel walaupunterdapat gabungan pelbagai jenis air sisa. Contohnya seperti air sisa
yang mengandungi tungsten, alumina dan besi juga boleh dirawat dengan proses yang
sama.

16. 5.0 Rawatan Air Sisa yang Diapplikasikan
Pada amnya, air sisa dirawat dengan satu siri kolam anaerobik diikuti tangki
pengudaraan. Rawatan menggunakan kolam anaerobik adalah lebih ekonomi tetapi
nilai pH harus ditingkatkan kepada 6.5-7.0. kolam ini direkabentuk untuk masa
penampungan selama 10 hingga 15 hari. Kadar pengurangan BOD adalah 35 hingga
90 peratus dan BOD air sisa selepas rawatan ialah 500 mg/l sahaja.
Sebelum rawatan dalam kolam anaerobik penapisan yang baik adalah perlu
untuk mengurangkan pepejal terampai atau bendasing yang memasuki kolam ini.
Penggunaan ‘mechanical screen’ dengan bukaan sebesar 0.5mm adalah effisien.
Air sisa dirawat dengan rawatan aerobik berikutan rawatan dalam kolam
anaerobik. Pengudaraan mekanikal secara perlahan diaplikasikan untuk menyediakan
oksigen yang diperlukan. Dengan rawatan ini selepas 24 hingga 36 jam kandungan
BOD dalam air sisa akan berkurang menjadi < 60 mg/l. akhirnya air sisa disimpan
didalam tangki penstoran untuk kitar semula.
Air sisa ini dapat dikitar semula untuk kegunaan dalam aktiviti-aktiviti seperti
pembersihan, pemotongan dan penyediaan buah nenas. Selain itu, air sisa tersebut
juga boleh dikitar semula sebagai air suapan menara penyejuk dan untuk kegunaan
pembersihan.