## Penyisihan Fluoride dan COD Air Limbah Industri Asam Fosfat Menggunakan Kombinasi Presipitasi dan Elektrokoagulasi
Adhi Setiawan*, Nadya Ayu Arianingtyas, Novi Eka Mayangsari, Tanti Utami Dewi
Program Studi Teknik Pengolahan Limbah Jurusan Teknik Permesinan Kapal, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Jl. Teknik Kimia Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Indonesia
Email: adhistw23@gmail.com

## Abstrak
Proses  produksi  asam  fosfat  menghasilkan  air  limbah  dengan  kandungan  fluoride  dan Chemical  Oxygen Demand (COD) yang berpotensi mencemari lingkungan jika tidak diolah secara tepat. Kandungan ion fluoride di dalam air dapat  menjadi ancaman serius bagi kesehatan  manusia karena  menyebabkan  kerusakan pada gigi  dan  tulang.  Kombinasi  presipitasi  dan  elektrokoagulasi  merupakan  salah  satu  alternatif  yang  efektif untuk  menurunkan  kandungan  fluoride  dan  COD.  Penelitian  ini  bertujuan  menganalisis  pengaruh  pH presipitasi, tegangan, dan waktu kontak terhadap penyisihan fluoride dan COD  pada limbah industri fosfat menggunakan  metode  presipitasi  dan  elektrokoagulasi.  Proses  presipitasi  dan  elektrokoagulasi  dilakukan secara  batch.  Presipitan  menggunakan  bahan  berupa  Ca(OH )2 sedangkan  proses  elektrokoagulasi menggunakan  elektroda  aluminium  yang  tersusun  secara  monopolar.  Pengaturan  pH  presipitasi menggunakan  pH  5,  7,  dan  9.  Elektrokoagulasi  menggunakan  variasi  waktu  kontak  40,  50,  dan  60  menit. Variasi tegangan listrik 17, 22, dan 27 V. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan pH meningkatkan efisiensi  penyisihan  pada  proses  presipitasi.  Peningkatan  nilai  tegangan  listrik  dan  waktu  kontak menyebabkan peningkatan efisiensi penyisihan fluoride dan COD. Efisiensi tertinggi pada proses penyisihan fluoride dan COD diperoleh pada kondisi pH 9, waktu kontak 60 menit dan tegangan 27 volt dengan nilai efisiensi penyisihan fluoride sebesar 99,84% dan efisiensi penyisihan COD sebesar 56,35%.
Kata kunci : Elektrokoagulasi, Presipitasi, Fluoride, COD, Asam fosfat

## Abstract

## Removal of Fluoride and COD in Phosphoric Acid Industrial Wastewater Using Combination Precipitation and Electrokoagulation
The  production  process  of  phosphoric  acid  produces  wastewater  containing  fluoride  and  COD  which  has  the potential  to  pollute  the  environment  if  not  treated  properly.  The  content  of  fluoride  ions  in  water  can  be  a serious threat to human health because it causes damage to teeth and bones. The combination of precipitation and  electrocoagulation  is  an  effective  alternative  to  reduce  fluoride  and  COD  content.  This  study  aims  to analyze the effect of pH of precipitation, voltage, and contact time on fluoride and COD removal in industrial phosphate waste using precipitation and electrocoagulation methods. The precipitation and electrocoagulation processes  are  carried  out  in  batches.  Precipitant  uses  a  material  in  the  form  of  Ca  (OH)  2,  while  the electrocoagulation  process  uses  aluminum  electrodes  that  are  arranged  monopolarly.  Setting  the  pH  of  the precipitation using pH 5, 7, and 9. Electrocoagulation using a variation of contact time 40, 50, and 60 minutes. Electric  voltage  variations  17,  22,  and  27  V.  The  results  showed  that  increasing  pH  increased  the  removal efficiency in the precipitation process. Increasing the value of the power supply voltage and contact time led to an increase in the efficiency of fluoride and COD removal. The highest efficiency in fluoride and COD removal
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54
process was obtained at conditions of pH 9, contact time of 60 minutes and a voltage of 27 volts with a fluoride removal efficiency value of 99.84% and COD removal efficiency of 56.35%.
Keywords : Electrocoagulation, Presipitation, Fluoride, COD, Phosphoric acid

## PENDAHULUAN
Industri  asam  fosfat  merupakan  industri yang  memproduksi  asam  fosfat  dengan menggunakan bahan baku utama berupa batuan fosfat dan asam sulfat. Reaksi kimia antara batuan fosfat  dan  asam  sulfat  sehingga  mengasilkan produk  berupa  asam  fosfat,  asam  fluoride,  dan gipsum.  Produk  utama  asam  fosfat  merupakan bahan  baku  penting  di  dalam  industri  pupuk, industri karbon aktif, industri farmasi, dan industri kimia  lainnya  (Nawghare et  al .,  2001).  Industri asam  fosfat  merupakan  sumber  penghasil  air limbah  dengan  kandungan  flouride  yang  tinggi serta  bersifat  asam.  Air  limbah  yang  dihasilkan dari  industri  asam  fosfat    bersumber  dari blowdown proses SWC ( Shutdown Water Cleaning ) di unit Phosporic Acid Plant (PA), kondensat steam di  unit Shulpuric  Acid  Plant (SA),  dan  air  dari pencucian gypsum di unit purifikasi. Pembuangan air limbah tersebut secara langsung tanpa proses pengolahan menyebabkan peningkatan konsentrasi  ion  fluoride  di  badan  air  sehingga berpotensi  menyebabkan  pencemaran  pada lingkungan  akuatik  dan  air  tanah  (Wang et  al ., 2019).  Beberapa  penelitian  telah  melaporkan bahwa beberapa jenis seperti industri pembuatan kaca
dan
industri pembuatan bahan semikonduktor  mengasilkan  air  limbah  dengan kandungan fluoride pada konsentrasi yang tinggi (Toyoda dan Taira, 2000)
Keberadaan ion fluoride di dalam air dapat menjadi  ancaman  serius  bagi  kesehatan  manusia (Huang et  al .,  2016).  Konsentrasi  fluoride  yang terkandung  di  dalam  limbah  cair  industri  dapat mencapai  ratusan  bahkan  sampai  dengan  ribuan miligram  per  liter  dan  telah  melebihi  batas  yang telah  ditetapkan  organisasi  kesehatan  WHO sebesar 1,5 mg/L di dalam air minum (Tang et al ., 2016;  Emamjomeh et  al .,  2011).  Negara  USA menetapkan  batasan  standard  konsentrasi fluoride  di  dalam  air  minum  sebesar  0,6−0,9 mg/L.  Peningkatan  konsentrasi  fluoride  pada  air minum    melebihi  4  mg/L  dapat  menyebabkan
fluorosis.  Konsentrasi  fluoride  yang  tinggi  dapat menyebabkan  deformasi  tulang,  kerusakan  gigi, memar  pada  organ  tiroid,  hati,  dan  organ-organ lainnya (Changmai et al ., 2018).
Beberapa  metode  yang  dapat  digunakan untuk  menghilangkan  kandungan  flouride  di dalam  air  limbah  antara  lain  metode  presipitasi kimia,  koagulasi  flokulasi,  adsorpsi,  reverse osmosis,  membran  filtrasi,  dan  elektrokoagulasi (Emammojeh et  al .,  2011;  Huang et  al .,  2016). Beberapa  bahan  kimia  seperti  CaCl 2 dan  CaO seringkali  digunakan  sebagai  proses  presipitasi fluoride  di  dalam  air  limbah.  Zeng et  al .  (2019) pada  penelitian  menggunakan  CaCl 2 untuk menyisihkan  parameter  fluoride  pada  air  limbah artifisial. Penggunaan dosis 0,84 g/L CaCl 2 dengan konsentrasi  awal  fluoride  400  mg/L  dapat menghasilkan  efisiensi  penyisihan  fluoride sebesar  95,73%.  Penggunaan  koagulan  kimia seperti  poliferri  sulfat  dan  polialuminium  sulfat dapat  menurunkan  kandungan  fluoride  di  dalam air limbah. Namun penggunaan koagulan tunggal hanya menghasilkan  efisiensi penyisihan fluoride yang  rendah  sekitar  10−30%.  Selain  itu, kebutuhan  koagulan  kimia,  produksi sludge yang sangat  tinggi  serta  membutuhkan  proses preparasi  kimia,  lahan  menjadi  kekurangan  dari proses  pengolahan  secara  koagulasi  flokulasi. Metode  adsorbsi  cukup  efektif  digunakan  untuk menyisihkan  flouride  di  dalam  air  limbah  pada konsentrasi yang rendah. Pada air limbah dengan konsentrasi  flouride  yang  tinggi  diperlukan perlakuan awal presipitasi kimia untuk menurunkan konsentrasi fluoride sebelum proses adsorpsi.  Selain  itu,  diperlukan  regenerasi adsorben  yang  menyebabkan  peningkatan  biaya operasi  peralatan  (Budyanto et  al .  2015).  Proses pengolahan  menggunakan  reverse  osmosis  dan membran  filtrasi  dapat  menurunkan  konsentrasi flouride  pada  air  limbah  namun  memerlukan tekanan  operasi  yang  tinggi,  waktu  pengolahan yang  lama,  serta  biaya  operasi  yang  mahal  (Das dan Nandi, 2020).
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54
Pada  umumnya  penelitian  sebelumnya dilakukan  dengan  menggunakan  metode  tunggal dalam  menurunkan  konsentrasi  fluoride  di  dalam air  limbah.  Penggunaan  metode  kombinasi presipitasi  dan  elektrokoagulasi  dapat  menjadi alternatif  untuk  mengolah  air  limbah  dengan konsentrasi  fluoride  serta  COD  yang  tinggi. Metode  tersebut  menggunakan  presipitan Ca(OH) 2 yang  relatif  murah  namun  cukup  efektif dalam  mengendapkan  fluoride  dalam  bentuk CaF 2 .  Hasil  pengolahan  secara  presipitasi dilanjutkan  dengan  elektrokoagulasi  sehingga diperoleh  efisiensi  penyisihan  yang  tinggi.  Selain itu,  proses  elektrokoagulasi  memilki  kelebihan antara  lain  efisiensi  proses  pengolahan  tinggi, biaya  operasi  yang  murah,  serta  menghasilkan sedikit  residu  (Changmai et  al .  2018;  Drouiche et al .  2012).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis  pengaruh  pH  presipitasi,  tegangan, dan waktu kontak terhadap penyisihan parameter fluoride  dan  COD  pada  limbah  industri  fosfat menggunakan
metode
presipitasi
dan elektrokoagulasi.

## METODOLOGI
Limbah  cair  yang  diperoleh  dari  pit  limbah cair  industri  asam  fosfat.  Sampling  air  limbah tersebut dilakukan sebanyak satu kali pengambilan  dengan  volume  total  air  limbah sebesar  300  L.  Bahan  kimia  presipitan menggunakan  padatan  Ca(OH) 2 (SAP  99%). Akuades sebagai pelarut padatan Ca(OH) 2 . Peralatan  yang  digunakan  pada  penelitian ini  antara  lain pH  meter,  timbangan  analitik (Shimadzu  AY  220),  sumber  tegangan  DC  0-60  V 3A  (Zhaoxin),  spektrofotometer  UV  Vis  (Agilent Cary  60),  reaktor  presipitasi  dan  reaktor elektrokoagulasi  masing-masing  berdimensi  25 cm  x  25  cm  x  20  cm.  Bahan  reaktor  terbuat  dari akrilik  dengan  tebal  5  mm.  Reaktor  presipitasi dilengkapi  pengaduk  dari  baja  tahan  karat  dan memiliki motor pengaduk  dengan kecepatan 100 rpm.  Gambar  1  menunjukkan  desain  reaktor elektrokoagulasi.  Reaktor  elektrokoagulasi  terdiri dari  empat  pasang  plat  anoda  dan  katoda  dari aluminium dengan dimensi 10x20 cm (Gambar 1).

## Proses Presipitasi-Elektrokoagulasi
Proses pengolahan air limbah industri asam fosfat  dilakukan menggunakan reaktor presipitasi
dan  elektrokoagulasi  yang  dioperasikan  secara batch .  Sebanyak  10  L  air  limbah  dimasukkan  ke dalam  reaktor  presipitasi  dan  ditambahkan dengan larutan Ca(OH) 2 dengan konsentrasi 25% wt.  Proses  reaksi  presipitasi  dilakukan  selama  20 menit  dengan  kecepatan  pengadukan  100  rpm. Variasi  pH  proses  presipitasi  sebesar  5,7,  dan  9. Limbah  yang  telah  dipresipitasi  diendapkan selama 30 menit  dan air hasil olahan selanjutnya dimasukkan    ke  reaktor  elektrokoagulasi.  Proses elektrokoagulasi  dilakukan  selama  waktu  40,  50, dan  60  menit  Variasi  tegangan  proses elektrokoagulasi  sebesar  17,  22,  dan  27  V.  Jarak antar anoda diatur 1 cm dan hubungan elektroda ke sumber DC dilakukan secara monopolar.
A B d
Gambar 1 . Reaktor Elektrokoagulasi
Keterangan:  A  =  motor  pengaduk;  B  =  kran sampling

## Pengujian Air Limbah
Pengujian  parameter  pencemar  air  limbah meliputi  parameter  pH,  fluoride,  dan  COD. Pengujian  parameter  pH  menggunakan  SNI  06- 6989.11-2004.  Pengujian  parameter  fluoride menggunakan spektrofotometer berdasarkan SNI 06-6989.29-2005.  Pengujian  parameter  COD menggunakan metode refluks tertutup berdasarkan  SNI  6989.73:2009.    Tabel  1 menunjukkan  karakteristik  air  limbah  industri asam  fosfat.  Hasil  pengujian  karakteristik  air limbah  selanjutnya  dibandingkan  Peraturan Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  52  Tahun  2014 Tentang  Baku  Mutu  Air  Limbah  Bagi  Industri Dan/Atau Kegiatan Usaha Lainnya Di Jawa Timur. Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa  konsentrasi fluoride dari  industri  asam  fosfat  telah  melebihi baku mutu sehingga harus dilakukan pengolahan demi menjaga kestabilan lingkungan .
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54

## Tabel 1. Karakteristik Infuent Air Limbah Industri
Asam Fosfat Parameter  Satuan Hasil Uji Baku Mutu pH - 2,3 6-9 Fluoride mg/L 1470,46 50 COD mg/L 25,5 200
Pengujian  parameter  air  limbah  dilakukan sebelum  dan  setelah  proses  presipitasi-adsorbsi. Besarnya  efisiensi  penyisihan  parameter  fluoride dan COD sebelum dan setelah proses presipitasi- elektrokoagulasi dapat
dihitung dengan
persamaan :
% C C C Penyisihan _ Efisiensi o f o 100 − = (1)
Keterangan: C o = konsentrasi awal (mg/L); C f = konsentrasi akhir (mg/L)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Presipitasi dengan Ca(OH) 2 Efisiensi  penyisihan  fluoride meningkat seiring  dengan  peningkatan  pH.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa efisiensi penyisihan maksimal fluoride diperoleh pada kondisi pH 9 dengan nilai sebesar  92,77%  (Gambar  2).  Hal  tersebut  sesuai dengan  penelitian  Atia  dan  Hoggui  (2013)  yang melaporkan  bahwa  Peningkatan  pH  mengarah pada  peningkatan  konsentrasi  ion  Ca 2+ yang terlarut,  sehingga  menyebabkan  reaksi  presipitasi fluoride  menjadi  lebih  sempurna.  Hal  tersebut menyebabkan  efisiensi  penyisihan  fluoride meningkat  saat  pH  dinaikkan.  Hasil  penelitian yang  serupa  telah  dilakukan  oleh  Ezzedine et  al . (2014) yang menunjukkan bahwa peningkatan pH larutan  menggunakan  lime  pada  pH  6,8-9 menyebabkan  peningkatan  efisiensi  penyisihan fluoride meningkat sampai dengan 95%.
Reaksi  antara  ion  fluoride  dan  Ca(OH) 2 terjadi melalui mekanisme persamaan reaksi kimia (2).  Senyawa  CaF 2 di  dalam  air  akan  membentuk sistem kesetimbangan sebagaimana pada persamaan  reaksi  (2).  CaF 2 yang  terbentuk  saat presipitasi  bersifat insoluble sehingga  mudah dipisahkan  dengan  pengendapan . Pembentukan endapan CaF 2 terbentuk disebabkan oleh nilai Ksp CaF 2 yang  rendah  sehingga  larutannya  bersifat lewat jenuh (Wang et al . 2019).
Ca(OH) 2(aq) + 2HF (aq) → CaF 2 ↓ (s) + 2H 2 O (2) 5 6 7 8 9 60 70 80 90 100 Efi sie nsi P enyi sihan (% ) pH Gambar 2 . Pengaruh pH terhadap penyisihan fluoride

## Elektrokoagulasi
Gambar  3  menunjukkan  pengaruh  waktu kontak  dan  tegangan  elektrokoagulasi  terhadap efisiensi  penyisihan  fluoride  di  dalam  air  limbah. Hasil penelitian  menunjukkan bahwa peningkatan waktu  kontak  dan  tegangan  menghasilkan peningkatan  efisiensi  penyisihan  fluoride.  Hal  ini disebabkan  peningkatan  waktu  kontak  dan tegangan  menyebabkan  oksidasi  elektroda alumunium  meningkat  sehingga  meningkatkan konsentrasi Al(OH) 3 . Berdasarkan Hukum Faraday I menunjukkan  bahwa  zat  terlarut  yang  dihasilkan pada
suatu elektroda
pada proses elektrokoagulasi  sebanding  dengan  kuat  arus listrik  yang  digunakan.  Peningkatan  tegangan listrik menyebabkan terjadinya kenaikan kuat arus sehingga  meningkatkan  laju  oksidasi  dari elektroda aluminium.
Proses elektrokoagulasi menghasilkan sejumlah  reaksi  elektrokimia  yang  menghasilkan senyawa aluminium hidroksil berbentuk monomer dan  polimer  yang  selanjutnya  terhidrolisis menghasilkan senyawa amorf Al(OH) 3 (Silva et al ., 2018).    Berbagai  reaksi  kimia  yang  terjadi  pada proses  elektrokoagulasi  limbah  fluoride  dengan elektroda
aluminium
sebagaimana pada persamaan  reaksi  (3)  sampai  dengan  (8)  sebagai berikut (Das dan Nandi, 2018):
Al (s) → Al 3+ (aq) + 3e - (aq) (3)
2H 2 O (l) + 2e - → H 2(g) + 2OH - (aq) (4)
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54
Al 3+ (aq) + H 2 O (l) → Al(OH) 2+ (aq) +  H + (aq) (5)
Al(OH) 2+ (aq) + H 2 O (l) → Al(OH) 2 + + H + (aq) (6) Al(OH) 2 + (aq) +  H 2 O (l) → Al(OH) 3(s) + H + (aq) (7) Al(OH) 3(s) +nF - (aq) → Al(OH) 3-n F n + nOH - (aq) (8)
Pelat  anoda  aluminium  yang  teroksidasi menjadi  ion  Al 3+ berfungsi  sebagai  koagulan dalam  air  limbah.  Ion  Al 3+ yang  dihasilkan  akan mendestabilisasi  polutan  dalam  air  limbah sehingga  kontaminan  fluoride  dapat  dipisahkan. Berdasarkan  persamaan  reaksi  kimia  (3)  sampai dengan (8) maka peningkatan konsentrasi Al(OH) 3 akibat  oksidasi  aluminium  menyebabkan  jumlah sweep  flocs yang  terbentuk semakin  tinggi sehingga  jumlah fluoride yang  diendapkan  dalam bentuk  Al(OH) 3− n F n semakin  banyak.  Das  dan Nandi  (2018)  melaporkan  bahwa  senyawa kompleks  hidroksida  logam  yang  terbentuk  pada proses  elektrokoagulasi  memiliki  afinitas  yang
kuat  dalam  menyerap  ion  fluoride  serta  memiliki luas permukaan yang besar sehingga kontaminan dapat segera dipisahkan setelah proses elektrokoagulasi.
pH  dalam  proses  elektrokoagulasi  memiliki peranan  yang  penting  dalam  menyisihkan parameter  kontaminan.  Berdasarkan  Gambar  3 menunjukkan  bahwa  peningkatan  pH  mulai  5 sampai  dengan  9  menyebabkan  peningkatan efisiensi  penyisihan  fluoride.  Hal  tersebut disebabkan  pada  pH  asam  kehadiran  ion  H + di dalam  larutan  menghambat  pembentukan Al(OH) 3 .  Namun,  pada  pH  basa  jumlah  ion hidroksida  yang  dihasilkan  mampu  mendorong pembentukan  flok  Al(OH) 3 yang  dapat  mengikat ion  fluoride  (Doggaz et  al .,  2018).  Efisiensi penyisisihan  ion  fluoride  maksimum  diperoleh pada kondisi waktu kontak 60 menit, tegangan 27 V,  dan  pH  9  dengan  nilai  sebesar 99,84%.
35 40 45 50 55 60 65 94 95 96 97 98 99 100 (a) Pe n yi si h a n F lu o ri d e (% ) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V 35 40 45 50 55 60 65 94 95 96 97 98 99 100 (b) Pe n yi si sh a n F lu o rid e (% ) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V 35 40 45 50 55 60 65 94 95 96 97 98 99 100 (c) Pen yi si ha n Fl uor id e ( % ) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V
Gambar 3 . Pengaruh waktu dan tegangan terhadap penyisihan fluoride (a) pH 5 (b) pH 7 dan pH 9
40 45 50 55 60 25 30 35 40 45 50 55 60 (a) Pe ny is ih an C OD ( %) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V 40 45 50 55 60 25 30 35 40 45 50 55 60 (b) Pe ny is ih an C OD ( %) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V 40 45 50 55 60 25 30 35 40 45 50 55 60 (c) Pe ny is iha n COD ( %) Waktu (menit) Tegangan 17 V Tegangan 22 V Tegangan 27 V
Gambar 4 . Pengaruh waktu dan tegangan terhadap penyisihan COD (a) pH 5 (b) pH 7 dan pH 9
Gambar  4  menunjukkan  pengaruh  waktu kontak  dan  tegangan  terhadap  efisiensi penyisihan  parameter  COD  pada  proses elektrokoagulasi.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  peningkatan  waktu  kontak  dalam  proses elektrokoagulasi menyebabkan peningkatan efisiensi  penyisihan  COD.  Peningkatan  waktu kontak  menyebabkan  jumlah  logam  aluminium yang  teroksidasi  membentuk  ion  Al 3+ semakin meningkat.  Proses  pembentukan  koagulan  Al 3+ melalui  proses  oksidasi  sebagaimana  telah dijelaskan pada persamaan reaksi kimia (3) sampai dengan (8). Ion Al 3+ yang terlarut mengarah pada pembentukan  flok  Al(OH) 3 yang  mampu mengadsorpsi  senyawa  organik  dan  menangkap partikel  koloid  sehingga  lebih  mudah  untuk dipisahkan.  Berkurangnya  kandungan  senyawa
organik  dan  partikel  koloid  menyebabkan kandungan COD menurun (Bratby, 2016).
Efisiensi  penyisihan  COD  pada  proses elektrokoagulasi  dipengaruhi  oleh  tegangan operasi.  Hasil  penelitian  sebagaimana  pada Gambar  4  menunjukkan  bahwa  peningkatan tegangan  cenderung  meningkatkan  efisiensi penyisihan  COD  di  dalam  air  limbah.  Kenaikan tegangan  menyebabkan  kuat  arus  listrik  semakin tinggi  sehingga  rapat  kuat  arus  akan  meningkat. Hal  ini  menyebabkan  jumlah  Al  yang  teroksidasi menjadi Al 3+ dan sweep coagulation akan semakin tinggi  (Das  dan  Nandi,  2018).  Selain  itu,  proses reduksi
H 2 O pada
katoda aluminium menghasilkan  gelembung  H 2 yang  dapat mereduksi  material  organik.  Sebagian  molekul organik  yang  terdapat  pada  limbah  ditangkap
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54
Al(OH) 3 kemudian  penyisihan  oleh  H 2 sebagai senyawa  organik  membentuk  gelembung  yang dapat menurunkan COD (Safari et al ., 2016)
Faktor  pH  larutan  berpengaruh  terhadap efiensi  penyisihan  COD.  Peningkatan  pH  dari  5-9 menyebabkan  jumlah  COD  yang  tersisihkan semakin  besar.  Sebagaimana  telah  dijelaskan sebelumnya  pada  penyisihan  fluoride  yang menunjukkan  bahwa  pada  pH  basa  keberadaan ion  hidroksida  dapat  memacu  pembentukan sweep  flocs Al(OH) 3 yang  dapat  mengikat komponen  COD  (Doggaz et  al .,  2018).  Hasil penelitian  pada  Gambar  3  menunjukkan  bahwa kondisi  waktu  kontak  60  menit,  tegangan  27  V dan  pH  9  menghasilkan  efisiensi  penyisihan  COD tertinggi  dibandingkan  dengan  kondisi  lainnya yaitu mencapai 56,35%.
Hasil  penelitian  menggunakan  kombinasi presipitasi dan elektrokoagulasi diperoleh penyisihan tertinggi untuk parameter fluoride dan COD  pada  kondisi  waktu  kontak  60  menit, tegangan  27  V,  dan  pH  9  dengan  nilai  masing- masing  sebesar  99,84%  dan  56,35%.  Penelitian yang  serupa  telah  dilakukan  beberapa  peneliti dalam  menyisihkan  parameter  fluoride.  Das  dan Nandi
(2020) menggunakan
metode elektrokoagulasi  untuk  menurunkan  parameter fluoride  di  dalam  air  minum  dengan  konsentrasi awal  fluoride  10  mg/L.  Efisiensi  optimum diperoleh pada kondisi waktu 60 menit, pH 7, dan rapat arus 4,31 mA/cm 2 dengan nilai sebesar 96%.
Emamjomeh et al . (2011) melakukan elektrokoagulasi flotasi untuk
mengolah kandungan  fluoride  di  dalam  air  limbah.  Efisiensi penyisihan tertinggi untuk fluoride diperoleh pada kondisi  konsentrasi  awal  10  mg/L,  waktu  kontak 60 menit, dan rapat arus 18,75 A/m 2 . Drouiche et al .  (2012)  melakukan  pengolahan  air  limbah fluoride  industri photovoltaic dari  hasil  presipitasi Ca(OH) 2 mengunakan  proses  elektrokoagulasi. Proses tersebut menggunakan elektroda besi serta konsentrasi  awal  fluoride  sebesar  25  mg/L.  Hasil optimum  diperoleh  pada  kondisi  tegangan  40, waktu  40  menit,  serta  pH  6  dengan  efisiensi penyisihan 44%.

## KESIMPULAN
Industri  asam  fosfat  menghasilkan  air limbah  yang  komponen  organik  COD  serta
fluoride  dengan  konsentrasi  tinggi  sehingga berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan.
Pengolahan air limbah industri fosfat menggunakan  kombinasi  presipitasi  Ca(OH) 2 dan elektrokoagulasi  merupakan  metode  yang  efektif dalam menurunkan kandungan fluoride dan COD di dalam air limbah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa  peningkatan  pH  meningkatkan  efisiensi penyisihan  pada  proses  presipitasi.  Peningkatan nilai  tegangan  listrik  dan  waktu  kontak menyebabkan  peningkatan  efisiensi  penyisihan COD  dan  fluoride.  Efisiensi  tertinggi  pada  proses penyisihan  fluoride  dan  COD  menggunakan presipitasi  dan  elektrokoagulasi  diperoleh  pada kondisi  pH  9,  waktu  kontak  60  menit  dan tegangan 27 volt dengan nilai efisiensi penyisihan fluoride  sebesar  99,84%  dan  efisiensi  penyisihan COD sebesar 56,35%.

## DAFTAR PUSTAKA
Atia,  D.,  &  Hoggui,  A.,  2013,    Fluoride  reduction from  water  by  precipitation  with  calcium chloride  and  lime. Journal  of  Fundamental Applied Science , 5(2): 129 − 136 Bratby,  J.,    2016, Coagulation  and  Flocculation  in Water  and  Wastewater  Treatment, Ed . 3 rd , IWA Publishing, London.
BSN  (Badan  Standardisasi  Nasional),  2004, Standard  Nasional  Indonesia,  SNI  06- 6989.11-2004. Cara Uji derajat keasaman (pH) dengan menggunakan alat pH meter, Jakarta, Indonesia: BSN
BSN  (Badan  Standardisasi  Nasional),  2005, Standard  Nasional  Indonesia,  SNI  06- 6989.29-2005.  Cara  Uji  Fluorida  Secara Spektrofotometri  dengan  SPADNS,  Jakarta,
Indonesia: BSN BSN  (Badan  Standardisasi  Nasional),  2009, Standard Nasional Indonesia, SNI 6989.73:2009.  Cara  Uji  COD  dengan  Refluks Tertutup, Jakarta, Indonesia: BSN
Budyanto,  S.,  Kuo,  Y.-L.,  &  Liu,  J.C.,  2015, Adsorption  and  Precipitation  of  Fluoride  on Calcite Nanoparticles: A Spectroscopic Study. Separation  and  Purifcation  Technology, 150: 325 – 331.
Changmai, M., Pasawan, M., & Purkait, M.K., 2018, A Hybrid Method for The Removal of Fluoride from  Drinking  Water:  Parametric  Study  and
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2020 Vol. 16(2):47-54
Cost  Estimation ,  Separation  and  Purification Technology, 206 : 140− 148 Das,  D.,  &  Nandi  B.K.,  2018,  Defluoridization  of Drinking  Water  by  Electrocoagulation  (EC): Process  Optimization  and  Kinetic  Study, Journal of Dispersion Science and Technology , 40: 1136 − 1146.
Das,  D.,  &  Nandi,  B.K.,  2020,  Simultaneous
Removal  of  Fluoride  and  Fe(II)  Ions  From Drinking Water by Electrocoagulation, Journal of Environmental  Chemical Engineering, 8(1): 103643.
Doggaz,  A.,  Attour,  A.,  Mostefa,  M.L.P,  Tlili,  M.,  &
Lapicque, F., 2018, Iron Removal from Waters by  Electrocoagulation:  Investigations  of  The Various Physicochemical Phenomena Involved, Separation and Purification Technology , 203: 217 − 225.
Drouiche,  N.,  Aoudj,  S.,  Lounici,  H.,  M.Drouiche,
Ouslimane, T., & Ghaffour, N., 2012, Fluoride Removal  from  pretreated  Photovoltaic Wastewater  by  Electrocoagulation:  An Investigation  of  The  Effect  of  Operational Parameters, Procedia  Engineering ,  33(2012), 385 – 391
Emamjomeh, M.M.,  Sivakumar, M., & Varyani, A.S.,
2011,  Analysis  and  The  Understanding  of Fluoride  Removal  Mechanisms  by  an Electrocoagulation/Flotation  (ECF)  Process, Desalination, 275: 102 – 106 Ezzeddine,  A.,  Bedoui,  A.A.,  Hannachi,  A.,  & Bensalah, N., 2014, Removal of Fluoride from Aluminum Fluoride Manufacturing Wastewater  by  Precipitation  and  Adsorption Processes, Desalination and Water Treatment , 54: 2280 − 2292.
Huang, H., Liu, J., Zhang, P., Zhang, D., & Gao, F.,
2016,  Investigation  on  The  Simultaneous
Removal of Fluoride, Ammonia Nitrogen and Phosphate  From  Semiconductor  Wastewater
Using  Chemical  Precipitation, Chemical Engineering Journal, 307: 696 – 706 Nawghare,  P.,  Rao,  N.N.,    Bejankiwar,  R., Szyprkowicz, L., & Kaul, S.N., 2001, Treatment of  Phosphoric  Acid  Plant  Wastewater  Using Fenton's  Reagent  and  Coagulants, Journal  of Environmental  Science  and  Health,  Part  A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, A36(10): 2011−2026
Safari, S., Aghdam, M. A., & Kariminia, H.R., 2016,
Electrocoagulation  for  COD  and  diesel removal  from  oily  wastewater , International Journal  of  Science  and  Technology ,  13:
231 − 242 Silva, J. F.A., Graca, N.S., Ribeiro, A.M., & Rodrigies, A.E., 2018, Electrocoagulation Process for The Removal of Co-existent Fluoride, Arsenic and Iron  from  Contaminated  Drinking  Water, Separation  and  Purification  Technology ,  197: 237 − 243
Tang, W., Kovalsky, P., Cao, B., & Waite, T.D., 2016, Investigation of  Fluoride Removal from Low- Salinity Groundwater by Single-Pass Constant-Voltage  Capacitive  Deionization,
Water Research , 99: 112 – 121.
Toyoda, A., & Taira, T., 2000,  A New Method for Treating  Fluorine  Wastewater  to  Reduce Sludge and Running  Costs. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing , 13(3): 305 –
309
Wang,  L.,  Zhang,  Y.,  Sun,  N.,  Sun,    W.,  Hu,  Y.,  &
Tang,  H.,  2019,  Precipitation  Methods  Using Calcium-Containing Ores for Fluoride Removal in Wastewater, Minerals , 9(9): 1−12 Zeng, G., Ling, B., Li, Z., Luo, S., Sui, X., & Guan, Q., 2019, Fluorine Removal and Calcium Fluoride Recovery from Rare-Earth Smelting Wastewater Using Fluidized Bed Crystallization  Process. Journal  of  Hazardous
Materials, 373: 313 – 320