Pengolahan Air Sungai

5/21/2018 Pengolahan Air Sungai

1/22

BAB 6

PENGOLAHAN AIR SUNGAI SKALA RUMAHTANGGA SECARA KONTINYU

Oleh :Nusa Idaman Said dan Ruliasih

6.1. PENDAHULUAN

Kebutuhan air bersih dari waktu ke waktu meningkat denganpesat, sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk dan semakinmeningkatnya kegiatan manusia sesuai dengan tuntutan kehidupanyang terus berkembang. Akibatnya pemenuhan kebutuhan air yangmutunya baik dan dalam jumlah yang mencukupi untuk pelbagaikeperluan, dari waktu ke waktu dihadapkan pada permasalahanyang sangat mendasar yaitu belum dapat terpenuhinya kebutuhanair bersih khususnya air minum bagi masyarakat, yang memenuhisyarat-syarat kesehatan.

Selama ini prasarana air bersih khususnya di daerahperkotaan dibangun olah pemerintah, namun dengan keterbatasankemampuan yang ada, tingkat pelayanannya baru dapat mencapaiberkisar 50 % dari jumlah penduduk perkotaan, ini berarti sekitar 50% jumlah penduduk yang belum terlayani mengusahakan sendiri airbersih dengan cara lain misalnya sumur bor, sumur gali, mata airdan bahkan menggunakan air sungai secara langsung.

Dengan memperhatikan kenyataan ini perlu kiranyadisosialisasikan kepada masyarakat segala sesuatu yangberhubungan dengan kegiatan penyediaan air bersih dimulai daripengetahuan mengenai sumber air dan proses pencemarannya,persyaratan kualitas air bersih dan proses-proses pengolahan airbersih.

Saat ini kondisi pengelolaan air bersih di Indonesia masihmemprihatinkan, permasalahan air bersih terjadi baik di wilayahperkotaan maupun di wilayah pedesaan. Walaupun penyebabpermasalahannya berbeda namun pada dasarnya masalah yangterjadi adalah kurangnya/tidak adanya sumber air yang memenuhi

syarat air bersih.

284


2/22

Di daerah pedesaan pada umumnya disebabkan oleh kondisialam, sementara di daerah perkotaan disebabkan oleh pencemaranakibat dari kepadatan penduduk dan pesatnya perkembangan disektor perindustrian. Masalah penyediaan air bersih ini ternyata tidakbisa ditanggulangi oleh Perusahaan Air Minum milik pemerintah, halini terlihat dari hasil survey Sosial Ekonomi Nasional yangmemperlihatkan bahwa prosentase rumah tangga yang memperolehair ledeng hanya 16,08 %, selebihnya menggunakan air yangberasal dari sumur gali, sumur pompa, air hujan, mata air, airpermukaan seperti air sungai, air danau atau air embung.

Di daerah perkotaan penduduk yang tidak memperolehpelayanan air ledeng, sebagian besar menggunakan sumber airtanah, baik berupa sumur gali maupun sumur pompa sebagaisumber air bersihnya. Sumber air tanah dipilih karena relatif lebihbaik dari air sungai ditinjau dari segi kualitas terutama faktorkekeruhannya. Air tanah sebagai sumber air bersih pada umumnyadapat langsung digunakan untuk kehudupan sehari-hari, namundengan bertambahnya penduduk dan berkembangnya industri,seringkali terjadi kekeringan pada air sumur, bahkan adakalanyakualitas airnya tidak memenuhi syarat akibat intrusi air laut ataupencemaran limbah , terutama pada musim kemarau. Disamping itupenggunaan air tanah yang berlebihan baik oleh kalangan rumah

tangga maupun oleh kalangan swasta seperti perumahan,apartemen, perhotelan, rumah makan ,perkantoran dan lainsebagainya, dapat menyebabkan ketidak seimbangan padalingkungan.

Berdasarkan kondisi tersebut telah dirancang suatu alatpengolah air untuk mengolah air sungai atau air keruh dan alat inidirancang terutama untuk dapat dioperasikan dan dimanfaatkanoleh kelompok terkecil dari masyarakat yaitu rumah tangga atau olehkelompok- kelompok tertentu.

6.2 TINJAUAN UMUM

6.2.1 Kualitas Sumber Air

Ditinjau dari tempat tersimpannya, sumber air dapatdiklasifikasikan ke dalam beberapa jenis sumber air, yaitu air hujan,air permukaan, air tanah dan air laut. Air sungai termasuk jenis air

permukaan. Masing-masing jenis sumber air tersebut secaraalamiah memiliki karakteristik kualitas air tersendiri, hal ini terjadi

285


3/22

karena kualitas air sangat dipengaruhi oleh keadaan alam tempat airtersebut berada dan kondisi tempat-tempat yang dilaluinya.

Sumber air yang dibutuhkan untuk kehidupan manusia, padaumumnya diambil dari air permukaan dan air tanah, karena ditinjaudari potensi kuantitas dan kualitasnya kedua sumber air ini palingbaik. Perusahaan Air Minum pemerintah pada umumnyamenggunakan air sungai sebagai air baku, karena dari segi kuantitaspotensinya cukup besar, sementara masyarakat yang tidakmemperoleh air dari PAM, mendapatkan air bersih dari sumber airtanah. Perbandingan antara kualitas air permukaan dan air tanah,dapat dilihat pada Tabel 6.1.

Tabel 6.1 : Perbedaan utama antara air permukaan dan air tanah.

KARAKTERISTIK AIR PERMUKAAN AIR TANAH

Temperatur Bervariasi dengan musim Relatif konstan

Turbiditas Bervariasi, kadang-kadang

tinggi

Rendah atau nol kecuali didaerah kart

Warna Terutama akibat

suspended solid (lempung,algae), kecuali pada air yangsangat lunak dan asam

Akibat suspended solid(padatan terlarut) asamhumus

Kandungan mineral Bervariasi dengan tanah,curah hujan dll

Relatif kostant,lebih tinggidibanding air permukaanpada daerah yang sama

Fe dan Mn (dalamlarutan)

Biasanya tidak ada,

kecuali pada bagian dasar

Biasanya ada

Agresif CO2 tidak ada ada

Oksigen terlarut Sering dekat jenuh, tidak

ada dalam air tercemar

Biasanya tidak ada

H2S Tidak ada Sering adaNH4 Ditemui pada air tercemar Sering ditemui

Silika Rendah Sering tinggi

Mikropolutan organik Ada Biasanya tidak ada

Organisme hidup Bakteria (beberapa

pathogenik),virus,plankton

(binatang dan tumbuh-

tumbuhan)

Bakteri besi

Sumber : Japan Water Works Association, Design Criteria for Waterworks Facilities,1978

286


4/22

Pengukuran parameter kualitas air umumnya dikelompokkandalam parameter fisika, kimia dan biologi, di samping itu perludiperhatikan ada dua katagori yang umum yaitu gross dan spesifik.Dalam katagori pengukuran gross tidak ada pemisahan antara fisika,kimia dan biologi, sebagai contoh pengukuran suspensi solid, bau,alkalinitas, kesadahan dan BOD. Secara umum parameter grossmudah diukur dan diterjemahkan, pengukuran ini paling banyakdigunakan untuk menggambarkan kualitas air. Pengukuran spesifikdiperlukan apabila suatu parameter misalnya senyawa organikberacun, ion logam berat dan lainnya diperkirakan terkandung didalam air, atau apabila penyajian kualitas ini diperlukan karenaperuntukkan airnya yang spesifik.

6.2.1.1 Karakteristik Fisik Air

Pada umumnya penilaian kualitas air berdasarkan padakarakteristik fisik, dibandingkan dengan karakteristik kimia danbiologi. Dari segi fisik diharapkan air itu jernih, tidak berwarna dantidak berbau. Analisa yang umum dilakukan untuk menunjukkanpengotor fisik dalam air ditnjukkan seperti pada Tabel 6.2.Pengukuran kuantitatif karakteristik ini diperlukan untuk mengetahuikualitas air.

Kekeruhan

Pengukuran kekeruhan dilakukan dengan menggunakantransmisi cahaya yang bersumber dari cahaya standar. Ukurankekeruhan digunakan dalam persyaratan air minum.

Padatan/Solid

Semua kontaminan/pengotor dalam air kecuali gas terlarutmerupakan bagian dari beban padatan dalam air. Padatan dapatdiklasifikasikan menurut ukuran, sifat kimianya dan distribusiukurannya.

Klasifikasi Padatan Menurut Ukuran

Materi padatan dan semi padatan dalam air dapatdiklasifikasikan menurut ukuran dan posisinya seperti dapat

mengendap, suspensi, koloid atau terlarut.

287


5/22

Tabel 6.2 : Beberapa parameter fisik kualitas air.

No TEST SINGKATAN KEGUNAAN

1 Kekeruhan NTU Mengetahui kejernihan air

2 Padatan (solids)

Total solid

Total volatile solids

Suspended solids

Volatile suspended solids

Total dissolved solids

(TS SS)

Settleble solids

TS

TVS

SS

VSS

TDS

Mengetahui potensi penggunaan kembaliair buangan dan untuk menentukan jenisproses pengolahan yang sesuai. Test TDSuntuk mengetahui kesesuaian peruntukkanair (rumah tangga, industri atau pertanian)

Untuk mengetahui padatan yang dapatmengendap oleh gaya gravitasi data yangdiperoleh digunakan untuk rancangan baksedimentasi

3 Warna Untuk mengetahui keberadaan zat warnaalam atau sintetis

4 Bau MDTOC

5 Temperatur oC Untuk rancangan proses pengolahan;

Untuk menentukan konsentrasi jenuhbeberapa unsur gas.

Klasifikasi Padatan Menurut Sifat Kimia

Padatan dapat diklasifikasi sebagai nonvolatile atau volatile(mudah menguap). Padatan volatile didefinisikan sebagai padatanyang menguap pada temperatur 550

oC. Pada umumnya padatan

volatile merupakan zat organik

Bau

Air yang berbau umumnya akibat adanya materi organik yangmembusuk. Organik yang membusuk biasanya terkumpul di bagiandasar dan apabila sudah cukup banyak akan menghasilkan kondisiyang baik bagi pertumbuhan bakteri anaerobik yang dapatmenimbulkan gas-gas berbau. Sumber bahan organik adalah sisa-sisa tanaman, bangkai binatang, mikroorganisme dan air buangan.Beberapa senyawa atau zat penyebab bau yang umum ditemukandalam air ditunjukkan seperti pada Tabel 6.3. Penentuan bau dantingkatannya secara kuantitatif sulit dilakukan.

288


6/22

Tabel 6.3 : Senyawa bau yang umum ditemukan dalam air.

NO SENYAWA FORMULA DISKRIPSI KUALITAS

1 Amina CH3(CH2)nNH2 Anyir

2 Amoniak NH3

3 Diamine NH2(CH2)nNH2 Busuk

4 Hidrogensulfida

H2S Telur busuk

5 Mercaptan CH3SH;CH3(CH2)nSH

6 Sulfida organik (CH3)2S;CH3SSCH3 Kubis busuk

7 Skatole C8H5NHCH3 Fecal

Temperatur

Temperatur mempengaruhi beberapa parameter kualitas air,misalnya kelarutan gas menurun dan kelarutan mineral naik dengannaiknya temperatur. Laju reaksi kimia dan biokimia naik dengannaiknya temperatur.

Warna

Beberapa warna bila bercampur dengan air akan terlihatbukan warna sebenarnya, namun merupakan hasil dari suspensikoloid; the merupakan salah satu contoh. Warna sebenarnya terjadipada materi yang terlarut, pada umumnya zat organik. Warna padaair alam umumnya akibat terlarutnya tannin yang keluar daritanaman yang membusuk, warnanya kecoklatan. Buangan industriumumnya berwarna.

6.2.1.2 Parameter Kimia Air

6.2.1.2.1 Parameter Kimia Anorganik

Pengukuran parameter kimia untuk kualitas air dapat berupaanalisa ion tertentu, disamping itu ada pengukuran gros sepertialkalinitas dan kesadahan. Pada umumnya pengukuran kualitas airmenggambarkan kombinasi atau interaksi antara ion-ion. Analisayang umum dilakukan untuk mengetahui parameter kimia anorganikair dapat dilihat pada Tabel 6.4, sedangkan untuk pemeriksaan

parameter yang umum dilakukan untuk mengetahui karakteristik

289


7/22

kimia air spesifik dan gros untuk keperluan penyediaan air rumahtangga dapat dilihat pada Tabel 6.5.

Tabel 6.4 : Beberapa jenis ion yang umum terdapat dalam air.

No. CATION ANION

1 Calsium (Ca+2

) Bikarbonat (HCO3-)

2 Magnesium (Mg+2

) Sulfat (SO4-2

)

3 Sodium (Na+) Khloride (Cl

-)

4 Kalium (K+) Nitrat (NO3

-)

Tabel 6.5 : Pemerikasaan parameter yang umum dilakukan untukmengetahui karakteristik kimia air.

TEST DEFINISI KEGUNAAN

UNSUR INORGANIK

Kation terlarutCalsiumMagnesiumKalium

Sodium

Ca+2Mg+2K+

Na+

Anion terlarutBikarbonatKarbonatKhlorideHidroksidaNitratSulfat

HCO3-CO3-Cl-OH-NO3-SO4-2

Untuk menentukan komposisi kimiaion dalam air dan untuk mengetahuikesesuaian pengunaan air.

PH PH=log 1/(H+

) Untuk mengukur keasaman ataukebasaan air

Alakliniti (HCO3-+ CO3-2+ OH-) Untuk mengukur kapasitas air dalammenetralkan asam

Keasaman Untuk mengukur jumlah bahan yangdiperlukan untuk menetralkan air

Karbon dioksida CO2 Untuk mengetahui korosifitas air dandosis bahan yang dibutuhkan padapengolahan kimia;

Kesadahan Jumlah kation multi-valen Untuk mengukur keperluan sabun

dan kecenderungan pembentukkankerak

290


8/22

Konduktivitas S/cm Untuk memperkirakan TDS atauuntuk menguji hasil analisa air(TDS= 0,55 s/d 0,7 x konduktivitas)

Radio aktif Ci Untuk memperkirakan keberadaan

unsur radio aktifUNSUR ORGANIK

Total organik carbon TOC Untuk mengetahui keberadaan unsurorganik

Senyawa organiktertentu

Untuk menentukan adanya pestisida,pelarut dan senyawa organik lainnya.

Beberapa jenis Ion-ion yang kadang-kadang terdapat dalam air,dapat dilihat pada Tabel 6.6. Ion-ion tersebut terlarut dalam airkarena terjadinya kontak antara air dengan endapan-endapanmineral yang ada di alam maupun akibat kontaminasi oleh senyawapencemar.

Tabel 6.6 : Beberapa jenis ion yang kadang-kadang terdapatdi dalam air.

CATION ANION

Alumunium (Al

+3

) Bisulfat (HSO4-

)Amonium (NH4

+) Bisulfit (HSO3

-2)

Arsenic (As+) Karbonat (CO3

-2)

Barium (Ba+2

) Fluoride (F-)

Boron sebagai Borat (BO4-3

) Hidroksida (OH-)

Coper (Cu+2

) Phosphate, mono (H2PO4-)

Besi, fero (Fe+2

) Phosphate, di (HPO4-2

)

Besi, feri (Fe+3

) Phosphate, tri (PO4-3

)

Mangan (Mn+2) Sulfida (S-2)

Sulfit (SO3-2

)

Disamping ion-ion yang umum (mayor) dan ion-ion yangkadang-kadang terkandung dalam air (minor), kadang kala terdapatbeberapa unsur kimia anorganik yang biasa disebut logam berat.Unsur-unsur ini biasanya bersifat racun terhadap mikroorganisme,tanaman dan binatang maupun terhadap kesehatan manusia.

Adanya unsur-unsur tersebut umumnya akibat kontaminasi oleh

291


9/22

buangan industri. Beberapa unsur tersebut dapat dilihat pada Tabel6.7.

Tabel 6.7 : Beberapa unsur pencemar yang baerasal dari buangan

industri.

CATION ANION

Arsenic (As+3

) Sianida (CN-)

Barium (Ba+2

) -

Cadmium (Cd+2

) -

Chromium (Cr+3

) -

Chromium (Cr+6

) -

Timbal (Pb+2

) -

Merkuri (Hg+2

) -

Selenium (Se+2

) -

Perak (Ag+2

) -

Seng (Zn+2

) -

6.2.1.2.2 Parameter Kimia Organik

Jumlah zat organik pada air alam umumnya kecil. Sumber zatorganik pada air alam adalah dari tanaman yang membusuk. Adanyazat organik dapat mengakibatkan gangguan misalnya :

1) menimbulkan warna ;2) menimbulkan rasa dan bau ;3) mengurangi kandungan oksigen terlarut;4) mengganggu proses pengolahan air;5) menimbulkan senyawa khlor organik apabila terdapat zat

disinfektan khlor.

Senyawa Organik Alam

Senyawa organik merupakan kombinasi dari unsur karbon,hidrogen, oksigen, nitrogen, phospohor dan sulfur.

Protein

Protein adalah unsur utama jaringan tubuh hewan, terdiri dariunsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur.

Formula empiris dari komposisi sel bakteri adalah C5H7NO2.

292


10/22

pH

Air (H2O) murni berdisosiasi dalam jumlah kecil, menghasilkanion hidrogen sebesar 10

-7mol per liter.

Reaksi disosiasi adalah sebagai berikut :

H2O H+

+ OH-

pH didefinisikan sebagai konsentrasi ion hidrogen dalam air , dalamhal ini :

pH = log 1/(H+)

Dengan demikian air murni atau air yang netral mempunyaipH = 7. Apabila ditambahkan asam ke dalam air murni, maka ionhidrogen akan bertambah, mengakibatkan nilai pH berkurang,sebaliknya apabila ditambahkan alkaline, maka ion OH

- akan

bergabung dengan ion H+, sehingga menurunkan konsentrasi ion H

+

akibatnya nilai pH bertambah. PH berskala dari 0 sampai 14, bersifatasam apabila nilai pH 0 sampai 7, dan bersifat basa apabila nilai pH7 sampai 14.

Alkalin itas

Alkalinitas air merupakan ukuran kapasitas air untukmenetralkan asam, dengan kata lain untuk menarik ion hidrogentanpa perubahan pH yan berarti. Alkalinitas air diukur denganmentitrasi sampel dengan larutan asam kuat. Umumnya pada airalam keberadaan karbonat, bikarbonat dan hidroksil merupakankeseluruhan nilai alkalinitas. Oleh karena itu alkalinitas didefinisikan

sebagai jumlah konsentrasi molar unsur-unsur tersebut :

A (eq/m3) = (HCO3

-) + 2 (CO3

-2) + (OH

-)

Kesadahan

Dalam prakteknya kesadahan air merupakan jumlah konsentrasikalsium dan magnesium, dengan satuan ekivalen per m

3.

Kesadahan, eq/m3 = (Ca

+2) + (Mg

+2)

293


11/22

294

Pada beberapa literatur kesadahan disebutkan dalam gramekivalen per meter kubik CaCO3. Kesadahan diklasifikasikan dalamdua jenis kesadahan, yaitu kesadahan karbonat berhubungandengan anion HCO3

-dan CO3

-2, dan kesadahan non-karbonat yang

berhubungan dengan anion lain, terutama Cl-dan SO4-2.

Konduktivitas

Parameter yang menggambarkan karakteristik kimia gros dariair adalah konduktivitas. Konduktivitas larutan adalah ukurankemampuan larutan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. Aruslistrik dialirkan oleh ion-ion dalam larutan, oleh karena ituonduktivitas meningkat apabila konsentrasi ion meningkat.

6.2.1.2.3 Parameter Biologi

Parameter biologi air berhubungan dengan keberadaanpopulasi mikroorganime akuatik di dalam air, yang berakibat padakualitas air. Akibat yang paling penting adalah penyebab penyakityang ditimbulkan oleh adanya mikroorganisme patogen dalam air.Akibat yang penting lainnya terhadap kualitas air adalahtimbulnya rasa dan bau. Mikroorganisme utama yang umum

terdapat dalam air adalah bakteri, fungi, ganggang, protozoa,cacing dll. Beberapa unsur kimia dan biologi yang umumditemukan dalam air dapat dilihat pada Tabel 6.8.

6.2.2 Sistem Pengolahan Air

Untuk memperoleh air yang memenuhi persyaratan air bersih,

maka sumber-sumber air yang kualitasnya belum memenuhistandar, harus diolah terlebih dahulu. Sistem pengolahan yangditerapkan harus disesuaikan dengan kualitas sumber air yangdipakai. Kriteria pemilihan teknologi pengolahan air bersihberdasarkan kualitas air baku dapat dilihat pada Tabel 6.9.

Dari tabel tersebut, untuk sumber air sungai yang rata-rataangka kekeruhannya berada di antara angka kekeruhan diantara 10ppm dan 100 ppm, maka sistem pengolahan yang umum digunakanadalah sistem saringan pasir cepat, yaitu suatu proses penjernihanair yang terdiri dari proses koagulasi/flokulasi (penggumpalan),sedimentasi (pengendapan) dan filtrasi (penyaringan).


12/22

Tabel 6.8 : Unsur-Unsur Kimia Dan Biologi Yang Umum Ditemukan Dalam Air.

UNSUR PENGOTOR

ION TERLARUTNo

SUMBER ION POSITIF ION NEGATIF KOLOID SUSP1 Kontak dengan

mineral, tanah danbatuan

Calsium (Ca+2)Iron (Fe+2)

Magnesium (Mg+2)Manganese (Mn+2)

Potasium (K+)Sodium (Na+)Seng (Zn+2)

Bikarbonat (HCO3-)Karbonat (CO3-2)

Khloride (Cl-)Fluoride (F-)Nitrate (NO3-)

Phosphate (PO4-3)Hidroksida (OH-)Borat (H2BO3-)Silikat (H3SiO4)

Sulfat (SO4-2)

LumpurSilika (SiO2)Feri oksida

(Fe2O3)Aluminum oksida

(Al2O3)Magnesium

dioksida (MnO2)

Lumpudan unsuinorganik

2 Atmosfir Hidrogen (H+) Bikarbonat (HCO3-)Khloride (Cl-)Sulfat (SO4-2)

Debu

3 Dekomposisiunsur organikdisekitarnya

. Amonium (NH4+)Hidrogen (H+)Sodium (Na+)

Khloride (Cl-)Bikarbonat (HCO3-)Hidroksida (OH-)Nitrit (NO2-)Nitrat (NO3-)

Sulfida (HS-)Organik radikal

Zat warnatanamanBuangan organik

Unsur orgtanah, buaorganik

295


13/22

296

Bakteri,

4 Organisme hidupdisekitarnya ganggang, virus,

dsb

Ganggandiatom, ik

5 Perumahan,Industri, pertaniandan aktivitasmanusia lainnya

Ion inorganik,termasuk logamberat

Ion inorganik,molekul organik, zatwarna

Padataninorganik danorganik, zatwarna, bakteri,cacing, virus

Tanah liatpadatan inlainnya, sorganik, mdsb.


14/22

Tabel 6.9 : Kriteria pemilihan metoda penjernihan air.

TEKNIK KUALITAS AIR BAKU PENGOLAHANKhlorinasi 1. Coliform grup. Max 50 (per 100

ml)

2. Parameter yang lain sesuaidengan standarkualitas air

Hanya khlorinasi

Saringan PasirLambat

1. Coliform grup


15/22

6.3 TINJAUAN PUSTAKA PENGOLAHAN AIR SUNGAI

Proses-proses utama di dalam pengolahan air permukaanatau air sungai untuk dijadikan air bersih dengan sistem saringanpasir cepat adalah proses koagulasi/flokulasi (penggumpalan),sedimentasi (pengendapan) dan filtrasi (penyaringan). Urutantahapan proses-proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.1.

Gambar 6.1 : Bagan urutan proses pengolahan air sungai sistemsaringan pasir cepat.

6.3.1 Koagulasi Dan Flokulasi

Proses koagulasi dan flokulasi adalah suatu prosespemisahan parikel-partikel halus penyebab kekeruhan daridalam air. Proses pemisahan dilakukan dengan cara

pembubuhan bahan koagulan ke dalam air yang mengakibatkanpartikel-partikel halus menggumpal menjadi partikel-partikel yanglebih besar, sehingga mudah dipisahkan dari air dengan caradiendapkan.

Proses koagulasi sendiri adalah proses pembubuhan danpencampuran bahan koagulan dengan air yang diolah, sementaraproses flokulasi yang dilakukan setelah proses koagulasi adalahproses penyatuan gumpalan-gumpalan partikel menjadigumpalan yang lebih besar. Pada proses flokulasi ini air yang

diolah diaduk secara perlahan agar terjadi kontak antar gumpalanpartikel tanpa memecahkan gumapalan yang terjadi.

298


16/22

Pada prinsipnya proses koagulasi dan flokulasi adalahuntuk menghilangkan kekeruhan yang disebabkan baik oleh zat-zat organik maupun zat-zat anorganik.

6.3.2 Pengendapan

Proses pengendapan merupakan kelanjutan dari proseskoagulasi/flokulasi, pada tahap ini terjadi pemisahan gumpalan-gumpalan kotoran dari air bersih dengan cara pengendapansecara gravitasi. Endapan yang terkumpul pada dasar bakpengendapan secara periodik dibuang, sementara air bersih yangada dibagian atas bak disalurkan ke dalam bagian penyaringan.

6.3.3 Penyaringan

Proses penyaringan adalah suatu proses pembersihandengan cara melewatkan air yang akan dibersihkan melalui suatumedia berporous. Partikel atau sisa-sisa flok yang tidak dapatdipisahkan dengan cara pengendapan, maka dipisahkan dengancara proses proses penyaringan.

Penyaring gravitasi dengan media butiran (granular) adalahtipe penyaring yang paling banyak dijumpai dalam pengolahan

air. Media butiran yang bisa dipakai adalah lapisan pasir, kerikil,antrasit dan lain sebagainya. Pasir merupakan media penyaringyang paling banyak digunakan, karena harganya murah dandapat memberikan hasil yang baik. Penyusunan jenis mediadalam satu perangkat sistem penyaringan adalah pasir kwarsapada bagian atas dan kerikil kecil pada bagian bawah.

Pada proses penyaringan gravitasi, air mengalir dari ataske bawah melalui media penyaring. Selama proses penyaringanberlangsung akan terbentuk lapisan kotoran yang tertahan pada

media filter, pembentukan lapisan ini semakin lama akan semakintebal, sehingga terjadi pressure drop atau pengurangan tekananair di atas media filter, apabila hal tersebut terjadi maka penyaringharus dicuci balik (back wash), yaitu dengan cara mengalirkan airdari bawah ke atas.

6.3.4 Desinfeksi

Tahap desinfeksi dimaksudkan untuk membunuh bakteri

pathogen dan mengendalikan jumlah dan jenis mikroorganisme.

299


17/22

Khlorine membunuh bakteri pathogen melalui reaksi antara HOCldengan struktur sel bakteri yang mengakibatkan proses-prosesyang dibutuhkan untuk hidup pada mikroorganisme dinonaktifkan.

Pada umumnya proses desinfeksi dilakukan denganpembubuhan bahan kimia khlorine. Zat khlorine ini dapatberfungsi juga sebagai zat pengoksidasi. Khlorine tersedia dalambentuk sodium dan kalsium hipokhlorit. Natrium hipokhloritadalah cairan murni, sedangkan kalsium hipokhlorit berbentukserbuk putih atau dalam bentuk tablet. Di Indonesia banyakdigunakan kaporit Ca(HClO)2karena murah, mudah didapat danmudah penanganannya. Pembubuhan kaporit ini dapat dilakukanpada akhir proses (setelah penyaringan) atau pada awal prosesbersamaan dengan proses koagulasi.

6.4 PERENCANAAN ALAT PENGOLAH AIR

Pemikiran dasar dari alat yang dirancang adalah untukmemperoleh alat yang mampu mengolah air keruh menjadi airbersih dengan cara pengolahan yang sederhana sertapembuatan alatnya mudah dengan menggunakan bahan-bahanyang mudah diperoleh, sehingga pengoperasian danpembuatannya dapat dilakukan oleh masyarakat awam. Gambar

alat dapat dilihat pada Gambar 6.2.

Gambar 6.2 : Diagram pengolahan air sungai skala rumah tanggakontinyu.

300


18/22

6.4.1 Konstruksi Alat

Konstruksi alat dibagi dalam 2 bagian yaitu :

Bak koagulasi, flokulasi dan sedimentasi, yangselanjutnya disebut bak pertama

Bak penyaringan, yang selanjutnya disebut bak kedua.

Konstruksi bak pertama adalah sebagai berikut :

Bak air dari fiber glass volume 650 liter, ke dalam bak tersebutdimasukkan pipa PVC ukuran 4 inchi dengan beberapa belokandan diletakkan seperti pada gambar. Ke dalam pipa dimasukkanbatu kerikil, dengan susunan kerikil ukuran 5 cm diletakkandibagian bawah setinggi 40 cm, kemudian kerikil yang lebih kecilukuran 1-2 cm diletakkan di bagian atas setinggi 40 cm. Kerikil-kerikil tersebut disusun hingga kebagian bawah pipa. Padabagian akhir pipa yaitu sepanjang 80 cm, dipasang sekat-sekatdengan posisi miring dan jarak antara sekat 20 cm. Bak inidilengkapi dengan saluran pengeluaran yang terletak padabagian atas bak, saluran ini dihubungkan dengan bak kedua.Untuk pengurasan dibagian bawah bak, dipasang pula saluranpenguras yang dilengkapi dengan kran

Konstruksi bak kedua adalah sebagai berikut :

Bak air dari fiber glass volume 500 liter, pada dasar bak dipasangpipa saluran air keluar yaitu pipa PVC ukuran inchi sepanjang50 cm dan dilubangi dengan diameter 5 mm dan jarak antaralubang cm. Ke dalam bak diisi susunan media penyaring yangterdiri dari kerikil dibagian bawah setinggi 10 cm, kemudian pasirsetinggi 60 cm, diatas permukaan pasir diletakkan batu bata 2

buah tepat pada titik tempat jatuhnya air, agar pasir tetap stabil.Di bagian atas bak dipasang juga pipa saluran air keluar daripipa PVC ukuran inchi, untuk proses pencucian balik.

Bak pertama dan bak kedua dihubungkan dengan pipa PVCberukuran 2 inchi

Disamping kedua bak tersebut, terdapat dua buah ember plastikyang masing-masing berisi larutan tawas dan larutan kaporit.

Kedua ember tersebut dibagian bawahnya dipasang saluran pipa

301


19/22

keluar yang diberi kran . Kedua ember diletakkan diatas bakpertama, dan saluran pipa keluarnya dimasukkan kedalam pipaPVC yang berada dalam bak pertama.Alat pengolah air ini dilengkapi dengan pompa penyalur air bakuyang mengalirkan air baku dari sumber air baku ke dalam alatpengolah. Air baku masuk ka dalam alat pengolah melalui pipaPVC yang berada dalam bak pertama

6.4.2 Proses Pengolahan

Air baku masuk ke dalam alat melalui pipa PVC yangberada dalam bak pertama, pada saat yang sama dibubuhkanpula larutan tawas dan larutan kaporit. Pada saat ini terjadipencampuran antara air baku dengan larutan tawas dan kaporit,cara penampuran ini disebut pencampuran hidrolika, air baku danbahan koagulan masuk melalui saluran yang sama sehinggaterjadi turbulensi dan mengakibatkan pengadukan ataupencampuran.

Setelah terjadi pencampuran dengan larutan tawas dankaporit, air mengalir melewati batu-batu kerikil yang terdapatdalam pipa PVC, dengan adanya kerikil-kerikil ini aliran air akanberliku-liku dan menjadi lambat. Pada saat ini akan terjadi

flokukasi atau penggumpalan partikel, selanjutnya air dangumpalan-gumpalan yang terjadi melewati bagian pipa yangdiberi sekat, sekat-sekat ini berfungsi untuk mempercepatpengendapan. Endapan akan terkumpul pada dasar bak pertamadan air beningnya akan mengalir keluar melalui saluran keluaryang dipasang di atas bak pertama, dan kemudian masukkedalam bak kedua.

Pada bak kedua terjadi proses penyaringan, air bersihakan keluar melalui saluran pengeluaran dbagian bawah bak

Pada saat pencucian air pencuci masuk melalui saluran dibagianbawah bak dan keluar melalui saluran di bagian atas bak.

6.4.3 Proses Pengkajian Alat

Dalam pengkajian alat, ditentukan dua variasi debit aliranair baku, yaitu 10 m

3/hari dan 8 m

3/hari, pemilihan debit ini

berdasarkan pada kebutuhan air per rumah tangga, yangumumnya mempunyai jumlah anggota keluarga 4 - 5 orang dan

rata-rata kebutuhan perorang 200 liter/hari. Diharapkan alat yang

302


20/22

dikaji dapat memenuhi kebutuhan lebih kurang 10 rumah tangga,maka debit air yang dibutuhkan adalah 5 orang x 10 x 200 l/hari,diperoleh 10.000 l/hari atau 10 m

3/hari.

Hasil penelitian menunjukkan, dosis tawas yang optimaladalah 80 ppm, sementara dosis kaporit adalah 1 ppm.Konsentrasi larutan tawas dan larutan kaporit yang digunakanpada pengkajian alat, masing-masing adalah 10.000 ppm dan1000 ppm. Berdasarkan debit air baku, dosis tawas/kaporit dankonsentrasi larutan tawas/kaporit, maka dapat ditentukan laju alirlarutan tawas dan larutan kaporit.

Untuk debit air baku 10 m3/hari (6,94 l/menit), maka laju alir

larutan tawas yang masuk adalah 55,5 ml/menit dan laju alirlarutan kaporit 6,94 ml/menit. Untuk debit air baku 8 m3/hari,

maka laju alir larutan tawas yang masuk adalah 44 ml/menit, danlaju lair larutan kaporit adalah 5,55 ml/menit.

6.4.4 Hasil Pengkajian

Air baku dan air hasil olahan dianalisa, yang meliputianalisa fisik, kimia dan biologi.Tabel hasil analisa air baku dan air olahan, dapat dilihat pada

Tabel 6.10.

Tabel 6.10 : Hasil analisa kualitas air baku dan air olahan.

PARAMETER STANDAR SATUAN CONTOH AIR I CONTOH AIR II

(I) (II) (III) (I) (II) (III)

Warna 50 TCU 130 57 15 185 76 14

Kekeruhan 25 NTU 28 13 1,5 30 12 1,9

Jumlah zat padat

terlarut

1500 mg/l 77,6 88,6 195,2 68,9 86,6 95,7

Jumlahkesadahan(CaCO3)

500 mg/l 53,55 102,1 42,84 66,7

Zat Organik(KMnO4)

10 mg/l 14,7 11,15 5,65 14,88 9,4 5,46

PH 6,5 - 9,0 7 6,7 6,8 7 6,6 6,8

Fe (Besi) 1,0 mg/l 1,333 0,783 0,16 1,7 0,817 0,2

Mn (Mangan) 0,5 mg/l 0,421 0,547 0,225 0,519 0,561 0,161

E.coli - per 100 ml 300 94 0 90 28 0

Total coli 10

(perpipaan)

per 100 ml 450 150 0 150 49 0

303


21/22

6.5 PENUTUP

Hasil analisa kualitas air olahan menunjukkan penurunan

parameter kualitas air, sehingga secara keseluruhan air hasilolahan memenuhi persyaratan air minum. Dapat dilihat padakadar kekeruhan yang mengalami penurunan sebesar 94,6 %,dan yang paling utama adalah kandungan bakteri E.Coli yangturun hingga angka nol. Walaupun ada beberapa parameter yangmenunjukkan kenaikan yaitu jumlah TDS (padatan terlarut) danjumlah kesadahan, namun angkanya masih memenuhipersyaratan air minum, kenaikan parameter-parameter inikemungkinan disebabkan ada penambahan dari saringan pasiryang digunakan.

Dari hasil kajian dapat disimpulkan bahwa alat pengolah airsistem saringan pasir cepat berkapasitas skala rumah tangga,dapat mengolah air sungai yang tidak memenuhi standar kualitasair minum menjadi air bersih yang memenuhi standar kualitas airminum.

Kajian ini menunjukkan bahwa teknologi pengolahan airyang umum dilakukan oleh perusahaan-perusahaan air minum,dapat pula dilakukan oleh masyrakat baik secara individu maupunberkelompok. Secara teknis urutan proses pengolahan sudahmerupakan peoses yang baku, namun yang menjadi perhatiandan sasaran adalah bahan dan cara perakitan alat sesederahanamungkin sehingga masyarakat dapat mudah memperoleh danmerakitnya.

Pada akhirnya penyebar luasan pengetahuan mengenaialat pengolah air seperti yang telah dikaji perlu diterapkanterhadap masyarakat luas, sehingga pada keadaan yangmendesak masyarakat secara mandiri dapat menanggulangimasalah penyediaan air . Sementara itu pengkajian alat pengolahair sederhana perlu terus dilakukan, baik ditinjau dari segi prosespengolahan maupun dari segi rancang bangun, sehingga dapatdiperoleh suatu alat pengolah air yang sesuai dengan situasi dankondisi masyarakat Indonesia.

304


22/22

DAFTAR PUSTAKA

1. Japan Water Works Association, Design Criteria forWaterworks Facilities, 1978

2. A C Twort, F M Law and F W Crowley, Water Supply, 3rd

edition, Edward Arnold Publisher, 1985.

3. G. Tchobanoglous and E D Schroeder, Water Quality,Addison-Wesley Publishing Company, 1987.

4. Water Treatment Handbook, vol 1 dan 2, Degremont,Lavoisier Publishing, Sixth edition, 1991.

305

Documents

Pengolahan Air Sungai