PENGARUH PEMBERIAN TAWAS TERHADAP
PENJERNIHAN AIR PADA SUNGAI BELAWAN
TUGAS AKHIR
OLEH: SYAHRUL AJI
122410125
PROGRAM STUDI DIPLOMA III
ANALIS FARMASI DAN MAKANAN
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Tuhan Semesta Alam yang telah memberikan rahmat dan hidayah ─ Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Pengaruh Pemberian Tawas
Terhadap Penjernihan Air Pada Sungai Belawan” sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Diploma III Analis Farmasi Makanan dan Minuman di
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyusun tugas akhir ini penulis banyak melibatkan pihak-pihak untuk memberikan saran yang baik, maka sewajarnyalah penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt, selaku Dekan Fakultas
Farmasi Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.Apt., Sc.,Apt, selaku Ketua Program Studi DIII Analis Farmasi Makanan dan Minuman.
3. Ibu Dra. Erly Sitompul, M.Si., Apt, selaku dosen pembimbing yang telah membimbing, memberikan petunjuk dan saran sampai tugas akhir ini
selesai.
4. Bapak Ir. Mawardi, selaku Kepala Instalasi Pengolahan Air Sunggal yang telah memberikan tempat pelaksanaan PKL.
5. Bapak Iwan Setiawan selaku Kepala Bagian Pengendalian Mutu yang telah banyak membimbing, mengarahkan dan memberikan informasi
6. Ibu Cempaka selaku Asisten I Pengendalian Mutu Instalasi Pengolahan Air (IPA) Sunggal yang telah memberikan nasihat-nasihat yang
bermanfaat kepada penulis selama PKL.
7. Kak Risna, kak Indah dan abang Hakim, yang telah membimbing penulis
dalam melakukan PKL.
Dengan segala kerendahan hati penulis terutama mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada orang tua penulis yang telah memberikan
dorongan, dukungan dan doa yang telah mereka berikan selama ini kepada penulis hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih juga rasa cinta
dan kasih sayang tulus yang selalu menyertai selama ini dalam setiap langkah dan keadaan membuat tegar berdiri hingga kini.
Sekiranya sumbangan pikiran penulis yang sederhana ini dapat bermanfaat
bagi penulis, rekan-rekan mahasiswa dan pembaca yang memerlukannya, untuk menutup kata pengantar penulis banyak mengucapkan terima kasih.
Medan, Mei 2015
2.4 Persyaratan Air ... 8
2.4.1 Persyaratan Biologis Air ... 8
2.4.2 Persyaratan Kimia Air ... 8
2.4.3 Persyaratan Fisika Air ... 9
2.5 Pengolahan Air ... 10
2.6 Aluminium Kalium Sulfat (Tawas) ... 12
2.7 Unit-Unit Pengolahan Air ... 14
3.3 Cara Kerja ... 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Hasil ... 24
4.2 Pembahasan ... 24
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 26
5.1 Kesimpulan ... 26
5.2 Saran ... 26
DAFTAR GAMBAR
Halaman
DAFTAR TABEL
Halaman
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Air digunakan manusia untuk berbagai keperluan, seperti keperluan rumah tangga, pertanian, perikanan, industri, sumber energi , saranan transportasi dan rekreasi. Air bersih mengingat peranannya yang penting dan jumlah air yang
terbatas, maka diperlukan upaya dalam menjaga kualitas air. Kualitas air upaya menjaganya dapat dilakukan melalui pengelolaan air misalnya, limbah cair yang
dihasilkan oleh suatu kegiatan industri harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang keperairan umum sehingga tidak mencemari sungai, waduk, danau dan laut (manik, 2009).
Air merupakan salah satu dari tiga komponen yang membentuk bumi (zat padat, air, dan atmosfir). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan sisanya
30% berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Udara mengandung uap air sebanyak 15 % di dalam atmosfir (Gabriel, 2001).
Dengan perkembangan zaman serta semakin bertambahnya jumlah
penduduk di dunia ini, dengan sendirinya menambah aktivitas kehidupan yang mau tidak mau menambah pengotoran air yang pada dasarnya sangat dibutuhkan.
Padahal bebrapa abad yang lalu, manusia dalam memenuhi kebutuhan akan air (khususnya air minum) cukup menagambil dari sumber-sumber air yang ada di dekatnya dengan menggunakan cara yang sederhana. Namun sekarang ini,
mempergunakan cara demikian. Dimana-mana air sudah kotor, dan ini berarti harus mempergunakan suatu peralatan yang modern untuk mendapatkan air bersih
agar terbebas dari kotoran-kotoran tersebut.
Untuk memenuhi kebutuhan air di kota Medan, PDAM Tirtanadi membuat
suatu sistem pengolahan air minum dengan air yang berasal dari air sungai Belawan untuk PDAM Tirtanadi instalasi Sunggal dengan kapasitas 6000 m3 pada tiap reservoirnya (pada PDAM Tirtanadi Sunggal terdapat dua unit reservoir).
Seperti yang telah diketahui bahwa pada umumnya air sungai tidak cukup jernih karena mengandung kotoran atau partikel-partikel halus yang berasal dari
berbagai sumber seperti limbah rumah tangga dan limbah dari industri. Salah satu langkah dalam pengolahan air sungai menjadi air minum adalah dengan cara menghilangkan kekeruhan air sungai tersebut. Kekeruhan air dapat dihilangkan
dengan menambahkan suatu bahan kimia yang disebut dengan koagulan. Koagulan berfungsi untuk mengikat partikel atau kotoran yang terkandung di
dalam air menjadi gumpalan yang mempunyai ukuran lebih besar sehingga lebih cepat mengendap. Salah satu jenis koagulan yang biasa dipakai yaitu aluminium sulfat Al2(SO4)3.14H2O atau sering disebut dengan tawas. Pada umumnya, metode
yang sering digunakan untuk menentukan konsentrasi aluminium sulfat yang digunakan dalam proses penjernihan air adalah dengan metode Jar Test.
1.2Tujuan dan Manfaat 1.2.1 Tujuan
Untuk mengetahui bagaimana pengaruh sebelum dan setelah pemberian tawas terhadap penjernihan air dan berapa konsentrasi tawas yang
optimum untuk digunakan pada kekeruhan air Sungai Belawan. 1.2.2 Manfaat
Dapat mengetahui bagaimana cara mengolah air dan mengetahui pengaruh
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan oksigen, karena air merupakan suatu larutan yang hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun
buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut didalamnya. Air mengandung zat-zat terlarut di dalamnya. Akibat daur hidrologi, air juga mengandung berbagai zat-zat
lainnya, termasuk gas. Zat-zat pencemar ini yang sering terdapat di dalam air (Linsley, 1996).
Air adalah sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan
dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan yang bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat
tercemar. Air yang sangat kotor tidak untuk diminum, tetapi cukup bersih untuk mencuci, untuk pembangkit tenaga listrik, untuk pendingin mesin dan sebagainya. Air yang terlalu kotor dapat digunakan untuk sarana rekreasi seperti berenang,
bersampan maupun memancing ikan dan sebagainya (Darmono, 2001).
Air bersih sulit untuk didapatkan dan merupakan salah satu masalah yang
perlu mendapat perhatian yang seksama karena dengan penyedia air bersih maka penyebaran penyakit dapat dikurangi seminimal mungkin, supaya air yang masuk kedalam tubuh manusia baik berupa makanan dan minuman tidak menjadi
2.2 Klasifikasi Air
Dalam upaya pengendalian pencemaran air, maka mutu air
diklasifikasikan menjadi empat kelas, yaitu:
a) Kelas satu, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku
air minum dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
b) Kelas dua, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk
prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut,
c) Kelas tiga, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman,
dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
d) Kelas empat, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (Manik, 2009).
2.3 Sumber Air 2.3.1 Air Permukaan
Pengotoran ini menyebabkan kualitas air permukaan menjadi berbeda-beda pengotoran ini secara fisik, kimia dan bakteriologi (biologi) (Waluyo, 2009).
Air permukaan dibagi menjadi air sungai dan air rawa atau danau. Air sungai mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali dalam penggunaannya
sebagai air minum harus melalui proses panjang sedangkan air danau kebanyakan berwarna yang disebabkan oleh zat-zat organik yang telah membusuk dengan adanya pembusukan maka kadar Fe dan Mn juga semakin tinggi demikian pula
kelarutan oksigen menjadi sangat berkurang sampai mencapai keadaan anaerob (Waluyo, 2009).
2.3.2 Air Tanah
Air tanah secara umum terbagi menjadi:
2.3.2.1 Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi akibat proses penyerapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan demikian juga dengan bakteri sehingga air tanah
dangkal terlihat jernih tetapi banyak mengandung zat-zat kimia (garam-garam terlarut) karena melalui lapisan tanah yang memiliki unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapis tanah. Air tanah dangkal memiliki kedalaman sampai
15 meter.
2.3.2.2Air Tanah Dalam
Air tanah dalam terdapat pada lapis rapat air yang pertama. Pengambilan air tanah dalam lebih sulit daripada air tanah dangkal. Kualitas air tanah dalam lebih baik daripada air tanah dangkal karena terjadi penyaringan yang lebih
lapis-lapis tanah yang dilalui. Kualitas air tanah dalam masih sedikit dipengaruhi oleh perubahan musim.
2.3.2.3Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan
tanah. Mata air yang berasal dari air tanah dalam hampir tidak dipengaruhi oleh musim dan memiliki kualitas yang sama dengan air tanah dalam. Berdasarkan munculnya kepermukaan tanah dibagi menjadi:
- Rembesan, dimana air keluar dari lereng-lereng
- Umbul, dimana air keluar kepermukaan pada suatu dataran (Waluyo,
2009). 2.3.3 Air Atmosfir
Air atmosfir dalam keadaan murni, sangat bersih tetapi sering terjadi
pengotoran karena industry, debu dan lain sebagainya. Oleh karena itu, untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu
menampung air hujan jangan dimulai pada saat mulai turun karena masih banyak mengandung kotoran (Waluyo, 2009).
Air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur
maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini mempercepat terjadinya karatan (korosi). Air hujan juga memiliki sifat lunak sehingga akan boros terhadap
pemakaian sabun (Waluyo, 2009). 2.3.4 Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung berbagai garam,
karena itu, air laut tanpa diolah terlebih dahulu tidak memenuhi syarat untuk air minum (Waluyo, 2009).
2.4 Persyaratan Air
2.4.1 Persyaratan Biologis Air
Patogen maupun yang nonpatogen. Mikroorganisme nonpatogen secara relatif tidak berbahaya bagi kesehatan, namun dalam jumlah yang berlebihan
mikroorganisme nonpatogen dapat mempengaruhi rasa dan bau sehingga dapat menyulitkan pengelolaan air (Ryadi, 1984).
Mikroorganisme nonpatogen dapat mempengaruhi proses pengelolaan air, seperti adanya ganggang yang berlebihan akan mempercepat tersumbatnya sistem saringan pasir pada Instalasi PAM. Pertumbuhan ganggang yang merajalela di
dalam sistem air lebih dirangsang secara cepat bila disertai oleh adanya kelebihan unsur tembaga (Cu) karena pembuangan Cu ke dalam sungai yang digunakan
sebagai sumber baku oleh PAM perlu memperoleh perhatian (Ryadi, 1984).
Mikroorganisme coli sekalipun tidak patogen dapat digunakan sebagai indikator untuk mengetahui sejauh mana air telah dikontaminir oleh bahan
buangan organik, khususnya bahan-bahan fecal. Dasar penggunaan indikator coli ini adalah bahwa secara karakteristik kuman ini adalah merupakan penghuni tetap
dari faeces. Faeces manusia adalah merupakan media penyebaran dari beberapa jenis kuman patogen, khususnya bila faeces ini berasal dari orang-orang yang disebut karier ( Ryadi, S. 1984).
Alkalinitas adalah pengukur kapasitasnya untuk menetralisir asam-asam. Alkalinitas dikaitkan dengan konsentrasi bikarbonat, karbonat dalam hidroksida.
Karbondioksida adalah salah satu gas minor yang ada di atmosfir dan merupakan hasil akhir dari pembusukan biologis, baik yang aerobik maupun yang anaerobik.
Air hujan dan kebanyakan persediaan air permukaan mengandung sejumlah kecil karbon dioksida tetapi air tanah dapat mengandung jumlah yang banyak akibat pembusukan yang banyak mengakibatkan pembusukan biologis dari bahan-bahan
organik. Adanya karbon dioksida merupakan hal yang penting karena mempengaruhi pH air, menimbulkan karat bagi sistem perpipaan dan
mempengaruhi kebutuhan dosis bila dipergunakan pengolahan kimia (Linsley dan Joseph, 1979).
2.4.3 Persyaratan Fisika Air
Bahan padat, kekeruhan yang terapung dan yang terlarut. Kekeruhan, mengurangi kejernihan air yang diakibatkan oleh pencemar-pencemar yang
terbagi halus dari manapun asalnya yang ada didalam air. Kekeruhan biasanya disebabkan oleh lempeng, lanau, partikel-partikel tanah dan pencemaran-pencemaran koloidal lainnya.
Warna. Air yang mengandung warna diakibatkan oleh jenis-jenis tertentu dari bahan organik yang terlarut dan koloidal yang terbilas dari tanah atau
tumbuh–tumbuhan yang membusuk. Warna terjadi karena pencemaran terlarut. Rasa dan Bau disebabkan oleh adanya bahan organik yang membusuk atau bahan kimia yang mudah menguap. Air minum secara praktis dari warna, rasa dan
Suhu air merupakan hal yang penting jika dikaitkan dengan tujuan penggunaannya. Pengolahan untuk membuang bahan-bahan pencemar serta
pengangkutan sumber airnya. Suhu air tanah akan bervariasi menurut kedalaman dan ciri-ciri akifer yang menjadi sumber air itu. Suhu air permukaan dari suatu
waduk yang dalam bervariasi juga menurut kedalamannya (Linsley dan Joseph 1979).
2.5 Pengolahan Air
Sungai dapat tercemar pada daerah permukaan air akan tetapi pada sungai
yang besar dengan arus air yang deras, sejumlah kecil bahan pencemaran mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran menjadi sangat rendah. Hal tersebut menyebabkan konsumsi oksigen terlarut yang diperlukan oleh kehidupan
air dan biodegradasi akan cepat diperbarui, tetapi terkadang sebuah sungai mengalami pencemaran yang berat sehingga air mengandung bahan pencemar
yang sangat besar, akibatnya proses pengenceran dan biodegradasi akan sangat menurun jika arus air mengalir perlahan karena kekeringan atau penggunaan sejumlah air untuk irigasi. Oksigen terlarut juga dapat menurun akibat dari proses
tersebut. Suhu yang tinggi dalam air menyebabkan laju proses biodegradasi yang dilakukan oleh bakteri pengurai aerobik menjadi naik dan dapat menguapkan
bahan kimia ke udara (Darmono, 2001).
Sumber daya air yang dikelola terdiri dari upaya merencanakan, melaksanakan, memantau, dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi sumber
Sumber daya air dikelola berdasarkan asas kelestarian, keseimbangan, kemanfaatan umum, keterpaduan dan keserasian, keadilan, kemandirian, serta
transparansi dan akuntabilitas. Sumber daya air dikelola secara menyeluruh, terpadu dan berwawasan lingkungan hidup dengan tujuan mewujudkan
kemanfaatan sumber daya air yang berkelanjutan untuk sebesar-besar kemakmuran rakyat bumi (Kodoatie dan Robert, 2010).
Prosedur yang umum digunakan dalam pemurnian buatan meliputi
koagulasi sedimentasi, penyaringan dan penggunaan bahan kimia seperti klor, ozon, dan iodium. Langkah pertama yang umum digunakan ialah dengan
membuang bahan yang melayang didalamnya, biasanya dilakukan dengan penambahan tawas (Aluminium Kalium Sulfat). Tawas membentuk endapan seperti, gelatin yang mengendap pelan–pelan dengan membawa benda–benda
serta partikel dan sejumlah besar mikroorganisme (Volk dan Margaret, 1989). Endapan tawas mengendap, kemudian airnya dipompa ke alat
penyaringan untuk menghilangkan partikel yang ketinggian dan juga banyak bakteri yang tersisa. Penyaringan dibuat dari pasir dan kerikil dengan partikel– patikel halus dekat dengan permukaan. Langkah akhir dalam pemurnian air
minum ialah memberikan perlakuan kimia untuk menjamin bahwa tidak ada organisme patogen enterik, dilakukan dengan penambahan klor kedalam air (Volk
dan Margaret, 1989).
Klor memiliki beberapa kualitas yang mendukung penggunaannya dalam persediaan air. Keunggulannya adalah bahwa klor adalah senyawa bakterisida
itu klor juga cukup stabil (tanpa adanya bahan organik yang berkelebihan) dan cukup murah (Volk dan Margaret, 1989).
Ozon merupakan suatu senyawa pengoksidasian yang kuat, juga desinfektan air yang efektif, tetapi mahal. Ozon mempunyai kelebihan terhadap
klor karena menghilangkan rasa yang tidak di kehendaki, tetapi harganya membatasi penggunaan yang praktis pada saat ini. Selain itu ozon tidak mempunayi efek anti mikroorganisme yang terus – menerus seperti klor (Volk dan
Margaret, 1989).
Air Yang Belum Diolah
Gambar 2.1 Pengolahan air di perkotaan (Volk dan Margaret, 1989).
Mikrobiologi akuatik ialah telaah mengenai mikroorganisme serta
kegiatannya di perairan tawar muara, termasuk mata air danau, sungai dan laut. Virus, bakteri, alga, protozoa dan cendawan mikroskopik yang menghuni perairan
alamiah.
2.6 Aluminium Kalium Sulfat (Tawas)
Rumus molekul : Al2(SO 4)3
Pemerian : hablur kasar tidak nerwarna, pecahan hablur atau serbuk
putih, tidak berbau, rasa agak manis dan kelat.
Kelarutan : mudah larut dalam air, sangat mudah larut dalam air
mendidih , mudah larut meskipun lambat dalam gliserin, tidak larut dalam etanol (Depkes, 1995).
Senyawa ini merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan.
Tawas banyak digunakan dengan alasan paling ekonomis, murah, mudah didapatkan dipasaran, serta mudah penyimpanannya. Selain tu, bahan ini cukup
efektif untuk menurunkan kadar karbonat. Reaksinya adalah sebagai berikut: Al2(SO4)3 2Al3+ + 3SO4
2-Air akan mengalami reaksi:
H2O H+ + OH
-Selanjutnya, 2Al3+ + 6OH- 2Al(OH)3
-Selain itu akan dihasilkan asam dengan reaksi sebagai berikut: 3SO42- + 6H+ 3H2SO4
Dengan makin banyak dosis tawas yang ditambahkan, pH makin turun karena
dihasilkan asam sulfat. Oleh karena itu, harus dicari dosis tawas optimum yang harus ditambahkan. Pemakaian tawas yang paling efektif dengan pH 5,8 – 7,4.
Bila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas maka perlu alkali tambahan, biasanya ditambahkan larutan kapur tohor (Ca(OH)2 atau soda
abu (Na2CO3). Kemudian reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3- + 3NaSO4 + 3CO2
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3- + 3CaSO4 (Waluyo,
2009).
2.7 Unit-Unit Pengolahan Air 2.7.1 Bendungan
Sumber air baku adalah air permukaan dari Sungai Belawan yang berhulu di Kecamatan Pancur Batu dan melintasi Kecamatan Sunggal.
Untuk menampung air tersebut, dibuat bendungan dengan panjang 25 m (sesuai dengan lebar sungai) dan tinggi ± 4 m. Pada sisi kanan bendungan, dibuat
sekat (channel) berupa saluran penyadap yang lebarnya 2 m dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air masuk ke intake.
2.7.2 Intake (air baku)
Intake berfungsi untuk pengambilan/penyadapan air baku. Bangunan ini merupakan saluran bercabang dua yang dilengkapi dengan bar screen (saringan
kasar), berfungsi untuk mencegah masuknya sampah-sampah berukuran besar dan fine screen (saringan halus), berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran-kotoran maupun sampah berukuran kecil yang terbawa arus sungai.
Masing-masing saluran dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air (sluice gate) dan penggerak elektromotor. Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan
secara periodic untuk menjaga kestabilan jumlah air masuk. 2.7.3 Raw Water Tank (RWT)/ tangki air baku
Raw Water Tank merupakan bangunan yang dibangun setelah intake yang
yang dilengkapi dengan dua buah inlet gate, dua buah outlet gate, sluice gate, dan pintu bilas dua buah.
Raw Water Tank berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel-partikel kasar dan lumpur-lumpur yang terbawa dari sungai dengan sistem gravitasi. Di
PDAM Tirtanadi Instalasi Sunggal, volume air baku pada dua RWT memiliki volume ± 1400 m3. Waktu pengendapan (detention time) untuk air baku yang akan diolah di RWT kurang dari 15 menit agar menghasilkan air baku dengan turbiditas
yang lebih rendah.
2.7.4 Raw Water Pump (RWP)/pompa air baku
Raw Water Pump (pompa air baku) berfungsi untuk memompa air dari RWT ke Clearator. RWP ini terdiri dari 16 unit pompa air baku. Kapasitas setiap pompa 110 L/det dengan rata-rata head 18 m memakai motor AC nominal gaya 75
KW.
2.7.5 Clearator/Clarifier (penjernihan)
Bangunan clearator (bangunan untuk proses penjernihan air) terdiri dari 5 unit dengan kapasitas masing-masing 350 L/det. Clearator berfungsi sebagai tempat pemisah antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai
effluent (hasil olahan). Clearator dilengkapi dengan agirator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirikan ke filter. Endapan flok-flok tersebut kemudian
Clearator ini terbuat dari beton berbentuk bulat dengan lantai kerucut yang dilengkapi seksi-seksi pemisah untuk proses-proses sebagai berikut:
a. Primary Reaction Zone b. Secondary Reaction Zone
c. Return Reaction Zone d. Clarification Reaction Zone e. Concentrator
2.7.6 Filter
Filter merupakan tempat berlangsungnya proses filtarsi, yaitu proses
penyaringan flok-flok sangat ringan yang tidak tertahan (lolos) dari clearator. Filter yang dipakai dalam pengolahan air minum di PDAM Tirtanadi Instalasi Sunggal adalah sistem penyaringan permukaan (surface filter). Media filter
tersebut berjumlah 32 unit yang prosesnya berlangsung secara pararel, menggunakan jenis cepat berupa pasir silika dengan menggunakan motor AC
nominal daya 0,75 KW.
Dimensi tiap filter yaitu 8,25 m x 4 m x 6,25 m. Tinggi maksimum permukaan air adalah 5,05 m dan tebal media filter 120 m dengan susunan lapisan
sebagai berikut:
a. Pasir kwarsa, diameter 0,5 mm ─ 1,5 mm dengan ketebalan 60 cm
b. Pasir kwarsa, diameter 1,8 mm ─ 2,0 mm dengan ketebalan 10 cm c. Kerikil halus, diameter 4,75 mm ─ 6,3 mm dengan ketebalan 10 cm d. Kerikil sedang, diameter 6,3 mm ─ 10 mm dengan ketebalan 10 cm
f. Kerikil kasar, diameter 20 mm ─ 40 mm dengan ketebalan 20 cm
Dalam jangka waktu tertentu, permukaan filter akan tersumbat oleh flok
yang masih tersisa dari proses. Pertambahan ketinggian permukaan air di atas media filter sebanding dengan berlangsungnya penyumbatan (clogging) media
filter oleh flok-flok. Selanjutya dilakukan proses backwash, yaitu pencucian media filter dengan menggunakan air yang disupply dari pompa reservoir. Proses ini bertujuan untuk mengoptimalkan kembali fungsi filter.
Banyaknya air yang dibutuhkan untuk membackwash satu buah filter adalah 200 ─ 300 m3 dan backwash dilakukan 1 x 24 ─ 72 jam, tergantung pada
lancar tidaknya penyaringan. 2.7.7 Reservoir
Berfungsi untuk menampung air minum/air olahan dengan kapasitas total
13.400 m3 dan kemudian didistribusikan ke pelanggan melalui reservoir-reservoir dirtribusi di berbagai cabang. Air yang mengalir dari filter ke reservoir,
sebelumnya dibubuhi klor (post chlorination) dengan pembubuhan ± 2 gr/m3 air dan untuk proses netralisasi dibubuhkan larutan kapur jernih (soda ash) dengan kebutuhan pada kisaraan 5 ─ 7 gr/m2 air. Secara periodik reservoir ini dicuci
dengan mempergunakan pompa bermotor AC nominal daya 15 KW. Dimensi panjang 50 m x 40 m x 4 m.
2.7.8 Finish Water Pump (FWP)/pemompaan air akhir
Finish Water Pump Instalasi Pengolahan Air Sunggal berjumlah 14 unit yang berfungsi untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir instalasi ke
dibagi menjadi 5 jalur dengan kapasitas 150 L/det. Total head 50 in menggunakan motor AC rata-rata nominal daya 132 KW.
2.7.9 Sludge Lagoon (Empang Lumpur)
Air buangan (limbah cair) dari masing-masing unit pengolahan dialirkan
ke lagoon untuk didaur ulang. Daur ulang merupakan cara yang tepat dan aman dalam mengatasi dan meningkatkan kualitas lingkungan. Prinsip ini telah diterapkan sejak tahun 2002 di unit PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air
Sunggal dengan membangun unit pengendapan berupa lagoon dengan kapasitas 9.600 m3.
2.8 Proses Pengolahan Air
Air merupakan salah satu bahan pokok yang mutlak dibutuhkan oleh
manusia sepanjang masa, baik secara langsung maupun tidak langsung. Tidak semua jenis air dapat digunakan tanpa pengolahan terlebih dahulu.
Untuk itu, PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air Sunggal sebagai salah satu instalasi pengolahan air minum dapat mengolah air tersebut menjadi air minum yang layak bagi konsumen. Di PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air
Sunggal, dapat penulis pelajari proses pengolahan air sebagai berikut :
Air baku (1) yang bersumber dari aliran Sungai Belawan tertampung di
bendungan yang selanjutnya masuk melalui pintu intake (2) untuk disaring terlebih dahulu dari sampah/kotoran kasar.
Selanjutnya air akan tertampung di Raw Water Tank (3). Di sini terjadi
lumpur-lumpur sehingga dihasilkan air dengan turbiditas yang lebih rendah. Sedangkan proses biokimia yang terjadi adalah penginjeksian klorin (preklorinasi). Klorin
pada preklorinasi bertujuan untuk mengoksidasi logam-logam, membunuh mikroorganisme seperti plankton dan juga membunuh spora dari lumut, jamur,
dan alga. Konsentrasi yang diberikan adalah 2 ─ 3 gr/m3 air, tergantung pada turbiditas air.
Proses selanjutnya air akan dipompakan melalui RWP (4) ke clearator (5).
Di clearator, terjadi proses koagulasi (proses bercampurnya koagulan dan air baku dengan cepat dan merata) menggunakan koagulan Aluminium Sulfat
(Alum/tawas, Al2(SO4)3.18H2O) dan proses flokulasi (penggumpalan flok-flok
yang lebih besar) akibat adanya pengadukan cepat dan pengadukan lambat.
Air baku yang mengandung koagulan akan masuk clearator melalui
Primary Reaction Zone yang berada pada bagian tengah sel secondary. Sel
secondary adalah inti dari clarifier yang terletak pada bagian tengah bangunan
tersebut. Di bagian ini terdapat sebuah alat pengaduk yang disebut blade agitator. Blade agitator berputar dengan kecepatan lambat sehingga diharapkan akan
terjadi proses flokulasi (Secondary Reaction Zone). Setelah tawas larut,
selanjutnya akan mengikat pertikel yang ada di dalam air membentuk partikel-partikel yang lebih besar (flok). Flok-flok ini lalu akan melakukan pengikatan
kembali dengan butiran flok yang lainnya dengan bantuan turbulensi dan bantuan gerakan blade agitator tersebut. Flok-flok yang terbentuk akan semakin besar dan pengaruh gaya gravitasi akan mengendap pada dasar clarifier (Return Reaction
clarifier dengan memantau kekeruhan sehingga diharapkan turbiditas pada air
kumpulan (Clarification Reaction Zone) dapat serendah mungkin.
Selanjutnya, air kumpulan difiltrasi di filter (6) sehingga diperoleh air hasil proses filtrasi yang jernih. Sebelum air proses filtrasi masuk ke reservoir,
ditambahkan terlebih dahulu klorin (postklorinasi) yang dapat bersumber dari gas Cl2 dan kaporit Ca(OCl)2. Penambahan klorin bertujuan sebagai desinfektan.
Setelah penambahan klor atau kaporit, selanjutnya ditambahkan larutan
kapur jenuh (Soda ash) untuk menetralisir pH air olahan (6,8 ─ 7,3) karena penambahan Aluminium sulfat di Clearator cukup membuat pH air bersifat asam,
sehingga harus dinetralkan. Penambahan larutan kapur tetap sebelum air masuk reservoir untuk mencegah pengendapan dari reaksi sisa tawas (Al3+) dengan ion hidroksida dari kapur (OH-) yang dapat membentuk flok sehingga mengotori air
reservoir.
Setelah seluruh proses pengolahan air tersebut berlangsung, air hasil
olahan ditampung di bak penampungan akhir yang disebut dengan reservoir (7) untuk didistribusikan melalui FWP. Air hasil olahan tersebut dapat didistribusikan bila air memenuhi syarat kualitas air. Untuk memastikan kualitas air, perlu
dilakukan pengendalian mutu. Pengendalian mutu mutlak diperlukan agar kualitas air bersih dapat dijamin kualitasnya sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan
BAB III
METODE PENGUJIAN
3.1Tempat
Tempat dilaksanakannya pengujian Jart Test dari air Sungai Belawan ialah di laboratorium PDAM Instalasi Pengolahan Air Cabang Sunggal pada tanggal 28 Januari 2015 dan pengujian dilakukan pada pukul 10.00 WIB.
3.2Sampel, Alat dan Bahan 3.2.1 Sampel
Sampel yang digunakan merupakan air badan air Sungai Belawan yang berhulu di Kecamatan Pancur Batu dan melintasi Kecamatan Sunggal yang masuk
melalui Intake.
3.2.2 Alat-alat - Kerucut Imhof - Baume meter - Gelas ukur 500 ml
- Beaker glass 1000 ml - Pipet volume 5 ml
3.2.3 Bahan-bahan - Air baku (sampel)
- Aquades
- Larutan aluminium sulfat 1% (tawas)
3.3 Cara Kerja
a) Pemeriksaan konsentrasi tawas
- Dimasukkan larutan tawas 1% ke dalam kerucut imhoff 1000 ml.
- Dimasukkan baume meter ke dalam kerucut imhoff dan baca skala yang
terukur.
- Disesuaikan hasil yang diperoleh dengan tabel korelasi larutan tawas.
- Dicatat hasil yang diperoleh untuk dipergunakan pada proses penentuan dosis
alum (jart test).
b) Cara melakukan jart test
- Disiapkan seluruh peralatan dan bahan yang akan digunakan. - Diperiksa turbiditas dan pH air baku (intake) yang akan dijart test. - Disiapkan larutan tawas 1% dengan cara :
1. Dimasukkan larutan tawas 1% ke dalam kerucut imhoff 1000 ml, kemudian dibaca tabel korelasi.
2. Dipipet 10 ml larutan tawas 1%.
- Diisi masing-masing beaker glass dengan 1000 ml air baku (intake), diturunkan agitator jart test, diaktifkan alat dan diatur putaran pada 140 rpm
untuk putaran cepat dan diatur timernya selama 5 menit.
- Diinjeksikan masing-masing beaker glass dengan variasi konsentrasi tawas
yang diinginkan berdasarkan hasil perhitungan :
ml konsentrasi tawas = mg/l larutan tawas yang diinginkan x volume sampel 1000 mg/l
- Diperhatikan kecepatan pembentukan flok dan tingkat kekeruhan secara
visual, diatur putaran pada posisi 30 rpm untuk putaran lambat, diatur timer selama 10 menit, dimatikan alat, didiamkan selama 20 menit untuk proses pengendapan, diperhatikan secara visual kecepatan pengendapan flok, jumlah
flok yang akan mengendap dan melayang, serta kekeruhan air.
- Diperiksa dan dicatat turbiditas serta pH air pada masing-masing konsentrasi,
ditentukan dosis (konsentrasi yang terbaik) berdasarkan turbiditas dan pH air yang sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Jart Test
Tanggal Pemeriksaan : 28 Januari 2015
Jam : 10.00 WIB
Turbiditas Air Baku : 29.70 NTU pH Air Baku : 7.1
Sampel : Air Baku/Intake I
Tabel 4.1 Data Jart Test 28 Januari 2015
4.2 Pembahasan
SAMPEL ITEM INTAKE I
Sampel Kuantitas 1000 ml 1000 ml 1000 ml 1000 ml 1000 ml 1000 ml
Tawas (PPM) 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 32.5
Konsentrasi Tawas 15.37 % Bak No. 1
pH setelah
Penambahan Tawas
6.8 6.8 6.7 6.7 6.6 6.6
Turbiditas setelah
Penambahan Tawas
3.28 2.96 1.86 3.11 1.32 1.05
Dari perlakuan yang dicantumkan pada tabel di atas dapat dinyatakan bahwa hasil optimum yang diperoleh pada tanggal 28 Januari 2015 turbiditas air baku sebesar
29,70 NTU, diperoleh konsentrasi optimum aluminium sulfat sebesar 25,0 ppm dengan turbiditasnya 1,86 NTU.
Dapat disimpulkan bahwa konsentrasi aluminium sulfat yang akan digunakan untuk pengolahan air minum tergantung pada turbiditas (NTU) air baku yang digunakan. Semakin tinggi turbiditas (NTU) dari air baku yang
digunakan dalam pengolahan air minum, maka konsentrasi aluminium sulfat yang digunakan akan semakin besar. Perbedaan turbiditas air baku ini disebabkan oleh
beberapa hal yang mempengaruhi sumber air baku yaitu berupa musim hujan dan musim kemarau.
Air baku yang memiliki kekeruhan (turbiditas) yang tinggi pada awalnya,
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
- Turbiditas (kekeruhan) air baku yang diperoleh pada tanggal 28 Januari 2015 yaitu 29,70 NTU.
- Konsentrasi optimum aluminium sulfat yang diperoleh pada tanggal 28 Januari 2015 yaitu 25,0 ppm.
- Turbiditas (kekeruhan) setelah penambahan aluminium sulfat yang diperoleh pada tanggal 28 Januari 2015 yaitu 1,86 NTU.
- Turbiditas (kekeruhan) air yang diperoleh setelah penambahan tawas
memenuhi kualitas standar air minum.
5.2 Saran
- Sebaiknya pada saat membaca skala baume meter dilakukan dengan cermat dan teliti.
- Sebaiknya pada saat pengukuran larutan aluminium sulfat dilakukan
DAFTAR PUSTAKA
Depkes. (1995). Farmakope Indonesia Edisi IV. Jakarta : Depkes.
Darmono. (2001). Lingkungan hidup dan pencemaran. Jakarta : UI-Press.
Gabriel, J.F. (2001). Fisika lingkungan. Jakarta: Penerbit Hipokrates.
Kodoatie, R dan Roestan S. (2010). Tata Ruang Air. Yogyakarta : Penerbit Andi.
Linsley, R dan Joseph B. (1996). Teknik Sumber Daya Air. Jilid 2. Edisi ketiga. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Mangku. (1997). Air untuk kehidupan. Jakarta: Penerbit Grasindo.
Manik, K.E.S. (2009). Pengelolaan lingkungan hidup. Jakarta: DJAMBATAN.
Ryadi, S. (1984). Pencemaran Air. Surabaya: Karya Anda.
Waluyo, L. (2009). Mikrobiologi Lingkungan. Malang: UMM Press.
LAMPIRAN I. Gambar Sampel
LAMPIRAN II. Diagram Alir
a. Pemeriksaan Konsentrasi Tawas
Dimasukkan ke dalam kerucut imhoff 1000 ml.
Dimasukkan baume meter ke dalam kerucut imhoff dan baca skala yang terukur.
Disesuaikan hasil yang diperoleh dengan tabel korelasi larutan tawas.
Dicatat hasil yang diperoleh untuk dipergunakan pada proses penentuan dosis alum (jart test).
Larutan Tawas 1%
b. Penyiapan Larutan Tawas 1%
Dimasukkan larutan tawas 1% ke dalam kerucut imhoff 1000 ml, kemudian dibaca tabel korelasi.
Dipipet larutan tawas 10 ml ke dalam labu tentukur 100 ml.
Dicukupkan dengan akuadest sampai garis tanda.
Dihitung larutan tawas yang telah di encerkan dengan membandingkannya dengan turbidity air baku, kemudian diambil dosis alum dengan 3 angka diatas dan dibawahnya.
Larutan Tawas 1%
c. Metode Jart Test
Disiapkan seluruh peralatan dan bahan yang akan digunakan.
Diperiksa turbiditas dan pH air baku (intake) yang akan dijart test.
Dimasukkan kedalam masing-masing beaker glass 1000 ml sementara agitator diturunkan. Diputar dengan kecepatan 140 rpm selama 5
menit.
Diinjeksikan dengan larutan tawas yang sudah disiapkan dengan variasi dosis tawas yang diinginkan berdasarkan perhitungan. Diperhatikan kecepatan pembentukan flok,
tingkat kekeruhan secara visual.
Diatur putaran pada posisi 30 rpm untuk putaran lambat selama 10 menit.
Dimatikan alat, diangkat agitator, didiamkan selama 20 menit untuk proses pengendapan, lalu perhatikan secara visual kecepatan pengendapan flok, jumlah flok yang mengendap dan melayang, serta kekeruhan air.
Diperiksa dan dicatat turbidity serta pH air pada masing-masing konsentrasi.
Ditentukan dosis/konsentrasi yang terbaik berdasarkan turbidity dan pH yang sesuai dengan standar yang ditetapkan.
LAMPIRAN III. Tabel Pemakaian Tawas Pada Proses Pengolahan Air di PDAMTirtanadi Instalasi Pengolahan Air Sunggal
TURBIDITY
DEBIT ALUM YANG TERUKUR (ML/10 DETIK)
Cat:
1. Debit RWP dapat dilihat dari monitoring Scada 25 ml/det 2. Konsentrasi larutan tawas yang terukur 15%
3. Jika konsentrasi larutan tawas diluar ketentuaan maka hitung menurut rumus:
Perhitungan yang berlaku di IPA Sunggal
LAMPIRAN IV. Tabel Korelasi Konsentrasi Tawas PDAM Tirtanadi InstalasiPengolahan Air Sunggal
Degree Baume Meter Konsentrasi Tawas
6.7 9.88
Degree Baume Meter Konsentrasi Tawas
10.9 16.82
Perhitungan ini berlaku di IPA Sunggal
LAMPIRAN V. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 / Menkes / Per / IV / 2010 Tanggal 19 April 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
I. PARAMETER WAJIB
No Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum
yang diperbolehkan 1 Parameter yang berhubungan
langsung dengan kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi
1 ) E. Coli Jumlah per
100 ml sampel
0
2 ) Total Bakteri Koliform Jumlah per 100 ml sampel
0
b. Kimia an – organic
1 ) Arsen mg / l 0,01
2 ) Flourida mg / l 1,5
3 ) Total Kromium mg / l 0,05
4 ) Kadmium mg / l 0,003
6 ) Nitrat, ( sebagai NO3- ) mg / l 50
7 ) Sianida mg / l 0,07
8 ) Selenium mg / l 0,1
2 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan
No Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum
yang diperbolehkan 1 KIMIAWI
a. Bahan Anorganik
b. Bahan Organik
No Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum
yang diperbolehkan Di ( 2 – ethylhexyl ) phthalate mg / l 0,008
Acrylamide mg / l 0,0005
Epichlorohydrin mg / l 0,0004
Hexachlorobutadiene mg / l 0,0006
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)
1,2-Dichloropropane mg / l 0,04
Chlorophenoxy herbicides selain 2,4-D dan MCPA
d. Desinfektan dan Hasil Sampingannya Desinfektan
Chlorine mg / l 5
Hasil Sampingan
Bromate mg / l 0,01
No Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum
2. RADIOAKTIFITAS
Gross alpha activity Bq / l 0,1
Gross beta activity Bq / l 1
LAMPIRAN VI. Skema pengolahan air PDAM IPA Sunggal
