BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi.Air adalah senyawa kimia dengan rumus kimiaH2O, satu molekul air tersusun dari dua atom Hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom Oksigen. Pada kondisi standar, air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau yaitu pada tekanan 100kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik (Kusmayadi, 2008).
Air reservoir adalah air yang telah melalui filter dan sudah dapat dipakai untuk air minum.Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteri dan ditampung pada bak reservoir untuk diteruskan kepada konsumen (Sutrisno, 1987).
Menurut Kusmayadi (2008), sifat-sifat kimia fisika dari air adalahsebagai berikut: Informasi dan Sifat-sifat
Nama sintetis Air
Nama alternatif Aqua, dihidrogen monoksida,
hidrogen hidroksida
Rumus molekul H2O
Massa molar 18.0153 g/mol
Menurut Sutrisno (1989), berdasarkan sumber-sumbernya, air terbagi atas air laut, air atmosfer, air meteriologik (air hujan), air permukaan dan air tanah. 2.2.1 Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin, karena air laut mengandung garam NaCl.Kadar garam NaCl dalam air laut sekitar 3%, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum (Sutrisno, 2004).
2.2.2 Air Hujan
Air hujan dalam keadaan murni, sangat bersih, namun dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran, industri/debu menyebabkan air hujan tercemar. Apabila air hujan akan dijadikan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipi-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Air hujan ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun. (Pandia, 2006).
2.2.3 Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, pelapukan batang-batang kayu, daun-daun, pengotoran oleh industri kota dan sebagainya.
Air sungai dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna yaitu pengolahan air dari cara yang sederhana sampai pengolahan yang lengkap (complete treatment process). Air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali (Sutrisno, 2004).
b. Air Rawa/Danau
Kebanyakan air rawa atau danau ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah membusuk misalnya humus yang larut dalam air batang-batang kayu, daun yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat (Pandia, 2006).
2.2.4 Air Tanah
Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah dialami air hujan tersebut di dalam perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan (Chandra, 2007).
a. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Air tanah dangkal ini dapat pada kedalaman 15 m. Air tanah dangkal ini ditinjau dari segi kualitasnya agak baik bila digunakan sebagai sumur air minum. Kuantitas air tanah dangkal ini kurang baik dan tergantung pada musim.
Air tanah dalam biasanya terdapat dikedalaman antara 100-300 m, umumnya tergolong bersih, karena sewaktu proses pengalirannya mengalami penyaringan alamiah dan kebanyakan mikroba sudah tidak ada lagi terdapat didalamnya. Air tanah dalam kualitasnya lebih baik dari air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri.Perubahan musim juga hanya sedikit mempengaruhi air tanah dalam.
c. Mata air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam.
2.3 Hubungan Air dengan Kesehatan
Menurut Sutrisno (1987), air sangat erat hubungannya dengan kehidupan manusia, yang berarti besar sekali peranannya dalam kesehatan manusia. Adapun beberapa hal yang menunjukkan adanya hubungan air dengan kesehatan adalah sebagai berikut:
a. Air sebagai Breeding Places Vector
Beberapa jenis serangga dapat memindahkan kuman penyakit dari seorang penderita kepada orang lain. Serangga yang dapat menularkan kuman penyakit tersebut disebut vektor. Contoh: Nyamuk Anopheles. Vektor mempunyai beberapa bentuk, yaitu: bentuk telur, larva, dan dewasa. Dan dalam hal ini, vektor membutuhkan habitat berupa air.
Beberapa penyakit juga dapat ditularkan melalui media berupa air.Mengingat air dapat berfungsi sebagai media penularan penyakit, maka untuk mengurangi timbulnya penyakit atau menurunkan angka kematian tersebut, salah satu usahanya adalah meningkatkan penggunaan air minum yang memenuhi persyaratan kualitas dan kuantitas.
c. Kandungan Bahan Kimia
Air mempunyai sifat melarutkan bahan kimia. Zat-zat kimia yang mudah larut dalam air dan dapat menimbulkan masalah sebagai berikut:
- Toksisitas
- Reaksi-reaksi kimia yang menyebabkan: 1. Pengendapan yang berlebihan.
2. Timbulnya busa yang menetap, yang sulit untuk dihilangkan.
3. Timbulnya respon fisiologis yang tidak diharapkan terhadap rasa atau pengaruh laxatif.
4. Perubahan dari perwujutan dan fisik air. 2.4 Kegunaan Air Bagi Tubuh Manusia
2.5 Syarat Air Minum
Menurut sutrisno (1989), air minum harus memenuhi beberapa persyaratan bila ditinjau dari segi kualitasnya, yaitu:
a. Syarat Fisik
Air yang baik digunakan untuk minuman adalah air yang tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, suhu air hendaknya dibawah sela udara (sejuk ± 25°C).
b. Syarat Kimia
Air minum yang baik adalah air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.
c. Syarat Bakteriologik
Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang ditentukannya yaitu 1 Coli/100 ml air. Air yang mengandung golongan Coli dianggap telah terkontaminasi dengan kotoran manusia. Dengan demikian dalam pemeriksaan bakteriologik, tidak langsung diperiksa apakah air itu mengandung bakteri patogen, tetapi diperiksa dengan indikator bakteri golongan Coli.
2.6 Standar Mutu Air Minum
menggantungkan dari sungai-sungai yang telah dicemari sehingga treatment yang sempurna sangat diperlukan secara mutlak. Sebaiknya bila akan menggunakan badan-badan air sebagai sumber air minum hendaknya memenuhi syarat-syarat kualitas air minum (Ryadi, 1984).
Persyaratan air minum dapat ditinjau dari parameter fisika, parameter kimia dan parameter mikrobiologi yang terdapat dalam air minum tersebut.
2.6.1 Parameter Fisika
Parameter fisika umumnya dapat diidentifikasi dari kondisi fisik air tersebut.Parameter fisika meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah zat padat terlarut. Air yang baik idealnya tidak berbau, tidak memiliki rasa/tawar dan harus jernih. Air yang berbau busuk dapat disebabkan proses penguraian bahan organik yang terdapat di dalam air. Air yang tidak tawar mengindikasikan adanya zat-zat tertentu di dalam air tersebut. Sedangkan air yang keruh mengandung partikel padat tersuspensi yang dapat berupa zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan (Mulia, 2005).
Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi-reaksi biokimia di dalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum dapat melepaskan dahaga (Slamet, 2009).
Parameter kimiawi dikelompokkan menjadi kimia anorganik dan kimia organik. Dalam standar air minum di Indonesia, zat kimia anorganik dapat berupa logam, zat reaktif, zat-zat berbahaya dan beracun serta derajat keasaman (pH). Sedangkan zat kimia organik dapat berupa insektisida dan herbisida,zat-zat berbahaya dan beracun.Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan (Mulia, 2005).
Arsenik, Barium, Cadmium, Chromium, Merkuri dan Selenium merupakan logam beracun yang mempengaruhi organ bagian dalam manusia. Timbal merusak sel darah merah, sistem saraf dan ginjal manusia.Tembaga merupakan indikator terjadinya perkaratan.Konsentrasi Flour yang terlalu tinggi dalam air minum dapat menimbulkan gangguan pada gigi.Nitrit dalam air minum akan bereaksi dengan hemoglobin membentuk Methemoglobin yang dapat menyebabkan penyakit blue babis pada bayi (Mulia, 2005).
2.6.3 Parameter Mikrobiologi
Parameter mikrobiologi menggunakan bakteri Coliform sebagai organisme petunjuk (Indicator organism).Dalam laboratorium, istilah total coliform (koliform tinja) menunjukkan bakteri coliform dari tinja, tanah atau sumber alamiah lainnya.Penentuan parameter mikrobiologi dimaksudkan untuk mencegah adanya mikroba patogen di dalam air minum(Mulia, 2005).
Dalam hal penyediaan air minum, selain kuantitasnya, kualitasnya pun harus memenuhi standar yang berlaku.Untuk itu perusahaan air minum selalu memeriksa kualitas airnya sebelum didistribusikan kepada pelanggan. Karena air baku belum tentu memenuhi standar, maka seringkali dilakukan pengolahan air untuk memenuhi standar air minum (Slamet, 2009).
Menurut Kusnaedi (2002), pengolahan air minum merupakan upaya untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai dengan standar mutu air. Pada dasarnya, pengolahan air minum dapat diawali dengan penjernihan air, pengurangan kadar bahan-bahan kimia terlarut dalam air sampai batas yang dianjurkan, penghilangan mikroba patogen, memperbaiki derajat keasaman (pH) serta memisahkan gas-gas telarut yang dapat mengganggu estetika dan kesehatan.
Air tidak jernih umumnya mengandung residu. Residu tersebut dapat dihilangkan dengan proses penyaringan (filtrasi) dan pengendapan (sedimentasi). Untuk mempercepat proses penghilangan residu perlu ditambahkan koagulan. Untuk memaksimalkan proses penghilangan residu, koagulan sebaiknya dilarutkan dalam air sebelum dimasukkan ke dalam tangki pengendapan. Penghilangan mikroba patogen dapat dilakukan dengan menggunakan desinfektan.Desinfektan yang umum dipakai adalah kaporit dan ozon. Penghilangan gas-gas terlarut yang mengganggu (misalnya H2S dan CO3) dilakukan dengan proses aerasi (Mulia, 2005).
Proses pemurnian air di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) IPA Sunggal memerlukan unit-unit pengolahan. Unit-unit serta proses pengolahan air yang terdapat di IPA Sunggal adalah sebagai berikut:
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 dibuatlah 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. Bendungan dibuat dengan sistem melintang.
2. Intake(Pemasukan Air Baku)
Intake berfungsi untuk pengambilan/penyadap air baku. Bangunan ini
merupakan saluran bercabang dua yang dilengkapi dengan bar screen (saringan kasar) yang berfungsi untuk mencegah masuknya sampah-sampah berukuran besardan fine screen (saringan halus) yang berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran–kotoran maupun sampah berukuran kecil yang terbawa arus sungai.
3. Raw Water Tank (RWT)
Raw water tank atau bak air baku merupakan bangunan yang dibangun
dari 15 menit agar menghasilkan air baku dengan turbidity(kekeruhan) rendah. Tiap sel dalam raw water tank dibersihkan sekali dalam empat bulan, dan dilakukan secara bergilir setiap bulannya. Hal ini dilakukan agar proses pengolahan air terus berjalan, karena pada saat melakukan pembersihan, sel Raw Water Tank ditutup, sehingga air baku dari intake tidak dapat masuk.
Di Raw Water Tank ini terjadi penginjeksian klorin yang disebut prechlorination.Prechlorinationberfungsi mengoksidasi zat-zat organik,anorganik
dan mengendalikan pertumbuhan lumut (alga) dan membunuh spora dari lumut, jamur dan juga menghilangkan polutan-polutan lainnya. Dosis klorin yang diberikan adalan 2-3 g/m3 air, tergantung pada turbidity air.
4. Raw Water Pump (RWP)
Raw Water Pump atau pompa air baku berfungsi untuk memompakan air
dari RWT ke clearator. RWP ini terdiri dari 16 unit pompa air baku. Kapasitas setiap pompa adalah 110 l/detik dengan rata-rata 18 m, memakai motor AC nominal 75 KW.
5. Clearator (Clarifier)
Bangunan clearator terdiri dari lima unit dengan kapasitas masing-masing 400 l/detik. Clearator berfungsi sebagai tempat pemisahan antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai effluent(hasil olahan).Hasil clearator dilengkapi dengan agitator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirkan ke filter.Endapan flok-flok tersebut kemudian dibuang sesuai dengan tingkat
dengan lantai kerucut yang dilengkapi sekat-sekat pemisah untuk setiap proses yang terjadi di clearator.
Di dalam clearator ini, terjadi 5 proses, yaitu: 1. Primary zone
Pada primary zone terjadi penginjeksian Alumunium Sulfat (alum/tawas, Al2(SO4)3.18H2O) sehingga terjadi proses koagulasi atau proses pencampuran koagulan dengan air baku dengan cepat dan merata. Untuk menentukan dosis tawas yang tepat dalam proses terlebih dahulu dilakukan jar test di laboratorium, sehingga diketahui dosis optimal pemakaian tawas. Jika pendosisan tawas terlalu rendah, maka pembentukan flok akan terganggu ditandai dengan air proses yang keruh. Begitu juga, jika dosis tawas berlebih justru akan merusak proses, di samping itu sisa Al3+ tersebut akan bereaksi kembali sehingga terjadi flok-flok yang menggangu kualitas air. Oleh karena itu, pendosisan tawas membutuhkan perhitungan yang tepat dan sangat tergantung kepada kualitas air baku.
2. Secondary Zone
Pada Secondary Zone terjadi proses flokulasi (pengumpulan flok-flok yang lebih besar) akibat adanya pengadukan cepat dan pengadukan lambat sel secondary adalah inti dari clearatoryang terletak pada bagian tengah bangunan
tersebut. Di bagian ini terdapat sebuah alat pengaduk yang disebut blade agitator.Blade agitatorberputar dengan kecepatan lambat sehingga diharapkan
kembali dengan butiran flok lainnya (ikatan kohesi) dengan bantuan turbulensi dan bantuan gerakan blade agitator tersebut.
3. Return Reaction Zone
Pada return reaction zone, flok-flok yang terbentuk akan semakin besar (sludge) dan pengaruh gaya gravitasi akan mengendap pada dasar clarifier. Sludge yang mengendap akan dibuang ke lagoon secara automatic dan manual. Pembuangan secara manual dilakukan apabila persentasenya melebihi 20%, pintu bukaan main disludgeakan dibuka selama beberapa menit sesuai dengan perhitungan. Pembuangan automatic disludge dilakukan satu kali sehari dengan melihat turbidity sekunder pada setiap clarifier.
4. Clarification reaction zone
Pada clarification reaction zone terjadi pemisahan sludge dengan air bersih. Air bersih akan terpisah ke atas menjadi kumpulan atau concentrator zone. 5. Concentrator
Proses dimana air yang dipisahkan dari hasil klarifikasi akan dikumpulkan menjadi satu (air kumpulan).
6. Filter
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 :
1) Pasir kwarsa, diameter 0,5 mm – 1,5 mm dengan ketebalan 60 cm 2) Pasir kwarsa, diameter 1,8 mm – 2,0 mm dengan ketebalan 10 cm 3) Kerikil halus , diameter 4,57 mm – 6,0 mm dengan ketebalan 10 cm 4) Kerikil sedang, diameter 6,3 mm – 10 mm dengan ketebalan 10 cm 5) Kerikil sedang, diameter 10 mm – 20 mm dengan ketebalan 10 cm 6) 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 diatas media filter sebanding dengan berlangsungnya penyumbatan (clogging) media filter oleh flok-flok. Selanjutnya dilakukan proses back wash, 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 back wash dilakukan 1 x 24 jam-72 jam, tergantung pada lancar tidaknya penyaringan. Air hasil back wash dibuang ke lagoon.
7. Reservoir
Reservoir merupakan bangunan beton dibawah tanah berdimensi 50 mx 40
penyaluran air ke pelanggan. Air yang mengalir dari filter ke reservoir dibubuhi klor (post chlorination) dan penambahan larutan kapur jenuh.Kapur disalurkan dari saturator.Saturator adalah sebuah tabung besar yang merupakan terminal larutan kapur untuk diinjeksikan ke air hasil olahan.Di PDAM Tirtanadi terdapat dua saturator yang dialirkan ke masing-masing reservoir 1 dan reservoir2.
8. Finish water pump (FWP)
Finish water pump (FWP) IPA Sunggal berjumlah 14 unit yang berfungsi
untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir instalasi ke reservoir-reservoir distribusi cabangmelalui pipa-pipa transmisidengan kapasitas 150 liter/detik. 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 sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010.
9. Lagoon
Air buangan (limbah cair) dari masing-masing unit pengelohan dialirkan ke lagoon untuk didaur ulang. Daur ulang merupakan cara yang tepat dan aman dalam mengatasi dan meningkatkan kualitas lingkungan. Lagoon terdiri dari tiga sel. Sel pertama adalah sebagai tempat lumpur. Jika sel telah penuh, lumpur akan disedot ke atas dan digunakan untuk menimbun tanah sekitar lagoon. Air dari sel pertama ini akan dialirkan ke sel berikutnya yang difiltrasi dengan batu-batuan yang tersusun. Air dari sel kedua ini difiltrasi lagi ke sel ketiga. Dari sel ketiga, air lagoon tersebut akan dialirkan kembali ke intake. Air hasil buangan pengolahan
ke lagoon untuk diproses lagi menjadi air bersih.Sehingga tidak ada air yang dibuang kembali ke badan air apabila sudah memasuki intake (Katalog PDAM Tirtanadi IPA Sunggal).
2.9 Proses Pemurnian Air
Menurut Khairil (2006), proses yang diterapkan dalan sistem pemurniaan air minum pada instalasi pengolahan air bersih (IPA) di PDAM Tirtanadi, antara lain sebagai berikut:
Air yang berasal dari sungai belawan dikumpulkan di bendungan dan air mengalir masuk kedalam kanal intake yang mana bila level air tinggi maka kanal intakeakan terangkat dan jika level air rendah maka kanal intake akan turun.
Kemudian air masuk ke intake yang dilengkapi dengan bar screen (saringan kasar) yang berfungsi untuk mencegah masuknya sampah-sampah berukuran besar dan fine screen (saringan halus) yang berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran–kotoran maupun sampah berukuran kecil yang terbawa arus sungai.
Dari intakemasuk kedalamRaw Water Tank (bak pengendap) disini terjadi proses sedimentasi dimana molekul-molekul yang mempunyai berat jenis lebih besar dari air akan mengendap secara gravitasi.Raw Water Pump (RWP) akan memompa air baku yang berasal dari RWT ke clearator.
Di dalam clearator ini, terjadi 5 proses yaitu: 1. Primary zone
2. Secondary Zone
Pada Secondary Zone terjadi proses flokulasi (pengumpulan flok-flok yang lebih besar) akibat adanya pengadukan cepat dan pengadukan lambat, sel secondary adalah inti dari clearatoryang terletak pada bagian tengah bangunan tersebut.
3. Return Reaction Zone
Pada return reaction zone, flok-flok yang terbentuk akan semakin besar (sludge) dan pengaruh gaya gravitasi akan mengendap pada dasar clarifier.
4. Clarification reaction zone
Pada clarification reaction zone terjadi pemisahan sludge dengan air bersih. Air bersih akan terpisah ke atas menjadi kumpulan atau concentrator zone.
5. Concentrator
Proses dimana air yang dipisahkan dari hasil klarifikasi akan dikumpulkan menjadi satu (air kumpulan).
dahulu dibubuhi klor (post chlorination) yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen dan juga dilakukan penambahan larutan kapur jenuh untuk menetralisasi pH air karena dengan adanya kandungan alum dalam air akan membuat pH air bersifat asam.
Kapur disalurkan dari saturator.Saturator adalah sebuah tabung besar yang merupakan terminal larutan kapur untuk diinjeksikan ke air hasil olahan.Kemudian yang terakhir melaluiFinish water pump (FWP), IPA Sunggal memilikiFinish water pump (FWP) berjumlah 14 unit yang berfungsi untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir instalasi ke reservoir-reservoir distribusi cabang-cabang melalui pipa-pipa transmisi yang dibagi menjadi lima jalur dengan kapasitas 150 liter/detik.
Air buangan (limbah cair) dari masing-masing unit pengelohan 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 IPA Sunggal dengan kapasitas 9.600 m3 (berdimensi 80 x 40 m).
2.9.1 Cara Mengatasi Kekeruhan
Mengatasi kekeruhan dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain: 1. Pengendapan Secara Alami (Proses Sedimentasi)
2. Melalui Proses Koagulasi
Air yang mengandung koloidal akan diendapkan memakai bahan koagulan. Bahan koagulan yang dimaksud adalah larutan tawas (Aluminium Sulfat), Al3+ tidak memberikan rasa apa-apa pada air hanya endapan yang diberi Al3+ berwarna putih.
3. Proses SedimentasiAktif
Apabila sudah menggunakan koagulan aluminium sulfat, koloidal-koloidal yang ada dalam air akan mengalami flokulasi. Hasil flokulasi ini akan mengalami pengendapan dengan sendirinya dalam waktu 1-4 jam berikutnya.
4. Melalui Proses Filtrasi
Koloidal yang telah mengalami flokulasi namun tidak terjadi pengendapan maka usaha selanjutnya melalui proses filtrasi. Ada dua macam filtrasi yaitu rapid sand filter (saringan pasir cepat) dan slow sand filter (saringan pasir lambat).
2.9.2 Koagulasi
Proses koagulasi yang diiringi dengan proses flokulasi merupakan salah satu proses pengolahan air yang sudah lama digunakan untuk mengatasi kekeruhan air. Definisi koagulasi dapat disimpulkan menjadi 3 yaitu:
1. Proses untuk menggabungkan partikel kecil menjadi agregat yang lebih besar.
3. Proses untuk menggabungkan partikel koloid dan partikel kecil menjadi agregat yang lebih besar dan dapat mengadsorbsi material organik terlarut ke permukaan agregat sehingga dapat mengendap.
Prinsip dari koagulasi adalah destabilisasi partikel koloid dengan cara mengurangi semua gaya yang mengikat, kemudian menurunkan energi penghalang dan membuat partikel menjadi bentuk flok (Nainggolan, 2011).
Flokulasi dilakukan beriringan setelah proses koagulasi dengan melakukan pengadukan cepat yang kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat selama 20 hingga 30 menit. Hal ini menyebabkan bertumbukannya kumpulan-kumpulan partikel kecil yang akan membentuk partikel-partikel yang lebih besar. Berhubung dengan ukuran dan kerapatannya, partikel ini dapat mengendap dengan sendirinya oleh gaya gravitasi (Linsley, 1986).
2.9.3 Injeksi Tawas
Koagulan adalah bahan kimia yang ditambahkan untuk membantu proses koagulasi. Bahan koagulan yang dapat digunakan antara lain tawas, FeSO4, Fe(SO4)3, FeCl2, FeCl3(Pitojo, 2002).
turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4 (Nainggolan, 2011).
Reaksi alum dalam air adalah :
Al2(SO4)3 + 6H2O →2Al(OH)3 + 3H2(SO4)3 3H2SO4 + 3Ca(HCO3)2 →3CaSO4 +6H2CO3 6H2CO3 →6CO2 + 6H2O
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 →2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2(Mulia, 2005). Menurut Linsley (1986), dosis alum biasanya adalah 10-40 Mg/l. Jar test merupakan alat yang tepat untuk menentukan dosis optimum bahan kimia untuk koagulasi, flokulasi dan sedimentasi dari berbagai kualitas air baku. Apabila percobaan dilakukan secara tepat, informasi yang berguna akan diperoleh untuk membantu operator instalasi dalam mengoptimalisasi proses-proses koagulasi, flokulasi dan penjernihan (Directorate of Water Supply, 1984).
2.9.4 Proses Filtrasi
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 :
1. Pasir kwarsa, diameter 0,5 mm-1,5 mm dengan ketebalan 60 cm 2. Pasir kwarsa, diameter 1,8mm-2,0mm dengan ketebalan 10 cm 3. Kerikil halus , diameter 4,5 mm-6,0 mm dengan ketebalan 10 cm 4. Kerikil sedang, diameter 6,3 mm-10 mm dengan ketebalan 10 cm 5. Kerikil sedang, diameter 10 mm-20 mm dengan ketebalan 10 cm
6. Kerikilkasar, diameter 20 mm-40 mm dengan ketebalan 20 cm (Grabiel, 1999).
2.9.5 Pengaturan pH Air
Dalam proses koagulasi dengan tawas, air cenderung bersifat asam. Oleh sebab itu perlu penambahan soda api atau kapur untuk menaikkan harga pH dan menurunkan sifat keasaman pada air. Menurut Joko (2010), pH normal berkisar antara 6,5-9,2. Apabila pH kurang dari 6,5 atau lebih besar dari 9,2, maka akan mengakibatkan pipa air yang terbuat dari logam mengalami korosif sehingga pada akhirnya air tersebut menjadi racun bagi tubuh manusia. Kalau pH berkisar antara 6,0-8,0 merupakan keadaan yang sangat baik bagi pertumbuhan mikroba (Joko, 2010).
lebih besar dari 9,2 akan dapat mengakibatkan pipa air yang terbuat dari logam mengalami korosi sehingga pada akhirnya air tersebut menjadi racun bagi tubuh manusia (Sutrisno, 2004).
2.9.6 Penginjeksian Larutan Kapur
Kapur merupakan bahan yang paling banyak digunakan dalam penetralan pH air. Kebanyakan tersedia di pasaran dalam bentuk Ca(OH)2, biasanya tersedia dalam bentuk gumpalan, serbuk atau tepung. Kapur terlebih dahulu dilarutkan dengan air di bak saturator. Penambahan larutan kapur bertujuan untuk menetralisir pH, karena dengan adanya kandungan alum (tawas) dalam air akan membuat pH menjadi asam. Penambahan larutan kapur dilakukan pada bak reservoir sebelum air siap untuk didistribusikan.Sedangkan pengendapan larutan kapur dilakukan di bak saturator.Saturator adalah tabung besar yang merupakan terminal larutan kapur untuk diinjeksikan ke air hasil olahan (Directorate of Water Supply, 1984).
2.9.7 Penginjeksian Chlorine
Air setelah mengalir melalui filter pasir cepat (rapid sand filter ) maka air tersebut akan diberi chlor 60% dengan perbandingan 1 kubik air diperlukan chlor sebanyak 5 gram. Perlu diingat bahwa dalam pemakaian zat chlor cenderung meningkatkan keasaman air.
H2O + Cl2 HCL + HClO HClO HCl + [O]
pemakaian Cl2 akan menambah keasaman air dan dapat merusak pipa yang terbuat dari logam. Chlorine bebas memiliki warna khas (hijau) dan bau yang tajam.Sudah sejak lama klorin dikenal sebagai deodorant dan desinfektan yang sangat baik, yang dijadikan standart pengolahan air minum diseluruh lingkungan. (Gabriel, 1999)
Menurut Linsley (1991), chlorinetelah terbukti merupakan desinfektan yang ideal, bila dimasukkan kedalam air akan mempunyai pengaruh yang segera akan membinasakan kebanyakan mahkluk mikroskopis.
Dua jenis reaksi akan terjadi bila chlorinedimasukkan kedalam air, yaitu hidrolisis dan ionisasi.
Reaksi hidrolisisnya adalah: Cl2 + H2O HOCl + Cl- + H+ Gas klorin Asam hipoklorit Reaksi ionisasi adalah:
HOCl OCl + H+
Asamhipoklorit Ion hipoklorit
Menurut Santika (1991), ion klorida (Cl-) tidak aktif sedangkan CuI2, HOCl, dan OCl- dianggap sebagai bahan yang aktif. HOCl yang tidak terionisasi adalah zat pembasmi yang paling efesien bagi bakteri.
tidak enak, sedangkan yang lebih kecil tidak dapat diandalkan.Chlorineakan sangat efektif bila pH air rendah (Linsley, 1991).
Chlorine merupakan senyawa desinfektan, yang banyak digunakan dalam
