BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Air
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain (Effendi, 2003).
Air merupakan kebutuhan dasar manusia, air dibutuhkan manusia untuk kelangsungan hidup. Semakin banyak jumlah penduduk, pemanfaatan sumber daya air semakin meningkat. Eksploitasi sumber-sumber air yang berlebih dengantidak diimbangi dengan perawatan terhadap sumber air akan mengakibatkan kelangkaan air. Ditambah lagi ulah manusia yang tidak bertanggung jawab, melakukan penebangan pohon tanpa memperdulikan penghijauannya, pembangunan betonisasi yang mengurangi resapan air tanah, pembuangan sampah dan limbah industri ke sungai-sungai, akibatnya dewasa ini sumber air baku air bersih menjadi sangat langka. Penyediaan air bersih selain kuantitas, kualitas juga harus memenuhi syarat bakumutu air. Maka dari itu perusahaan air minum selalu memeriksa kualitas air hasil pengolahan sebelum didistribusikan kepada pelanggan (Rifai, 2007).
proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Standar kualitas air minum yang digunakan diatur oleh Pemerintah melalui PERMENKES No. 416/MENKES/PER/IX/1990 antara lain :
a. Tidak berbau dan tidak berasa
b. Kekeruhan tidak lebih dari skala 5 NTU c. pH antara 6,5-8,5
d. Besi sebagai Fe 0,3 mg / lt e. Mangan sebagai Mn 0,1 mg / lt
f. Zat organik sebagai KMnO4 10 mg / lt
g. Bebas bakteri indikator penyakit yang disebarkan (Rifai, 2007).
Demi pemenuhan kebutuhan air bersih, dicari sumber-sumber air untuk diolah. Salah satunya sumber air dari air permukaan (sungai). Sebelum air permukaan dijadikan sumber pengolahan air bersih, terlebih dulu air diperiksa secara fisika dan kimia untuk mengetahui kualitas dan kuantitas air tersebut. Selanjutnya dapat ditentukan metode pengolahan dan perencanaan instalasi pengolahan yang tepat (Rivai, 2007).
2.2 Sumber-sumber Air
semakin tinggi suhu semakin rendah. Apabila awan telah jenuh terbentuklah titik-titik air dan jatuh ke bumi sebagai hujan (Waluyo, 2005).
Air hujan bila turun ke bumi sebagian mengalir ke dalam tanah, jika menjumpai lapisan yang rapat air, maka menyebabkan peresapan menjadi berkurang, dan sebagian air akan mengalir di atas lapisan rapat air, jika air keluar pada permukaan bumi, maka air yang demikian dinamakan mata air. Air permukaan yang mengalir di atas permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai-sungai dan jika melalui suatu tempat yang rendah (cekung) maka air akan berkumpul membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantara air yang mengalir ke laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidrologi (Waluyo, 2005).
Sumber-sumber air yang ada pada bumi, dapat berasal dari: a. Air Permukaan
Air permukaan yang mengalir di permukaan bumi akan membentuk air permukaan. Air ini umumnya mendapat pengotoran selama pengalirannya. Pengotoran tersebut misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri, dan lain sebagainya. Dengan adanya pengotoran ini menyebabkan kualitas air permukaan menjadi berbeda-beda. Pengotoran ini dapat secara fisik, kimia dan bakteriologi (biologi). Setelah mengalami pengotoran, pada suatu saat air permukaan akan mengalami pembersihan (Waluyo, 2005). b. Air Tanah
i. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi akibat proses penyerapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian juga dengan sebagai bakteri, sehingga air tanah dangkal juga 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. Lapisan tanah berfungsi sebagai saringan. Setelah mengalami penyaringan, setelah menemui lapisan kedap air atau rapat air, maka air tanah akan dapat dimanfaatkan sebagai sumber air bersih. Air tanah dangkal memiliki kedalaman sampai 15 meter (Waluyo, 2005).
ii. Air Tanah Dalam
Air tanah dalam terdapat pada lapis rapat air yang pertama.Pengambilan air tanah dalam lebih sulit daripada air tanah dangkal. Suatu lapis rapat air biasanya didapatkan pada kedalaman 100-300 meter. Bila tekanan air tanah dalam besar, maka air dapat menyembur keluar dan dalam keadaan ini dinamakan air artesis.
iii. Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari air tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan meiliki kualitas yang sama dengan dengan air tanah dalam. Berdasarkan munculnya ke permukaan tanah dibagi menjadi yaitu rembesan dimana air keluar dari lereng-lereng, sedamgkan umbul, dimana air keluar ke permukaan pada suatu daratan (Waluyo, 2005).
Air atmosfir dalam keadaan keadaan murni, sangat bersih, tetapi sering terjadi pengotoran karena industri, 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 hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran (Waluyo, 2005).
d. Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung berbagai garam, misalnya NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut lebih kurang 3%. Oleh karena itu air laut tanpa diolah terlebih dahulu tidak memenuhi syarat untuk air minum (Waluyo, 2005).
2.3 Penggolongan Air
2.3.1 Menurut Peraturan Presiden No. 2 tahun 1990 :
Golongan A : Air yang dapat digunakan sebagai air minum tanpa pengolahan terlebih dahulu.
Golongan B : Air yang digunakan sebagai air baku air minum.
Golongan C : Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
Golongan D : Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan pembangkit tenaga listrik (Rivai, 2007).
2.3.2 Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416 tahun 1990
b. Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.
c. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.
d. Air kolam renang adalah air didalam kolam renang yang digunakan untuk olahraga renang dan kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.
e. Air pemandian umum adalah air yang digunakan pada tempat pemandian bagi umum (tidak temasuk pemandian untuk pengobatan tradisional dan kolam renang) yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan (Rivai, 2007).
2.4 Persyaratan Air Minum
Menjamin suatu sistem penyediaan air minum adalah aman, higenis, dan baik serta dapat diminum tanpa kemungkinan dapat menginfeksi para pemakai air maka haruslah terpenuhi suatu persyaratan kualitasnya (Joko, 2010).
a. Persyaratan Fisika
Parameter persyaratan fisik untuk air minum tidak boleh bewarna, tidak boleh berasa, tidak boleh berbau, suhu air hendaknya di bawah sela udara (sejuk± 25ºC), air harus jernih.
b. Persyaratan Bakteriologis
Parameter persyaratan bakteriologis adalah jumlah maksimum E. Coli atau Fecal Coli dan total bakteri coliform per 100 ml sampel. Persyaratan tersebut harus dipenuhi oleh air minum, air yang masuk system distribusi, dan air pada sistem distribusi.
c. Persyaratan Kimiawi
Air bersih/minum tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan (Joko, 2010).
2.5 Aluminium
Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa, bubuknya berwarna abu-abu.Ia melebur pada 659OC. Bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksidasi lebih lanjut. Asam klorida encer dengan mudah melarutkan logam, pelarutan lebih lambat dalam asam sulfat encer atau asam nitrat encer (Vogel, 1979).
panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang tahan korosi (Efendi, 2009).
Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang.Ditemukan di rumah sebagai panci. Botol minuman ringan, tutup botol susu dan sebagainya. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disk (Efendi, 2009).
Aluminium adalah trivalen dalam senyawa-senyawanya. Ion-ion aluminium (Al3+) membentuk garam-garam yang tidak berwarna dengan ion-ion yang tidak berwarna. Halida, nitrat, dan sulfatnya larut dalam air, larutan ini memperlihatkan reaksi asam karena hidrolisi. Aluminium sulfida dapat dibuat hanya dalam keadaan padat saja, dalam larutan air ia terhidrolisis dan terbentuk garam-garam rangkap dengan sulfat dari kation-kation monovalen dengan bentuk-bentuk kristal yang menarik, yang disebut tawas (alum, aluin) (Vogel, 1979).
[Al2(SO4)3.4H2O] digunakan sebagai koagulan pada pengelolahan limbah (Efendi, 2003).
Aluminium merupakan unsur yang tidak berbahaya. Perairan alami biasanya memiliki kandungan aluminium kurang dari 1,0 mg/liter. Perairan asam (asidic) memiliki kadar aluminium yang lebih tinggi (Efendi, 3003).
Aluminium dalam air jumlahnya lebih kecil dibandingkan dengan aluminium didalam bahan makanan. Dalam menjernihkan air, garam Al berfungsi untuk mengendalikan warna dan kekeruhan. Agar kejernihan dan warna air sesuai dengan persyaratan, air minum memiliki standar jumlah garam aluminium tertentu. Aluminium bukan merupakan mikroelemen yang di perlukana oleh tubuh. Walaupun demikian, kehadirannya di dalam makanan/minuman dapat membantu memenuhi kebutuhan aluminium bagi tubuh. Menurut penelitian, ada keterkaitan antara unsur aluminium dan penyakit ketuaan (dimentia) serta penyakit Alzheimer (Sitepoe, 1997).
2.6 Koagulan Poly Aluminium Clorida (PAC) dan Tawas
Koagulan adalah zat kimia yang digunakan untuk pembentukan flok pada proses pencampuran (koagulasi-flokulasi). Koagulan menyebabkan destabilisasi muatan negatif partikel di dalam suspensi (Rifai, 2007).
Secara umum koagulan berfungsi untuk:
a. Mengurangi kekeruhan akibat adanya partikel koloid anorganik maupun organik.
c. Mengurangi rasa dan bau yang diakibatkan oleh partikel koloid di dalam air menurun atau menaikkan pH (Rifai, 2007).
2.6.1 Poly Aluminium Chlorida (PAC)
Chlorida biasanya dapat bekerja netral dengan jangkauan pH. Fungsinya dari Poly Aluminium Chlorida (PAC) adalah untuk menurunkan turbiditas air atau menurunkan kekeruhan air (Patimah, 2009).
Segi positif penggunaan PAC adalah rentang pH untuk PAC adalah 6 – 9. Daya koagulasi PAC lebih baik dan flok yang dihasilkan relatif lebih besar. Konsumsi PAC lebih sedikit sehingga biaya penjernihan air persatuan waktu lebih kecil. Akibat langsung dari proses penjernihan keseluruhan yang lebih singkat adalah kapasitas penjernihan air (dari instalasi yang sudah ada) akan meningkat. Sedangkan segi negatif penggunaan PAC adalah penyimpanan PAC cair memerlukan kondisi temperatur maksimal 40° C. PAC tidak keruh bila pemakaiannya berlebih, sedangkan koagulan utama (seperti alumunium sulfat, besi klorida dan ferro sulfat) bila dosis berlebihan bagi air akan keruh, akibat dari flok yang berlebihan, maka pengunaan PAC dibidang penjernihan air lebih praktis. PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan biasa. PAC merupakan kelas dari Aluminium Chloride, yang telah dikenal dalam persenyawaan kimia organik kompleks dengan ion hidroksil ( -OH ) serta ion - ion aluminium bertaraf chlorinasi yang berlainan sebagai bentuk polynuclear. Rumus umum PAC adalah (Al2(OH)nCl6-n )m (Rosariawari, 2013).
2.6.2 Koagulan Tawas
Tawas (alum) adalah sejenis koagulan dengan rumus kimia Al2SO4.11H2O
atau 14H2O atau 18H2O, umumnya yang digunakan adalah 18H2O. Tawas
Bahan ini dapat berfungsi efektif pada pH antara 4-8. Jumlah pemakaina tawas tergantung turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbinity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakaian tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang terkandung oleh air baku tersebut. Semakin banyak dosis tawas yang di tambahkan maka ph akan semakin turun, karena di hasilkan asam sulfat sehingga di perlukan pencarian dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4 (Nainggolan, 2011).
Koagulan yang berbasis aluminium seperti aluminium sulfat digunakan pada pengolahan air minum untuk memperkuat penghilangan materi partikulat, koloidal dan bahan-bahan terlarut lainnya melalui air, sehingga menimbulkan konsentrasi aluminium yang lebih tinggi dalam air yang diolah dari pada dalam air mentah itu sendiri (Nainggolan, 2011).
Senyawa tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan. Tawas banyak digunakan dengan alasan paling ekonomis, murah, mudah didapatkan dipasaran, serta mudah didapatkan dipasaran serta mudah penyimpanannya (Waluyo, 2005).
2.7 Jar Test
Jar Test memberikan data mengenai kondisi optimum untuk parameter-parameter proses seperti :
a. Dosis koagulan dan koagulan pembantu. b. pH.
c. Metode pembubuhan bahan kimia(pada atau dibawah permukaan air, pembubuhan beberapa bahan kimia secara bersamaan atau berurutan, lokasi pembubuhan relatif terhadap peralatan pengadukan).
d. Kecepatan larutan kimia.Waktu dan intensitas pengadukan cepat dan pengadukan lambat (flokulasi).
e. Waktu penjernihan.
Jar Test dapat digunakan untuk merancang suatu instalasi pengolahan air, untuk menentukan intensitas pengadukan, periode pengadukan cepat dan lambat, periode sedimentasi, jenis dan jumlah bahan kimia yang akan digunakan. Kebanyakan pada instalasi pengolahan yang ada, Jar Test digunakan untuk menentukan kondisi operasional optimum untuk berbagai kualitas air baku, khususnya dosis bahan kimia yang tepat (Rifai, 2007).
2.8 Spektrofotometri
dengan larutan blanko, sedangkan larutan sampel diukur berdasarkan larutan standar menurut besarnya absorben (Khopkar, 1990).
