MAKALAH "PENGOLAHAN AIR"

OLEH

WARNI WANTU, S.Pd

Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan bagi seluruh makhluk hidup. Manusia dan makhluk hidup yang lain sangat bergantung pada air untuk mempertahankan hidupnya. Manusia membutuhkan air untuk minum, memasak, mandi, mencuci, dan keperluan lain. Air yang dikonsumsi setiap hari harus memenuhi standart kualitas air bersih. Namun tak jarang kita mendapati air yang belum memenuhi standart kualitas air bersih, terutama pada saat musim kemarau. Air sumur dan sumber lainnya menjadi keruh dan berbau. Ironisnya terkadang air tersebut tercampur dengan mikroorganisme yang dapat mengganggu fungsi tubuh pada seseorang. Selama kuantitasnya masih banyak kita sebagai manusia yang peduli sesama masih dapat berupaya merubah air keruh tersebut menjadi air yang jernih yang layak untuk dapat dikonsumsi.

Ada beberapa cara yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih yang layak dikonsumsi. Cara yang paling mudah dan paling umum digunakan adalah dengan membuat saingan air. Namun perlu kita ingat bahwa dengan penyaingan air sederhana belum dapat membuat air sepenuhnya bersih.

Pengertian Air

Air adalah cairan tidak berwarna, tidak beras, dan tidak berbau yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari. Air merupakan senyawa dengan rumus kimia H₂O yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air hampir menutupi 71% permukaan Bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan lapisan es (di kutub dan puncak puncak gunung), akan tetapi air dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, danau, uap air, lautan es. Air dalam obyek obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu melalui penguapan, hujan, dan aliran di atas tanah (runoff : meliputi mata air; sungai;muara) menuju laut.

Air berarti besar peranannya dalam kesehatan manusia. di dalam air bisa saja terdapat phatogenic organisme yang dapat mengganggu kesehatan manusia, sepertiSalmonella typhy yang dapat menyebabkan penyakit demam typhoid, Sighella dysentriaeyang menyebabkab penyakit disentri basiler dan lain sebaginya. Di dalam air juga bisa saja terdapat non phatogenic organisme yang menganggu dan dapat menimbulkan kerugian bagi manusia, seperti Actinomycetes dan Algae yang terdapat dalam air kotor dapat menimbulkan rasa dan bau yang tidak diharapkan. Terlepas dari hal itu, air sangat berguna bagi tubuh manusia. Tubuh manusia terdiri dari air, kira-kira 60-70 % dari berat badanya. Kegunaan air bagi tubuh manusia antara lain untuk : proses pencernaan, metabolisme, keseimbangan tubuh dan lain lain. Apabila tubuh kekurangan banyak air, maka akan mengakibatkan kematian.

 Sumber Air

            Seperti kita ketahui bahwa sumber air merupakan komponen penting untuk penyediaan air bersih, karena tanpa sumber air maka suatu system penyediaan air tidak dapat berfungsi.

            Berikut sumber sumber air :

a.     Air hujan, air hujan sudah merupakan air bersih, asalkan penampunganya dilakukan dengan cara yang benar.

b.    Air permukaan, Air permukaan adalah air yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, seperti lumpur, batang kayu, daun, kotoran, dan lain lain. Ada beberapa macam air permukaan diantaranya :

·         Air laut : Air ini sifatnya asin karena mengandung garam (NaCl). Kadar garam dalam air laut hanya 3%, dengan keadaan aini air laut memenuhi syarat untuk dijadikan air minum.

·         Air sungai. Dalam penggunaan air sungai sebagai air minum, harus mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat derajat pengotoran yang sangat tinggi.

·         Air rawa. Air rawa biasanya berwarna kuning kecoklatan yang disebabkan oleh zat-zat organic yang telah membusuk, seperti asam humus, dan lain lain.

·         Air danau

Danau adalah massa air yang seluruhnya dikelilingi daratan, berbentuk cekungan yang permukaannya lebih tinggi dari laut.

c.     Air tanah. Air tanah adalah air yang berada pada lapisan di bawah permukaan tanah. Kedalaman air tanah di berbagai tempat tidak sama, karena dipengaruhi oleh tebal atau tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan lapisan air tanah tersebut. Kedalaman air dapat dilihat dari sumur-sumur yang di gali oleh penduduk.

d.      Mata air. Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah.

Syarat Air Bersih

Air bersih adalah air yang dipergunakan untuk kebutuhan sehari hari. Kebutuhan manusia akan air perlu diperhatikan standart kuantitas serta kualitasnya.

1.    Syarat kuantitas

Jumlah air untuk keperluan rumah tangga per hari, perkapita tidak sama untuk tiap Negara. Pada umumnya di Negara maju lebih banyak daripada di Negara berkembang, misalnya Amerika Serikat deperlukan ± 200 m³/hari/kapita, sedangkan di Indonesia untuk wilayah kota adalah ± 150 m³/hari/kapita dan untuk wilayah pedesaan adalah ± 100 m³/hari/kapita.

2. Syarat kualitas

Kualitas air harus memenuhi syarat kesehatan yang meliputi syarat fisik, kimiawi, mikrobiologis, dan radioaktif sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990.

Sesuai Peraturan Menteri Kesehatan diatas, syarat-syarat air bersih adalah sebagai berikut :

a.     Syarat Fisisk

·   Jernih, kadar maksimal kekeruhann 5 skala NTU (Nephelometric Turbidity Units) 

·   Tidak berbau

·    Tidak berasa

·   Tidak berwarna, kadar warna maksimal 15 skala TCU (True Color Units)

·   Suhu sama dengan suhu udara, dengan penyimpanan maksimal  3º C, di atas atau di bawahnya.

b.    Syarat kimiawi

·   Tidak mengandung bahan bahan yang berbahaya atau beracun.

·   Tidak boleh mengandung zat-zat yang menimbulkan gangguan kesehatan.

·   Tidak boleh mengadung zat dengan kadar yang melebihi batas tertentu sehingga menimbulkan gangguan fisiologis, teknis, dan ekonomis.

NAB (Nilai Ambang Batas) untuk bahan-bahan kimia anorganik :

        Air raksa                      = 0,001 mg/L

        Besi                             = 0,3 mg/ L

        Timah hitam                = 1,0 mg/L

        Nitrit                             = 0,05 mg/L

        Nitrat                           = 10 mg/L

        Kesadahan CaCO₃      = 500 mg/L

        pH                               = 6,5-8,5

NAB (Nilai Ambang Batas) untuk bahan-bahan kimia organik :

        Dieldrin                        = 0,0007 mg/L

        Chlorodane                 = 0,0003 mg/L

        KMnO₄                                                = 10 mg/L

        Detergen                     = 0,05 mg/L

c.      Syarat Mikrobiologis

Air untuk keperluan rumah tangga atau air minum dikatakan memenuhi syarat mikorbiologis bila air tersebut bebas dari segala bakteri patogen, dan bila dari pemeriksaan 100 cc air terdapat kurang dari 4 bakteri coli maka air tersebut memenuhi syarat mikrobiologis

d.    Syarat radioaktif

Kadar maksimum yang diperbolehkan yaitu aktivitas sinar Alpha (0,1 Bq/L) dan aktivitas sinar Betha (1,0 Bq/L)

Pengadaan air bersih di pedesaan

Sumur merupakan cara yang paling banyak digunakan oleh penduduk Indonesia untuk mendapatkan sumber air bersih. Agar air sumur memenuhi syarat kesehatan maka harus dilindungi terhadap bahaya pencemaran. Sumur yang baik harus memenuhi syarat lokasi dan syarat konstruksi.

a. Sumur Gali

Sumur gali adalah sarana untuk menampung air tanah dari akuifer (lapisan pembawa air) yang dipergunakan sebagai sumber air baku untuk rumah tangga dan dibuat dengan cara menggali tanah dengan diameter 0,8-1,0 meter.

b. Sumur Pompa

        Secara umum syarat lokasi penempatan sama dengan sumur gali, sedangkan syarat konstruksinya dapat dijelaskan sebagai berikut :

·         Saringan atau pipa pipa yang berlubang berada dalam lapisan yang mengandung air.

·         Lapisan yang kedap air antara permukaan tanah dan pipa saringan sekurang-kurangnya 3 meter.

·         Lantai sumur yang kedap air ditingggikan 20 centimeter dari permukaan tanah, lebarnya ± 1,5 meter sekeliling pompa.

·         Saluran pembuanagan air limbah harus ditembok kedap air minimal 10 meter panjangnya.

·         Untuk mengambil air dapat dipergunakan pompa tangan atau pompa listrik.

Pengadaan Air bersih di perkotaan

Pada umumnya air minum untuk kepentingan umum (ledeng) diperoleh dari air permukaan yang telah terkontaminasi (contoh:air kali), oleh karena itu pengolahan air minum untuk kepentingan umum ini dilakukan lebih kompleks. Pada suatu instalasi air minum, biasanya tersedia beberapa fasilitas, yang terdiri atas :

1.    Pipa yang mengalirkan air instalasi air minum (supplay lina)

2.    Bak penampung untuk pengendapan pertama (pre sedimentation tank)

3.    Bak pemberi obat-obat kimia (chemical feeder)

4.    Bak pencampur (mixing device)

5.    Bak pencampur untuk pengendapan kedua (Dortmund tank / accelerator)

6.    Saringan pasir cepat (rapid sand filter)

7.    Bak pemberi chlor (chlorinator)

8.    Bak penampung air bersih yang siap dialirkan ke konsumen (clear waste storage kelder)

Pengolahan Air Bersih

Secara umum, pengolahan air terdiri dari 3 aspek, yaitu pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Pada pengolahan secara fisika, biasanya dilakukan secara mekanis, tanpa adanya penambahan bahan kimia. Contohnya adalah pengendapan, filtrasi, adsorpsi, dan lain-lain. Pada pengolahan secara kimiawi, terdapat penambahan bahan kimia, seperti klor, tawas, dan lain-lain, biasanya bahan ini digunakan untuk menyisihkan logam-logam berat yang terkandung dalam air. Sedangkan pada pengolahan secara biologis, biasanya memanfaatkan mikroorganisme sebagai media pengolahnya.

Secara umum, skema pengolahan air bersih di daerah-daerah di Indonesia

adalah sebagai berikut :

1.   Bangunan Intake (Bangunan Pengumpul Air)

Bangunan intake berfungsi sebagai bangunan pertama untuk masuknya air dari sumber air. Sumber air utamanya diambil dari air sungai. Pada bangunan ini terdapat bar screen (penyaring kasar) yang berfungsi untuk menyaring benda-benda yang ikut tergenang dalam air, misalnya sampah, daun-daun, batang pohon, dsb.

2.   Bak Prasedimentasi (optional)

Bak ini digunakan bagi sumber air yang karakteristik turbiditasnya tinggi (kekeruhan yang menyebabkan air berwarna coklat). Bentuknya hanya berupa bak sederhana, fungsinya untuk pengendapan partikel-partikel diskrit dan berat seperti pasir, dll. Selanjutnya air dipompa ke bangunan utama pengolahan air bersih yakni WTP.

3.   WTP (Water Treatment Plant)

Ini adalah bangunan pokok dari sistem pengolahan air bersih. Bangunan ini beberapa bagian, yakni koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi.

a.      Koagulasi
Disinilah proses kimiawi terjadi, pada proses koagulasi ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai atau air kotor biasanya berbentuk koloid dengan berbagai partikel koloid yang terkandung didalamnya. Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang terlarut didalamnya, analoginya seperti memisahkan air pada susu kedelai. Pada unit ini terjadi rapid mixing (pengadukan cepat) agar koagulan dapat terlarut merata dalam waktu singkat. Bentuk alat pengaduknya dapat bervariasi, selain rapid mixing, dapat menggunakan hidrolis (hydrolic jump atau terjunan) atau mekanis (menggunakan batang pengaduk).

b.      Flokulasi
Selanjutnya air masuk ke unit flokulasi. Tujuannya adalah untuk membentuk dan memperbesar flok (pengotor yang terendapkan). Di sini dibutuhkan lokasi yang alirannya tenang namun tetap ada pengadukan lambat (slow mixing) supaya flok menumpuk. Untuk meningkatkan efisiensi, biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok tersebut.

c.      Sedimentasi
Bangunan ini digunakan untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel kolid (biasanya berupa lumpur) akan lebih besar daripada berat jenis air. Pada masa kini, unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi telah ada yang dibuat tergabung yang disebut unit aselator.

d.      Filtrasi
Sesuai dengan namanya, filtrasi adalah untuk menyaring dengan media butiran. Media butiran ini biasanya terdiri dari antrasit, pasir silica dan kerikil silica dengan ketebalan berbeda. Cara ini dilakukan dengan metode gravitasi.

e.      Desinfeksi
Setelah bersih dari pengotor, masih ada kemungkinan ada kuman dan bakteri yang hidup, sehingga ditambahkanlah senyawa kimia yang dapat mematikan kuman ini, biasanya berupa penambahan chlor, ozonisasi, UV, pemabasan, dan lain-lain sebelum masuk ke bangunan selanjutnya, yakni reservoir.

4. Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa-pipa secara gravitasi. Karena kebanyakan distribusi di Indonesia menggunakan konsep gravitasi, maka reservoir biasanya diletakkan di tempat dengan posisi lebih tinggi daripada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi, bisa diatas bukit atau gunung.

Begitu pentingnya kesehatan, salah satu faktor kesehatan adalah air sebagai salah satu sumber kehidupan di muka bumi ini. Akan tetapi air sebagai sumber kehidupan di bumi ini sudah banyak tercemar karena ulah manusia. Berbagai penyakit juga disebabakan oleh pencemaran air, oleh karena itu dicari solusi mengolah air untuk mendapatkan air bersih yang layak konsumsi.