Pengolahan Air Bersih Chemical (1)
Paper ini berisikan:
-
Metode pengolahan air bersih
Skema pengolahan air bersih yang
digunakan oleh PDAM (Perusahaan
Dagang Air Minum)
a.
Metode Pengolahan Air Bersih
Pengolahan air merupakan suatu upaya untuk mendapatkan air bersih dan sehat dengan standar
mutu air yang memenuhi syarat kesehatan. Proses pengolahan air merupakan proses perubahan
fisik, kimia, dan biologi air baku. Adapun tujuan pengolahan air adalah :
- Memperbaiki derajat keasaman.
- Mengurangi bau.
- Menurunkan dan mematikan mikroorganisme.
- Mengurangi kadar bahan-bahan terlarut
Secara umum, pengolahan air bersih terdiri dari 3 aspek, yakni pengolahan secara fisika, kimia dan
biologi.
1. Pengolahan Air Secara Fisika
Pengolahan air secara fisika yang telah dilakukan adalah penyaringan, pengendapan atau
sedimentasi, absorbsi, dan absorbsi.
Penyaringan atau Filtrasi:
Penyaringan merupakan pemisahan antara padatan atau koloid dengan cairan. Proses
penyaringan air melalui pengaliran air pada media butiran. Secara alami penyarinagn air terjadi
pada permukaan yang mengalami peresapan pada lapisan tanah. Bakteri dapat dihilangkan
secara efektif melalui proses penyaringan demikian pula dengan warna, keruhan, dan besi.
Pada proses penyaringan, partikel-partikel yang cukup besar akan tersaring pada media pasir,
sedangkan bakteri dan bahan koloid yang berukuran lebih kecil tidak tersaring seluruhnya. Ruang
antara butiran berfungsi sebagai sedimentasi dimana butiran terlarut mengendap. Bahan-bahan
koloid yang terlarut kemungkinan akan ditangkap karena adanya gaya elektrokinetik. Banyak
bahan-bahan yang terlarut tidak dapat membentuk flok dan pengendapan gumpalan-gumpalan
masuk ke dalam filter dan tersaring.
Jenis saringan pasir yang sering digunakan :
1. Saringan Pasir Lambat
Saringan pasir lambat adalah saringan pasir yang mempunyai kerja mengolah air
baku secara gravitasi melalui lapisan pasir sebagai media penyaringan. Kecepatan
penyaringan berkisar antara 0,1 – 0,4 m³/jam. Proses penyaringan dapat berjalan baik apabila
tinggi pasir penyaring minimal 70 cm, karena aktifitas mikroorganisme terjadi di lapisan
sampai 30 – 40 cm di bawah permukaan. Mikroorganisme ini berfungsi memakan dengan
menghancurkan zat organik sewaktu air mengalir lewat pasir tersebut. Ketebalan pasir di
bawahnya lagi berfungsi sebagai saringan zat kimia, karena disini terjadi proses kimiawi.
Diameter pasir berkisar antara 0,2 -0,3 mm, dapat menyaring telur cacing, kista amoeba,
larva cacing, dan bakteri.
2. Saringan Pasir Cepat
Saringan pasir cepat juga bekerja atas dasar gaya gravitasi melalui pasir berdiameter
0,2 – 2,0 mm, dan kerikil berdiameter 25 – 50 mm, kecepatan filtrasi 100- 125 m/hari. Tebal
pasir efektif sekitar 80 – 120 cm. Saringan pasir cepat ini dapat menyaring telur cacing, kista
amoeba, larva cacing. Pasir cepat ini juga bisa digunakan untuk mengurangi Fe dan Mn.
Sedimentasi atau Pengendapan
Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel padat yang tersusupensi dalam cairan
atau zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi atau gaya berat secara alami. Kegunaan
sedimentasi untuk mereduksi bahan-bahan yang tersuspensi pada air dan kandungan organisme
tertentu di dalam air.
Ada dua jenis pengendapan yaitu Discrete Settling dan Flocelent Settling. Discrete
Settling terjadi apabila proses pengendapan suatu partikel tidak terpenuhi oleh proses
pengelompokkan partikel sehingga kecepatan endapannya akan konstan. Flocelent Settling
dipengaruhi oleh pengelompokkan partikel sehingga kecepatan pengendapan yang dimiliki
berubah semakin besar.
Proses sedimentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
- Diameter butiran
- Kekeruhan cairan
- Berat jenis butiran
- Kecepatan aliran
- Berat jenis zat cair
2. Pengolahan Air Secara Kimia
Koagulasi atau Flokulasi : Koagulasi atau flokulasi adalah proses pengumpulan partikelpartikel yang tidak dapat diendapkan dengan jalan menambahkan koagulasi. Contoh bahan
koagulasi antara lain tawas dan kapur (Sanropie, 1984).
Aerasi: Aerasi dalah proses pengolahan air dengan mengotakkan air dengan uadara yang
bertujuan untuk menambah oksigen, menurunkan karbondioksida, dan mangan supaya bisa
diendapkan. Proses ini juga menghilangkan bau pada air (Sanropie, 1984).
3. Pengolahan Air Secara Mikrobiologi
Upaya untuk memperbaiki mikrobiologi air yang paling konvensional adalah dengan
mematikan mikroorganisme dalam air. Proses mematikan mikroorganime yang banyak
dipraktekkan serta paling sederhana adalah dengan mendidihkan air hingga mencapai suhu
100ºC.
b.
Skema Pengolahan Air Bersih
PDAM
PDAM (Perusahaan Dagang Air Minum), BUMN yang berkaitan dengan usaha menyediakan
air bersih bagi masyarakat, biasanya melakukan pengolahan air bersih secara fisika dan kimia. 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.
Gabungan dari unit-unit pengolahan air ini disebut IPA – Instalasi Pengolahan Air.
Untuk menghemat biaya pembangunan, unit intake, WTP dan reservoir dapat dibangun
dalam satu kawasan dengan ketinggian yang cukup tinggi, sehingga tidak diperlukan
pumping station dengan kapasitas pompa dorong yang besar untuk menyalurkan air dari
WTP ke resevoir. Pada akhirnya, dari reservoir, air bersih siap untuk didistribusikan
melalui pipa-pipa dengan berbagai ukuran ke tiap daerah distribusi.
Daftar Pustaka
http://aryansah.wordpress.com/2010/12/03/instalasi-pengolahan-air-bersih/
http://ketutgiri.wordpress.com/2009/10/25/instalansi-pengolaha-air-minum-darimana-airpdam-berasal/
http://nationalgeographic.co.id/berita/2011/09/lipi-ciptakan-sistem-baru-pengolah-air-kotor
http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/Buku10Patek/03PASIR.pdf
http://www.slideshare.net/septyazee/makalah-pengolahan-air-limbah
-
Metode pengolahan air bersih
Skema pengolahan air bersih yang
digunakan oleh PDAM (Perusahaan
Dagang Air Minum)
a.
Metode Pengolahan Air Bersih
Pengolahan air merupakan suatu upaya untuk mendapatkan air bersih dan sehat dengan standar
mutu air yang memenuhi syarat kesehatan. Proses pengolahan air merupakan proses perubahan
fisik, kimia, dan biologi air baku. Adapun tujuan pengolahan air adalah :
- Memperbaiki derajat keasaman.
- Mengurangi bau.
- Menurunkan dan mematikan mikroorganisme.
- Mengurangi kadar bahan-bahan terlarut
Secara umum, pengolahan air bersih terdiri dari 3 aspek, yakni pengolahan secara fisika, kimia dan
biologi.
1. Pengolahan Air Secara Fisika
Pengolahan air secara fisika yang telah dilakukan adalah penyaringan, pengendapan atau
sedimentasi, absorbsi, dan absorbsi.
Penyaringan atau Filtrasi:
Penyaringan merupakan pemisahan antara padatan atau koloid dengan cairan. Proses
penyaringan air melalui pengaliran air pada media butiran. Secara alami penyarinagn air terjadi
pada permukaan yang mengalami peresapan pada lapisan tanah. Bakteri dapat dihilangkan
secara efektif melalui proses penyaringan demikian pula dengan warna, keruhan, dan besi.
Pada proses penyaringan, partikel-partikel yang cukup besar akan tersaring pada media pasir,
sedangkan bakteri dan bahan koloid yang berukuran lebih kecil tidak tersaring seluruhnya. Ruang
antara butiran berfungsi sebagai sedimentasi dimana butiran terlarut mengendap. Bahan-bahan
koloid yang terlarut kemungkinan akan ditangkap karena adanya gaya elektrokinetik. Banyak
bahan-bahan yang terlarut tidak dapat membentuk flok dan pengendapan gumpalan-gumpalan
masuk ke dalam filter dan tersaring.
Jenis saringan pasir yang sering digunakan :
1. Saringan Pasir Lambat
Saringan pasir lambat adalah saringan pasir yang mempunyai kerja mengolah air
baku secara gravitasi melalui lapisan pasir sebagai media penyaringan. Kecepatan
penyaringan berkisar antara 0,1 – 0,4 m³/jam. Proses penyaringan dapat berjalan baik apabila
tinggi pasir penyaring minimal 70 cm, karena aktifitas mikroorganisme terjadi di lapisan
sampai 30 – 40 cm di bawah permukaan. Mikroorganisme ini berfungsi memakan dengan
menghancurkan zat organik sewaktu air mengalir lewat pasir tersebut. Ketebalan pasir di
bawahnya lagi berfungsi sebagai saringan zat kimia, karena disini terjadi proses kimiawi.
Diameter pasir berkisar antara 0,2 -0,3 mm, dapat menyaring telur cacing, kista amoeba,
larva cacing, dan bakteri.
2. Saringan Pasir Cepat
Saringan pasir cepat juga bekerja atas dasar gaya gravitasi melalui pasir berdiameter
0,2 – 2,0 mm, dan kerikil berdiameter 25 – 50 mm, kecepatan filtrasi 100- 125 m/hari. Tebal
pasir efektif sekitar 80 – 120 cm. Saringan pasir cepat ini dapat menyaring telur cacing, kista
amoeba, larva cacing. Pasir cepat ini juga bisa digunakan untuk mengurangi Fe dan Mn.
Sedimentasi atau Pengendapan
Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel padat yang tersusupensi dalam cairan
atau zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi atau gaya berat secara alami. Kegunaan
sedimentasi untuk mereduksi bahan-bahan yang tersuspensi pada air dan kandungan organisme
tertentu di dalam air.
Ada dua jenis pengendapan yaitu Discrete Settling dan Flocelent Settling. Discrete
Settling terjadi apabila proses pengendapan suatu partikel tidak terpenuhi oleh proses
pengelompokkan partikel sehingga kecepatan endapannya akan konstan. Flocelent Settling
dipengaruhi oleh pengelompokkan partikel sehingga kecepatan pengendapan yang dimiliki
berubah semakin besar.
Proses sedimentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
- Diameter butiran
- Kekeruhan cairan
- Berat jenis butiran
- Kecepatan aliran
- Berat jenis zat cair
2. Pengolahan Air Secara Kimia
Koagulasi atau Flokulasi : Koagulasi atau flokulasi adalah proses pengumpulan partikelpartikel yang tidak dapat diendapkan dengan jalan menambahkan koagulasi. Contoh bahan
koagulasi antara lain tawas dan kapur (Sanropie, 1984).
Aerasi: Aerasi dalah proses pengolahan air dengan mengotakkan air dengan uadara yang
bertujuan untuk menambah oksigen, menurunkan karbondioksida, dan mangan supaya bisa
diendapkan. Proses ini juga menghilangkan bau pada air (Sanropie, 1984).
3. Pengolahan Air Secara Mikrobiologi
Upaya untuk memperbaiki mikrobiologi air yang paling konvensional adalah dengan
mematikan mikroorganisme dalam air. Proses mematikan mikroorganime yang banyak
dipraktekkan serta paling sederhana adalah dengan mendidihkan air hingga mencapai suhu
100ºC.
b.
Skema Pengolahan Air Bersih
PDAM
PDAM (Perusahaan Dagang Air Minum), BUMN yang berkaitan dengan usaha menyediakan
air bersih bagi masyarakat, biasanya melakukan pengolahan air bersih secara fisika dan kimia. 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.
Gabungan dari unit-unit pengolahan air ini disebut IPA – Instalasi Pengolahan Air.
Untuk menghemat biaya pembangunan, unit intake, WTP dan reservoir dapat dibangun
dalam satu kawasan dengan ketinggian yang cukup tinggi, sehingga tidak diperlukan
pumping station dengan kapasitas pompa dorong yang besar untuk menyalurkan air dari
WTP ke resevoir. Pada akhirnya, dari reservoir, air bersih siap untuk didistribusikan
melalui pipa-pipa dengan berbagai ukuran ke tiap daerah distribusi.
Daftar Pustaka
http://aryansah.wordpress.com/2010/12/03/instalasi-pengolahan-air-bersih/
http://ketutgiri.wordpress.com/2009/10/25/instalansi-pengolaha-air-minum-darimana-airpdam-berasal/
http://nationalgeographic.co.id/berita/2011/09/lipi-ciptakan-sistem-baru-pengolah-air-kotor
http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/Buku10Patek/03PASIR.pdf
http://www.slideshare.net/septyazee/makalah-pengolahan-air-limbah