Mempelajari Cara Pengolahan Air Bersih

      

Air bersih adalah kebutuhan penting dalam kehidupan  manusia. Dalam keseharian, air bersih digunakan untuk berbagai keperluan, dari minum, mandi, cuci, masak dan lainnya. Hasil dari aktivitas masyarakat tersebut adalah air buangan/air limbah. Selain dari rumah tangga, air buangan juga dapat berasal dari industri maupun kotapraja. Lalu bagaimana air buangan tersebut diolah menjadi air bersih?
Secara umum, pengolahan air bersih terdiri dari 3 aspek, yakni 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.
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.
Sekarang ini, perkembangan metode pengolahan air bersih telah banyak berkembang, diantaranya adalah sistem saringan pasir lambat. Perbedaan utama pada sistem ini dengan sistem konvensional adalah arah aliran airnya dari bawah ke atas (up flow), tidak menggunakan bahan kimia dan biaya operasinya yang lebih murah. Pada akhir tahun lalu pun, Pusat Penelitian Fisika LIPI telah berhasil menciptakan alat untuk mengolah air kotor menjadi air bersih yang layak diminum, sistem ini dirancang agar mudah dibawa dan dapat dioperasikan tanpa memerlukan sumber listrik.
Sumber Gambar :
http://aryansah.files.wordpress.com/2010/12/treatment.gif
Sumber :
http://aryansah.wordpress.com/2010/12/03/instalasi-pengolahan-air-bersih/
http://ketutgiri.wordpress.com/2009/10/25/instalansi-pengolaha-air-minum-darimana-air-pdam-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