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

Air Bersih dan Sehat

Air bersih yang sehat harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain :

• Air harus jernih
 atau tidak keruh. Kekeruhan pada air biasanya disebabkan oleh adanya butir-butir tanah liat yang sangat halus. Semakin keruh menunjukkan semakin banyak butir-butir tanah dan kotoran yang terkandung di dalamnya.
• Tidak berwarna. Air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain berbahaya bagi kesehatan, misalnya pada air rawa berwarna kuning , air buangan dari pabrik , selokan, air sumur yang tercemar dan lain-lain.
• Rasanya tawar. Air yang terasa asam, manis, pahit, atau asin menunjukan bahwa kualitas air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu yang larut dalam air, sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.Tidak berbau. Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan-bahan organik yang sedang didekomposisi (diuraikan) oleh mikroorganisme air.
• Derajat keasaman (pH) nya netral sekitar 6,5 – 8,5 . Air yang pHnya rendah akan terasa asam, sedangkan bila pHnya tinggi terasa pahit. Contoh air alam yang terasa asam adalah air gambut (rawa)
• Tidak mengandug zat kimia beracun, misalnya arsen, timbal, nitrat, senyawa raksa, senyawa sulfida, senyawa fenolik, amoniak serta bahan radioaktif.
• Kesadahannya rendah. Kesadahan air dapat diakibatkan oleh kandunganion kalsium (Ca²⁺) dan magnesium (Mg²⁺) . Hal ini dapat dilihat bila sabun atau deterjen yang digunakan sukar berbusa dan di bagian dasar peralatan yang dipergunakan untuk merebus air terdapat kerak atau endapan. Air sadah dapat juga mengandung ion-ion Mangan (Mn²⁺) dan besi (Fe²⁺)yang memberikan rasa anyir pada air dan berbau, serta akan menimbulkannoda-noda kuning kecoklatan pada peralatan dan pakaian yang dicuci. Meskipun ion kalsium, ion magnesium, ion besi dan ion mangan diperlukan oleh tubuh kita. Air sadah yang banyak mengandung ion-ion tersebut tidak baik untuk dikonsumsi. Karena dalam jangka panjang akan menimbulkan kerusakan pada ginjal, dan hati. Tubuh kita hanya memerlukan ion-ion tersebut dalam jumlah yang sangat sedikit sedikit sekali. Kalsium untuk pertumbuhan tulang dan gigi, mangan dan magnesium merupakan zat yang membantu kerja enzim, besi dibutuhkan untuk pembentukan sel darah merah.Batas kadar ion besi yang diizinkan terdapat di dalam air minum hanya sebesar 0,1 sampai 1 ppm ( ppm = part per million, 1ppm = 1 mgr/1liter). Untuk ion mangan ; 0,005 – 0,5 ppm, ion kalsium : 75 – 200 ppm dan 1on magnesium : 30 – 150 ppm.
• Tidak boleh mengandung bakteri patogen seperti Escheria coli , yaitu bakteri yang biasa terdapat dalam tinja atau kotoran, serta bakteri-bakteri lain yang dapat menyebabkan penyakit usus dan limpa, yaitu kolera, typhus, paratyphus, dan hepatitis. Dengan memasak air terlebih dahulu hingga mendidih, bakteri tersebut akan mati. 

http://kelolaair.blogspot.com

Sekilas Proses Pengolahan Air Sungai Menjadi Air Tanpa Mineral

Dari bahan baku air sungai dengan karakter unik, yang mudah diamati adalah tingkat kekeruhan (turbidity) yang bisa mencapai 250 ntu bahkan lebih dan banyaknya zat padat terlarut (TDS = Total Dissolve Solvent). Angka TDS menunjukkan air bersifat tawar, payau atau asin. Di musim hujan cenderung tawar dengan nilai TDS <> 4500 ppm. Perbedaan dengan fluktuatif yang tinggi memerlukan kontrol yang ketat pula untuk pengolahannya.

Perlakuan pertama adalah memompa air sungai ke dalam bak Clarifier. Di dalam Clarifier, air sungai bercampur dengan zat koagulan (Alum/tawas), kapur (mengatur pH - alum bekerja baik pada pH netral), zat flokulan (polimer - mengikat koagulan menjadi lebih besar), serta sodium untuk membunuh mikroba.

Diharapkan keluar dari bak Clarifier kekeruhan air baku sungai akan turun menjadi 10-20 ntu. Ditampung dalam bak pengendapan air sungai dengan 4 sekat pemisah. Di keluaran sekat terakhir, air mempunyai angka kekeruhan (turbidity) 5-10 ntu... Hmm airnya sudah cukup bening kan.. (Setahu saya, air seperti inilah yang dijual PDAM ke pelanggan.. Mestinya PDAB!.

Air ini siap diolah lebih lanjut, pada industri yang memerlukan air pendingin, air ini masuk ke Cooling Tower sebagai pendingin kondensor atau lainnya. Sebagian yang lain siap untuk emergency pada firefighting system. Sedangkan untuk mendapatkan air yang lebih bersih, air masuk ke dalam sistem pengolahan air lanjutan.

Air 'bersih' dari bak penampungan air sungai, dipompa menuju tangki tangki penyaringan, tangki penyaringan pertama terdiri dari pasir dan antrasit, karenanya dinamakan Dual Media Filter, berfungsi menurunkan turbidity dan TSS. Dan tangki kedua berisi Karbon Aktif atau Activated Carbon, yang berfungsi mengadsorbsi bahan organik yang masih terdapat dalam air. Air hasil penyaringan Dual Media Filter dan Activated Carbon mempunyai angka kekeruhan 2-3 ntu (waaah bening cling cling!), di masukkan dalam bak penampungan penyaringan atau Filtered Water Basin.

Air hasil penyaringan inilah yang dipakai untuk keperluan sehari hari, seperti masak, mandi, cuci... Yang dalam istilahnya disalurkan untuk air Potable (kalo air sungai lagi tawar lho!).

Sampai disini, air sungai mengalami penurunan Turbiditi, dari keruh sampai jernih.. Bagaimana dengan padatan yang terlarut? Garam garam yang terdapat dalam air? Bukankah air garam juga jernih? Bening cling cling!.... Air sungai yang tawar akan menghasilkan air jernih yang tawar pula pada potable, jadi jika air sungai ter intrusi air laut, maka potable juga ikut asin.

Proses untuk menjadikan air asin menjadi air tawar dinamakan Desalinasi. Cara lama adalah dengan Distilasi, pemanasan air sampai menjadi uap lalu dikondensasi menjadi air bersih. Dan cara satunya adalah dengan menggunakan membran semipermeabel yang didorong berlawanan dengan proses osmosis membran, dinamakan Reverse Osmosis.

Sebelum masuk sistem RO, air hasil penyaringan DMF-AC (disebut Treated Water) harus melalu pre RO, yaitu Cartdridge Filter, serta penambahan anti kerak, menghilangkan klorin yang mungkin tersisa dan mengatur pH agar memperpanjang umur membran RO.

http://kelolaair.blogspot.com/

Teknologi Sederhana Pengolahan Air Bersih

Berikut ini kami sampaikan teknologi sederhana pengolahan air yang bisa diterapkan untuk skala rumah tangga Selain artikel dibawah ini pembaca juga bisa mengunduh modul Instalasi Pengolahan Air Sederhana (IPAS) versi Cipta Karya (klik disini) 
1.    Pengolahan air keruh dengan pengendapan
2.    Pengolahan air gambut
3.    Alat pengolah air gambut tipe TP2AS sistem Batch
4.    Pengolahan air kotor dengan saringan pasir
5.    Pengolahan air bertingkat
6.    Pengolahan air sungai dengan cadas
7.    Pengolahan air dengan sistem penyaringan dan penyaluran air sungai di pedesaan
8.    Pengolahan air dengan penyulingan
9.    Pengolahan air sumur yang mengandung bakteri E. Coly
10.    Pengolahan air kotor sumur sederhana
11.    Membuat instalasi penjernihan air skala rumah tangga
12.    SI Kate, model kebutuhan air bersih
13.    Pengolahan air sumur untuk air minum

PENGOLAHAN AIR KERUH DENGAN PENGENDAPAN SAJA (PALING SEDERHANA)
Bahan:
2 Buah Drum Air

PENGOLAHAN AIR GAMBUT (pH 2-5)

Ada 2 tahap pengolahan:
1.    Koagulasi, Flokulasi, Absorbsi dan Sedimentasi
2.    Penyaringan/Filtrasi

PENGOLAHAN AIR KOTOR DENGAN SARINGAN PASIR (AERASI DAN FILTRASI)

Tujuan:
Menurunkan    Fe (besi)
    Mn (mangan)
    AL (alumunium)
Bahan:    Pasir
    Kerikil
    Sirtu

PENGOLAHAN AIR BERTINGKAT

Bahan:    Pasir
    Kerikil
    Ijuk
    Arang Karbon Aktif
    Drum Air 2 Buah

PENGOLAHAN AIR DENGAN PENYULINGAN

Tujuan
1.    Memisahkan racun bahan kimia (insektisida & limbah industri)
2.    Memisahkan unsur radioaktif (Ra dan Plutonium)
3.    Memisahkan mineral tidak diperlukan (Mercuri, arsenik dan timah hitam)
4.    Membunuh organisme merugikan (bakteri, virus dan parasit)
Bahan
1.    Tangki pemanas listrik
2.    Kumparan kondensor
3.    Penyaring karbon aktif
4.    Wadah penampung air
Cara Kerja Alat
1.    Air ledeng dimasukkan dalam tangki pemanas
2.    Pada titik didih normal 100۫ C bakteri dan virus mati
3.    Air mendidih berubah jadi uap, menyisakan zat padat yang tidak larut, logam atau lainnya dalam tangki
4.    Uap menjadi tetesan air suling murni
5.    melewati saringan karbon aktif untuk menghilangkan bau, warna dan rasa
6.    Ditampung dalam wadah plastik
7.    Langsung diminum tanpa direbus

Keterangan:
1.    Penutup
a)    Kumparan kondensor
b)    Kipas angin
c)    Penguapan
d)    Karbon aktif diletakkan pada ujung penetes
2.    Tangki pemanas
a)    Lempengan pemanas
b)    Tombol reset
c)    Kabel penutup
3.    Wadah Plastik penampung air suling
a)    Tutup berlobang sebesar ujung penetes dipakai pada saat alat bekerja
b)    Tutup bulat rapat dipakai sewaktu menyimpan air

PENGOLAHAN AIR SULING YANG  MENGANDUNG BAKTERI E.COLY

Bahan:
1.    Pompa air
2.    Bak penampung/pengendapan awal
3.    Bak pengolahan/penyaringan
4.    Saringan pasir dan kerikil
5.    Desinfektan kaporit

PENGOLAHAN AIR KOTOR SUMUR DI KEC. TEMON KULON PROGO

Bahan:
1.    Pasir
2.    Pipa Pralon

MEMBUAT INSTALASI PENJERNIHAN AIR SKALA RUMAH TANGGA
Sumber: Widarto, 1996

Bahan:
1.    Pasir, Kerikil, Ijuk, Arang Karbon Aktif
2.    Kaporit 0,01%, Tawas 0,10% dan Batu Kapur 0,10%
3.    Drum air penampung
4.    Drum air penyaringan/pengolahan

Proses Pengolahan Air Bersih

 WATER TREATMENT SYSTEM

Water Treatment System atau proses pengolahan air yang merupakan pengolahan air yang tidak layak pakai ( air kotor ) menjadi air bersih yang layak higienis dan terbebas dari unsur - unsur berlebih dari segi fisika maupun kimia.

Proses pengolahan air bersih ada berbagai macam cara yang bisa dilakukan sesuai dengan kebutuhan antara lain dengan proses :

1. Proses Fisika
1. Macro filtration
2. Micro filtration
3. Ultra filtration ( UF / NF )
4. Hiper Filtration ( RO / Reverse Osmosis )

2. Proses Kimia
1. Oksidasi
2. Koagulasi
3. Sedimentasi

3. Proses Kimia & Fisika
1. Ozonisasi

4. Proses Biologi

Perlakuan cara proses - proses pengolahan diatas dapat dilakukan baik secara Single /tunggal maupun secara kombinasi dari berbagai proses tergantung dari kondisi output yang diharapkan .

Proses diatas yang akan diterapkan untuk pengolahan air sebaiknya dilakukan tahapan – tahapan yang penting sebagai berikut :

a) Sumber air baku

Sumber air yang akan diolah sebagai langkah utama yaitu dengan melakukan pengujian laboratorium baik unsur – unsur fisika maupun kimia

b) Output air hasil

Output air yang dihasilkan sesuai dengan baku mutu yang diharapkan baik dari segi fisika maupun secara kimia

c) Proses yang cocok yang akan digunakan

1. Proses Fisika

Proses Fisika merupakan perlakuan yang didalam terjadi proses secara fisika yang antara lain :

a. Proses penyaringan koloid kasar diatas 20 micron

b. Proses penyaringan koloid halus antara 20 – 1 micron

c. Proses penyaringan koloid antara 1 – 0,1 micron

d. Proses penyaringan antara 0,01 – 0,1 micron

e. Proses penyaringan molekul antara 0,001 – 0,01 micron

f. Proses penyaringan atom dibawah 0,0001 micron