4. ipam editing

Download 4. IPAM Editing

Post on 13-Oct-2015

91 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ipam

TRANSCRIPT

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    1/33

    SISTEM PENGOLAHAN AIR MINUM

    4.1 Pendahuluan

    Air menjadi barang publik dan sekaligus elemen terpenting bagikelangsungan hidup manusia. Air bersih yang digunakan oleh manusia harus

    memenuhi syarat dari segi kualitas mapun kuantitas. Kriteria dan standar kualitas

    air didasarkan atas beberapa hal antara lain keberadaan logam dan logam berat,

    anorganik, tingkat toksisitas, dan teremisinya pencemar ke lingkungan.

    Sumber air, baik air permukaan maupun air tanah, akan terus mengalami

    peningkatan kontaminasi pencemar disebabkan meningkatnya aktivitas pertanian

    dan industri. Air hasil produksi yang diharapkan konsumen adalah air yang bebas

    dari warna, kekeruhan, rasa, bau, nitrat, ion logam berbahaya dan berbagai macam

    senyawa kimia organik seperti pestisida dan senyawa terhalogenasi. Permasalahan

    kesehatan yang berkaitan dengan kontaminan tersebut diatas meliputi kangker,

    gangguan pada bayi yang lahir, kerusakan jaringan saraf pusat, dan penyakitjantung (Rahadi, 2008).

    Dalam kegiatan produksi air minum, evaluasi terhadap instalasi

    pengolahan air minum perlu dilakukan secara berkala. Menurut Hudson (1981)

    tujuan dari dilakukannya evaluasi terhadap operasional instalasi antara lain yaitu

    meningkatkan kapasitas dari instalasi yang sudah dibangun, meningkatkan

    kualitas dari air olahan dan mereduksi biaya operasional. Optimalisasi dan

    perbaikan terhadap instalasi perlu dilakukan untuk mengahasilkan air minum yang

    berkualitas dan memenuhi standard serta terus meningkatkan pelayanan terhadap.

    Tujuan dari praktikum ini adalah mendefinisikan dan menjabarkan mekanime

    proses dan aspek rancangan unit pengolahan air minum.

    4.2 Metodologi

    Penyusunan laporan ini menggunakan studi literatur dari internet dan

    dengan mendefinisikan dan menjabarkan mekanime proses dan aspek rancangan

    unit pengolahan air minum, serta melengkapi deskripsi setiap unit pengolahan

    dengan rancangan gambar (denah, potongan, ataupun tampak) yang dapat

    diperoleh dari jurnal atau textbook.

    4.3 Hasil dan PembahasanBeberapa hal yang perlu dibahas untuk mengetahui proses dan aspek

    rancangan unit pengolahan air minum adalah mengetahui kebutuhan airperkotaan, kualitas air baku, gambaran umum Instalasi Pengolahan Air Minum

    (IPAM), serta inventarisasi unit pengolahan.

    4.3.1. Kebutuhan Air Perkotaan

    4.3.1.1 Kebutuhan Air Domestik

    4.3.1.2 Kebutuhan Air Non-Domestik (Fasilitas-Fasilitas Perkotaan)

    4.3.1.3 Standar Kebutuhan Air Minum Perkotaan

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    2/33

    4.3.1.4 Fluktuasi Kebutuhan Air (Debit Rata-Rata, Jam Puncak, Dan Debit

    Maksimal Harian)

    4.3.2. Kualitas Air Baku

    4.3.2.1 Persyaratan air baku air minum (kualitas dan kuantitas), standar

    kualitas air minum yang digunakan

    Menurut SNI 6774:2008 tentang Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi

    Pengolahan Air, air baku adalah air yang berasal dari sumber air permukaan,

    cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi ketentuan baku mutu

    tertentu sebagai air baku untuk air minum. Sumber air baku ini dapat berasal dari

    dari sungai, danau, sumur air dalam, mata air dan sebagainya. Tidak semua air

    baku dapat diolah oleh instalasi pengolahan air Minum. Dalam SNI 6773:2008

    tentang Spesifikasi Unit Paket Instalasi Pengolahan Air, didefinisikan kualitas air

    baku yang dapat diolah oleh IPAM yakni sebagai berikut:

    1. Kekeruhan, maximum 600 NTU (nephelometric turbidity unit) atau 400mg/l SiO2

    2. Kandungan warna asli (appearent colour) tidak melebihi dari 100 Pt Codan warna sementara mengikuti kekeruhan air baku.

    3. Unsur-unsur lainnya memenuhi syarat baku air baku sesuai PP No. 82tahun 2000 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian

    Pencemaran Air.

    4. Dalam hal air sungai daerah tertentu mempunyai kandungan warna, besidan atau bahan organik melebihi syarat tersebut diatas tetapi kekeruhan

    rendah (

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    3/33

    Koliform sampel

    b. Kimia an-organik

    1. Arsen mg/l 0.01

    2. Fluorida mg/l 1.5

    3. Total Kromium mg/l 0.05

    4. Kadmium mg/l 0.003

    5. Nitri mg/l 3

    6. Nitrat mg/l 50

    7. Sianida mg/l 0.07

    8. Selenium mg/l 0.01

    Parameter yang tidak Berhubungan langsung dengan kesehatan

    a. Parameter Fisik

    1. Bau Tidak berbau

    2. Warna TCU 15

    3. Total zat padat

    terlarut mg/l 500

    4. Kekeruhan NTU 5

    5. Rasa Tidak berasa

    6. Suhu C suhu udara +- 3

    b. Parameter Kimiawi

    1. Aluminium mg/l 0.2

    2. Besi mg/l 0.3

    3. Kesadahan mg/l 500

    4. Khlorida mg/l 250

    5. Mangan mg/l 0.4

    6. pH 6.5-8.5

    7. Seng mg/l 3

    8. Sulfat mg/l 250

    9. tembaga mg/l 2

    10. Amonia mg/l 1.5

    Persyaratan kuantitas air dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari

    banyaknya air baku yang tersedia sehingga dapat digunakan untuk memenuhi

    kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang dilayani.

    Pemenuhan kuantitas ini dapat berasal dari berbagai sumber air baku, salahsatunya adalah sungai. Dalam menetapkan suatu sungai sebagai sumber air baku,

    tidak hanya kualitas yang perlu ditinjau, tetapi juga dari segi kuantitas yang dapat

    disediakan oleh sungai tersebut. Kuantitas ini digambarkan dalam bentuk debit

    aliran air sungai. Debit yang akan dipergunakan adalah debit murni atau data debit

    yang sudah dikurangi dengan berbagai macam kebutuhan lainnya dari sungai

    tersebut, misalnya kebutuhan irigasi. Data debit yang digunakan ini adalah data

    debit selama 10 tahun yang dapat dicari menggunakan rumus perhitungan debit

    andalan (metode basic year). Debit andalan ini dibuat sebagai acuan dapat

    tidaknya sungai tersebut dipakai untuk mengairi atau menyediakan sumber air

    bersih yang dibutuhkan.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    4/33

    4.3.2.2 Debit Air Baku

    Fluktuasi harian debit air baku

    Prosedur pengukuran debit

    Lokasi pengukuran debit

    4.3.2.3 Parameter Kualitas Air

    Berdasarkan SNI 06-2412-1991 tentang Metode Pengambilan Contoh Uji

    Kualitas Air, ada beberapa hal yang harus diperhatikan dari setiap tahapan

    pengambilan contoh uji kualitas air. Hal tersebut dijabarkan sebagai berikut:

    a. Alat dan bahan yang diperlukan dalam pengambilan contoh uji kualitas air1) Bahan kimia untuk pengawet

    Pengawetan contoh untuk parameter tertentu diperlukan apabilapemeriksaan tidak dapat langsung dilakukan setelah pengambilan contoh.

    Jenis bahan pengawet yang digunakan dan lama penyimpanan berbeda-

    beda tergantung pada jenis parameter yang akan diperiksa. Bahan kimia

    yang digunakan untuk pengawet harus memenuhi persyaratan bahan kimia

    untuk analisis dan tidak mengganggu atau mengubah kadar zat yang akan

    diperiksa.

    2) Wadah ContohWadah yang digunakan untuk menyimpan contoh harus memenuhi

    persyaratan sebagai berikut :

    i. terbuat dari bahan gelas atau plastik ;ii. dapat ditutup dengan kuat dan rapat ;

    iii. mudah dicuci ;iv. tidak mudah pecah ;v. wadah contoh untuk pemeriksaan mikrobiologi harus dapat

    disterilkan ;

    vi. tidak menyerap zat-zat kimia dari contoh ;vii. tidak melarutkan zat-zat kimia ke dalam contoh ;

    viii. tidak menimbulkan reaksi antara bahan wadah dengan contoh.3) Volume contoh yang diambil untuk keperluan pemeriksaan di lapangan

    dan laboratorium bergantung dari jenis pemeriksaan yang diperlukan

    sebagai berikut :i. untuk pemeriksaan sifat fisik air diperlukan lebih kurang 2 L ;ii. untuk pemeriksaan sifat kimia air diperlukan lebih kurang 5 L ;

    iii. untuk pemeriksaan bakteriologi diperlukan lebih kurang 100 mL ;iv. untuk pemeriksaan biologi air (khlorofil) diperlukan 0,5 - 20

    L;(bergantung pada kadar khlorofil di dalam contoh).

    b. Interval waktu pengambilan contoh diatur agar contoh diambil pada hari dan

    jam yang berbeda sehingga dapat diketahui perbedaan kualitas air setiap hari

    maupun setiap jam. Caranya dilakukan dengan menggeser jam dan hari

    pengambilan pada waktu pengambilan contoh berikutnya, misalnya

    pengambilan pertama hari Senin jam 06.00 pengambilan berikutnya hari

    Selasa jam 07.00 dan seterusnya.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    5/33

    c. Lokasi pengambilan contoh di air permukaan dapat berasal dari daerah

    pengaliran sungai dan danau/waduk, dengan penjelasan sebagai berikut:

    1)pemantauan kualitas air pada suatu daerah pengaliran sungai(DPS),berdasarkan pada:

    i. sumber air alamiah, yaitu lokasi pada tempat yang belum terjadiatau masih sedikit pencemaran ;ii. sumber air tercernar, yaitu lokasi pada tempat yang telah

    mengalami perubahan atau di hilir sumber pencemar ;

    iii. sumber air yang dimanfaatkan, yaitu lokasi pada tempatpenyadapan pemanfaatan sumber air tersebut ;

    2)pemantauan kualitas air pada danau/waduk berdasarkan pada:i. tempat masuknya sungai ke danau/waduk ;

    ii. di tengah danau/waduk ;iii. lokasi penyadapan air untuk pemanfaatan ;iv. tempat keluarnya air danau/waduk

    d. Lokasi pengambilan contoh air tanah dapat berasal dari air tanah bebas (tidaktertekan) dan air tanah tertekan dengan penjelasan sebagai berikut:

    1)air tanah bebas (tidak tertekan) :i. sebelah hulu dan hilir dari lokasi penimbunan/pembuangan sampan

    kota/industri ;

    ii. sebelah hilir daerah pertanian yang intensif menggunakan pestisidadan pupuk kimia ;

    iii. daerah pantai dimana terjadi penyusupan air asin ;iv. tempat-tempat lain yang dianggap perlu.

    2)air tanah tertekan :i. di sumur produksi air tanah untuk pemenuhan kebutuhan

    perkotaan, pedesaan, pertanian dan industri ;

    ii. di sumur produksi air tanah PAM maupun sarana umum ;iii. di sumur-sumur pemantauan kualitas air tanah ;iv. di lokasi kawasan industri ;v. di sumur observasi untuk pengawasan imbuhan ;

    vi. pada sumur observasi air tanah di suatu cekungan air tanah artesis(misalnya : cekungan artesis Bandung) ;

    vii. pada sumur observasi di wilayah pesisir dirnana terjadi penyusupanair asin ;

    viii. pada sumur observasi penimbunan/pengolahan limbah industribahan berbahaya dan beracun (B3) ;ix. pada sumur lainnya yang dianggap perlu.

    e. Titik pengambilan contoh dapat dilakukan di sungai dan danau/waduk, dengan

    penjelasan sebagai berikut:

    1)Jika di sungai, titik pengambilan contoh di sungai dengan ketentuan sungaidengan debit kurang dari 5 m3/ detik, contoh diambil pada satu titik di

    tengah sungai pada 0,5 x kedalaman dari permukaan air . Sungai dengan

    debit antara 5 - 150 m3/ detik, contoh diambil pada dua titik masing

    masing pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai pada 0,5 x kedalaman dari

    permukaan air. Sungai dengan debit lebih dari 150 m3/ detik contoh

    diambil minimum pada enam titik masing-masing pada jarak 1/4, 1/2 dan

    3/4 lebar sungai pada 0,2 x dan 0,8 x kedalaman dari permukaan air

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    6/33

    2)Jika di danau/waduk, titik pengambilan Contoh di danau /waduk denganketentuan danau/waduk yang kedalamannya kurang dari 1.0 m, contoh

    diambil pada dua titik di permukaan dan di dasar danau/waduk.

    Danau/waduk dengan kedalaman antara 10 - 30 m, contoh diambil pada

    tiga titik, yaitu : di permukaan, di lapisan termoklin dan di dasardanau/waduk. Danau/waduk dengan kedalaman antara 30 - 100 m, contoh

    diambil pada empat titik, yaitu : di permukaan, di lapisan termoklin

    (metalimnion), di atas lapisan hipolimnion dan di dasar danau/ waduk.

    Danau/waduk yang kedalamannya Lebih dari 100 m, titik pengambilan

    contoh dapat ditambah sesuai dengan keperluan.

    f. Titik pengambilan contoh air tanah dapat berasal dari air tanah bebas dan air

    tanah tertekan(artesis) dengan penjelasan sebagai berikut :

    1)Air tanah bebas : pada sumur gali contoh diambil pada kedalaman 20 cmdi bawah permukaan air dan sebaiknya diambil pada pagi hari. Pada sumur

    bor dengan pompa tangan /mesin, contoh diambil dari kran/mulut pompa

    tempat keluarnya air setelah air dibuang selama lebih kurang lima menit.2) Air tanah tertekan (artesis) : pada sumur bor eksplorasi contoh diambil

    pada titik yang telah ditentukan sesuai keperluan eksplorasi. Pada sumur

    observasi contoh diambil pada dasar sumur setelah air dalam sumur

    bor/pipa dibuang sampai habis (dikuras) sebanyak tiga kali. Pada sumur

    produksi contoh diambil pada kran/mulut pompa keluarnya air.

    g. Pengambilan contoh untuk pemeriksaan oksigen terlarut

    Pengambilan contoh dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

    1) cara langsung; tahapan pengambilan contoh dengan cara langsung

    sebagai berikut :

    i. siapkan botol KOB yang bersih dan mempunyai volume + 300 mLserta dilengkapi dengan tutup asah ;

    ii. celupkan botol dengan hati-hati ke dalam air dengan posisi mulutbotol searah dengan aliran air, sehingga air masuk ke dalam botol

    dengan tenang, atau dapat pula dengan menggunakan sifon;

    iii. isi botol sampai penuh dan hindarkan terjadinya turbulensi dangelembung udara selama pengisian, kemudian botol ditutup ;

    iv. contoh siap untuk dianalisis.2) cara tidak langsung

    h. Pemeriksaan mikrobiologi

    Pengambilan contoh untuk pemeriksaan mikrobiologi dapat dilakukan pada

    air permukaan dan air tanah dengan penjelasan sebagai berikut :1) air permukaan secara langsung; tahapan pengambilan contoh ini sebagai

    berikut :

    i. siapkan botol yang volumenya paling sedikit 100 mL dan telahdisterilkan pada suhu 120C selama 15 menit atau dengan cara

    sterilisasi lain;

    ii. ambil contoh dengan cara memegang botol steril bagian bawah dancelupkan botol stern + 20 cm di bawah permukaan air dengan posisi

    mulut botol berlawanan dcngan arah aliran.

    2) air tanah pada kran air; tahapan pengambilan contoh sebagai berikut :

    i. siapkan botol streril yang tutupnya terbungkus kertas aluminium ;ii. buka kran selama 1 - 2 menit ;

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    7/33

    iii. sterilkan kran dengan cara membakar mulut kran sampai keluar uapair ;

    iv. alirkan lagi air selama 1 - 2 menit ;v. buka tutup botol steril dan isi sampai 3/4 volume botol ;

    vi. bakar bagian mulut botol, kemudian botol ditutup lagi.pemeriksaan unsur-unsur yang dapat berubah dengan cepat, dilakukanlangsung setelah pengambilan contoh ; unsur-unsur tersebut antara lain ;

    pH, suhu, daya hantar listrik, alkalinitas, asiditas dan oksigen terlarut.

    4.3.3 Gambaran Umum Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM)

    4.3.3.1. Deskripsi Unit-Unit Pengolahan Air Minum

    4.3.3.2 Pemilihan Unit IPAM dengan Model Prediksi JICAPemilihan unit- unit pengolahan dapat dilakukan dengan menggunakan

    model prediksi (JICA) yang dikombinasikan dengan analisis mengenai pengaruh

    yang diberikan oleh proses pengolahan air (Fair/Geyer/Okun, 1968). MenurutJICA (1991), proses pengolahan air untuk menghilangkan parameter pencemar

    dalam air dibagi menjadi 3 tahap yaitu:

    1. Tahap Pra PengolahanTahap Pra Pengolahan merupakan tahap pengolahan air baku sebelum air

    baku diolah pada unit- unit pengolahan utama yang umum digunakan seperti

    koagulasi, flokulasi dan desinfeksi yang terjadi pada akhir pengolahan. Pra

    pengolahan memiliki fungsi utama untuk menurunkan parameter tertentu

    yang dapat mengganggu proses selanjutnya.

    2. Tahap Pengolahan UtamaPengolahan utama meliputi pengolahan yang secara umum diperlukan untukmengolah air baku sehingga pada akhirnya menjadi air minum, seperti

    misalnya pengolahan kesadahan, koagulasi, dan flokulasi yang diikuti oleh

    proses sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi.

    3. Tahap Pengolahan KhususPengolahan khusus adalah tambahan yang benar- benar diperlukan apabila

    pada air baku terdapat parameter pencemar yang spesifik, sehingga

    memerlukan pengolahan yang spesifik pula.

    Pada tabel dibawah ini akan diperlihatkan bagaimana pemilihan unit

    pengolahan air minum dengan model prediksi menurut JICA bekerja beserta

    pengaruhnya pada proses pengolahan air terhadap beberapa parameter menurut

    Fair, Geyer dan Okum.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    8/33

    Tabel.Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum dengan Model Prediksi

    Tabel Pengaruh Proses Pengolahan Air terhdap beberapa Parameter

    b. Mekanisme proses pengolahan dari air baku hingga air bersih (tinjauansecara

    c.d.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    9/33

    4.3.3.3Mekanisme Proses Pengolahan dari Air Baku hingga Air BersihMinimal ada lima tahap dalam merencanakan (planning) dan mendesain

    (designing) IPAM (Instalasi Pengolahan Air Minum).

    1. Karakterisasi sumber air dan kualitas air olahan.2. Pradesain, yaitu membuat alternatif proses dan memilih proses yang final.3. Detail desain pilihan tahap 3 di atas.4. Konstruksi, pembangunan.5. Operasi-rawat instalasi.Untuk mencapai tujuan utama IPAM, yaitu menghasilkan air yang sesuai

    dengan standar kualitas air minum (drinking water quality standard) dengan harga

    murah dan mudah, maka perlu dipelajar unit operasi dan unit proses yang

    mendukungnya. Unit operasi ialah unit yang didominasi oleh fenomena atau

    gejala fisika (physical forces); unit proses lebih didominasi oleh fenomena kimia

    dan biologi (chemical, biological reaction). Istilah UO dan UP tersebut dapat

    dipertukarkan atau interchangeably dan merupakan kombinasi yang takterpisahkan dalam suatu unit pengolahan. Sebagai contoh, pengurangan kekeruhan

    (turbidity) dengan koagulasi. Agar tercapai kualitas yang diinginkan, yaitu airnya

    jernih, maka selalu ditambahkan zat kimia (koagulan), lalu diaduk dan disebar

    (dispersi), dikuatkan floknya denga flokulasi dan terakhir diendapkan

    (sedimentasi).

    Dalam desain, pada tahap tertentu akan dibuat sebuah deretan unit operasi

    dan proses atau urutan unit pengolah. Ini disebutprocess train, flow sheet, process

    or flow diagram, flow schematic, atau flow scheme. Ini pun bisa dilihat dalam

    gambar profil hidrolis yang biasanya dibuat setelah tahap rancangan setiap UO

    dan UP selesai. Di bawah ini diberi skema posisi air baku (rawwater), IPAM, danair olahan (air minum yang sesuai dengan standar kualitas air minum menurut

    peraturan pemerintah). Dalam setiap IPAM akan selalu dihasilkan air limbah dan

    sludge (lumpur), oleh karena itu keduanya harus diolah lagi atau disiapkan unit

    pengolahnya (penampungnya) dan jangan dibuang langsung ke badan air seperti

    sungai, danau, atau waduk. Tetapi masih bisa dibuang di tanah yang cekung

    dengan tujuan membuat urugan.

    Ada sejumlah komponen penting, walaupun terkadang tidak harus selalu

    tersedia di sistem pengolahan air minum. Komponen ini menjadi bagian penting

    dalam setiap deretan proses pengolahan air. Yang pertama adalah intake (raw

    water intake). Ini merupakan bangunan untuk mengambil air dari sungai, danau,

    waduk, dll. Bentuknya ada yang sederhana seperti submerged intake pipe. Adajuga yangfloatingdan yang berbentuk tower-like structureyang bisa berisi intake

    gates, screens, control valves, pompa, dan chemical feeders. Submerged dan

    floating intake digunakan untuk debit kecil sedangkan tower-like intakes

    diterapkan untuk debit besar dan bisa menjadi bagian integral dari sebuah dam

    atau merupakan bangunan yang dibuat khusus.

    Komponen kedua ialah pompa. Unit ini biasanya dipasang di bangunan

    sadap atau intake. Gunanya untuk menaikkan air dari sungai atau danau ke

    ketinggian tertentu lalu dialirkan secara gravitasi. Headpompanya sama dengan

    jumlah head statis, friction losses dan minor losses. Pompa yang digunakan

    adalah sentrifugal, baik yang suspended, submerged, atau dry-well centrifugal

    pumps.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    10/33

    Komponen ketiga adalah raw water conveyanceatau transmisi sebagai alat

    transportasi. Gunanya untuk mengalirkan air dari sumber ke IPAM. Biasanya

    IPAM berada di dalam atau di dekat kota sehingga perlu pipa atau saluran yang

    panjang. Hal yang penting dalam menentukan saluran dan jalurnya adalah

    topografi, available head, material konstruksi, ekonomi, dan kualitas airnya.Bentuk-bentuk saluran bermacam- macam mulai dari kanal, flume, grade

    aquiduct, grade tunnel, pipa atau kombinasinya.

    flow measurement adalah komponen penting keempat dalam IPAM.

    Pengukuran debit air baku dan air olahan sangat penting untuk operasi instalasi,

    kendali proses, billing (tarif air), dan record keeping. Alat ini bisa dipasang di

    dalam pipa air baku, pipa insuk distribusi setelah pompa servis, atau di sejumlah

    lokasi di dalam instalasi. Jumlahnya pun bisa lebih dari satu, sesuai dengan

    keperluan instalasi. Secara umum, debit dapat diukur di dalam pipa bertekanan

    dan di dalam saluran terbuka. Debit yang melewati pipa bertekanan diukur dengan

    mechanical or differential head meters seperti venturi meter, flow nozzles, atau

    orifice meter. Adapun yang lewat saluran terbuka menggunakan weiratau venturi-type flumesepertiParshal flume.

    Sistem IPAM dewasa ini, terutama di kota-kota besar dan kota yang sarat

    dengan kawasan industri telah menunjukkan penurunan kualitas air baku sudah

    sangat begitu tercemar. Pencemar organik dan anorganik ini menjadi masalah

    utama dalam pengolahan air minum. Setelah pengolahan pun, yaitu sebagai efek

    sampingnya, selalu munculsludge(lumpur) yang harus dibuang dengan aman.

    IPAM, terutama pengolahan lengkap (complete treatment) selalu disusun

    atas beberapa UO dan UP. Karena demikian banyaknya unit-unit pengolah itu,

    maka seleksi yang tepat merupakan kunci sukses pengolahannya. Selain itu,

    seleksi yang tepat akan menghemat biaya investasi, juga ongkos operasi danrawatnya. Atau, kalaupun mahal, tetapi sepadan dengan kualitas air olahannya

    yang juga sangat bergantung pada kualitas air bakunya. Begitu pun sebaliknya,

    salah dalam proses seleksi dapat mengubah proses pengolahan secara besar-

    besaran dan memboroskan uang.

    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, biasanyamemanfaatkan 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

    dapat dilihat pada gambar di bawah ini

    4.3.4 Inventarisasi Unit Pengolahan4.3.4.1Intake

    Deskripsi umum intake

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    11/33

    Intake merupakan bangunan penangkap/ pengumpul air yang berfungsi

    untuk mengumpulkan air baku dari sumber untuk menjaga kuantitas debit air

    yang dibutuhkan oleh instalasi, menyaring benda-benda kasar dengan

    menggunakan bar screen, dan mengambil air baku yang sesuai dengan debit

    yang diperlukan oleh instalasi pengolahan yang direncanakan untuk menjagakontinuitas penyediaan atau pengambilan air dari sumber.

    Bangunan Intake pada dasarnya merupakan bangunan penangkap/

    pengumpul air yang berfungsi untuk mengumpulkan air baku dari sumber

    untuk menjaga kuantitas debit air yang dibutuhkan oleh instalasi, menyaring

    benda-benda kasar dengan menggunakan bar screen, dan mengambil air baku

    yang sesuai dengan debit yang diperlukan oleh instalasi pengolahan yang

    direncanakan untuk menjaga kontinuitas penyediaan atau pengambilan air dari

    sumber.

    Jenis Intake

    Macam- macam bangunan Intake1.Direct Intake

    Intake jenis ini mungkin dibangun jika sumber air memiliki kedalaman yang

    besar seperti sungai dan danau, dan apabila tanggul tahan terhadap erosi dan

    sedimentasi.

    2. Canal IntakeKetika air diambil dari kanal, ruangan yang terbuat dari batu dengan lubang

    dibangun di pinggiran kanal. Lubang tersebut dilengkapi dengan saringan

    kasar. Dari ruangan batu, air diambil menggunakan pipa yang memiliki bell

    mouth, yang dilapisi dengan tutup hemispherical yang berlubang-lubang.

    Luas daerah lubang yang terdapat pada penutup adalah satupertiga dari areahemisphere. Karena pembangunan intake di kanal, lebar kanal menjadi

    berkurang dan mengakibatkan meningkatnya kecepatan aliran. Hal ini dapat

    menyebabkan penggerusan tanah, oleh karena itu di bagian hulu dan hilir

    intake harus dilapisi.

    3.Intake BendunganDigunakan untuk menaikkan ketinggian muka air sungai sehingga tinggi

    muka air yang direncanakan memungkinkan konstannya debit pengambilan

    air. Intake bendungan dapat digunakan untuk pengambilan air dalam jumlah

    besar dan dapat mengatasi fluktuasi muka air.

    Alat-alat Pendukung Bangunan IntakeSelain bendungan, intake ini juga dilengkapi oleh beberapa bagian yang

    memiliki fungsi khusus. Bagian-bagian tersebut adalah :

    1. Kolam OlakMerupakan bagian dari bendung yang berfungsi sebagai peredam

    energi. Peredam ini berguna untuk mencegah terjadinya erosi yang

    mungkin terjadi pada saluran pelimpah dengan cara memperkecil

    kecepatan aliran.

    2. Pintu AirPintu air diperlukan untuk menjaga aliran tetap stabil meskipun

    sumber air berfluktuasi terutama pada saat pengaliran berlebih. Pintu

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    12/33

    air juga diperlukan untuk membuka atau menutup saluran ketika akan

    dilakukan pembersihan saluran

    3. Bar ScreenBar screen berfungsi sebagai penahan benda-benda yang berukuran

    besar seperti sampah, kayu, dan plastik. Secara berkala bar screenmemerlukan pembersihan karena benda-benda kasar menyebabkan

    peningkatan kehilangan tekan. Proses pembersihan dapat dilakukan

    secara manual atau otomatis tergantung beban yang ada. Bila beban

    sedikit maka pembersihan dapat dilakukan secara manual dan

    sebaliknya.

    Kriteria desain untuk bar screenadalah :

    a. Lebar batang, w = 0,81 inchb. Jarak antar batang, b = 12 inchc. Kemiringan batang, = 30 60d. Kecepatan aliran sebelum melalui batang, v = 0,30,75 m/dete. Head loss maksimum, hL= 6 inch

    4. Bak PengumpulBerfungsi untuk menampung air baku sebelum disalurkan ke unit

    pengolahan melalui pipa transmisi.

    Kriteria desain

    Intake dan transmisi merupakan sarana penyediaan air baku bagi suatu

    instalasi pengolahan air. Profil hidrolis adalah faktor yang penting demi terjadinya

    proses pengaliran air. Profil ini tergantung dari energi tekan/head tekan (dalam

    tinggi kolom air) yang tersedia bagi pengaliran. Head ini dapat disediakan oleh

    beda elevasi (tinggi ke rendah) sehingga air pun akan mengalir secara gravitasi.Jika tidak terdapat beda elevasi yang memadai, maka perlu diberikan head

    tambahan dari luar, yaitu dengan menggunakan pompa.

    Bangunan Intake memiliki berbagai tipe seperti Direct Intake, Canal

    Intake, dan Intake bendungan. Intake juga memiliki bagian- bagian yang

    mempunyai fungsi khusus seperti kolam olak, pintu air, bar screen dan bak

    pengumpul. Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam pembangunan unit

    intake adalah sebagai berikut:

    1. Tertutup untuk mencegah masuknya sinar matahari yangmemungkinkan tumbuhan atau mikroorganisme hidup.

    2. Tanah di lokasi intake harus stabil.3.

    Intake harus kedap air sehingga tidak terjadi kebocoran.4. Intake harus di desain untuk menghadapi keadaan darurat.

    5. Intake dekat permukaan air untuk mencegah masuknyasuspendedsoliddan inlet jauh di atas intake.

    Bangunan pengambilan air baku untuk penyediaan air bersih disebut

    dengan bangunan penangkap air atau Intake. Struktur bangunan penangkap ini

    bertujuan untuk mengontrol pengambilan air baku pada lokasi terbaik. Struktur

    bangunan penangkap air ini merupakan kesatuan dengan sistem perpiapaan,

    saringan, rumah pompa, alat ukur, dan bagian yang integral dengan bangunan air.

    Kapasitas intake ini dibuat sesuai dengan debit yang diperlukan untuk

    pengolahan. Menurut Al-Layla (1978), beberapa hal yang harus dipertimbangkan

    dalam penentuan lokasi intake yaitu :

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    13/33

    1. Intake harus berlokasi pada tempat dimana tidak akan terjadi aliranderas yang memungkinkan intake rusak sehingga berakibat pada

    penyediaan air baku yang tersendat.

    2. Tanah di daerah intake harus stabil.3. Area sekitar intake harus bebas dari halangan atau rintangan.4. Untuk menghindari kemungkinan kontaminasi, intake harus berlokasi

    beberapa jauhdari bak.

    5. Intake harus berada di bagian upstream (hulu) suatu kota.Pemilihan lokasi bangunan penangkap air didasarkan pada :

    1. Kualitas Air2. Kedalaman Air3. Kecepatan Aliran4. Kemudahan pencapaian5. Kemudahan tenaga listrik6. Saluran Pembawa7. Dampak terhadap lingkungan

    Dimensi Intake

    Kelebihan Dan Kekurangan Masing-Masing Jenis Pipa

    Bangunan Pompa

    Mekanisme Penyaluran Air Baku Menuju Unit Pengolahan

    Permasalahan Yang Terjadi Pada Unit Intake

    Prosedur Operasional

    Sistem Monitoring Dan Perawatan

    Gambar Teknik

    4.3.4.2KoagulasiDeskripsi Koagulasi

    Koagulasi merupakan proses destabilisasi koloid akibat netralisasi muatanelektrostatik dengan penambahan koagulan. Untuk melaksanakan koagulasi secara

    efektif, koagulan yang ditambahkan harus disebarkan secara cepat dan merata ke

    dalam air baku. Pencampuran dapat dilaksanakan dengan cara pengadukan secara

    hidrolis, mekanis atau pneumatis. Secara teknis, koagulasi berlaku bagi

    penyisihan dari partikel koloid yaitu partikel yang biasanya berukuran 0,001-1 m

    seperti asam humus, tanah liat, virus dan protein. Pada proses koagulasi ada

    beberapa faktor yang harus diperhatikan seperti:

    1. Kualitas air2. Jumlah dan karakteristik partikel koloid3. pH4. Pengadukan cepat, waktu pengadukan, dan kecepatanpaddles

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    14/33

    5. Temperatur6. Alkalinitas7. Karakteristik dari ion-ion di dalam air

    Kriteria Desain

    Jenis Koagulasi

    Jenis Koagulan yang DigunakanAlumunium Sulfat (Al2(SO4)3), atau dikenal dengan nama tawas,

    merupakan koagulan yang sering digunakan karena harganya murah dan mudah

    diperoleh. pH optimum untuk proses koagulasi dengan tawas adalah sekitar 6,5-

    7,5. Bila pH air yang akan dikoagulasi lebih kecil dari 6,5 atau lebih besar dari

    7,5, perlu dilakukan penaikkan atau penurunan pH terlebih dahulu, misalnya

    dengan penambahan kapur. Untuk air yang banyak mengandung hidrogen sulfida

    bisa digunakan Senyawa besi, seperti FeCl3 dan FeSO4. Dan PAC (PoliAlumunium Chloride)

    Prosedur Jar Set

    4.3.4.3FlokulasiDeskripsi Flokulasi

    Flokulasi berfungsi mempercepat tumbukan antara partikel koloid yang

    sudah terdestabilisasi supaya bergabung membentuk mikroflok ataupun

    makroflok yang secara teknis dapat diendapkan. Berbeda dengan proses koagulasidimana faktor kecepatan tidak menjadi kendala, pada flokulator terdapat batas

    maksimum kecepatan untuk mencegah pecahnya flok akibat tekanan yang

    berlebihan. Tujuan dari koagulasi adalah untuk mengubah partikel-partikel kecil

    seperti warna dan kekeruhan menjadi flok yang lebih besar, baik sebagai presipitat

    ataupun partikel tersuspensi. Flok-flok ini kemudian dikondisikan sehingga dapat

    disisihkan dalam proses berikutnya.

    Kriteria Desain

    Jenis Unit Flokulasi

    Aspek Desain Unit

    Gambar Teknik

    4.3.4.4Pra Sedimentasi dan SedimentasiDeskripsi

    Sedimentasi adalah suatu proses yang dirancang untuk menghilangkan

    sebagian besar padatan yang dapat mengendap dengan pengendapan secara

    gravitasi. Hasil yang tersisa adalah berupa cairan jernih dan suspensi yang lebih

    pekat. Sedimentasi adalah salah satu unit proses yang paling umum digunakan

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    15/33

    dalam proses pengolahan air. Partikel akan mengendap dalam salah satu dari 4

    cara, bergantung pada konsentrasi dari suspensi tersebut dan sifat-sifat flokulasi

    dari partikel.4 cara pengendapantersebut adalah :

    1. Pengendapan Tipe 1, untuk menghilangkan partikel diskret2. Pengendapan Tipe 2, untuk menghilangkan partikel non diskret3. Pengendapan Tipe 3, disebut jugaZone Settling4. Pengendapan Tipe 4, disebut juga Compression

    Kriteria Desain

    Jenis Unit Sedimentasi

    Aspek Desain Unit

    Manajemen Pengelolaan Lumpur Hasil Sedimentasi

    Lumpur yang terkumpul pada dasar tangki dikeluarkan denganmembilasnya ke dalam suatu wadah atau mengumpulkannya ke dalam hopper dan

    kemudian mengambilnya secara gravitasi atau menggunakan pompa. Untuk

    memperbaiki kinerja dari bak sedimentasi dapat digunakan tube settler ataupun

    plate settler. Tube settler tersedia dalam 2 konfigurasi dasar, yaitu horizontal

    tubes dan steeply inclined. Horizontal tubes dioperasikan dalam sambungan

    dengan unit filtrasi yang mengikuti unit sedimentasi. Tube-tube tersebut akan

    terisi zat padat dan dibersihkan dengan backwash dari filter. Horizontal tubes

    settlers digunakan pada instalasi dengan kapasitas kecil (3,785 m3/hari). Steeply

    inclined tube settlers membersihkan lumpur secara kontinu melalui pola aliran

    yang dibuat. Karena kedalaman yang dangkal dari steeply inclined tube settlersdan pembersihan lumpur yang kontinu, ukuran instalasi menjadi tidak terbatas.

    Pada umumnya dengan pemakaian plate settler, overflow ratedapat ditingkatkan

    3-6 kali (Huisman, 1974).

    Gambar Teknik

    4.3.4.5FiltrasiDeskripsi Umum Filtrasi

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    16/33

    Gambar 1. Proses Pengolahan Air Minum

    Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun

    gas) yang menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lainnya untuk

    menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid.

    Pada pengolahan air minum, filtrasi digunakan untuk menyaring air hasil dari

    proses koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi sehingga dihasilkan air minum

    dengan kualitas tinggi. Selain untuk mereduksi kandungan zat padat, filtrasi dapat

    pula digunakan untuk mereduksi kandungan bakteri, menghilangkan warna, rasa,

    bau, kandungan zat besi, serta mangan. Perencanaan suatu sistem filter untuk

    pengolahan air tergantung pada tujuan pengolahan dan pre-treatment yang telah

    dilakukan pada air baku sebagai influen filter.

    Jenis Unit FiltrasiProses filtrasi dibagi menjadi beberapa jenis yaitu filter pasir lambat, filter

    pasir cepat, filter karbon aktif dan filter karbon membrane. Berdasarkan kecepatan

    penyaringan, filtrasi dibagi menjadi dua yaitu :

    1. Slow Sand Filter(Saringan Pasir Lambat)Filtrasi dengan metode Slow Sand Filtermerupakan penyaringan partikel

    yang tidak didahului oleh proses pengolahan kimiawi (koagulasi). Kecepatan

    aliran dalam media pasir ini kecil karena ukuran media pasir lebih kecil.

    Kecepatan filtrasi pada filter lambat sekitar 2050 kali lebih lambat, yaitu sekitar

    0,1 hingga 0,4 m/jam. Kecepatan yang lebih lambat ini disebabkan ukuran mediapasir juga lebih kecil (effective size = 0,15 0,35 mm). Filter lambat digunakanuntuk menghilangkan kandungan organic dan organism pathogen dari air baku.

    Filter pasir lambat ini efektif digunakan dengan kekeruhan relatif rendah yaitu

    dibawah 50 NTU tergantung distribusi ukuran partikel pasir, ratio luas permukaan

    filter terhadap kedalaman dan kecepatan filtrasi.

    Filter pasir lambat bekerja dengan cara pembentukan lapisan gelatin atau

    biofilm yang disebut lapisan hypogeal atau Schmutzdecke. Lapisannya

    mengandung bateri, fungsi, protozoa, rotifer, dan larva serangga air.

    Schmutzdecke merupakan lapisan yang melakukan pemurnian efektif dalam

    pengolahan air minum. Dalam Schmutzdecke, partikel terperangkap dan organic

    yang terlarut akan terabsorbsi, diserap dan dicerna oleh bakteri, fungi, an

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    17/33

    protozoa. Proses utama Schmutzdecke adalah mechanical straining terhadap

    bahan tersuspensi dalam lapisan tipis yang berpori sangat kecil. Keuntungan dari

    filter lambat yaitu :

    a. Biaya kontruksi yang murahb. Rancangan dan operasinya sederhanac. Tidak perlu tambahan bahan kimiad. Variasi kualitas air baku tidak menggangue. Tidak perlu banyak air untuk pencucian karena hanya dilakukan di

    bagian atas media tanpa backwash

    Sedangkan kerugiannya adalah filter pasir lambat adalah besarnya kebutuhan

    lahan sebagai akubat lambatnya kecepatan proses filtrasi.

    2. Rapid Sand Filter(Saringan Pasir Cepat)Proses filtrasi dengan cara ini merupakan jenis unti filtrasi yang mampu

    menghasilkan debit air yang lebih banyak, namun kurang efektif untuk mengatasi

    bau dan rasa yang ada pada air yang disaring. Debit air yang cepat tersebut

    menyebabkan lapisan bakteri yang berguna untuk menghilangkan patogen namun

    membutuhkan proses desinfeksi yang lebih intensif. Arah aliran airnya dari bawah

    ke atas. Pada proses ini umumnya melakukan backwash atau pencucian saringan

    tanpa membongkar keseluruhan saringan.

    Media yang digunakan untuk proses Rapid Sand Filter tersusun dari pasirsilica alami, anthrasit, atau pasir garnet yang memiliki variasi ukuran, bentuk dan

    komposisi kimia. Dasar filternya terdiri dari sistem pipa yang tersusun dari lateral

    dan manifold untuk mengalirkan air terolah yang penerimaan airnya diterima

    melalui lubang orifice yang diletakkan pada pipa lateral. Penggunaan manifold

    dan lateral bertujuan agar ditribusinya merata. Saat proses filtrasi berlangsung,

    terjadi penurunan debit air produksi akibat clogging atau pemampatan oleh

    kotoran yang tersaring dan tertahan pada media yang menyebabkan diameter pori

    mengecil. Perbandingan Slow Sand Filter dan Rapid Sand Filter dapat dilihat

    pada tabel berikut.

    Tabel. Perbandingan Slow Sand Filter danRapid Sand Filter

    Gambar 2. Skema filter pasir lambat

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    18/33

    Kriteria Rapid Sand Filter Slow Sand Filter

    Kecepatan filtrasi 421 m/jam 0,10,4 m/jam

    Ukuran bed Kecil, 40400 m Besar, 2000 m

    Kedalaman bed 30 45 cm kerikil, 60 70 cm pasir, tidak

    berkurang saat pencucian

    30 cm kerikil, 90 110cm pasir, berkurang 50 80 cm saat pencucian

    Ukuran pasir Effective size >0,55 mm,

    uniformly coefficient

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    19/33

    komposisi kimia. Pemilihan media filter yang akan digunakan dilakukan dengan

    analisa ayakan atau sieve analysis. Hasil ayakan suatu media filter digambarkan

    dalam kurva akumulasi distribusi untuk mencari ukuran efektif dan keseragaman

    media yang diinginkan atau uniformity coefficient.

    Berdasarkan jenis dan jumlah media yang digunakan dalam penyaringan,media filter dikategorikan menjadi single media, dual media, serta multi media.

    1. Single media: Satu jenis media seperti pasir silika atau dolomit saja. Filtercepat tradisional biasanya menggunakan pasir kwarsa. Pada sistem ini,

    penyaringan terjadi pada lapisan paling atas sehingga dianggap kurang

    efektif karena sering dilakukan pencucian.

    2. Dual media: Misalnya digunakan pasir silika dan anthrasit. Filter dualmedia sering digunakan filter dengan media pasir kwarsa dilapisan bawah

    dan antharasit pada lapisan atas. Keuntungan dual media antara lain:

    kecepatan filtrasii lebih tinggi yaitu 1015 m/jam serta periode pencucianlebih lama.

    3. Multi media: Misalnya digunakan pasir silika, anthrasit, dan garnet ataudolomit. Fungsi multi media adalah untuk memfungsikan seluruh lapisan

    filter agar berperan sebagai penyaring.

    Sedangkan susunan media berdasarkan ukurannya dibedakan menjadi seragam

    (uniform), gradasi (stratified), dan tercampur (mixed). Bila suatu stok pasir tidak

    memenuhi kriteria, maka harus dilakukan pemilihan ukuran hingga memenuhi

    kriteria tersebut.

    Setelah dilakukan pemilihan ukuran butiran pasir stok,maka pasir stok

    dapat digunakan sebagai media filter yang memenuhi kriteria. Kriteria nilai

    ukuran efektif dan keseragaman media filter dapat dilihat pada tabel berikut.

    Tabel 4. Kriteria Perencanaan Media Filter untuk Pengolahan Air Minum

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    20/33

    Luas permukaan bak filter tergantung pada jumlah bak, debit pengolahan,

    dan kecepatan (rate) filtrasi. Jumlah bak ditentukan berdasarkan debit pengolahan

    dengan menggunakan persamaan:

    Dengan Q adalah debit pengolahan (MGD). Jumlah bak juga dapat ditentukandengan batasan luas permukaan maksimum 100 m2per bak. Jumlah bak minimum

    yang diizinkan adalah dua buah. Luas permukaan bak dihitung dengan

    menggunakan persamaan:

    V0 adalah kecepatan filtrasi. Berdasarkan luas permukaan bak, ukuran bak

    (panjang, lebar, diameter) dapat ditentukan. Rasio lebar terhadap panjang berkisar

    dari 1 : 1 hingga 1 : 2. Tinggi bak filter ditentukan dari tinggi total bahan yang

    terdapat di bak, meliputi underdrain, media penyangga, media filter, dan air diatas

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    21/33

    media ditambah dengan tinggi jagaan (free board). Tinggi air diatas media

    direncanakan sekitar 90 sampai 120 cm.

    Headloss pada proses filtrasi akan selalu meningkat sejalan dengan waktu

    operasi filtrasi. Naiknya headloss digunakan untuk menentukan siklus

    filtrasi,yaitu periode waktu operasi filtrassi di antara dua pencucian media. Filterrun ditentukan dengan melakukan pencatatan kekeruhan pada efluen filter dan

    headloss yang terjadi selama filter beroperasi. Dengan mengacu pada besarnya

    kekeruhan maksimum pada efluen, waktu backwash dapat ditentukan.

    Underdrain merupakan bahan sistem pengaliran air yang telah melewati

    proses filtrasi yang terletak dibawah media filter. Fungsi underdrain adalah untuk

    mengalirkan air hasil penyaringan (air bersih) dan dialirkan ke clear well, serta

    untuk mendistribusikan air keperluan backwash merata ke seluruh media pasir.

    Underdrain terdiri atas orifice, yaitu lubang pada sepanjang pipa lateral sebagai

    jalan masuknya air dari media filter ke dalam pipa, serta manifold yang

    menampung air dari lateral dan mengalirkannya ke bangunan penampung air.

    Mekanisme Sistem Pencucian/Pembersihan MediaSetelah digunakan dalam kurun waktu tertentu, filter akan mengalami

    penyumbatan akibat tertahannya partikel halus dan koloid oleh media filter.

    Tersumbatnya media filter ditandai oleh penurunan kapasitas produksi,

    peningkatan headloss yang diikuti oleh kenaikan muka air diatas media filter,

    serta penurunan kualitas air produksi. Jika keadaan ini tercapai, maka filter harus

    dicuci. Teknik pencucian filter cepat dapat dilakukan dengan menggunakan aliran

    air balik atau backwashing dengan kecepatan tertentu agar media filter

    terfluidisasi dan terjadi tumbukan antar media. Tumbukan antar media

    menyebabkan lepasnya kotoran yang menempel pada media, selanjutnya kotoranyang telah terkelupas akan terbawa bersama dengan aliran air. Untuk

    meningkatkan kinerja backwashing, sering didahului dengan pencucian di

    permukaan (surface washing) dan/atau memberikan tekanan udara dari bawah

    dengan blower (air washing).

    Tujuan pencucian filter adalah melepaskan kotoran yang menempel pada

    media filter dengan aliran ke atas (upflow) hingga media terekspansi. Umumnya

    tinggi ekspansi sebesar 15 sampai 35% dengan lama pencucian sekitar 3 hingga

    15 menit. Terdapat beberapa sistem pencucian filter yaitu dengan menggunakan

    menara air, interfilter, serta pompa backwash.

    Partikel yang tersaring di media lama kelamaan akan menyumbat pori-pori

    media sehingga terjadi clogging (penyumbatan). Clogging meningkatkan headlossaliran air di media dan peningkatannya dapat dilihat dari meningkatnya

    permukaan air di atas media atau menurunnya debit filtrasi. Untuk menghilangkan

    clogging, maka dilakukan pencucian media.

    Gambar Teknik

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    22/33

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    23/33

    4.3.4.6 DisinfeksiDeskripsi

    Desinfeksi adalah pengolahan air dengan tujuan membunuh kuman atau

    bakteri panthogen yang terdapat di dalam air. Dalam instalasi pengolahan airminum, keberadaan desinfeksi berfungsi untuk mengurangi atau membunuh

    mikroorganisme pantogen yang terdapat di air baku sebelum masuk ke unit

    pengolahan selanjutnya. Mekanisme pembunuhan sangat dipengaruhi oleh kondisi

    dari zat pembunuhnya dan mikroorganisme itu sendiri. Ada banyak hal yang

    mempengaruhi proses desinfeksi, diantaranya adalah oksidan kimia, radiasi,

    pengolahan termal, dan pengolahan elektrokimia. Karakteristik desinfektan yang

    baik adalah sebagai berikut:

    1. Efektif membunuh mikroorganisme patogen2. Tidak beracun bagi manusia/hewan domestik3. Tidak beracun bagi ikan dan spesies akuatik lainnya4. Mudah dan aman disimpan, dipindahkan, dibuang5. Rendah biaya6. Analisis yang mudah dan terpercaya dalam air7. Menyediakan perlindungan sisa dalam air minum

    Sementara kecepatan dan kemampuan desinfektan tergantung dari beberapa

    faktor, antara lain adalah keadaan mikroorganisme dilihat dari jenis, jumlah,

    umur, penyebaran; jenis dan konsentrasi desinfektan, waktu kontak, serta faktor

    lingkungan meliputi suhu, pH, kualitas air, dan pengolahan air.

    Metode Disinfeksi1. Desinfeksi Klorinasi

    Klorinasi merupakan salah satu bentuk pengolahan air yang bertujuan

    untuk membunuh kuman dan mengoksidasi bahan-bahan kimia dalam air.

    Klorinasi (chlorination) adalah proses pemberian klorin ke dalam air yang

    telah menjalani proses filtrasi dan merupakan langkah yang maju dalam

    proses purifikasi air. Klorin ini banyak digunakan dalam pengolahan limbah

    industri, air kolam renang, dan air minum di negara-negara sedang

    berkembang karena sebagai desinfektan, biayanya relatif murah, mudah, dan

    efektif. Senyawa-senyawa klor yang umum digunakan dalam proses klorinasi,

    antara lain, gas klorin, senyawa hipoklorit, klor dioksida, bromine klorida,

    dihidroisosianurate dan kloramin. Bentuk bentuk klorin di pasaran:

    a.

    Liquid/gasClb. Ca(OCl)2c. NaOClReaksi dengan air:

    Cl2(aq)+ H2O(l) HOCl(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq)Keq= 4x10-4= [H+][Cl-][HOCl]/[Cl2]

    HOCl adalah asam lemah:

    HOCl(aq) H+(aq)+ OCl-(aq)Keq= 2.7x10-8= [H+][OCl-]/[HOCl]

    Pembagian Reaksi Klorin:

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    24/33

    1. Tahap 1Terjadi pemecahan klorin oleh senyawa pereduksi

    2. Tahap 2Terbentuk komplek kloro-organik

    3. Tahap 3Terjadi reaksi ammonia dengan klorin4. Tahap 4 (penyebab penurunan Cl2)

    Pemecahan kloramin dan senyawa komplek kloro-organik

    5. Tahap 5Terbentuk klorin bebas

    Klorin dalam air akan berubah menjadi asam klorida. Zat ini kemudian di

    netralisasi oleh sifat basa dan air sehingga akan terurai menjadi ion hydrogen dan

    ion hipoklorit. Klorin sebagai disenfektan terutama bekerja dalam bentuk asam

    hipoklorit (HOCl) dan sebagian kecil dalam bentuk ion hipoklorit (OCl-). Klorin

    dapat bekerja dengan efektif sehingga desinfektan jika berada dalam air dengan

    pH sekitar 7. Jika nilai pH air lebih dari 8,5, maka 90% dari asam hippokorit ituakan mengalami ionisasi menjadi ion hipoklorit. Dengan demikian, khasiat

    desinfektan yang memiliki klorin menjadi lemah atau berkurang.

    Cara kerja klorin dalam membunuh kuman yaitu penambahan klorin dalam

    air akan memurnikannya dengan cara merusak struktur sel organisme, sehingga

    kuman akan mati. Namun demikian proses tersebut hanyak akan berlangsung bila

    klorin mengalami kontak langsung dengan organisme tersebut. Jika air

    mengandung lumpur, bakteri dapat bersembunyi di dalamnya dan tidak dapat

    dicapai oleh klorin.

    Klorin membutuhkan waktu untuk membunuh semua organisme. Pada air

    yang bersuhu lebih tinggi atau sekitar 18

    o

    C, klorin harus berada dalam air palingtidak selama 30 menit. Jika air lebih dingin, waktu kontak harus ditingkatkan.

    Karena itu biasanya klorin ditambahkan ke air segera setelah air dimasukkan ke

    dalam tangki penyimpanan atau pipa penyalur agar zat kimia tersebut mempunyai

    cukup waktu untuk bereaksi dengan air sebelum mencapai konsumen.

    Terdapat beberapa prinsip yang perlu diperhatikan ketika melakukan proses

    klorinasasi, antara lain air harus jernih dan tidak keruh karena kekeruhan pada air

    akan menghambat proses klorinasi. Kebutuhan klorin juga harus diperhitungkan

    secara cermat agar dapat efektif mengoksidasi bahan-bahan organik dan dapat

    membunuh kuman patogen dan meninggalkan sisa klorin bebas dalam air. Tujuan

    klorinasi pada air adalah unutk mempertahankan sisa klorin bebas sebesar 0,2

    mg/l didalam air. Nilai tersebut merupakan margin of safety (nilai bataskeamanan) pada air untuk membunuh kuman pathogen yang mengantominasi

    pada saat penyimpanan dan pendistribusian air. Dosis klorin yang tepat adalah

    jumlah klorin dalam air yang dapat di pakai untuk mebunuh kuman patogen serta

    untuk mengoksidasi bahan organik dan untuk meninggalkan sisa klorin bebas

    sebesar 0,2 mg/l dalam air.

    Pemberian klorin pada disenfeksi pada air dapat dilakukan melalui

    beberapa cara yaitu dengan pemberian :

    1. Gas klorinGas klorin merupakan pilihan utama karena harganya murah, kerjanya

    cepat, efisien, dan mudah digunakan. Gas klorin harus digunakan secara hati-hati

    karena ini beracun dan dapat menimbulkan iritasi pada mata. Alat klorinasi

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    25/33

    berbahan gas klorin ini disebut sebagai chloronome equipments. Alat yang sering

    dipakai adalah patersons chloronome yang berfungsi untuk mengukur dan

    mengatur gas klorin pada persedian air.

    2. KloraminKloramin dapat juga dipakai dan merupakan prsenyawaan lemah dari klorindan

    anaomia. Zat ini kurang memberikan rasa klorin pada air dan sisa klorin bebas di

    dalam air lebih persisten walau kerjanya lambat dan tidak ssuai untuk klorinasi

    dalam skala besar.

    3. PerkloronPerkloron sering juga disebut sebagai high test hypochlorite. Zat ini merupakan

    persenyawaan antara kalsium dan 65-75% klorin yang diepaskan didalam air.

    2. Desinfeksi Dengan Ozon

    Proses ozonisasi telah dikenal lebih dari seratus tahun yang lalu. Proses

    ozonisasi atau proses dengan menggunakan ozon pertama kali diperkenalkan Nies

    dari Prancis sebagai metode sterilisasi pada air minum pada tahun 1906.Penggunaan proses ozonisasi kemudian berkembang sangat pesat. Dalam kurun

    waktu kurang dari 20 tahun terdapat kurang lebih 300 lokasi pengolahan air

    minum menggunakan ozonisasi untuk proses sterilisasinya di Amerika.

    Ozon mampu menguraikan komponen organik termasuk asam humus.

    Dengan ozon, asam humus akan terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana

    dan bersifat biodegradable dan lebih polar karena terbentuk gugus karboksil dan

    gugus karboksilat. Asam humus dengan ozon akan menghasilkan : aldehid, keton,

    asam format, asam glioksilat, asam polikarboksilat, dan asam oksalat.Ozon juga bersifat bakterisida, virusida, algisida, fungisida, serta

    mengubah senyawa organik kompleks minyak senyawa yang lebih sederhana.Sedangkan sifat-sifat fisika ozon seperti yang dilaporkan antara lain :

    - berat molekul, M : 48- titik leleh, K : 80,5- titik didih, K : 161,3- volume, ml/mol : 147,1- tegangan permukaan pada 90 K, dyne / c m : 38,4- potensial ionisasi, ev : 12,3 0,1- potensial redoks,a O3+ 2H + 2e O2+ H2C + 2,07

    b O3 + H2O + 2e O2 + 2CH + 1,24

    Untuk pertama kali penggunaan ozon dalam proses pengolahan air dalamskala besar, diperkenalkan oleh Marius Paul Otto pada tahun 1907 di Nice

    Perancis. Pada pengolahan pertama berhasil memproduksi air olahan 22500 m3

    per hari dengan dosis pemakaian ozon 0,9 g per meter kubik. Proses pengolahan

    ini berhasil menghilangkan warna dan bakteri pathogen tanpa meninggalkan bau

    dan rasa.

    3. Desinfeksi Menggunakan Radiasi Ultra Violet (Uv)

    Disinfeksi merupakan proses untuk membebaskan air minum dari

    mikroorganisme pathogen. Proses desinfeksi pada pengolahan air minum dapat

    menggunakan sinar ultra violet (UV). Gelombang elektromagnetik dengan

    panjang gelombang 200 nm 300 nm (disebut UV-C) dapat membunuh bakteri,

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    26/33

    spora, dan virus. Panjang gelombang UV yang paling efektif dalam membunuh

    bakteri adalah 265 nm. Metode Ultraviolet (UV) digunakan sebagai desinfektan

    sebelum air didistribusikan ke seluruh water tap. Radiasi UV dapat mempengaruhi

    mikroorganisme dengan mengubah DNA dalam sel. Penggunaan UV bukan untuk

    menghilangkan organisme dalam air, UV hanya meng-inaktif-kan organisme.Dulu disinfeksi UV lebih efektif untuk bakteri dan virus, yang memiliki

    lebih terkena bahan genetik, dibandingkan patogen yang lebih besar yang

    memiliki lapisan luar atau bentuk kista yang menyatakan (misalnya, Giardia) yang

    melindungi DNA mereka dari sinar UV. Namun, radiasi ultraviolet bisa juga

    efektif untuk mengobati Cryptosporidium mikroorganisme. Temuan

    mengakibatkan penggunaan radiasi UV sebagai metode yang layak untuk

    mengobati air minum.

    Efektivitas proses ini tergantung pada waktu kontak dan intensitas lampu

    serta kualitas air yang akan diolah. Sinar UV tidak menambahkan rasa dan bau.

    Sinar UV adalah desinfektan yang sangat efektif, walaupun proses desinfeksi

    hanya dapat terjadi di dalam unit. Persentase mikroorganisme yang hancurtergantung pada intensitas dari lampu UV dan waktu kontak.

    Mekanisme kerja UV adalah melepaskan poton yang akan diserap oleh

    DNA mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan DNA sehingga proses

    replikasi DNA akan terhambat. Pada keadaan ini, mikroorganisme akan mati

    secara perlahan karena tidak dapat mengatur metabolisme sel dan tidak dapat

    berkembang biak. DNA yang tersusun dari rantai dasar nitrogen berupa purine

    dan pyrimidine dimana purine terdiri dari adenine dan guanine, sedangkan

    pyrimidine terdiri dari thymine dan cytosine. Dalam proses penyerapan poton oleh

    DNA, energi yang dimiliki oleh poton akan mengakibatkan terputusnya rantai

    hidrogen yang menghubungkan antara thymine dan cytosine yang mengakibatkankerusakan DNA.

    Dosis UV yang diberikan dapat dihitung dengan perkalian antara intensitas

    poton yang diberikan dengan lamanya waktu pemaparan yang diberikan. Satuan

    yang digunakan adalah mJ/cm2. Dalam pengolahan menggunakan UV dikenal D10

    yang didefinisikan sebagai dosis yang dibutuhkan untuk mengurangi

    mikroorganisme hingga 90% dari total mikroorganisme dalam air yang diolah.

    Berikut adalah tabel dosis UV terhadap JumlahE.Colidalam Pengolahan Air

    Tabel. Dosis UV terhadap Penguraian jumlahE.Coli

    Dosis Uv

    (mJ/cm2)

    Pengurangan jumlah

    E.coli5.4 90 %

    10.8 99 %

    16.2 99.90 %

    21.6 99.99 %

    Sumber : Hanovia Ltd. Jerman

    Sinar UV dihasilkan dari lampu UV yang pada dasarnya hampir sama

    dengan lampu fluorescent (lampu neon). Tabung lampu diisi dengan gas inert,

    biasanya argon dan merkuri, dengan jumlah terbatas. Berdasarkan tekanan dalam

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    27/33

    tabung, lampu UV dibedakan menjadi 2 yaitu lampu UV bertekanan rendah (Low

    Pressure UV) dan lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV).

    Perbedaan tekanan dalam tabung lampu akan berpengaruh pada gelombang

    elektromagnetik yang dihasilkan.

    Lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV) merupakan lampu UVyang sering digunakan dalam sistem UV dan merupakan sumber UV yang paling

    lama digunakan. Lampu ini mempunyai tegangan kerja sebesar 120 volt sampai

    240 volt. Tekanan udara dalam lampu kurang dari 10 Torr (1 Torr = 1,316 x 10 -3

    atm). Spektrum elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu jenis ini sebesar 253

    nm. Temperatur optimal operasi dari lampu UV bertekanan rendah adalah 15 oC.

    Temperatur ini makin berkurang dengan pertambahan suhu lampu. Lampu ini

    tidak dianjurkan untuk digunakan dalam pengolahan air yang tidak mengalir

    secara kontinyu karena akan mengurangi efektifitas pengolahan seiring dengan

    kenaikan suhu lampu dan pengurangan poton yang dikeluarkan oleh lampu. Unit

    pengolahan UV dengan lampu bertekanan rendah dianjurkan untuk mengolah air

    dengan debit yang kecil. Lampu UV dengan daya 65 watt mampu mengolah airdengan debit 2.5 liter per detik. Ketika diperlukan penambahan debit, dibutuhkan

    penambahan lampu UV untuk menjaga kualitas air hasil pengolahan.

    Lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV) mempunyai tekanan

    udara dalam tabung sekitar 102 sampai dengan 104Torr. Lampu ini mempunyai

    berbagai macam bentuk dengan bentuk umum yang sering digunakan adalah

    lampu tabung dengan bentuk melingkar (arc tube). Rentang spektrum gelombang

    elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu UV bertekanan sedang cukup besar,

    yaitu antara 200 nm sampai dengan 280 nm. Daya listrik yang diperlukan untuk

    mengoperasikan unit UV ini sangat besar, yaitu antara 0,4 kW sampai dengan 7

    kW. Lampu UV bertekanan sedang mampu beroperasi sampai temperatur antara600 oC 900 0C. Unit pengolahan UV menggunakan lampu bertekanan sedangdianjurkan untuk instalasi pengolahan air yang mempunyai debit pengolahan yang

    besar, hingga mencapai 170 lt/dtk, hanya dengan menggunakan satu lampu UV.

    Karena kemampuannya untuk menghasilkan spektrum gelombang

    elektromagnetik yang cukup besar, unit pengolahan UV menggunakan lampu UV

    bertekanan sedang dapat digunakan untuk proses fotokimia, misalnya untuk

    proses deklorinasi dan deozonisasi. Tabel berikut memberikan perbandingan

    antara lampu UV bertekanan rendah dengan lampu UV bertekanan sedang.

    Tabel. Parameter ultra violet (UV)

    Parameter Lampu UVBertekanan Rendah

    Lampu UVBertekanan Sedang

    Spektrum UV Sempit Lebar

    Panjang Gelombang UV Sekitar 254 nm 200 nm280 nmEfisiensi daya listrik menjadi UV-C 40 % 15 %

    Daya Lampu 0.5 W/cm 100 W/cm

    Flux radiasi UV-C 0.2 W/cm 15 W/cm

    Input Daya Listrik 580 W 0.47 KwPertimbangan Pemilihan Metode

    Keuntungan Klorinasi

    Berikut beberapa kegunaan klorin:

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    28/33

    1. Memiliki sifat bakterisidal dan germisidal.2. Dapat mengoksidasi zat besi, mangan, dan hydrogen sulfide.3. Dapat menghilangkan bau dan rasa tidak enak pada air.4. Dapat mengontrol perkembangan alga dan organisme pembentuk lumut

    yang dapat mengubah bau dan rasa pada air.5. Dapat membantu proses koagulasi.

    Kelemahan Klorinasi

    Banyak studi sudah mengungkapkan banyaknya hasil sampingan klorinasi

    pada air. Penelitian terkini menyimpulkan, bahwa kontak ibu hamil dengan klorin

    sebelum melahirkan dapat meningkatkan resiko kelainan janin. Dari berbagai

    studi, ternyata orang yang meminum air yang mengandung klorin memiliki

    kemungkinan lebih besar untuk terkena kanker kandung kemih, dubur ataupun

    usus besar. Sedangkan bagi wanita hamil dapat menyebabkan melahirkan bayi

    cacat dengan kelainan otak atau urat saraf tulang belakang, berat bayi lahir

    rendah, kelahiran prematur atau bahkan dapat mengalami keguguran kandungan.

    Selain itu pada hasil studi efek klorin pada binatang ditemukan pula kemungkinankerusakan ginjal dan hati.

    Desinfeksi dengan Ozon

    Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan ozon dalam proses

    pengolahan air seperti: dapat membunuh mikroorganisme yang terdapat di dalam

    air (bersifat bakterisida, algasida, fungisida dan virusida); dapat menghilangkan

    bau dan rasa yang umumnya disebabkan oleh komponen organik dan anorganik

    yang terdapat di dalam air, dan tidak menimbulkan bau ataupun rasa yang

    umumnya terjadi dengan penggunaan bahan kimia lain sebagai bahan pengolahan.

    Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macammikroorganisma seperti bakteriEscherichia coli, Salmonella enteriditis, Hepatitis

    A Virus serta berbagai mikroorganisma patogen lainnya (Crites, 1998). Melalui

    proses oksidasi langsung ozon akan merusak dinding bagian luar sel

    mikroorganisma (cell lysis) sekaligus membunuhnya. Juga melalui proses oksidasi

    oleh radikal bebas seperti hydrogen peroxida (H2O2) dan hydroxyl radikal (OH)

    yang terbentuk ketika ozon terurai dalam air. Seiring dengan perkembangan

    teknologi, dewasa ini ozon mulai banyak diaplikasikan dalam mengolah limbah

    cair domestik dan industri.

    Ozon akan larut dalam air untuk menghasilkan hidroksil radikal (-OH),

    sebuah radikal bebas yang memiliki potential oksidasi yang sangat tinggi (2.8 V),

    jauh melebihi ozon (1.7 V) dan chlorine (1.36 V). Hidroksil radikal adalah bahanoksidator yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik (fenol, pestisida,

    atrazine, TNT, dan sebagainya). Sebagai contoh, fenol yang teroksidasi oleh

    hidroksil radikal akan berubah menjadi hydroquinone, resorcinol, cathecol untuk

    kemudian teroksidasi kembali menjadi asam oxalic dan asam formic, senyawa

    organik asam yang lebih kecil yang mudah teroksidasi dengan kandungan oksigen

    yang di sekitarnya. Sebagai hasil akhir dari proses oksidasi hanya akan didapatkan

    karbon dioksida dan air.

    Hidroksil radikal berkekuatan untuk mengoksidasi senyawa organik juga

    dapat dipergunakan dalam proses sterilisasi berbagai jenis mikroorganisma,

    menghilangkan bau, dan menghilangkan warna, mengoksidasi senyawa organik

    serta membunuh bakteri patogen yang banyak.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    29/33

    O3 merupakan gas tidak stabil, akan lenyap dalam beberapa menit, tidak

    meninggalkan sisa desinfektan selama air berada dalam sistem, hal ini merupakan

    kesulitan untuk mengontrol dosis ozon yang digunakan. Hal ini diatasi dengan

    pemeriksaan bakteriologis yaitu terhadap sampel sebelum dan sesudah

    pembubuhan Ozon.Pembuatan ozon memerlukan pesawat khusus (ozonisator) yang memerlukan

    energi yang besar, sehingga biaya investasi dan operasi relatif besar, sehingga

    Ozonisasi menjadi lebih mahal untuk digunakan. Walaupun demikian ada

    keuntungan jika Ozon digunakan untuk mengolah air berwarna alami

    (mengandung zat humus), karena pemakaian Ozon sebagai pengganti

    klor/senyawa klor lebih aman dihubungkan dengan pembentukan halogen

    terklorinasi (haloform) yang dikenal dengan trihalometan (THMs). Namun

    demikian, air yang telah di-ozon harus difilter menggunakan filter karbon aktifterlebih dahulu sebelum diozonisasi.

    Desinfeksi dengan radiasi UltraVioletKeuntungan Radiasi Ultra Violet :

    1. Tidak ada zat kimia yang dilarutkan dalam air sehingga kualitas air tidakterpengaruh.

    2. Tidak menimbulkan efek pada kapasitas disinfeksi3. Tidak menghilangkan rasa, bau dan warna4. Waktu pemaparan yang singkat5. Over dosis tidak menyebabkan efek mengganggu

    Kerugian Radiasi Ultra Violet :

    1. Spora, kista dan virus lebih susah didesinfeksi dari pada bakteri.2. Membutuhkan banyak UV karena diserap zat lain3. Tidak ada residu, sehingga diperlukan disinfektan sekunder.4. Peralatan yang mahal dan energy listrik yang dibutuhkan besar5. Seringkali, perawatan alat yang mahal diperlukan untuk memastikan

    energy yang stabil dan densitas yang relatif seragam

    Break Point Chlori nation

    Senyawa klor atau klorin yang berfungsi sebagai biosida pengoksidasi dapat

    berasal dari gas Cl2, atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)2 (kaporit)

    (Lestari dkk., 2008). Kaporit/ kalsium hipoklorit adalah senyawa kimia bersifat

    korosif pada kadar tinggi, dan pada kadar rendah biasanya digunakan sebagaipenjernih air (Alaert dan Sumestri, 1984). BPC atau Break Point chlorination

    adalah jumlah klor yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik,

    anorganik dan amoniak. Peristiwa tersebut diikuti dengan pembentukan gas N2

    akibat paparan klor yang berlebih pada kloramin. Sehingga terjadi penurunan

    jumlah klor bebas dan masih ada residu klor aktif yang konsentrasinya dianggap

    perlu sebagai desinfektan. Dengan kata lain, jumlah klor yang dibutuhkan untuk

    membunuh bakteri koliform (desinfektan) adalah jumlah residu klor aktif setelah

    tejadi BPC. Ketika kaporit dibubuhkan ke dalam air limbah, klor bereaksi dengan

    ion H+ dan radikal OH- pada air.

    - (1)

    (asam hipoklorit) (klorida)

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    30/33

    (2)

    (kaporit)

    - (3)

    (hipoklorit)

    OCl- - + OIon klorida (Cl-) merupakan ion yang tidak aktif, sedangkan Cl2, HOCl, dan

    OCl dianggap sebagai bahan yang aktif. Asam hipoklorit (HOCl ) yang tidak

    terurai adalah zat pembasmi yang paling efisien bagi bakteri (Lestari dkk, 2008).

    Disamping itu, klor juga akan bereaksi dengan berbagai senyawa kimia yang

    mampu dioksidasi seperti amoniak. Zat amoniak (NH3) dalam air akan bereaksi

    dengan klor atau asam hipoklorit dan membentuk monokloramin,dikloramin, dan

    trikloramin.

    (4)

    (6)

    Apabila cukup banyak kandungan NH3 dalam air limbah maka NH2Cl cukupstabil, dan bila kelebihan klor, NH2Cl akan pecah dan terbentuk gas N2.

    2NH2Cl + HOCl N2 +3HCl + H2O (7)Monokloramin terbentuk secara cepat dibandingkan dengan reaksi lainnya

    (dikloramin dan trikloramin), sehingga waktu kontak menjadi sangat penting.

    Potensi monokloramin teroksidasi sangat rendah dibandingkan dengan klor, dan

    monokloramin bereaksi sangat lambat terhadap zat organik. Sehingga mampu

    mereduksi jumlah THMs yang terbentuk (Spellman, 2003). Semua klor yang

    tersedia di air sebagai kloramin disebut klor tersedia terikat. Cl2+ OCl -+HOCldisebut klor tersedia bebas. Klor tersedia bebas ditambah klor tersediaterikat disebut jumlah klor yang tersedia atau klor aktif dalam larutan/

    Produk asam hipoklorit (HOCl) dan hipoklorit (OCl) adalah agen pembasmi

    kuman. Klor yang dimasukkan ke dalam air, akan pertama kali akan bereaksi

    dengan senyawa inorganik dan senyawa organik dan kemudian tidak lagi

    berfungsi sebagai desinfektan. Asam hipoklorit (HOCl) memiliki sifat lebih

    reaktif dan merupakan desinfektan yang kuat dari pada OCl-. HOCl mampu

    terpecah menjadi asam hidroklorit (HCl) dan oksigen (O). Atom oksigen yang

    dilepaskan berfungsi sebagai tenaga desinfektan yang sangat kuat. Daya

    desinfeksi klorine di dalam air didasarkan pada kekuatan oksidasi dari atom

    oksigen bebas dan reaksi substitusi oleh klorine. Khlorin mampu membunuh

    mikroorganisme pathogen seperti virus dan bakteri dengan cara memecah ikatan

    kimia pada molekulnya seperti merubah struktur ikatan enzim, bahkan merusakstruktur kimia enzim. Ketika enzim pada mikroorganisme kontak dengan khlorin,

    satu atau lebih dari atom hidrogennya akan diganti oleh ion khlor. Hal ini dapat

    menyebabkan berubahnya ikatan kimia pada enzim tersebut atau bahkan memutus

    ikatan kimia enzim, sehingga enzim pada mikroorganisme tidak dapat berfungsi

    dengan baik dan sel atau bakteri akan mengalami kematian.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    31/33

    Gambar Teknik

    Gambar 3. Desinfeksi Klorinasi

    Gambar 4. Desinfeksi Ultra Violet

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    32/33

    Gambar 5. Desinfeksi Ozon

    4.3.4.7ReservoirDeskripsi

    Reservoir digunakan untuk menyimpan sementara air baku atau air yang

    sudah diolah sebelum didistribusikan ke masyarakat. Tipe reservoir dibagi

    menjadi 3 yaitu Reservoir bawah tanah (Ground Reservoir), Elevated Reservoir

    dan Stand Pipe. Ground reservoirdibangun di bawah tanah atau sejajar dengan

    permukaan tanah. Reservoir ini digunakan bila head yang dimiliki mencukupi

    untuk distribusi air minum. Jika kapasitas air yang didistribusikan tinggi, maka

    diperlukan ground reservoir lebih dari satu. Menara Reservoir (Elevated

    Reservoir) adalah Reservoir yang digunakan bila head yang tersedia dengan

    menggunakan ground reservoir tidak mencukupi kebutuhan untuk distribusi.

    Dengan menggunakan elevated reservoir maka air dapat didistribusikan secara

    gravitasi. Tinggi menara tergantung kepada head yang dibutuhkan. Stand Pipemerupakan Reservoir jenis ini hampir sama dengan elevated reservoir, dipakai

    sebagai alternatif terakhir bila ground reservoir tidak dapat diterapkan karena

    daerah pelayanan datar.

    Penentuan Volume ReservoirPerencanaan unit reservoir terdiri dari kapasitas reservoir, kapasitas untuk

    keperluan instalasi, volume reservoir dan pompa distribusi. Perencanaan kapasitas

    reservoir didasarkan pada kebutuhan jam puncak, kebutuhan rata-rata serta

    fluktuasi pemakaian air selama 24 jam. Volume ditentukan berdasarkan tingkat

    pelayanan dengan memperhatikan fluktuasi pemakaian dalam satu hari di satu

    kota yang akan dilayani.

  • 5/22/2018 4. IPAM Editing

    33/33

    Tipe ReservoirReservoir terdiri dari dua jenis yaitu ground storage reservoir dan elevated

    storage reservoir. Ground water reservoir biasa digunakan untuk menampung air

    dengan kapasitas besar dan membutuhkan pompa dalam pengoperasiannya

    sedangkan elevated storage reservoir menampung air dengan kapasitas relatiflebih kecil dibandingkan ground storage reservoir dan dalam pengoperasian

    distribusinya dilakukan dengan gravitasi.

    Alat Pendukung Reservoir

    Gambar Teknik