Hubungan Kualitas air Baku dengan Pemilihan Bangunan Instalasi Pengolahan Air Minum

Kita sudah berdiskusi tentang masalah sumber air baku dengan problematikanya pada judul terdahulu. Sekarang penulis mengajak pembaca untuk berdiskusi tentang kualitas air baku itu sendiri. Dalam Peraturan Pemerintah RI No 82 tahun tahun 2001, bagian ke-tiga tentang Klasifikasi dan Kriteria Mutu Air pasal 8 dan 9, bagian ke-empat tentang Baku Mutu Air, Pemantauan Kualitas Air, Dan Status Mutu Air pasal 10 sampai pasal 17 diatur tentang standar kualitas air baku sebagai syarat dalam pengolahan air bersih.

Disebutkan pula bahwa pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga dicapai kualitas yang diinginkan sesuai dengan peruntukannya untuk menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi ilmiahnya. Sedangkan pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan sehingga menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air.

Kemudian mutu air adalah kondisi dan kualitas air yang diuji dengan parameter-parameter dan metode tertentu sesuai berdasarkan peraturan yang berlaku sementara baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar mkhluk hidup, zat, energy atau komponen yang ada atau harus ada atau unsur pencemar yang di toleransi keberadaannya di dalam air.

Kontaminan utama pada air adalah zat padat dengan mineral-mineral yang terikut didalamnya, selain itu apabila aliran air melalui permukaan tanah dengan tingkat organic tinggi seperti tanah gambut, maka kandungan organic akan tinggi, demikian dengan sumber-sumber air lainnya. Pada umunya penampakan karakteristik air dan metode pengolahannya tergantung dari tingkat kekeruhannya atau karakteristik air baku. Selain masalah air baku perlu dipertimbangkan juga karakteristik air yang akan dihasilkan, biaya investasi, biaya oprasional dan biaya pemeliharaan serta ketersediaan lahan.

Karakteristik air baku permukaan yang ada di Indonesia secara umum dapat digolongkan menjadi :

1.  Air pemukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi.

     Air pemukaan ini telah mengalir pada permukaan tanah yang rentan terhadap erosi atau ditutupi dengan vegetasi yang rendah kerapatannya. Biasanya hal ini terjadi pada air baku yang bersumber dari sungai. Karakteristik umum air sungai adalah terdapat kandungan partikel tersuspensi atau koloid.

Sistem pengolahan dengan karekteristik air seperti ini dapat dilakukan dengan 2 alternatif.

• Alternatif 1.  Tingkat kekeruhan tinggi menyebabkan tingginya sedimen dalam air baku, maka akan lebih ekonomis jika sebelum koagulasi flokulasi dilakukan proses prasedimentasi. Berikut alternative pengolahannya : Screen (penyaringan benda padat), Aerasi (optional), Prasedimentasi, Koagulasi-Flokulasi, Sedimentasi, Filtrasi, Desinfeksi.
• Alternatif 2.  Alternative lain adalah dengan menggunakan saringan pasir lambat, dimana sebelum dilakukan penyaringan harus terlebih dahulu dilakukan pengendapan sampai kekeruhan mencapai 50 mg/lt SiO₂.

2.   Air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang.

      Air ini pada umum mempunyai sifat stabil di danau atau waduk yang mengandung sedikit gulma pengendapan yang cukup lama dengan waktu tinggal lebih dari seminggu. Karakteristik yang spesifik adalah kandungan oksigen rendah karena air danau relative tidak bergerak, sehingga kurang teraerasi. Asumsi tingkat kekeruhannya sekitar 10 – 50 NTU. Aternatif sistem pengolahan pada jenis air ini adalah :

• Alternatif 1. Screen, Aerasi,  Koagulasi-flokulasi, sedimentasi, filtrasi, Desinfeksi.
• Alternatif 2. Digunakan sistem saringan pasir lambat, dimana sebelum dilakukan penyaringan harus terlebih dahulu dilakukan pengendapan sampai kekeruhan mencapai 50 mg/lt SiO₂.

      3.   Air permukaan dengan dengan tingkat kekeruhan yang bersifat sementara.

      Air yang mengalir diatas permukaan dengan vegetasi cukup rapat dan curam akan menghasilkan air keruh saat musim hujan dan jernih saat tidak hujan.  Saat hujan terjadi erosi sedimentasi akibat dari debit dan kecepatan air meningkat tajam. Tingkat kekeruhan yang tinggi hanya terjadi beberapa saat , 2–3 jam setelah hujan reda air kembali ke aliran dasar “base flow” dan air kembali jernih. Air sungai dengan kekeruhan temporer sering terjadi di daerah pegunungan.

Alternatif pengolahan airnya adalah : 

• Alternatif 1.  Prasedimentasi, Koagulasi-flokulasi, Sedimentasi, filtrasi dan Desinfeksi. Pengoperasian untuk sistem ini bila tidak hujan maka tidak dilakukan koagulasi tetapi pada saat kekeruhan tinggi perlu dilakukan koagulasi.
• Alternatif 2.  Menggunakan sistem saringan pasir lambat, dimana sebelum dilakukan penyaringan harus terlebih dahulu dilakukan pengendapan.
• Alternatif 3.  Menggunakan sistem saringan pasir cepat, dimana saat terjadi kekeruhan tinggi IPA tidak operasional. Pelayanan air bersih memanfaatkan air reservoir yang memiliki daya tamping diatas 6-24 jam tergantung lamanya kekeruhan terjadi.

      4.   Air permukaan dengan kandungan warna yang sedang sampai tinggi.

      Air ini umumnya telah mengalir pada daerah dengan tingkat humus tinggi atau gambut.  Air gambut adalah air yang kandungan bahan organiknya tinggi, terutama asam humat dan asam fulvat. Pada umumnya air jenis ini mempunyai tingkat warna diatas 30 PtCo sebagai akibat terlarutnya zat tannin dari sisa-sisa humus. Biasanya pH air bersifat asam (4-7). Air ini mempunyai tingkat kekeruhan dan warna tinggi. Pengolahan air dengan karakteristik seperti ini (mengandung koloid tinggi) hanya bisa diolah dengan sistem pengolahan Screen, Koagulasi-flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi.

Pada pengolahan ini akan dibutuhkan koagulan lebih banyak dan lebih baik jika dibubuhkan lumpur kaolin, bentonite atau lumpur setempat yang berguna untuk memperberat flock. Dapat juga dengan melakukan re-cycle lumpur dari bak sedimentasi. Waktu flokulasi dan sedimentasi lebih lama dibanding air tidak berwarna.  Jika memiliki koloid rendah bisa menggunakan slow sand filter  (saringan pasir lambat) atau absorpsi karbon aktif atau reverse osmosis.

      5.   Air permukaan dengan tingkat kesadahan tinggi.

Kesadahan pada prinsipnya adalah terkontaminasinya air oleh unsure kation seperti Ca, Mg, Na dan sebagainya. Air sadah tinggi mengalir pada daerah bebatuan kapur. Kesadahan dapat dikatakan tinggi dan mulai berakibat pada alat-alat masak  adalah diatas 100 mg/l CaCO₃. Kesadahan diatas 300 mg/l bila dokonsumsi secara terus menerus akan merusak ginjal manusia.

Air dengan tingkat kesadahan tinggi dapat diolah dengan proses kapur soda yaitu dengan proses pemisahan Ca, Mg secara kimiawi (presipitasi) kemudian presipitat yang terbentuk diendapkan di bak pengendap. Setelah itu perlu ditambah CO₂ untuk mengurangi kadar kapur berlebih. Apabila kesadahan sementara lebih dominan dapat dilakukan dengan saringan marmer. Alternatif lain adalah dengan proses pelunakan memanfaatkan ion exchange dengan resin, karbon atau pasir aktif.

      6.   Air  permukaan dengan kekeruhan sangat rendah.

      Air permukaan dengan kekeruhan sangat rendah dapat dijumpai pada danau-danau yang masih belum tercemar atau air yang baru keluar dari mata air. Pengolahan dengan karakteristik air seperti ini dapat dilakukan langsung filtrasi dan desinfeksi tanpa harus melalui pengendapan dan koagulasi-flokulasi.

Diagram SPAM

Bagaimanapun untuk menetukan sistem pengolahan air minum dalam perncangannya, harus dilakukan karakterisasi yang lebih spesifik (analisis laboratorium) pada sumber air baku yang akan dimanfaatkan.

Ref : - SPAM oleh Kemenpu

        - Integrated Design of Water Treatment Facilities by Susumu Kawamura