Sistem Penyediaan Air bersih

Seperti yang telah kita ketahui, Air bersih (sanitation water) adalah air yang dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan pada sektor rumah tangga, pertanian, industri dan pemukiman perkotaan. Pemerintah Indonesiamelalui DEPKES RI mensyaratkan kebutuhan air bersih bagi masyarakatnya sebesar 60 liter per orang per hari. Air bersih tersebut harus memenuhi persyaratan yang tertuang di dalam KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 tanggal 29 Juli 2002, sebagai berikut : jernih, tidak bewarna, tidak berasa, tidak berbau, tidak beracun, pH netral dan bebas mikroorganisme. Beberapa sumber air baku yang lazim digunakan/diolah masyarakat menjadi air bersih antara lain : air permukaan seperti air sumur dangkal, air sungai, air danau, air rawa dan lain-lain; air tanah seperti air mata air, air sumur dalam dan lain-lain; air hujan dan air laut. Sementara beberapa jenis kualitas air yang sering diproduksi antara lain air sanitasi/air bersih ; air demin (air bebas mineral) digunakan untuk air proses dan air pendingin); air umpan boiler.
Disebutkan dari berbagai sumber bahwa sebagian besar air di Bumi merupakan air asin dan hanya sekitar 2,5% saja yang berupa air tawar. Dengan keterbatasan ini sungguh keliru kalau orang mengeksploitasi air secara berlebih. Seolah-olah pemanfaatan air merupakan “ barang bebas”. Menurut data yang diterbitkan oleh suara pembaruan tanggal 23 maret 2007 dan berbagai sumber, di Indonesia dengan jumlah penduduk mencapai lebih 200 juta, kebutuhan air bersih menjadi semakin mendesak. Kecenderungan konsumsi air diperkirakan terus naik hingga 15-35 % per kapita per tahun. Sedangkan ketersediaan air bersih cenderung melambat (berkurang) akibat kerusakan alam dan pencemaran. Sekitar 119 juta rakyat Indonesia belum memiliki akses terhadap air bersih. Penduduk Indonesia yang bisa mengakses air bersih untuk kebutuhan sehari-hari, baru mencapai 20 % dari total penduduk Indonesia. Artinya masih ada 82 % rakyat Indonesia terpaksa mempergunakan air yang tak layak secara kesehatan. Dan menurut LIPI, kebutuhan air untuk industri akan melonjak sebesar 700% pada 2025, Untuk perumahan naik rata-rata 65% dan untuk produksi pangan naik 100%.
Isu dunia yang demikian beredar yaitu krisis air bersih membuat kebutuhan air masyarakat tak terpenuhi merata. Hal ini dikarenakan meningkatnya populasi dan pencemaran sehingga kualitas air menurun. Semakin meningkatnya populasi, semakin besar pula kebutuhan akan air minum sehingga ketersediaan air bersih pun semakin berkurang. Faktanya, Seperti yang disampaikan Jacques Diouf, Direktur Jenderal Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia (FAO) laju konsumsi air bersih di dunia meningkat dua kali lipat setiap 20 tahun, melebihi dua kali laju pertumbuhan manusia. Beberapa pihak memperhitungkan bahwa pada tahun 2025, permintaan air bersih akan melebihi persediaan hingga mencapai 56%. Maka berlakulah hukum ekonomi bahwa air merupakan benda ekonomis. Buktinya, kini orang rela bersusah-susah dan berani membayar mahal untuk membeli air ketika terjadi krisis air bersih. Di DKI Jakarta, tarif air minum PDAM saat ini sebesar Rp5.430 per meter kubik dinilai terlalu mahal dengan kulaitas yangcukup tak layak. Sedangkan negara tetangga Singapura yang hanya menjual air bagi industrinya seharga Rp 2.300 per meter kubik dengan kualitas yang layak minum.
Untuk mengolah air baku menjadi air bersih diperlukan pengendalian terhadap pencemaran air dengan menetapkan standar baku mutu air pada sumber air yang mengacu pada kualitas air. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988, Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat digunakan sesuai dengan kriterianya. Standar baku kualitas air bersih menurut Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988 merupakan parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air yang harus memenuhi kualitas secara fisik, kimia dan biologi.
Parameter secara fisika, warna (harus jernih dan tidak berwarna) kadar maksimum yang diperbolehkan 15 TCU dengan perolehan uji spekrofotometrik. Tidak berasa dan tidak berbau dengan uji organoleptik. Untuk tingkat kekeruhan kadar maksimum yang diperbolehkan 5 NTU dengan metode uji turbidimetrik.Total padatan terlarut (TDS) batas kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 1000 mg/l dengan metode gravimetrik.
Parameter secara kimia, pH dengan metode pHmeter kadar maksimum yang diperbolehkan 6,5-8,5(netral). Kesadahan (mg/l CaCO3) kadar maksimum yang diperbolehkan 1000 dengan metode spektrofotometrik serapan atom. Untuk senyawa-senyawa organik yang terlarut seperti ammonia, nitrat dan nitrit sebagai N dengan metode uji spektorfotometrik batas kadar maksimum berturut-turut 1,5 mg/l; 10 mg/l dan 3 mg/l. Dan senyawa-senyawa anorganik yaitu logam-logam, mineral dan gas-gas terlarut dalam air seperti Fluorida, besi, khlorida, sulfat, arsenic, cadmium, tembaga, sianida, timah, aluminium dan seng dengan metode uji spektrofotometrik serapan atom kecuali untuk uji khloridan menggunakan metode titrimetrik memiliki batas maksimum berturut-turut yaitu 1,5 mg/l; 0,3 mg/l; 250 mg/l; 250 mg/l; 0,01 mg/l; 0,003 mg/l; 2 mg/l; 0,07 mg/l; 0,01 mg/l; 0,2 mg/l dan 3 mg/l.
Sedangkan untuk parameter biologi, mikroorganisme patogen (Bakteri Salmonella typhi, Sighelladysentia, Salmonella paratyphi, dan Leptospira; Golongan protozoa seperti Entonisebahistolyca dan Amebic dysentery; .Virus Infectus hepatitis) dalam 100cc maksimal terdapat 4 bakteri patogen dan tidak mengandung bakteri non patogen seperti beberapa jenis bakteri, (antara lain Actinomycetes (Moldlikose bacteria), Bakteri coli (Coliform bacteria), Fecalstreptococci, dan Bakteri Besi (IronBacteria)) ganggang atau algae dan cacing.
Pengolahan air untuk menjadi air bersih dan digunakan sesuai kriteria kualitasnya sementara ini dilakukan oleh PDAM. Aktifitas PDAM mulai dari mengumpulkan, mengolah dan menjernihkan, sampai ke mendistribusikan ke pelanggan. Dalam pengolahannya untuk menjadi air bersih memerlukan biaya operasi yang melonjak, terutama dikarenakan harga suku cadang, bahan kimia, dan tariff listrik. Fakta PDAM Bekasi terancam disita Bank Dunia karena dililit utang Rp.56,971 miliar. Kondisi ini sangat memprihatinkan dan mempengaruhi pelayanan kepada masyrakat. Sedangkan kualitas dan kuantitas air tanah (air sumur) makin merosot, penyediaan air bersih amat bergantung kepada air permukaan (surface water). Sekarang untuk mengharapkan swastanisasi terhadap pengolahan air sangat sulit. Maka bagaimana cara mempertahankan kulaitas dan kuantitas air bersih dengan harga yang terjangkau adalah di tangan kita masyarakat itu sendiri. Melalui “gerakan hemat air” salah satunya dapat merubah paradigm bahwa eksploitasi air tidak bisa seenaknya lagi. Masyarakat menjaga menjaga sumber daya air dengan mempertahankan daerah hulu sebagai daerah resapan air, tidak mengubah fungsi lahan, dan menjaga kebersihan sungai. Upaya ini dalam rangka meningkatkan kualitas dan kuantitas air bersih di Negara kita tercinta ini.
Seperti yang diketahui umum, pengolahan air melalui PDAM untuk masyrakat memenuhi kebutuhan air sanitasi/air bersih dan untuk pertanian. Pada umumnya proses pengolahan air PDAM terdapat beberapa unit untuk bangunan Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM), antara lain : pertama tahap intake (Bak Pengumpul Air) merupakan bangunan pengumpul air yang akan diolah, letaknya pada atau dekat dengan sumber air; Bak Penyaringan Kasar (Screen) merupakan proses penyaringan menggunakan saringan (screen) berbentuk batang – batang (bar) berjajar secara vertikal yang berfungsi sebagai filter dari pengotor yang berukuran besar (sampah, daun-daun, batang pohon, dll); Tahap ketiga yaitu Bak Prasedimentasi (Optional) merupakan bangunan berupa bak sederhana sebagai pengendapan alami (efek gravitasi) dengan mendiamkannya pada selang waktu jika sumber bahan baku air memiliki tingkat kekeruhan (turbidity) tinggi yang berfungsi untuk pengendapan partikel – partikel diskrit dan berat seperti pasir; tahap berikutnya Bak Koagulasi merupakan bangunan berbentuk bak terjadinya proses kimiawi yaitu penambahan bahan kimia tertentu berupa zat kogulan (aluminium sulfat atau PAC) pada air baku yang merupakan tahap penetralan muatan atau penyediaan jembatan dari padatan terdispersi. Pada unit ini terjadi pengadukan yang cepat (rapid mixing) supaya koagulan dapat terlarut merata (kontak maksimal antara padatan terdispersi dengan zat kimia yang ditambahkan) dalam waktu yang singkat. Tahap selanjutnya yaitu bak Flokulasi merupakan bangunan berbentuk bak disertai blade – blade pengaduk yang lebih lambat atau dengan kompartemen-kompartemen yang berbentuk seperti labirin. Pada unit ini terjadi proses kelanjutan koagulasi yaitu pengotor yang awalnya larut akan terpisah dan akan mengumpul dan menumpuk (pengotor yang terendapkan disebut flok). Pada proses ini membutuhkan kondisi aliran tenang namun tetap ada pengadukan (slow mixing). Untuk meningkatkan efisiensi, biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok tersebut. Kemudian bak Sedimentasi merupakan bangunan berbentuk bak dengan bentuk prisma terpancung (rumah terbalik) untuk memisahkan air dengan flok – flok yang terbentuk. Setelah itu tahap filtrasi merupakan proses penyaringan menggunakan media filter (pasir silika, zeolit,dll) yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas air dengan menghilangkan bau dan rasa yang tidak enak. Biasanya proses ini menggunakan sand filter. Tahap terakhir yaitu desinfeksi merupakan proses sterilisasi dengan pembunuhan bakteri atau mikrooraganisme, menggunakan penambahan zat desinfektan yaitu gas klor atau kaporit. Kemudian Bak Penampungan Air Bersih (Reservoir) merupakan bak penampungan air bersih yang bertujuan sebagai tolak ukur dari debit air bersih yang dibutuhkan. Ukuran bak penampungan disesuaikan dengan kebutuhan (debit air) dimana ukuran bak 2 kali dari kebutuhan.kemudian untuk menyalurkan air bersih kepada pelanggan menggunakan pompa distribusi.
Menurut http://jakarta.usembassy.gov/php/air-bersih, Sistem pengolahan air dengan pemasangan dan pengopersian yang tidak rumit, yaitu teknologi sederhana dan tahan lama. Sebagai contoh adalah filter "laju menurun" (declining rate). Dalam filter itu air yang masuk dibagi merata di antara filter-filter dan tiap filter dicuci pada saat air di dalamnya mulai menggenang yang menandakan adanya sumbatan karena pasir atau bahan-bahan filter lainnya. Cara sederhana lainnya ialah dengan menggunakan `pasir lambat' (slow sand) yang awalnya diperkenalkan satu abad yang lalu di Eropa. Filter ini memiliki tingkat penyaringan yang rendah, tapi hampir tanpa bagian-bagian yang bergerak. Penjernihan biologisnya terjadi pada lapisan material yang terperangkap pada permukaan pasir. Dan ini dibersihkan kalau material itu mulai menyumbat filter.
Pengolahan air bersih untuk kebutuhan industri, menurut Tim redaksi. 2008. “Newater Impian Singapura 38 Tahun Lalu Melepas Haus Dengan Air Limbah”. Posmetro Batam. Sabtu,19 Juli 200, Pengolahan air laut menjadi air kebutuhan proses pabrik, adalah sebagai berikut:Tahap pre-treatment untuk memisahkan padatan-padatan yang terbawa oleh umpan yaitu padatan-padatan tersebut jika terakumulasi pada permukaan membran dapat menimbulkan fouling. Pada tahap ini pH dijaga antara 5,5-5,8. Tahap selanjutnya High pressure pump digunakan untuk memberi tekanan kepada umpan. Tekanan ini berfungsi sebagai driving force untuk melawan gradien konsentrasi. Umpan dipompa untuk melewati membran. Keluaran dari membran masih sangat korosif sehingga perlu diremineralisasi dengan cara ditambahkan kapur atau CO2. Penambahan kapur ini juga bertujuan menjaga pH pada kisaran 6,8-8,1 untuk memenuhi spesifikasi air minum.Terakhir tahap Disinfection dilakukan dengan menggunakan radiasi sinar UV ataupun dengan cara klorinasi. Sebenarnya, penggunaan RO untuk desalinasi sudah cukup jitu untuk memisahkan virus dan bakteri yang terdapat dalam air. Namun, untuk memastikan air benar-benar aman (bebas virus dan bakteri), disinfection tetap dilakukan.
Menurut http://translate.googleusercontent.com/destilasi+flash/php proses pengolahan air bersih untuk kebutuhan industri (air proses, air umpan boiler, dan air pendingin), dengan metode flash evaporation merupakan penguapan air laut secara cepat dalam tabung evaporasi memalui proses throttling atau yang sering disebut juga “equilibrium distillation” adalah teknik pemisahan dengan stage tunggal. Flashing terjadi ketika kondisi cairan sekeliling berubah secara tiba-tiba menjadi lebih rendah daripada kondisi jenuhnya akibat perubahan tekanan dan temperature (El-Fiqi, dkk, 2007). Umpan berupa campuran cairan dipompa ke heater untuk menaikan suhu dan enthalpy campuran. Kemudian dialirkan melalui valve dan diturunkan tekanannya, sehingga cairan kan menguap. Campuran kemudian memasuki flash drum yang bervolume besar, kemudian cairan dan uap dipisahkan. Cairan dan uapnya akan tetap kontak hingga mencapai keseimbangan. Metode flashing ini akan menghasilkan uap jauh lebih banyak daripada proses penguapan sederhana lainnya. Fenomena flashing ini mengakibatkan turbulensi pada aliran fluida sehingga terbentuk laju perpindahan massa yang tinggi yang kemudian mengalami pendinginan cairan. Proses penguapan memerlukan suatu sumber panas yang cukup untuk mengubah fase cair air laut menjadi uap jenuh di dalam suatu medium. Sumber panas tersebut dapat diperoleh dari panas matahari melalui suatu kolektor (Dinata, 2001) atau melalui pembakaran bahan bakar. Dengan pertimbangan ekonomis maka dapat digunakan bahan bakar yang cukup murah dan mudah didapatkan seperti bahan bakar dari biomassa diantarnya adalah sekam padi, arang kayu, serbuk gergajian kayu dan lain-lain. Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan dengan baik untuk proses destilasi air laut.
Menurut F.G Winarno dan Srikandi Fardiaz, Proses kapur soda melibatkan suatu proses dimana kapur Ca(OH)2 mengubah kalsium dan magnesium bikarbonat yang larut dalam air menjadi kalsium karbonat dan magnesium yang tidak larut dan mengendap. Kalsium dan magnesium sulfat yang larut dalam air dapat diubah menjadi kalsium karbonat yang tidak larut oleh soda abu (Na2CO3).
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + MgCO3 + 2H2O
MgSO4 + Ca (OH)2 → Mg (OH) 2 ↓ + CaSO4
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + Na2SO4
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Dalam proses ini biasanya ditambahkan senyawa koagulan, yaitu senyawa yang dapat membantu bahan yang terbentuk (kalsium karbonat dan magnesium hidroksida) cepat menggumpal dan mengendap. Senyawa koagulan yang ditambahkan tersebut biasanya terdiri dari alumunium sulfat (filter alum), fero sulfat (copperas), feri sulfat atau natrium aluminat. Prinsip alat tersebut, yaitu terdiri dari satu atau lebih bak yang terbuat dari kayu, baja yang telah terlapis dengan baik, atau beton. Air dimasukkan ke dalam bak, dan kemudian bahan pelunak ditambahkan sambil diaduk dan dibiarkan, sehingga gumpalan mengendap. Air bersih ditapis dan dialirkan dari permukaan sedangkan endapannya dikeluarkan dari bawah.
DAFTAR PUSTAKA

Anita, Hendranugraha, 2004, ”Tarif Air Minum di Jakarta dinilai Mahal”, http://detik-detik.com Jakarta Sabtu, 28 Agustus 2004
Anonim, 2004, Sistem Pengolahan Air Bersih, Padang : Hand Out PT. Semen Padang.
Betz, 1976, Hand Book Of Industrial Water Conditioning Edisi VII, Pennsylvania : Trevose.
Effendi,H , 2003, Telaah Kualitas Air , Penerbit Kanisisus , Yogyakarta
Montgomery, 1985, Water Treatment : Principle and Disai, John Willey Inc.
Priyanto, S dan C. Sri Budiati, 2009, ”Buku Ajar Utilitas Bagian I”, Teknik Kimia Departemen Teknik Universitas Diponegoro, Semarang
Reynolds, Tom D, 1982, Unit Operations and Process in Environmental Engineering,Texas A&M University, Brooks/Cole Engineering Division, Monterey, California, USA
Steel, Ernest W, 1960, “Water Supply and Sewerage”, Fourth Edition. Mc Graw Hill Book Company, Inc : New York.
Sutrisno, dkk, 1987, Teknologi Penyediaan Air Bersih, Jakarta : Rineka Cipta.
Tambunan, Binsar, 2008, “Cukupkah Stok Sumber Air Bersih Kita?” Selasa, 3 Juni 2008, Otoria Batam
Tim redaksi, 2008, “Newater Impian Singapura 38 Tahun Lalu Melepas Haus Dengan Air Limbah”, Posmetro Batam. Sabtu,19 Juli 2008
Tim Redaksi, 2005, Salinitas Air Laut. OSEANOGRAFI Awal Kehidupan Berawal Dari Laut, Tuesday, 19 July 2005
Untung, dkk, 1995, Menjernihkan Air Kotor, Bogor : Puspa Swara.
KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 tanggal 29 Juli 2002
Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988
http://www.digilib-ampl.net/detail/list.php
http://smallscrab.com/penyediaan-air-bersih-dan-sehat
http://jakarta.usembassy.gov/php/air-bersih
http://translate.googleusercontent.com/destilasi+flash/php