Pengolahan Air di PDAM Padang

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama penyakit perut dan kulit. Melalui penyediaan air bersih baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya di suatu daerah, maka diharapkan penyebaran penyakit menular yang bersumber dari air dapat ditekan seminimal mungkin.

Peningkatan kualitas air minum/bersih dengan jalan mengadakan pengelolaan terhadap air yang akan diperlukan sebagai air minum/bersih dengan mutlak diperlukan terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan. Pengolahan yang dimaksud dimulai dari yang sederhana sampai yang pada pengolahan yang mahir/lengkap. Oleh karena itu dalam praktek sehari-hari maka pengolahan air adalah menjadi pertimbangan yang utama untuk menetukan apakah sumber tersebut bisa dipakai sebagai sumber persediaan atau tidak.

Pengolahan air bersih di PDAM (Perusahan Daerah Air Minum) kota Padang bersumber dari air Batang Kuranji melakukan pengolahan dengan tiga tahap: Tahap pengendapan alami (natural sedimentation); Tahap penjernihan (clarification); Tahap penyaringan (filtration). Proses penyaringan dilakukan dengan secara sidementasi.

1.2 Maksud dan Tujuan

Mengetahui proses pengolahan air bersih di PDAM kota Padang, sehingga dapat dibandingkan dengan proses pengolahan air bersih yang dilakukan secara umum dan proses pengolahan air bersih yang dilakukakan di daerah lainnya.

1.3 Metodelogi

Dalam penyusunan makalah ini, metode yang digunakan yaitu metode kepustakaan dengan mencari dan mengumpulkan data-data yang berhubungan dengan judul yang dibahas (proses pengolahan air).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pengolahan Air

Yang dimaksud dengan pengolahan adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat suatu zat. Hal ini penting artinya bagi air minum, karena dengan adanya pengolahan ini, maka akan didapatkan suatu air minum yang memenuhi standar air minum yang telah ditentukan. Dalam proses pengolahan air ini pada lazimnya dikenal dengan dua cara, yakni:

-        Pengolahan lengkap atau Complete treatment process, yaitu air akan mengalami pengolahan lengkap, baik fisik, kimiawi dan bakteriologik.

a.       Pengolahan fisik; yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organic yang ada dalam air.

b.      Pengolahan kimia; yaitu suatu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya.

c.       Pengolahan bakteriologis; yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuh/memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung dalam air minum yakni dengan cara/jalan membubuhkan kaporit (zat desinfektan).

Pada pengolahan cara ini biasanya dilakukan terhadap air sungai yang kotor/keruh.

-        Pengolahan sebagian atau Partial Treatment Process, misalnya diadakan pengolahan kimiawi dan/atau pengolahan bakteriologik saja.

Pengolahan ini pada lazimnya dilakukan untuk:

a.       Mata air bersih

b.      Air dari sumur yang dangkal/dalam

 

2.2 Tahap-Tahap Pengolahan

Untuk mendapatkan air yang sesuai dengan spesifikasi dan kualitas air minum/air industry, maka air perlu diadakan pembersihan terlebih dahulu. Dalam hal ini ada beberapa tahap proses pembersihan air, yaitu:

1.      Pengolahan pendahuluan (Pretreatment)

Pretreament adalah suatu proses pembersihan pendahuluan sebelum proses koagulasi dengan tujuan untuk memisahkan bahan-bahan yang mengapung, misalnya minyak, lemak dan benda-benda, atau bahan-bahan kasar.

Air sungai umumnya sangat keruh, partikel-partikel kasar dapat mengendap dengan cepat tanpa penambahan koagulan. Hal ini dapat dilakukan dengan bak atau tangki pengendapan pendahuluan (presedimentation/presettling basin). Pengendapan pendahuluan ini penting, dengan tujuan untuk mengurangi beban pada penjernihan, terutama mengurangi pemakaian bahan kimia, sehingga mempertinggi efisiensi.

2.      Koagulasi (Coagulation)

Koagulasi adalah suatu proses dimana bahan-bahan kimia (koagulan) ditambahkan kedalam air untuk membantu proses pengendapan partikel-partikel kecil/koloid yang tak dapat mengendapkan dengan sendirinya (secara gravimetris). Salah satu alat untuk melaksanakan proses koagulasi pada penjernihan air ini disebut “Accelator”.

3.      Pengendapan (Sedimentation)

4.      Penyaringan (Filtration)

Air yang keluar dari bak pengendap yang masih mengandung floc-floc (gumpalan-gumpalan dan lumpur) yang terbawa aliran air perlu penyaringan agar air yang dihasilkan betul-betul bersih. Dalam proses penjernihan air minum diketahui 2 macam filter, yaitu:

a)      Saringan pasir lambat

b)      Saringan pasir cepat

Sebagai bahan penyaring, pasir yang dipakai mempunyai ketebalan dan ukuran tertentu, untuk mencegah penerobosan yang terlalu cepat dari partikel-partikel yang perlu dijaga pada saringan pasir agar saringan itu tidak retak, supaya air tidak mengalir begitu saja. Menurut cara kerjanya saringan dapat dibagi menjadi:

a)      Gravity filter

b)      Pressure filter

5.      Desinfektan (Chlorination)

Klorinasi adalah pembubuhan Chlor atau kaporit kedalam air bertujuan untuk mendensinfeksi air agar terbebas dari mikroorganisme, baik kuman pathogen maupun apathogen. Selain dari pada kuman-kuman, zat-zat lainnya seperti zat organic dapat juga dioksidasi.

6.      Pelunakan (Softening)

Air dengan kesadahan yang tinggi, yaitu air yang banyak mengandung ion-ion Cad an Mg. Air yang mempunyai kesadahan yang tinggi tidak baik apabila dipergunakan sebagai air pengisi ketel uap, maupun dalam proses pencucian dengan sabun. Penggunaan air sadah dalam proses pencucian, akan menimbulkan endapan sehinggamengurangi daya cuci sabun.

Cara terbaik agar air dapat digunakan sebagai air pengisi ketel uap supaya tidak melekat pada dinding ketel uap ialah air yang dipergunakan untuk pengisi ketel itu, sebelum dimasukan ke dalam ketel harus dilunakan (diolah) lebih dahulu.

Ada beberapa cara untuk mendapatkan air lunak (tidak sadah), diantaranya adalah penggunaan kondesat, pengolahan dengan cara pengendapan dan dengan resin penukar ion.

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Proses Pengolahan

Sumber air yang diolah menjadi air bersih pada PDAM Padang adalah air dari Batang kuranji. Dimana proses pengolahan air ini melalui beberapa tahap proses yang bertujuan untuk memisahkan zat-zat pengotor yang berupa larutan tersuspensi dengan air mentah, yaitu:

1.       Screening

Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-sampah dalam ukuran besar yang terbawa oleh aliran air. Screening ini berupa saringan dari batang baja (round  bar) yang dipasang pada saluran masuk bak pengumpul air.

2.       Pengendapan Alami

Pada tahapan ini terjadi proses pengendapan lumpur secara grafitasi, dimana air dialirkan dengan tenang, sehingga lumpur yang mempunyai berat jenis tinggi dari berat dari air akan mengendap. Hal ini bertujuan agar:

a)      Memisahkan zat-zat pengotor yang mempunyai BJ lebih berat dari BJ air

b)      Memudahkan kerja Pompa

3.       Tangki Sedimentasi

Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur dan pasir. Pada tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki sedimentasi ini diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan desinfektan.  Sebagai oksidator klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air. Dari tangki ini air yang sudah terpisah dari pasir dan lumpur di pompakan ke klarifier.

4.       Klarifier (Clearator)

Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur dan pasir. Pada tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki sedimentasi ini diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air. Dari tangki ini air yang sudah terpisah dari pasir dan lumpur di pompakan ke klarifier.

Klarifier berfungsi sebagai tempat pembentukan flok dengan penambahan larutan Alum (Al₂(SO₄)₃ sebagai bahan. Pada klarifier terdapat mesin agitator yang berfungsi sebagai alat untuk mempercepat pembentukan flok.

Pada klarifier terjadi pemisahan antara air bersih dan air kotor. Air bersih ini  kemudian disalurkan dengan menggunakan pipa yang besar untuk kemudian dipompakan ke filter. Klarifier terbuat dari beton yang berbentuk bulat yang dilengkapi dengan penyaring dan sekat.

Dari inlet pipa klarifier, air masuk ke dalam primary reaction zone. Di dalam prymari reaction zone dan secondary reaction zone,air dan bahan kimia (Koagulan yaitu tawas) diaduk dengan alat agitataor blade agar tercampur homogen. Maka koloid akan membentuk butiran-butiran flokulasi. Air yang telah bercampur dengan koagulan membentuk ikatan flokulasi, masuk melalui return floc zone dialirkan ke clarification zone. Sedimen yang mengendap dalam concentrator dibuang. Hal ini berlangsung secara otomatis yang akan terbuka setiap satu jam sekali dalam waktu 1 menit. Air yang masuk ke dalam clarification zone sudah tidak dipengaruhi oleh gaya putaran oleh agitator, sehingga lumpurnya mengendap. Air yang berada dalam clarification zone adalah air yang sudah jernih.

5.       Sand Filter

Penyaring yang digunakan adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak yang berisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Jumlah bak penyaringan 12 unit dengan kemapuan kapasitas saringan 500 l/dt .

Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu dengan mesh tertentu. Air mengalir ke bawah melalui media tersebut. Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media, sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar melalui suatu pipa menuju reservoir.

6.       Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan air bersih yang telah disaring melalui filter. Air yang dalam reservoar ini sebelum disalurkan ke konsumen di berikan larutan kaporit untuk membunuh bakteri yang terkandung dalam air tersebut.

3.2 Zat Kimia

Zat kimia yang digunakan untuk mengikat zat pengotor tersuspensi yang terlarut dalam air adalah:

1.      Tawas

Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya. Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku.

Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakain tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang dikandung oleh air baku tersebut.

Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambahkan alkalinitas, biasanya ditambahkan larutan kapur (Ca(OH)₂) atau soda abu (Na₂CO₃).

2.       Kapur

Pengaruh penambahan kapur (Ca(OH)₂ akan menaikkan pH dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan CaCO₃. Bila kapur yang ditambahkan cukup banyak sehingga pH = 10,5 maka akan membentuk endapan Mg(OH)₂. Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat diendapkan dengan penambahan soda abu.

3.       Klorin

Klorin banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada pengolahan air bersih. Untuk mengoksidasi Fe(II) dan Mn(II) yang banyak terkandung dalam air tanah menjadi Fe(III) dan Mn(III). Yang dimaksud dengan klorin tidak hanya Cl₂ saja akan tetapi termasuk pula asam hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl-), juga beberapa jenis kloramin seperti monokloramin (NH2Cl) dan dikloramin (NHCl2) termasuk di dalamnya. Klorin dapat diperoleh dari gas Cl2 atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)2. Kloramin terbentuk karena adanya reaksi antara amoniak (NH3) baik anorganik maupun organic aminoak di dalam air dengan klorin. Bentuk desinfektan yang ditambahkan akan mempengaruhi kualitas yang didesinfeksi.

Penambahan klorin dalam bentuk gas akan menyebabkan turunnya pH air, karena terjadi pembentukan asam kuat. Akan tetapi penambahan klorin dalam bentuk natrium hipoklorit akan menaikkan alkalinity air tersebut sehingga pH akan lebih besar. Sedangkan kalsium hipoklorit akan menaikkan pH dan kesadahan total air yang didesinfeksi.

BAB IV

KESIMPULAN

1.      Dalam proses pengolahan air minum dilakukan beberapa tahapan, yaitu:

a)      Proses penyaringan air

b)      Proses pengendapan lumpur dan kotoran

c)      Proses klarifikasi (koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi)

d)     Proses penyaringan (sand filter)

e)      Proses  desinfeksi (penambahan kapur dan kaporit)

2.      Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah larutan tawas (alum), liquid klorine, dan larutan kapur.