Utilitas-Lanjut air bersih paper

Utilitas Lanjut Pengelolaan Air Bersih Sistem Pengelolaan Air Bersih pada IPA Jurug, Surakarta ANGGOTA KELOMPOK : 1. ADHITYA SETIAWAN W 2. BASKORO ADI NUGROHO PROGRAM STUDI ARSITEKTUR JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 I 0212003 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pelayanan air bersih merupakan komponen pelayanan publik yang sangat penting. Air merupakan kebutuhan dasar yang tidak dapat dilepaskan dari kehidupan manusia. Penyediaan air bersih menjadi perhatian khusus setiap negara di dunia tidak terkecuali di Indonesia. Pertumbuhan penduduk, perkembangan pembangunan, dan meningkatnya standar kehidupan menyebabkan kebutuhan akan air bersih terus meningkat. Hal ini menjadikan kualitas layanan perusahaan penyedia dan pengelola air bersih sangat dibutuhkan oleh masyarakat. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) mengemban tugas pokok melaksanakan pengelolaan dan pelayanan air bersih untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat sesuai dengan Undang-Undang No. 32 tahun 2004, tentang Pemerintahan Daerah. Sebagai salah satu perusahaan milik daerah, harus mengupayakan untuk dapat menunjang terwujudnya misi dan fungsi yang diemban maka pengelolaan sistem air minum harus dilakukan dengan baik dan benar serta harus memenuhi kaidah-kaidah teknis dan ekonomis sesuai dengan standar kriteria yang telah ditentukan. B. Permasalahan Setelah mengerti bahwa pelayanan air bersih adalah komponen pelayanan yang sangat penting, maka hal-hal yang harus diketahui antara lain : 1. Apa pengertian dari air bersih ? 2. Apa saja sumber dari air bersih ? 3. Apa saja persyaratan air bersih ? 4. Bagaimana proses pengelolaan air bersih ? C. Tujuan Dalam penulisan makalah ini diharapkan mampu mengetahui mengenai pengolahan air bersih , dapat memahami proses pengolahan air bersih dan fungsinya dalam pemenuh kehidupan sehari-hari. Dengan menggunakan study kasus IPA Jurug, Surakarta. BAB II TINJAUAN TEORI D. Pengertian Air Bersih Yang dimaksud dengan air bersih menurut permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila dimasak (Permenkes RI, 1990) Menurut EG. Wagner dan J.N LAnic dalam bukunya Water Suply for Rural and Small Communication menyatakan bahwa air yang sehat adalah air yang tidak merugikan bagi kesehatan pemakainya. Sedangkan menurut Fair dab Geyer air yang sehat harus bebas dari pengotoran sehingga tidak menyebabkan kerugian pemakainya, bebas dari bahan-bahan yang beracun yang tidak mengandung mineral dan bahan-bahan organic berbahaya (EG. Wagner, JN, Lonik, 1959) E. Sumber Air Bersih Sumber air adalah keberadaan air sebagai air baku untuk air bersih bagi kebutuhan hidup manusia, hewan dan tumbuhan dalam mempertahankan kehidupannya (Chatib, 1994), sumber air yang dipergunakan untuk kebutuhan air baku diantaranya adalah : 1. Air Hujan Air hujan merupakan air yang jatuh dari awan menuju ke permukaan bumi yang di dalamnya terkandung unsur – unsur bahan kimia akibat pada saat jatuh melalui udara bebas yang mengandung unsur kimia yang diakibatkan oleh kualitas udara dan pola angin setempat, sehingga kwalitas yang dihasilkan kurang memenuhi syarat sebagai sumber air baku untuk air bersih (PH nya rendah dengan sifat Asam). Untuk daerah yang rawan air bersih dan jauh dari sistem jaringan air bersih dapat dipergunakan sebagai air baku air bersih, tetapi hanya bersifat individu dengan program yang dinamakan dengan PAH (penampungan air hujan), berfungsinya program hanya pada saat musim hujan (tidak berkesinambungan). 2. Air Tanah Air tanah adalah seluruh jenis air yang terdapat dalam lapisan pengandung air dibawah permukaan tanah yang mengisi rongga-rongga batuan didalam lajur jenuh (Saturated Zone). Suatu daerah yang mempunyai potensi air tanah sangat tergantung kepada hal-hal berikut ini : a. Tebal dan luasnya penyebaran lapisan pembawa air. b. Bentuk butir dan keseragaman lapisan akuifer. c. Bentuk permukaan bumi (Topografi). d. Luas dan tersedianya sumber air untuk pengisian kembali (Richarge Area). Sumber air baku yang berasal dari air tanah ada 3 macam yaitu :  Air Tanah Bebas adalah air yang elevasinya dekat sekali dengan permukaan bumi yang berkedalaman antara 5 – 15 m, kondisi air dalam keadaan bebas (tidak mengalami TESIS 16 Kajian Kompensasi Air Baku Air Bersih Dari Pemerintah Kota Cirebon Ke Pemerintah Kabupaten Kuningan tekanan) karena tempatnya pada daerah akifer di atas lapis kedap air sampai kepermukaan tanah, sehingga  tekanan airnya sama dengan tekanan udara luar. Air Tanah Tertekan adalah air tanah yang terkandung pada lapisan aquifer yang terletak diantara kedua kedua lapis kedap air (bagian atas dan bawah),  permukaan air tanahnya lebih tinggi dari posisi aquifer nya sendiri. Mata air adalah tempat dimana munculnya air dari suatu celah batuan lapisan akufer, pada umumnya banyak dijumpai pada daerah-daerah kaki gunung atau kaki perbukitan, Sifat aliran air dari mata air mengalir membentuk alur-alur dan akhirnya ke sungai. 3. Air Permukaan Di negara yang beriklim tropis debit sungai pada umumnya berfluktuasi sesuai dengan sifat musimnya, fluktuasi ini memberikan pengaruh terhadap debit dan kualitas sungai, pada saat musim hujan air sungai umumnya banyak membawa material hasil erosi yang mengakibatkan kekeruhan tinggi (Instalasi Pengolahan Air Tidak mampu lagi untuk menjernihkan air), sebaliknya pada musim kemarau alirannya mengecil yang diiringi dengan tingkat erosi yang kecil sampai dengan nol. F. Persyaratan Air Bersih Persyaratan Kualitatif. Persyaratan kualitas menggambarkan mutu atau kualitas dari air baku air bersih. Persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, persyaratan kimia, persyaratan biologis dan persyaratan radiologis. Syarat-syarat tersebut berdasarkan Permenkes Universitas Sumatera Utara 10 No.416/Menkes/PER/IX/1990 dinyatakan bahwa persyaratan kualitas air bersih adalah sebagai berikut: 1. Syarat-syarat fisik. Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25oC, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25oC ± 3oC. 2. Syarat-syarat Kimia. Air bersih tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah yang melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah : pH, total solid, zat organik, CO2agresif, kesadahan, kalsium (Ca), besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), chlorida (Cl), nitrit, flourida (F), serta logam berat. 3. Syarat-syarat bakteriologis dan mikrobiologis. Air bersih tidak boleh mengandung kuman patogen dan parasitik yang mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan tidak adanya bakteri E. coli atau Fecal coli dalam air. 4. Syarat-syarat Radiologis. Persyaratan radiologis mensyaratkan bahwa air bersih tidak boleh mengandung zat yang menghasilkan bahan-bahan yang mengandung radioaktif, seperti sinar alfa, beta dan gamma. G. Pengelolaan Air Bersih Pengolahan air bersih adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah/menghilangkan sifat-sifat zat yang ada dalam air , sehingga didapatkan suatu air minum yang memenuhi standar yang telah ditentukan. Pengolahan air bersih berbeda-beda berdasarkan sumber dan kondisi airnya, apabila air belum sesuai dengan kondisi persyaratan air bersih, maka perlu adanya pengolahan sehingga dapat memenuhi persyaratan, sedangkan apabila air sudah memenuhi persyaratan air bersih yang dibutuhkan, maka air tidak perlu diolah secara berlebih, contohnya mata air. 1. JENIS PENGOLAHAN AIR BERSIH  PENGOLAHAN LENGKAP (Complete Treatment Process) Merupakan Pengolahan Air Bersih secara lengkap, meliputi pengolahan fisik, kimia, maupun bakteriologi. Hal ini dilakukan apabila sumber air baku dinilai perlu untuk dilakukan proses  lengkap ini. PENGOLAHAN SEBAGIAN ( Partial Treatment Process) Hanya dilakukan pengolahan kimia dan atau bakteriologis saja. Hal ini dilakukan bila dianggap air baku sudah cukup bersih dari kotoran fisik. Misal sumber air dari mata air, sumur dangkal atau sumur dalam.  SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH 1. SUMBER AIR SISTEM DISTRIBUSI  KONSUMEN 2. SUMBER AIR SISTEM PENGOLAHAN  SISTEM DISTRIBUSI  KONSUMEN 3. SUMBER AIR  SISTEM PENGALIRAN  SISTEM PENGOLAHAN  SISTEM DISTRIBUSI  KONSUMEN Skema sistem penyediaan air bersih http://1.bp.blogspot.com 2. METODE PENGOLAHAN BERDASARKAN JENIS AIR 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 ja setelah huja reda air ke bali ke alira dasar base flow da air ke bali jer ih. 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 koagulasiflokulasi. H. Proses Pengolahan Air Bersih 1. INTAKE (BANGUNAN PENANGKAP AIR) Intake merupakan bangunan yang berfungsi untuk menangkap air dari badan air (sungai) sesuai dengan debit yang diperlukan bagi pengolahan air bersih. Bangunan ini juga menjadi tempat pertama air bersih diterima yang nanti akan diproses lebih lanjut. Bangunan ini berfungsi untuk :    Mengumpulkan air baku yang berasal dari sumber yang telah ditentukan. Menjaga kontinuitas pengaliran air (kuantitas), seperti pencatatan keadaan sumber air, debit air, dan mengontrol peralatan. Menjaga kemungkinan ada pencemaran air (kualitas) Pada bangunan ini belom terjadi pengolahan air, melainkan air ditangkap kemudian dialirkan menuju tempat kedua yaitu bangunan pengendap pertama. 2. BANGUNAN PENGENDAPAN Bangunan ini berupa unit-unit penampungan air yang berasal dari intake tadi. Pada bangunan ini air dikumpulkan pada suatu bak besar yang bertujuan sebagai tempat pengendapan pertama. Proses yang terjadi pada bangunan ini adalah proses Penyaringan dan pengendapan pertama bertujuan untuk memisahkan air baku dari zat-zat, seperti: sampah, daun, rumput, pasir dan lain-lain berdasarkan berat jenis zat. Tahapan ini berfungsi untuk :     Mengendapkan partikel-partikel padat, melalui proses gravitasi Menjaga aliran air tetap tenang Menjaga efektivitas ruang dan pembusukan endapan Pengeluaran endapan secara periodik 3. TEMPAT PEMBUBUHAN KOAGULAN (CLIRIFIER) Clarifier sebagai tempat terjadinya koagulasi. Di Clarifier air dibersihkan dari kotoran-kotoran dengan cara mengendapkan kotoran-kotoran yang terdapat didalam air tersebut pada lamlar yang berupa jaring-jaring besi pada bagian bawah Clarifier. Kotoran-kotoran yang mengendap akan dibuang melalui pipa saluran pembuangan.  Koagulan, merupakan bahan kimia dengan fungsi membantu proses pengendapan partikel-partikel kecil (misal, aluminium sulfat / tawas untuk menurunkan kadar   karbonat). Alat pembubuhan koagulant berfungsi membubuhkan koagulant secara teratur dan tepat sesuai ketentuan Proses pembubuhan koagulant dapat dilakukan secara Gravitasi atau Pemompaan Proses yang terjadi pada tahap ini adalah koagulasi. Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia Al2(SO4)3 (Tawas) kedalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan resuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus, bakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat mengendap. 4. BANGUNAN PENGADUK CEPAT (RAPID MIXING) Bangunan pengaduk cepat berfungsi sebagai tempat pencampuran koagulan dengan air baku sehingga terjadi proses koagulasi. Pada proses ini akan terlihat jelas efek dari penggunaan koagulan dalam tahap sebelumnya. Dalam proses ini akan terlihat endapan-endapan kecil pada air yang telah tercampur dengan baik. Pencampuran koagulan dapat menggunakan sistem mekanis atau menggunakan mesin dalam pengadukannya, dapat juga dengan memanfaatkan tekanan udara. 5. BANGUNAN PENGADUK LAMBAT (SLOW MIXING) Proses pengadukan lambat (slow mixing) terjadi pada pulsator. Di sini flok – flok yang lebih besar akan terbentuk dan stabil, sehingga akan lebih mudah untuk diendapkan dan disaring. Cara kerja pulsator yaitu dengan sistem ruang hampa bekerja dengan menaikkan dan menurunkan air, sehingga flok – flok yang ada dapat bercampur. Lumpur dari endapan partikel flokulen dibuang setiap 15 (lima belas) menit sekali. Setelah mengalami proses pada pulsator, diharapkan tingkat kekeruhan air mencapai 1 FTU yang selanjutnya akan diproses di filter. Proses yang terjadi dalam tahap ini disebut dengan flokulasi. Flokulasi adalah proses pembentukan flok sebagai akibat gabungan dari koloid-koloid dalam air baku (air sungai) dengan koagulan. Pembentukan flok akan terjadi dengan baik jika di tambahkan koagulan kedalam air baku (air sungai) kemudian dilakukan pengadukan lambat. Floc, partikel yang lebih besar dan bisa mengendap dengan cara gravitasi, Membentuk partikel padat yang lebih besar supaya dapat diendapkan dari hasil proses pembubuhan koagulant. 6. BANGUNAN PENGENDAPAN KEDUA Bangunan ini menampung air yang telah diberi koagulant dan telah diaduk dalam dua proses pengadukan sebelumnya. Penampungan ini berfungsi untuk mengendapkan flock-flock yang telah terbentuk seblumnya. Flock-flock ini akan otomatis terpisah akibat gaya gravitasi yang membawa flock turun ke dasar bak penampungan. Dalam bak penampungan ini air dibiarkan tenang supaya flock-flock tidak bercampur kembali. Proses yang terjadi pada tahap ini disebut dengan proses sedimentasi. Sedimentasi atau pengendapan, Setelah proses koagulasi dan flokulasi, air tersebut di diamkan sampai gumpalan kotoran yang terjadi mengendap semua. Setelah kotoran mengendap air akan tampak lebih jernih. Sedimentasi merupakan unit yang berfungsi memisahkan padatan dan cairan dengan menggunakan pengendapan secara gravitasi untuk memisahkan partikel tersusupensi yang terdapat dalam cairan tersebut (Reynols, 1982). Untuk kondisi air baku dengan kekeruhan yang tinggi (>1000 mg/l), sebelum unit sedimentasi terdapat unit lain yaitu unit pra-sedimentasi yang berfungsi untuk mengendapkan partikel tersuspensi dalam air, sehingga unit sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel yang tidak terendapkan dalam unit prasedimentasi serta flok-flok yang terbentuk setelah melalui proses koagulasi dan flokulasi.      Aplikasi utama dari sedimentasi pada instalasi pengolahan air minum adalah : Pengendapan awal dari air permukaan sebelum pengolahan menggunakan saringan pasir cepat. Pengendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi sebelum memasuki unit saringan pasir cepat. Pengendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi pada instalasi yang menggunakan sistem pelunakan air oleh kapur-soda. Pengendapan air pada instalasi pemisahan besi dan mangan. Bak Sedimentasi Bak sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan flok-flok yang dibentuk pada proses koagulasi dan flokulasi. Agar pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi berjalan dengan baik, terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi menyangkut karakteristik aliran dalam bak sedimentasi yang akan dibangun. Untuk mencapai pengendapan yang baik, bentuk bak sedimentasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati (short-circuiting). Bak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang dengan bentuk bulat maupun persegi panjang. Terdapat tiga konfigurasi utama untuk bak sedimentasi, yaitu :   Bak persegi panjang dengan aliran horizontal Bak sedimentasi dengan aliran vertikal  Clarifier dengan aliran vertikal 7. BANGUNAN FILTRASI Bangunan filtrasi yang berfungsi sebagai tempat proses penyaringan butir-butir yang tidak ikut terendap pada bak sedimentasi dan juga berfungsi sebagai penyaring mikroorganisme atau bakteri yang ikut larut dalam air. Bangunan filtrasi biasanya menggunakan pasir silica yang berwarna hitam setebal 80 cm dan juga kerikil. Pasir ini digunakan karena lebih berat dan lebih menempel flokfloknya. Pada proses pengendapan tidak semua gumpalan kotoran dapat diendapkan semua. Butiran gumpalan kotoran kotoran dengan ukuran yang besar dan berat akan mengendap, sedangkan yang berukuran kecil dan ringan masih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang betulbetul jernih harus dilakukan proses penyaringan. Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air yang telah diendapkan kotorannya ke bak penyaring yang terdiri dari saringan pasir silika. 8. RESERVOIR Bangunan reservoir merupakan bangunan tempat penampungan air bersih yang telah diolah sebelum didistribusikan ke rumah-rumah pelanggan. Reservoir berupa penampungan air yang telah terbebas dari barteriologis dan penampungan air yang siap didistribusikan sebagai air minum ke pemakai. BAB III Air yang telah diolah dan siap didistribusikan ditampung pada tanki reservoir yang kemudian didistribusikan kerumah warga dokumenANALISIS pembimbing PRESEDEN BANGUNAN Instalasi pengolahan air (IPA) Jurug merupakan salah satu IPA yang dimiliki oleh PDAM Kota Surakarta. Instalasi pengolahan air (IPA) di Jurug merupakan instalasi pengolahan air permukaan yang memanfaatkan air dari aliran Sungai Bengawan Solo. IPA jurug mengambil air baku dari Sungai Bengawan Solo untuk diolah menjadi air bersih guna memenuhi kebutuhan air di Kota Surakarta pada umumnya dan khususnya daerah sekitar intalasi pengolahan air, Kelurahan Jebres. yaitu daerah sekitar Pembangunan IPA permukaan di Sungai Bengawan Solo merupakan pembangunan IPA pertama yang dimiliki Perusahaan Air Minum (PDAM) Surakarta. IPA Jurug ini terletak tepat di belakang Taman Jurug yang berada di tepi Sungai Bengawan Solo, Sumber gambar : www.pdamsolo.co.id Pada umumnya air permukaan telah terkontaminasi oleh zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan, sehingga memerlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi oleh masyarakat. Karakteristik air permukaan yang ada di Indonesia menurut (Martin Darmasetiawan, 2001) secara umum dapat digolongkan menjadi : a. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi b. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang c. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan yang temporer d. Air permukaan dengan kandungan warna sedang sampai tinggi e. Air permukaan dengan tingkat kesadahan tinggi f. Air permukaan dengan tingkat kesadahan rendah Pada IPA Jurug, air yang digunakan, yaitu air dari Sungai Bengawan Solo, masuk dalam kategori air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang. Untuk menjernihkan air Sungai Bengawan Solo yang keruh, IPA Jurug menggunakan proses pengolahan yang secara garis besar terdiri dari beberapa tahapan, antara lain : Intake adalah bangunan penangkap air atau tempat air masuk dari sungai Bengawan Solo ke instalasi pengolahan. Intake Pra Sedimentasi Koagulasi Flokulasi Sedimentasi Filtrasi Reservoir Pra Sedimentasi adalah bangunan yang difungsikan sebagi pengendapan dengan proses secara alami tanpa penggunaan bahan kimia. Koagulasi adalah suatu proses dimana zat kimia seperti garam Fe dan Al, ditambahkan ke dalam air untuk merubah bentuk zat-zat kotoran. Flokulasi adalah suatu proses penggumpulan partikel-partikel terdestabilisasi yang bertumbukan membentuk agreget sehingga terbentuk flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi. Sedimentasi adalah suatu proses penjernihan air, dimana air yang akan diolah berada pada suatu tangki atau bak pada periode waktu yang dipertimbangkan dimaksudkan agar terjadi pengendapan. Filtrasi dalam sistem pengolahan air bersih adalah proses penghilangan partikelpartikel atau flok-flok halus yang lolos dari unit sedimentasi, dimana partikelpartikel atau flok-flok tersebut akan tertahan pada media penyaring selama air melewati media tersebut. Reservoir adalah bangunan yang difungsikan sebagai tampungan air hasil olahan, sebelum masuk ke sambungan rumah (SR). Tahap Pengolahan 1. Tahap Penangkap Air (Bangunan Intake) Intake adalah bangunan penangkap air atau tempat air masuk dari sungai, danau atau sumber air permukaan lainya ke instalasi pengolahan. Intake juga berfungsi untuk menjaga kuantitas debit air yang dibutuhkan oleh instalasi. Di dalam intake ini terjadi proses penyaringan benda- benda kasar dengan menggunakan bar screen. Air sungai yang ditampung dipisahkan dari kotoran besar seperti batang kayu, sampah plastik, daun dan sebagainya. Pada tahap ini air belum mendapatkan pengolahan dan hanya ditampung untuk kemudian disalurkan ke bangunan pengolah selanjutnya. Gambar 1 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi 2. Tahap Pra Sedimentasi Pra Sedimentasi adalah bangunan yang difungsikan sebagi pengendapan secara alami tanpa penggunaan bahan kimia. Di dalam tahap ini, terjadi proses pengendapan kerikil yang terbawa di dalam air sungai dari intake. Pada tahap ini setelah dari intake maka akan ditampung oleh sebuah bak yang besar, dan disitu akan dilakukan proses penyaringan pertama, dengan pemisahan berat jenis. Fungsi bak penampungan ini adalah sebagai tempat pengendapan pertama. Air dibiarkan terbuka dan terjemur sinar matahari agar zat-zat mikroorganisme dapat terurai. Air dibiarkan agak lama pada bak ini supaya endapan-endapan kecil dapat terbentuk. Pada tahap ini proses pembentukan endapan membutuhkan waktu yang lama karena air masih murni dan belum dibubuhi dengan koagulan yang berfungsi untuk mempercepat pengendapan. Gambar 2 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi 3. Tahap Koagulasi Pada pengolahan air di IPA jurug, proses koagulasi dilakukan dengan cara menambahkan Al2(SO4)3 (tawas) ataupun kapur kedalam air yang telah diproses pada tahapan pra-sedimentasi sebelumnya. Ini dilakukan untuk menggumpalkan dan mengendapkan kotoran dengan cepat dengan proses kimiawi. Kotoran yang biasanya masih tersisa ketika tahapan pra-sedimentasi adalah padatan-padatan resuspensi, seperti zat warna, lumpur halus, bakteri dll. Gambar 3 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi Pada bangunan IPA Jurug ini instalasi clarifier ini terletak di dekat bangunan pangawas atau kantor penjaga, hal ini bertujuan untuk mempermudah pengontrolan terhadap pembubuhan koagulan, seperti penambahan bahan koagulan apabila koagulan mendekati habis. Jenis koagulan yang digunakan pada IPA Musuk ini ada dua macam yaitu kaporit dan PAC. Kalsium hipoklorit (Kaporit) adalah padatan putih yang siap didekomposisi di dalam air untuk kemudian melepaskan oksigen dan klorin. Kalsium hipoklorit memiliki aroma klorin yang kuat. Senyawa ini tidak terdapat di lingkungan secara bebas. Kalsium hipoklorit utamanya digunakan sebagai agen pemutih atau disinfektan. Senyawa ini adalah komponen yang digunakan dalam pemutih komersial, larutan pembersih, dan disinfektan untuk air minum, sistem pemurnian air, dan kolam renang. Nyaris semua teknologi pengolahan air minum menggunakan tawas dan variannya untuk menjernihkan air sungai. Selain karena harganya yang relatif murah, juga karena mudah diperoleh di pasar/toko. Poly Aluminium Chloride ( PAC ) adalah zat berupa serbuk yang aman dan mudah larut di dalam air, yang digunakan pada proses penjernihan air. Pada pengolahan air, tujuan proses koagulasi adalah untuk memisahkan kontamin seperti cemaran padat yang sulit di pisahkan dengan proses Filtrasi. Proses Koagulasi menyebabkan koloid dan partikel yang tersuspensi berkumpul dan kemudian membentuk partikel yang lebih berat (flok) yang dengan mudah dapat dipisahkan dengan pengendapan ataupun penyaringan. PAC (Polyaluminum Chloride )ditambahakan dalam proses ini, disamping sangat membantu dalam proses koagulasi juga memiliki banyak keunggulan yaitu : - mudah digunakan dan ditangani - floknya lebih besar dan berat daripada aluminum sulfat. - lumpurnya relatif sedikit dibandingkan dengan koagulan lain. - rentang pH-nya antara 6.0 – 9.0 - karena berat, waktu endapnya lebih singkat daripada tawas 4. Flukolasi Flokulasi adalah proses pembentukan flok sebagai akibat gabungan dari koloid-koloid dalam air baku (air sungai) dengan koagulan. Pembentukan flok akan terjadi dengan baik jika di tambahkan koagulan kedalam air baku (air sungai) kemudian dilakukan pengadukan lambat. Setelah itu, dalam tahap ini terbentuklah flok-flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat dipisahkan di tahap sedimentasi dan filtrasi. Di IPA Jurug ini terdapat dua macam pengadukan, yaitu pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Bangunan pengaduk cepat berfungsi sebagai tempat pencampuran koagulan dengan air baku sehingga terjadi proses koagulasi. Pada proses ini akan terlihat jelas efek dari penggunaan koagulan dalam tahap sebelumnya. Dalam proses ini akan terlihat endapan-endapan kecil pada air yang telah tercampur dengan baik. Pencampuran koagulan dapat menggunakan sistem mekanis atau menggunakan mesin dalam. Dalam studi preseden di daerah Jurug ini menggunakan pengaduk cepat yang menggunakan system mekanis atau konvensional, yaitu dimana air yang mengalir dibelok belokkan dengan menggunakan partisi partisi dan pemanfaatan kemiringan ( gravitasi ). Dalam proses ini bermaksud untuk pencampuran koagulsi baku, dan nantinya dalam proses ini terdapat endapan endapan kecil pada air yang telah tercampur dengan baik melalui proses pengadukan ini. Gambar 4 Bangunan Pengaduk di IPA Jurug Dokumentasi pribadi Proses pembentukan flok ini terjadi pada tahap pengadukan lambat. Partikel-partikel yang muncul pada proses ini cenderung lebih besar dan berat, partikel partikel ini lah yang disebut flok. flokulasi itu sendiri adalah proses pengikatan senyawa koloid suspensi secara kimia sehingga terbentuk butiran-butiran. Dan butiran-butiran tersebut semakin lama semakin berat dan dikarenakan berat akhirnya jatuh dan turun kebawah membentuk endapan. Bahan kimia yang digunakan dalam pengolahan air bersih untuk proses flokulasi tersebut adalah bahan koagulasi seperti Alum dan Coagulant Aid. Dimana pada proses pembentukan flok, PH cenderung turun (asam) karena terbentuk juga asam sulfat. pembentukan flok untuk air sungai berbeda-beda. tergantung pada kandungan air sungai tersebut. Proses pemisahan flock pada tahap ini menggunakan sistem gaya gravitasi, yaitu partikel-partikel flock yang berat dibiarkan jatuh menuju ke dasar bak penampungan sehingga flock dapat terpisah dengan air. Contohnya dapat dilihat pada gambar di pojok kiri, bentuk gumpalan yang terlihat seperti batu yang berlumut itulah yang disebut flock. Flock memiliki tekstur yang lembek dan ringan tidak padat, sehingga mudah terombang-ambing apabila terkena tekanan. Pada tahap ini air dibiarkan tenang, tidak terdapat aliran air yang nyata, hal ini bertujuan agar flok dapat terendap dengan baik di dasar bak, karena pergerakan air dapat mengakibatkan tercampurnya partikel flok ini dengan air bersih. Proses yang terjadi pada tahap ini cenderung lebih pendek dari tahap sebelumnya, dapat dilihat pada gambar paling kanan, unit instalasi pada tahap ini tidak terlalu besar dibanding unit-unit instalasi pada tahap lainnya. 5. Sedimentasi Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel padat yang tersusupensi dalam cairan atau zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi atau gaya berat secara alami. Kegunaan sedimentasi untuk mereduksi bahan-bahan yang tersuspensi pada air dan kandungan organisme tertentu di dalam air. Unit ini berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Proses Sedimentasi yang terjadi di IPA jurug ini mengendapkan lumpur-lumpur yang terbawa oleh air, perbedaannya dengan pra-sedimentasi adalah jika pra-sedimentasi hanya mengendapkan kerikil saja, disini yang dilakukan adalah pengendapan lumpur-lumpur. Gambar 5 Bangunan kolam sedimentasi di IPA Jurug Dokumentasi pribadi 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. Agar pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi berjalan dengan baik, terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi menyangkut karakteristik aliran dalam bak sedimentasi yang akan dibangun. Untuk mencapai pengendapan yang baik, bentuk bak sedimentasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati (short-circuiting). Bak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang dengan bentuk bulat maupun persegi panjang. Contohnya pada gambar sebelah kiri, dapat dilihat bahwa bak sedimentasi ini berbentuk persegi panjang dan bagian-bagian pembatas bak sedimentasi ini terbuat dari beton, hal ini dilakukan untuk mengantisipasi kebocoran pada bak, melihat sifat beton yang padat dan kuat. Pada gambar sebelah kanan dapat dilihat endapan-endapan hasil sedimentasi yang terdapat pada bagian dasar bak sedimentasi. Partikel-partikel tersebut dapat terpisah dengan sendirinya menggunakan gaya gravitasi. Setelah partikel-partikel endapan tersebut turun ke bagian dasar bak, air akan terlihat lebih jernih. Endapan-endapan hasil sedimentasi ini nantinya akan dibersihkan secara periodik. Tangki sedimentasi ini juga dibiarkan terbuka supaya dapat terkena sinar langsung dari matahari supaya zat-zat mikroorganisme yang terdapat di dalam air ini bisa terurai dengan baik. 6. Filtrasi Dalam proses sedimentasi, partikel-partikel flok yang besar akan turun ke bagian dasar tanki sehingga telah terjadi pemisahan antara partikel air bersih dan flok tadi. Bagian air bersih terdapat pada bagian permukaan tanki dan endapan terletak pada bagian bawah tanki. Hal ini menjadi dasar dalam penyaluran air menuju tempat penyaringan. Celah penyaluran air dari tangki sedimentasi ke filter ini berada di dekat permukaan air, sehingga air yang tersalurkan hanya berupa air bersih saja, dan partikel flok tidak ikut terbawa. Proses penyaringan ini menggunakan sistem penyaringan pasir lambat. Pada bagian dalam saringan terdapat partikel-partikel butir yaitu pasir sebagai media penyaringnya, karena air bersifat fleksibel, air akan dapat mengalir melalui saringan pasir tersebut, sedangkan partikelpartikel yang berbentuk padat akan menyangkut sehingga terpisah dari partikel air. Gambar 6 Bangunan kolam penyaring di IPA Jurug. Terdapat 8 bak yang sama sepeti yang terlihat pada foto di samping. Dokumentasi pribadi Penyaringan menggunakan pasir ini tergolong lambat, dapat dilihat pada gambar sbelah kiri, bahwa debit air yang keluar dari saringan tidak banyak apabila dibandingkan dengan jumlah air yang terdapat pada bak sedimentasi. Layer-layer yang berupa bahan seng atau alumunium ini dibuat miring ke dalam, bertujuan untuk menjebak partikel-partikel kecil yang masih terbawa dalam air. Partikel-partikel tersebut berwarna hijau, dapat diasumsikan bahwa partikel-partikel inilah yang membuat air berwarna kehijauan. Setelah proses penyaringan dan air menjadi bening, air kemudian dialirkan turun menuju ka saluran air seperti selokan kecil yang kemudian akan dialirkan dan diolah lebih lanjut pada unit penyaringan berikutnya. Air pada yang dialirkan disini tidak mencapai setengah dari tinggi selokan yang disediakan. Selokan kecil ini bermaterialkan beton seperti halnya pada bak sedimentasi, hal ini merupakan upaya untuk mencegah kebocoran, selain itu beton merupakan material yang aman digunakan karena tidak mudah lapuk, dan tidak dapat menimbulkan korosi. Penggunaan material logam justru sangat diminimalisir pada bangunan ini untuk mencegah pencemaran yang terjadi akibat korosi. 7. Reservoir Setelah air selesai diolah dan sudah aman untuk di konsumsi air kemudian didistribusikan menuju bangunan-bangunan reservoir yang terletak pada membutuhkan Bangunan daerah-daerah distribusi reservoir air merupakan yang bersih ini. bangunan tempat penampungan air bersih yang telah diolah sebelum didistribusikan ke rumah-rumah pelanggan. Reservoir berupa penampungan air yang telah terbebas dari barteriologis dan penampungan air yang siap didistribusikan sebagai air minum ke pemakai. BAB IV KESIMPULAN DAN DAFTAR PUSTAKA Instalasi Pengolahan Air (IPA) Jurug, salah satu IPA PDAM Kota Surakarta, merupakan instalasi pengolahan air permukaan dengan memanfaatkan air sungai Bengawan Solo. IPA Jurug mengolah air tersebut menjadi air bersih guna memenuhi kebutuhan air di Kota Surakarta pada umumnya dan khususnya daerah sekitar instalasi pengolahan air. Pada IPA Jurug ini mengolah air sungai menjadi air bersih dengan tahapan Intake, Pra Sedimentasi, Koagulasi, Flokulasi, Sedimentasi, Filtrasi, dan Reservoir. Berdasarkan teori mengenai sistem pengolahan air bersih, sebagian besar sudah memenuhi kriteria pengolahannya. Melihat sumber air bersih yang tergolong pada kategori dalam Air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang, maka sistem pengolahan yang digunakan adalah sistem pengolahan lengkap. Sistem pengolahan ini Merupakan Pengolahan Air Bersih secara lengkap, meliputi pengolahan fisik, kimia, maupun bakteriologi. Hal ini dilakukan apabila sumber air baku dinilai perlu untuk dilakukan proses lengkap, contohnya pada bangunan ini. Dalam Instalasi Pengolahan Air ini menerapkan sistem konvensional, mengingat biaya dan juga perawatan dari sistem mekanik itu terlalu mahal. Keunggulan dari proses konvensional yang ada pada instalasi pengolahan air ini terlihat jelas dan juga dapat dipelajari dengan mudah cara dan proses pengolahan air dari yang kurang bersih dan tercampur dengan zat zat kimia menjadi air yang bersih dan siap untuk didistribusikan. Daftar Pustaka 1. permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas 2. Permenkes Universitas Sumatera Utara 10 No.416/Menkes/PER/IX/1990 3. http://eprints.undip.ac.id/15911/1/Sumarman.pdf 4. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/38270/4/Chapter%20II.pdf