Utilitas Lanjut

Pengelolaan Air Bersih Sistem Pengelolaan Air Bersih pada IPA Jurug, Surakarta

ANGGOTA KELOMPOK :

1. ADHITYA SETIAWAN W I 0212003

2. BASKORO ADI NUGROHO

PROGRAM STUDI ARSITEKTUR

JURUSAN ARSITEKTUR

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

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

2. METODE PENGOLAHAN BERDASARKAN JENIS AIR

1. Air pemukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi.

Skema sistem penyediaan air bersih

http://1.bp.blogspot.com

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.

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 flok-

floknya.

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 betul-

betul 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

ANALISIS PRESEDEN BANGUNAN Air yang telah diolah dan siap didistribusikan ditampung pada tanki reservoir yang kemudian didistribusikan kerumah warga

dokumen pembimbing

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, yaitu daerah sekitar

Kelurahan Jebres. 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,

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 :

Sumber gambar : www.pdamsolo.co.id

Intake

Pra Sedimentasi

Koagulasi

Flokulasi

Sedimentasi

Filtrasi

Reservoir

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-

Intake adalah bangunan penangkap air atau tempat air masuk dari sungai Bengawan Solo ke instalasi pengolahan.

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 partikel-partikel atau flok-flok halus yang lolos dari unit sedimentasi, dimana partikel-partikel 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).

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.

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.

3. Tahap Koagulasi

Gambar 1 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi

Gambar 2 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi

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.

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 men-

jernihkan 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

Gambar 3 Bangunan Intake/ penangkap air di IPA Jurug Dokumentasi pribadi

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.

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

Gambar 4 Bangunan Pengaduk di IPA Jurug Dokumentasi pribadi

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.

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.

Gambar 5 Bangunan kolam sedimentasi di IPA Jurug Dokumentasi pribadi

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 partikel-

partikel yang berbentuk padat akan menyangkut sehingga terpisah dari partikel air.

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

Gambar 6 Bangunan kolam penyaring di

IPA Jurug. Terdapat 8 bak yang sama sepeti

yang terlihat pada foto di samping.

Dokumentasi pribadi

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 daerah-daerah yang

membutuhkan distribusi air bersih ini.

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 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