Air minum yang layak adalah air yang tidak mengalami pencemaran. Pencemaran air biasanya terjadi apabila air sudah menyimpang dari keadaan normalnya sehingga tidak layak untuk digunakan apalagi dikonsumsi.
Penglolaan air minum, yang paling umum, adalah dengan melakukan purifikasi air. Purifikasi air merupakan salah satu cara untuk menjernihkan atau memurnikan sumber air baku guna mendapatkan air bersih. Proses ini dapat dilakukan dalam skala besar maupun skala kecil sesuai dengan kebutuhannya.
Pengelolaan Air Minum dibedakan atas :
1. Pengelolaan secara alamiah
Biasanya dilakukan dalam bentuk penyimpanan ataupun pengendapan. Proses ini dapat berlangsung di alam (sungai, kali, danau) maupun sumber air yang terdapat di rumah tangga atau sumber air untuk penduduk kota (bak penampungan buatan). Air dibiarkan pada tempatnya, dan kemudian terjadilah koagulasi dari zat-zat yang terdapat dalam air. Adanya koagulasi yang membentuk endapan ini akan menjernihkan air, karena partikel-partikel yang ada dalam air akan ikut mengendap.
2. Pengelolaan air dengan penyaringan (Filtration)
Proses penyaringan atau filtrasi merupakan tahap kedua dari proses purifikasi air. Proses ini sangat penting karena dapat mengurangi jumlah bakteri sampai sekitar 98-99 % dalam air yang dihasilkan… Dikenal 2 macam saringan:
-
Saringan pasir lambat (slow sand filter-filter biologis)
Pada saringan pasir lambat aliran air berdasarkan gaya gravitasi. Digunakan untuk skala kecil seperti kebutuhan rumah tangga. Air baku ditampung di atas lapisan pasir dengan ketinggian antara 1 sampai 1,5 meter. Ketinggian permukaan air ini harus dipertahankan tetap dalam keadaan konstan agar supaya tekanan yang ada dapat membuat air meresap di sela-sela lapisan pasir. Lapisan pasir yang berfungsi sebagai filter tebalnya sekitar 1,2 meter, pasir dipilih selektif ukuran 0,15-0,35 mm harus bersih dari lumpur dan benda organik. -
Saringan pasir cepat (rapid sand filter-filter mechanism)
Digunakan untuk skala besar seperti kebutuhan perkotaan, perusahaan atau industri.Tahapan proses :
-
Koagulasi (coagulation)
Air baku yang ditampung diberi zat koagulasi seperti Aluminium sulfat (Al2[(S04)]3 tawas) dengan dosis 5-40 mg/l bergantung pada turbiditas, warna, suhu dan pH air. -
Pencampuran (mixing)
Air yang telah diberikan Aluminium sulfat dimasukkan dalam bak pencampur dan diputar sedemikian rupa selama beberapa menit agar terjadi diseminasi di dalam air . -
Flokulasi (flocculation)
Didalam bak flokulasi, air yang telah bercampur dengan aluminium sulfat diputar pelan-pelan selama 30 menit untuk mengendapkan aluminium hidroksida yang bergumpal berwarna putih.
-
3. Pengolahan air dengan menambahkan zat kimia
Zat kimia yang ditambahkan ada 2 macam yakni pertama yang bertujuan untuk mempercepat terjadinya proses koagulasi, kedua yang bertujuan untuk mensterilkan atau membunuh bibit penyakit yang ada dalam air. Bahan yang biasanya digunakan adalah klor dan prosesnya disebut klorinasi.
4. Pengelolaan air dengan mengalirkan udara
Proses ini disebut aeration yang tujuannya ialah untuk menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, menghilangkan gas-gas yang tidak dibutuhkan (CO2, Methane, Hidrogen sulfida), menaikkan derajat keasaman air (karena kadar CO2 dihilangkan), menambah gas-gas yang diperlukan ataupun untuk mendinginkan air.
5. Pengelolaan air dengan memanaskannya hingga mendidih
Pengelolaan air jenis ini ditujukan terutama untuk membunuh kuman-kuman yang terdapat di dalam air.
Air
Air merupakan senyawa kimia yang berbentuk cair, sehingga sangat fleksibel digunakan oleh makhluk hidup sebagai media transportasi makanan di dalam tubuhnya. Fungsi air bagi kehidupan tidak pernah dapat digantikan oleh senyawa lain. Badan manusia terdiri dari sekitar 65% air, kehilangan cukup banyak air dari badan akan mengakibatkan banyak masalah dan mungkin dapat menyebabkan kematian. Air ini digunakan manusia selain untuk minum juga untuk kebutuhan sehari-hari lainnya seperti mandi, cuci, dan juga digunakan untuk pertanian, perikanan, perindustrian, dan lain-lain.
Penyediaan air bersih untuk kebutuhan manusia harus memenuhi empat konsep dasar yaitu dari segi kuantitas, kualitas, kontiunitas dan ekonomis. Dari segi kuantitas; air harus cukup untuk memenuhi segala kebutuhan manusia, dari segi kualitas; air harus memenuhi persyaratan kesehatan terutama untuk air minum, dari segi kontinuitas; air tersebut selalu ada berputar pada siklusnya dan tidak pernah hilang, dan dari segi ekonomis; harga jual air tersebut harus dapat terjangkau oleh segala kalangan masyarakat mengingat air sangat dibutuhkan oleh semua golongan tanpa kecuali.
Sumber Air Bersih
Dalam penyedian air bersih, kita tidak lepas dari sumber air darimana air tersebut berasal. Secara garis besar, air di alam ini yang dapat dimanfaatkan terbagi atas :
- Air hujan
- Air permukaan (air sungai, air danau, mata air)
- Air tanah
- Air laut
Ke-empat sumber air baku tersebut mempunyai hubungan satu sama lain yang merupakan satu mata rantai yang tidak dapat diputuskan yang disebut daur hidrologi. Pada dasarnya jumlah air di alam ini tetap, hanya berputar-putar mengikuti siklus hidrologi tersebut.
Kualitas Air Minum
Semua air biasanya tidak sempurna, selalu mengandung senyawa pencemar. Bahkan tetesan air hujan selalu tercemari debu dan karbon dioksida waktu jatuh dari langit. Terutama pada air permukaan yang biasanya menjadi sumber air baku air minum.
Standarisasi kualitas air minum diperuntukkan bagi kehidupan manusia, tidak menggangu kesehatan dan secara estetika diterima serta tidak merusak fasilitas penyediaan air bersih itu sendiri. Sumber air permukaan ini dapat berupa sungai, danau, waduk, mata air, dan air saluran irigasi. Kebanyakan senyawa pencemar pada air permukaan ini berasal dari limbah rumah tangga, limbah industri, dan lain-lain.
Sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tanggal 14 Desember tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, maka klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 golongan, yaitu:
Golongan I (satu)
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Golongan II (dua)
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Golongan III (tiga)
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Golongan IV (empat)
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Berdasarkan peraturan dari pemerintah maka mutu air dengan klasifikasi golongan satu yang dapat digunakan sebagai air baku untuk air minum, dengan parameter yang harus diperhatikan seperti parameter fisik, kimia, dan mikrobiologi.
Pada parameter fisik unsur-unsur yang harus diperhatikan adalah kekeruhan, warna, zat padat terlarut dan suhu. Pada parameter kimia unsur-unsur yang perlu diperhatikan adalah derajat keasaman (pH), senyawa organik seperti senyawa logam, sulfida, dan lain-lain. Sedangkan senyawa organik seperti minyak, deterjen, dan lain-lain. Pada parameter mikrobiologi unsur-unsur yang perlu diperhatikan adalah bakteri koliform.
Agar kualitas air yang akan dikonsumsi dapat memenuhi persyaratan kesehatan, maka pemerintah dalam hal ini menteri kesehatan mengeluarkan peraturan berupa persyaratan kualitas air minum seperti yang tercantum dalam Peraturan Menteri Kesehatan No.907/Menkes/Per/IX/2002.
Beberapa uraian tentang parameter kualitas air bersih akan dibahas berikut ini, yaitu:
-
Kekeruhan
Kekeruhan yang terjadi pada air disebabkan karena air mengandung bahan suspensi yang dapat menghambat sinar menembus air dan berbagai macam partikel yang bervariasi ukurannya mulai koloid sampai yang kasar. Bahan organik yang masuk ke dalam air sungai juga menyebabkan kekeruhan air bertambah, hal ini disebabkan karena bahan organik merupakan makanan bagi bakteri, akibatnya bakteri berkembang dan mikroorganisme yang memakan bakteri juga bertambah. Kekeruhan sangat penting dalam penyediaan air bersih karena ditinjau dari segi estetika setiap pemakaian air mengharapkan memperoleh air yang jernih, sedangkan dari segi pengolahan airnya penyaringan air menjadi lebih mahal bila kekeruhan meningkat, karena saringan akan cepat tersumbat sehingga meningkatkan biaya pembersihan. Alat ukur yang digunakan adalah turbidimeter. Satuan unit kekeruhan yang sering digunakan adalah NTU ( Nephelometer Turbidity Unit ), FTU ( Formazin Turbidity Unit ), JTU ( Jackson Candle Turbidity Unit ). -
Warna
Penyebab warna dalam air adalah sisa-sisa bahan organik seperti daun, dahan- dahan, dan kayu yang telah membusuk. Zat besi kadang-kadang juga penyebab warna yang tinggi potensinya. Air permukaan yang berwarna kuat biasanya disebabkan oleh partikel tersuspensi yang berwarna. Warna air yang disebabkan oleh partikel suspensi menimbulkan warna yang disebut warna semu ( Apperent Colour ), berbeda dengan warna yang disebabkan oleh bahan- bahan organik yang berbentuk koloid yang disebut warna sejati ( True Colour ). -
Rasa dan Bau
Rasa dan bau dalam air sering disebabkan adanya bahan-bahan organik dan memungkinkan adanya mikroorganisme penghasil bau yang mempengaruhi kenyamanan air. Penyebab bau umumnya tidak terdapat dalam jumlah konsentrasi yang cukup untuk bisa dideteksi kecuali hasil baunya itu sendiri. -
Suhu
Suhu untuk air minum yang diizinkan adalah sesuai dengan suhu normal atau dengan kondisi setempat. Suhu untuk masing-masing golongan (sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tanggal 14 Desember tahun 2001) dapat dilihat pada tabel berikut
| Golongan Air | Syarat Suhu Air |
|---|---|
| Satu | Suhu udara ± 3 ºC |
| Dua | Suhu udara ± 3 ºC |
| Tiga | Suhu udara ± 3 ºC |
| Empat | Suhu udara ±5 ºC |
Dalam suatu industri tertentu, dibutuhkan air dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu normalnya, sehingga air dengan suhu tinggi biasanya berasal dari air buangan industri. Ekosistem suatu air sungai dapat rusak bila menampung air buangan industri yang suhunya terlalu tinggi. Karena suhu air yang terlalu tinggi dapat membunuh mikrobiologi yang membantu menguraikan zat-zat yang mencemari air.
- Derajat Keasaman (pH)
pH adalah skala yang dipergunakan untuk menyatakan suatu air dalam keadaan basa atau asam, dengan pengukuran konsentrasi ion hydrogen, atau aktifitas ion hydrogen. Pengukuran pH ini sangat penting bagi penyediaan air minum, misalnya pada saat koagulasi dengan bahan kimia, disinfeksi, pelunakan air dan control korosi. Nilai pH yang tinggi menyebabkan air bersifat basa sehingga air terasa seperti air kapur dan pada air tersebut akan timbul flok-flok halus berwarna putih yang lama kelamaan akan mengendap sehingga kurang baik untuk dikonsumsi. Sedangkan nilai pH yang rendah menyebabkan air bersifat asam dan peka terhadap senyawa logam sehingga dapat menyebabkan korosi/karat pada pipa. Air dengan keadaan demikian tidak baik untuk dikonsumsi karena membahayakan kesehatan. Air yang normal tidak boleh bersifat asam maupun basa. Standar persyaratan kadar pH
yang diizinkan untuk air minum di Indonesia yaitu berkisar 6,5< pH<9,0. Dengan kadar pH mendekati 7,0 maka air yang diminum terasa enak dan air itu tidak menyebabkan karat pada pipa-pipa baja.
-
Kandungan Besi (Fe)
Besi ada di dalam tanah dan batuan, kebanyakan dalam ferric oxide (Fe2O3) yang tidak mudah larut. Juga dalam hal tertentu berbentuk ferrous carbonat (FeCO3) yang sedikit larut dalam air. Karena air tanah umumnya mengandung CO2 tinggi, FeCO3 menjadi larut dalam air. Air yang mengandung besi bila kontak dengan udara, oksigen dari udara akan larut dan air menjadi keruh sehingga estetika air menjadi tidak menyenangkan. Hal ini disebabkan karena oksodasi terhadap besi menjadi bentuk Fe3+ yang berbentuk koloid. Untuk mengikat besi dalam air dapat menggunakan klor (sebagai disinfektan). Air yang mengandung besi dalam jumlah yang tinggi akan mempengaruhi pekerjaan perpipaan dengan tumbuhnya bakteri dalam sistem perpipaan, menimbulkan warna pada air dan besi dalam air juga menyebabkan rasa logam pada air. Kandungan besi maksimum dalam air minum adalah 0,3 mg/liter. -
Mangan (Mn)
Mangan yang berada di dalam tanah berbentuk MnO2 dan tidak larut dalam air yang mengandung CO2 tinggi. Air yang mengandung mangan ini akan menimbulkan rasa dan bau logam, menyebabkan noda pada pakaian yang dicuci dan menimbulkan endapan dan korosi pada perpipaan. Kandungan mangan dalam air berbentuk Mangan bikarbonat. Untuk mengikat zat Mangan bikarbonat ini, biasanya dibubuhkan klor sebagai zat disinfektan. Sehingga banyaknya pembubuhan zat disinfektan ini sangat dipengaruhi oleh kandungan Mangan bikarbonat.
Reaksi antara Mangan bikarbonat dengan klor akan menghasilkan kandungan Mangan Dioksida yang jika mengendap akan berwarna coklat kehitaman dan menyebabkan air menjadi keruh. Mangan Dioksida ini biasanya mengendap di
pipa-pipa terutama pada bagian yang berlekuk, seperti kran-kran penutup dan ventil-ventil keamanan. Efek negatif yang terasa bila air mengandung kadar mangan yang cukup tinggi adalah pakaian yang dicuci akan berwarna kuning atau kecoklatan (terutama pakaian yang berwarna putih).
- Zat Organik (KMnO4)
Zat organik dihasilkan oleh alga, mikroorganisme pengurai dalam proses dekomposisi (organisme yang sudah mati), humus tanah dan feces. Akibat yang ditimbulkan terhadap kenyamanan air adalah menimbulkan rasa dan bau yang kurang enak. Dan terhadap sistem perpipaan dapat menimbulkan korosivitas.
Sistem Pengolahan Air Minum
Pada umumnya Instalasi Pengolahan Air Minum merupakan suatu sistem yang mengkombinasikan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan disinfeksi serta dilengkapi dengan pengontrolan proses juga instrumen pengukuran yang dibutuhkan. Instalasi ini harus didesain untuk menghasilkan air yang layak dikonsumsi masyarakat bagaimanapun kondisi cuaca dan lingkungan. Selain itu, sistem dan subsistem dalam instalasi yang akan didesain harus sederhana, efektif, dapat diandalkan, tahan lama, dan murah dalam pembiayaan (Kawamura, 1991).
Tujuan dari sistem pengolahan air minum yaitu untuk mengolah sumber air baku menjadi air minum yang sesuai dengan standar kualitas, kuantitas, dan kontinuitas. Tingkat pengolahan air minum ini tergantung pada karakteristik sumber air baku yang digunakan. Sumber air baku berasal dari air permukaan dan air tanah. Air permukaan cenderung memiliki tingkat kekeruhan yang cukup tinggi dan adanya kemungkinan kontaminasi oleh mikroba yang lebih besar. Untuk pengolahan sumber air baku yang berasal dari air permukaan ini, unit filtrasi hampir selalu diperlukan. Sedangkan air tanah memiliki kecenderungan untuk tidak terkontaminasi dan adanya padatan tersuspensi yang lebih sedikit. Akan tetapi, gas terlarut yang ada pada air tanah ini harus dihilangkan, demikian juga kesadahannya (ion-ion kalsium dan magnesium).
Eksplorasi air tanah secara besar-besaran sebagai sumber air baku tidak memungkinkan lagi karena selain air tanah dangkal telah banyak terpakai, pemakaian air tanah dalam akan membahayakan masyarakat sekitar. Penggunaan air tanah dalam akan menimbulkan ruang kosong di dalam tanah. Ruang kosong ini akan sangat rentan terhadap goyangan lempeng bumi yang akan mengakibatkan kelongsoran. Dengan pertimbangan tersebut, eksplorasi air ditekankan pada peningkatan eksplorasi air permukaan dari sungai-sungai yang ada.