STUDI PROSES PENGOLAHAN AIR MINUM IPA NGARES PDAM TIRTA DHARMA KOTA TRENGGALEK
advertisement
Laporan Kerja Praktik Lapangan “STUDI PROSES PENGOLAHAN AIR MINUM IPA NGARES PDAM TIRTA DHARMA KOTA TRENGGALEK” Diajukan untuk memenuhi Persyaratan mata kuliah Praktek Kerja Lapangan Pada Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya Disusun Oleh : FEBRI NURFITRIANA H75215016 PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN AMPEL SURABAYA 2018 HALAMAN PERSETUJUAN KERJA PRAKTEK STUDI PROSES PENGOLAHAN AIR MINUM IPA NGARES PDAM TIRTA DHARMA KOTA TRENGGALEK Disusun Oleh: Febri Nurfitriana H75215016 Menyetujui, Dosen Pembimbing Dyah Ratri Nurmaningsih, S.T., M.T NIP. 198503222014032003 i HALAMAN PENGESAHAN Menyatakan bahwa Laporan Mata Kuliah Praktek Kerja Lapangan yang Berjudul “Studi Proses Pengolahan Air Minum IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kota Trenggalek” ini dikerjakan oleh: Nama : Febri Nurfitriana NIM : H75215016 Telah disetujui dan disahkan pada Hari : ................................... Tanggal : ................................... Menyetujui, Dosen Pembimbing Dyah Ratri Nurmaningsih, S.T., M.T NIP. 198503222014032003 Dosen Penguji 1 Rr. Diah Nugraheni Setyawati, S.T., M.T NIP. 198205012014032001 Dosen Penguji 2 Erry Ikha Rofita, S.T., M.P NIP. 198709022014032004 Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Abdul Hakim, ST, MT NIP. 198008062014031002 ii KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, maka penyusunan pembuatan laporan Kerja Praktik telah selesai pada waktu yang ditentukan.pada kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Abdul Hakim, S.T., M.T, selaku Ketua Prodi Teknik Lingkungan. 2. Bapak Arqowi Pribadi, S.T., M.Eng, selaku Koordinator Kerja Praktik Lapangan Prodi Teknik Lingkungan. 3. Dyah Ratri Nurmaningsih, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing Kerja Praktik Lapangan atas arahan dan bimbingan selama ini. 4. Ibu Rr. Diah Nugraheni Setyowati., S.T., M.T dan Ibu Erry Ikha Rofita, S.T., M.P, selaku dosen peguji praktik kerja lapangan. 5. Bapak Teguh Budi Santoso, selaku Pembimbing Lapangan serta Kasubag Produksi dan Pengolahan IPA Ngares PDAM Tirta Dharma. 6. Kedua Orang tuaku dan adikku atas doa, amanah, kepercayaan, perhatian, kasih sayang dan dorongan selama ini. 7. Kawan-kawanku Teknik Lingkungan yang telah membantu dan memberikan semangat dalam penyelesaian laporan. 8. Serta segenap pihak yang turut membantu dalam penyusunan laporan ini. Dalam laporan ini, penulis sangat menyadari bahwa masih terdapat berbagai kekurangan pada penyusunannya, untuk itu penulis mengharapkan masukan dari berbagai pihak berupa saran dan kritik yang membangun dalam usaha perbaikan di masa mendatang. Penulis berharap agar laporan ini dapat bermanfaat dan berguna bagi pembaca sekalian, terima kasih. Surabaya, Juli 2018 Penulis, iii DAFTAR ISI HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... ii KATA PENGANTAR ............................................................................... iii DAFTAR ISI .............................................................................................. iv DAFTAR TABEL ...................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vi BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Identifikasi Masalah ...................................................................... 3 1.3 Rumusan Masalah ......................................................................... 3 1.4 Tujuan ........................................................................................... 3 1.5 Ruang Lingkup ............................................................................. 4 1.6 Manfaat ......................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 6 2.1 Air ................................................................................................. 6 2.2 Air Baku ........................................................................................ 6 2.3 Proses Pengolahan Air Minum ................................................... 14 2.4 Air Minum .................................................................................. 22 BAB III METODE KEGIATAN ............................................................ 23 3.1 Waktu dan Lokasi Praktik Kerja Lapangan ................................ 23 3.2 Metode Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan ............................ 23 BAB IV GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN .................................. 25 4.1 Sejarah dan Perkembangan PDAM Kabupaten Trenggalek ....... 25 4.2 Lokasi dan Bentuk Usaha PDAM Kabupaten Trenggalek ......... 25 4.3 Tugas Pokok dan Fungsi ............................................................. 28 4.4 Logo, Visi, Misi PDAM Tirta Dharma Trenggalek ................... 28 4.5 Struktur Organisasi PDAM Trenggalek ..................................... 30 iv BAB V PROSES PENGOLAHAN AIR MINUM IPA NGARES PDAM TIRTA DHARMA .................................................................................... 31 5.1 Kondisi Eksisting IPA Ngares .................................................... 31 5.2 Air Baku IPA Ngares .................................................................. 36 5.3 Proses Pengolahan Air Minum IPA Ngares ............................... 39 5.4 Air Minum IPA Ngares .............................................................. 56 BAB VI PENUTUP .................................................................................. 64 6.1 Kesimpulan ................................................................................. 64 6.2 Saran ........................................................................................... 64 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas .......................................... 7 Tabel 2.2 Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas ........................................ 11 Tabel 5.1 Dimensi Water Treatment Plant (WTP) Maswandi 50l/dtk ...... 33 Tabel 5.2 Kualitas Air Baku Sungai Bendungan ....................................... 37 Tabel 5.3 Spesifikasi Unit Intake ............................................................... 40 Tabel 5.4 Spesifikasi Unit Bak Pelepas Tekan .......................................... 42 Tabel 5.5 Spesifikasi Unit Prasedimentasi .................................................. 42 Tabel 5.6 Kriteria Unit Saringan Pasir Lambat .......................................... 43 Tabel 5.7 Kriteria Unit Koagulasi ............................................................... 44 Tabel 5.8 Spesifikasi PAC ........................................................................ 46 Tabel 5.9 Spesifikasi Pompa Dossing PAC .............................................. 47 Tabel 5.10 Kriteria Unit Flokulasi ............................................................ 49 Tabel 5.11 Kriteria Unit Sedimentasi ......................................................... 50 Tabel 5.12 Kriteria Unit Filtrasi ................................................................. 52 Tabel 5.13 Kriteria Proses Pencucian Media Filter .................................... 54 Tabel 5.14 Reservoar di IPA Ngares ........................................................... 56 vi DAFTAR GAMBAR Gambar 4.1 Lokasi Kantor Pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek ............................................................................ 26 Gambar 4.2 Peta Lokasi Kantor Pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek ............................................................................ 27 Gambar 4.3 Logo PDAM Tirta Dharma .................................................... 28 Gambar 4.4 Struktur Organisasi PDAM Tirta Dharma Trenggalek .......... 30 Gambar 5.1 IPA Paket/WTP Maswandi 50 l/dtk ....................................... 31 Gambar 5.2 Diagram Alir Pengolahan ....................................................... 32 Gambar 5.3 WTP Maswandi 50 l/dtk ........................................................ 34 Gambar 5.4 Bangunan Intake .................................................................... 41 Gambar 5.5 Bangunan Bak Pelepas Tekan ( BPT ) ................................... 42 Gambar 5.6 Bangunan Prasedimentasi ...................................................... 43 Gambar 5.7 Bangunan Saringan Pasir Lambat ( SPL ) .............................. 44 Gambar 5.8 Bangunan Koagulasi dan Flash Mix ...................................... 45 Gambar 5.9 Tangki PAC dan Tangki Pengeceran PAC ............................ 47 Gambar 5.10 Pompa Dossing Larutan PAC .............................................. 48 Gambar 5.11 Bak Hasil Koagulasi ............................................................. 48 Gambar 5.12 Bak Flokulasi ........................................................................ 49 Gambar 5.13 Unit/Bak Sedimentasi ........................................................... 51 Gambar 5.14 Alur Prosedur Pengoperasian dan Perawatan Filter ............. 53 Gambar 5.15 Unit/Bak Filtrasi .................................................................... 54 Gambar 5.16 Desinfektan ........................................................................... 55 Gambar 5.17 Doser Desinfektan ................................................................ 55 Gambar 5.18 Reservoar .............................................................................. 56 vii i BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Semua aktivitas dan kehidupan manusia memerlukan air untuk menunjang keberlangsungannya. Air tidak hanya digunakan untuk mandi, masak, atau minum, tetapi juga digunakan untuk memenuhi kebutuhan industri dalam menunjang proses produksi barang. Sehingga fungsi dari air yang ada tidak hanya terbatas untuk memenuhi fungsi pemenuh kebutuhan utama, ekonomi dan sosial. Pemenuhan sosial yang erat kaitannya dengan kondisi air seperti kejernihan, kebersihan dan tidak mengganggu kesehatan. Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut, diperlukannya Instalasi Pengolahan Air Minum untuk mengolah dan menjamin kualitas air sebelum dikonsumsi oleh masyarakat. Dalam proses penyediaan air minum terdapat empat konsep dasar yang harus dipenuhi yaitu aspek kualitas, aspek kuantitas, aspek kontinuitas dan ekonomis untuk pemenuhan kebutuhan manusia. 1) Dalam aspek kuantitas, air minum harus tersedia dalam jumlah yang lebih, yaitu jumlah air harus lebih banyak dari kebutuhan manusia. 2) Dalam aspek kualitas, air yang tersedia harus memenuhi persyaratan kesehatan yang harus dipenuhi sebelum dikonsumsi oleh manusia. 3) Dalam aspek kontinuitas yaitu, siklus air harus tetap berputar dan tidak pernah hilang, dan 4) Dalam aspek ekonomis dimana nilai jual air dapat dijangkau di seluruh kalangan masyarakat (Ali, 2014). Selain empat aspek tersebut, kualitas air minum yang baik dapat diperoleh dengan diproses terlebih dahulu sebelum dikonsumsi. Air minum yang sehat, baik dan layak untuk dikonsumsi wajib memenuhi kriteria persyaratan, seperti kriteria fisik, kimia, maupun kriteria bakteriologis. Air yang dikonsumsi tidak boleh mengandung zat-zat mineral atau zat kimia tertentu dalam jumlah yang tidak wajar atau melampaui ambang batas yang telah ditentukan serta tidak mengandung racun (Wulandari, 2017). Proses yang dilakukan sebelum air dikonsumsi biasanya dilakukan oleh Perusahaan Daerah Air Minum atau yang biasa disebut dengan PDAM. Dalam pengolahannya PDAM akan membangun water treatment plant untuk memproses air baku yang berasal dari mata air 1 maupun sungai. Proses pengolahan air minum pada Instalasi Air Minum melalui beberapa proses, seperti prasedimentasi, flokulasi, koagulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfektan. Dengan proses pengolahan yang kompleks pada Instalasi Pengolahan Air, maka air yang dihasilkan akan sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah dan Menteri kesehatan Republik Indonesia. Kabupaten Trenggalek merupakan kota kecil yang dikelilingi oleh pegunungan, sehingga air minum yang ada masih tergolong baik dan layak konsumsi. Tetapi ada beberapa permasalahan, dimana pusat Kota Trenggalek merupakan daerah dataran rendah sehingga sumber air yang kurang mencukupi dan kurang layak konsumsi, sehingga perlu adanya proses pengolahan sebelum air dikonsumsi. Untuk mengatasi masalah tersebut Pemeritah Kota Trenggalek membangun water treatment plant yang ada di Ngares untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan air minum yang layak konsumsi. Pemenuhan akan kebutuhan air minum dapat dilakukan dan dilaksanakan dengan banyak cara, disesuaikan dengan teknologi serta sarana dan prasarana yang ada. Menurut Peraturan Pemerintah No. 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) dapat direalisasikan dengan jaringan perpipaan dan jaringan non perpipaan. SPAM atau yang biasa disebut dengan Sistem Penyediaan Air Minum perpipaan biasanya dikelola oleh daerah melalui Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) sedangkan Sistem Penyediaan Air Minum non perpipaan akan dikelola oleh masyarakat secara individu maupun secara berkelompok. PDAM di Kabupaten Trenggalek merupakan BUMD (Badan Usaha Milik Daerah) yang dikelola oleh Pemerintah Daerah Trenggalek dengan nama PDAM Tirta Dharma. Dalam pengelolaan air minum, PDAM Tirta Dharma memperhatikan kuantitas air yang mencukupi dan kualitas yang memenuhi baku mutu berdasarkan PERMENKES Republik Indonesia Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Peraturan tersebut menjelaskan bahwa air minum yang baik, sehat dan layak untuk dikonsumsi harus memenuhi beberapa kriteria persyaratan, seperti kriteria fisik, kimia dan kriteria mikrobiologi. Penjelasan kriteria persyaratan tersebut antara lain adalah air yang digunakan haruslah jernih (tidak keruh), tidak berwarna, tawar (tidak berasa), memiliki pH netral, tidak adanya zat kimia beracun, tingkat kesadahan air rendah, 2 dan tidak boleh mengandung bakteri patogen seperti bakteri Escherichia coli (Wulandari, 2017). Dalam memenuhi standar proses pengolahan maka perlu diadakannya studi proses pengolahan air minum dengan menggunakan metode wawancara maupun langsung dengan melihat kondisi yang ada kemudian dievaluasi apa yang menjadi permasalahan. Hal-hal tersebut merupakan standar yang harus diterapkan dalam proses pengolahan air minum PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek dan dalam meningkatkan kualitas produksinya. Oleh karena itu perlu dilakukan “Studi Proses Pengolahan Air Minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma”, sehingga dapat meningkatkan kualitas produksi air minum di PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek. 1.2 Identifikasi Masalah Identifikasi masalah pada IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek adalah sebagai berikut: 1. Kualitas air baku dan kuantitas air baku untuk air minum 2. Proses pengolahan air baku menjadi air minum 3. Kualitas dan kuantitas air minum yang dihasilkan 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penulisan laporan praktik kerja lapangan ini adalah: 1. Bagaimana kualitas dan kuantitas air baku di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek? 2. Bagaimana proses pengolahan air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek? 3. Bagaimana kualitas dan kuantitas air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek? 1.4 Tujuan Tujuan dilaksanakannya praktik kerja lapangan adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui kuantitas dan kualitas air baku di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek 3 2. Untuk mengetahui proses pengolahan air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek 3. Untuk mengetahui kuantitas dan kualitas air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek 1.5 Ruang Lingkup Masalah pokok dalam penelitian ini berkaitan dengan proses pengolahan air minum di PDAM Tirta Dharma, Kota Trenggalek. Penelitian ini berusaha untuk mengetahui bagaimana air baku diolah menjadi air minum dengan menggunakan Water Treatment Plant (WTP) yang ada. Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka masalah-masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Bagaimana kualitas air baku yang digunakan dan berapa kuantitasnya. 2. Bagaimana proses pengolahan air tersebut sehingga bisa dikonsumsi. 3. Bagaimana kualitas air hasil pengolahan dan berapa kuantitasnya. 4. Apakah kualitas air minum yang dihasilkan sudah sesuai dengan baku mutu yang ada. 1.6 Manfaat Diharapkan dengan adanya kegiatan praktik kerja lapangan ini dapat memberikan manfaat kepada pihak-pihak yang terkait di dalamnya. Manfaat tersebut antara lain: 1. Manfaat Akademik a. Bagi Mahasiswa Mahasiswa mendapat pelajaran paktis di lapangan serta dapat membandingkan ilmu yang didapatkan saat kuliah dengan ilmu di lapangan kerja. Sehingga mahasiswa dapat mempersiapkan diri dalam menghadapi dunia kerja. b. Bagi Universitas Untuk menjalin relasi dalam dunia kerja antara Universitas dengan PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek 2. Manfaat Teknis 4 PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek dapat menerima masukan dari mahasiswa yang nantinya dapat digunakan untuk kemajuan PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek, Khususnya pada IPA Ngares. 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Dalam kehidupan, mahkluk hidup memerlukan air sebagai komponen penting dalam pemenuhan kebutuhan pokoknya dan tanpa adanya air maka kehidupan tidak dapat berjalan. Manusia membutuhkan air dalam dua hal, yang pertama adalah sebagai pemenuhan terhadap kebutuhan manusia sebagai makhluk hayati dan yang kedua adalah sebagai pemenuhan kebutuhan manusia sebagai makhluk berbudaya. Pemenuhan air manusia dalam konteks mahkluk hayati adalah manusia tidak terlepas dari peran penting air sebagai penunjang berbagai proses metabolisme yang ada di dalam tubuh manusia, baik dalam medium proses dan sebagai alat transportasi dari bagian tubuh yang satu kebagian tubuh yang lain, maupun sebagai komponen-komponen zat yang ikut serta dalam reaksi kimia yang terjadi saat proses metabolisme dalam tubuh (Patimah, 2009). Definisi air dijelaskan dalam Peraturan Pemerintah Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008, air merupakan salah satu sumberdaya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi agar dapat tetap bermanfaat bagi hidup dan kehidupan manusia serta makhluk hidup. Air adalah semua air yang terdapat pada, diatas, ataupun dibawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan, dan air laut yang berada di darat. 2.2 Air Baku Air baku adalah air yang digunakan untuk input pengolahan air minum dalam Instalasi Pengolahan Air. Sumber air baku biasanya berasal dari air permukaan, seperti sungai, danau, rawa dan mata air. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum, air baku adalah air yang berasal dari sumber air permukaan, air tanah, air hujan dan air laut yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum. Kualitas air baku di Indonesia di bedakan menjadi 4 jenis, berdasarkan 6 Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 pasal 8, menjelaskan tentang klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas, yaitu: 1. Klasifikasi kelas satu, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntakan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 2. Klasifikasi kelas dua, yaitu 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; 3. Klasifikasi kelas tiga, yaitu 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; 4. Klasifikasi kelas empat, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Kriteria baku mutu air yang dimaksud pada setiap kelas air berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air ditunjukkan pada tabel 2.1 sebagai berikut: Tabel 2.1. Kriteria Baku Mutu Air Berdasarkan Kelas (PP No. 82 Th 2001) Kelas Parameter Satuan Keterangan I II III IV C deviasi 3 deviasi 3 deviasi 3 deviasi 5 Residu Terlarut mg/L 1000 1000 1000 2000 Residu Tersuspensi mg/L 50 50 400 400 FISIKA Temperatur o Deviasi temperatur dari keadaan alamiahnya Bagi pengolahan air minum secara konvensional, residu tersuspensi ≤ 5000 mg/L 7 Kelas Parameter Satuan Keterangan I II III IV 6-9 6-9 6-9 5-9 Apabila secara alamiah di luar rentang tersebut, maka ditentukan berdasarkan kondisi alamiah KIMIA ANORGANIK pH BOD mg/L 2 3 6 12 - COD mg/L 10 25 50 100 - DO mg/L 6 4 3 0 Total fosfat sbg P mg/L 0,2 0,2 1 5 - NO3 sebagai N mg/L 10 10 20 20 - NH3-N mg/L 0,5 (-) Arsen mg/L 0,05 1 1 1 - Kobalt mg/L 0,2 0,2 0,2 0,2 - Barium mg/L 1 (-) (-) (-) - Boron mg/L 1 1 1 1 - Selenium mg/L 0,01 0,05 0,05 0,05 - Kadmium mg/L 0,01 0,01 0,01 0,01 - Khrom (VI) mg/L 0,05 0,05 0,05 1 - Tembaga mg/L 0,02 0,02 0,02 0,2 Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Cu ≤ 1 mg/L Besi mg/L 0,3 (-) (-) (-) Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Fe ≤ 5 mg/L Timbal mg/L 0,03 0,03 0,03 1 Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Pb ≤ 0,1 (-) (-) Angka batas minimum Bagi perikanan, kandungan ammonia bebas untuk ikan yang peka ≤ 0,02 mg/L sebagai NH3 8 Kelas Parameter Satuan Keterangan I II III IV mg/L Mangan mg/L 0,1 (-) (-) (-) - Air Raksa mg/L 0,001 0,002 0,002 0,005 - Seng mg/L 0,05 0,05 0,05 2 Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Zn ≤ 5 mg/L Khlorida mg/L 600 (-) (-) (-) - Sianida mg/L 0,02 0,02 0,02 (-) - Fluorida mg/L 0,5 1,5 1,5 (-) - Nitrit sebagai N mg/L 0,06 0,06 0,06 (-) Bagi pengolahan air minum secara konvensional, NO2-N ≤ 1 mg/L Sulfat mg/L 400 (-) (-) (-) - Khlorin bebas mg/L 0,03 0,03 0,03 (-) Bagi ABAM dipersyaratkan Belerang sebagai H2S mg/L 0,002 0,002 0,002 (-) Bagi pengolahan air minum secara konvensional, S sebagai H2S < 0,1 mg/L - Fecal coliform Jml/ 100 ml 100 1000 2000 2000 - Total coliform Jml/ 100 ml 1000 5000 10000 10000 Bagi pengolahan air minum secara konvensional, fecal coliform ≤ 2000 Jml/100 ml dan total coliform ≤ 10000 Jml/100 ml tidak MIKROBIOLOGI RADIOAKTIVITAS - Gross – A Bq/L 0,1 0,1 0,1 0,1 - - Gross – B Bq/L 1 1 1 1 - µg/L 1000 1000 1000 (-) - KIMIA ORGANIK Minyak dan Lemak 9 Kelas Parameter Satuan Keterangan I II III IV Detergen sebagai MBAS µg/L 200 200 200 (-) - Senyawa Fenol sebagai fenol µg/L 1 1 1 (-) - BHC µg/L 210 210 210 (-) - Aldrin/ Dieldrin µg/L 17 (-) (-) (-) - Chlordane µg/L 3 (-) (-) (-) - DDT µg/L 2 2 2 2 - Heptachlor dan heptachlor epoxide µg/L 18 (-) (-) (-) - Lindane µg/L 56 (-) (-) (-) - Methoxychlor µg/L 35 (-) (-) (-) - Endrin µg/L 1 4 4 (-) - Toxaphan µg/L 5 (-) (-) (-) - Sumber: Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Keterangan: mg = milligram μg = mikrogram ml = milliliter L = liter Bq = Bequerel MBAS = Methylene Blue Active ABAM= Air Baku untuk Air Minum Logam berat merupakan logam yang terlarut dalam air. Nilai di atas merupakan batas maksimumyang digunakan. Kecuali untuk nilai pH dan nilai DO. Bagi nilai pH merupakan nilai rentang yang tidak boleh kurang atau lebih dari nilai yang tercantum sedangkan nilai DO merupakan batas minimum. 10 Arti (-) di atas menyatakan bahwa untuk kelas termaksud, parameter tersebut tidak dipersyaratkan. Tanda ≤ adalah lebih kecil atau sama dengan Tanda < adalah lebih kecil. Sedangkan kriteria baku mutu air yang dimaksud untuk setiap kelas air berdasarkan Perda Provinsi Jawa Timur No. 2 tahun 2008 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air di Provinsi Jawa Timur dapat dilihat pada tabel 2.2 sebagai berikut: Tabel 2.2. Kriteria Bak Mutu Air Berdasarkan Kelas (Perda Provinsi Jawa Timur No. 2 Th 2008) Parameter FISIKA Temperatur Residu Terlarut Residu Tersuspensi Satuan Kelas I II III IV C deviasi 3 deviasi 3 deviasi 3 deviasi 5 mg/L mg/L 1000 50 1000 50 1000 400 2000 400 6-9 6-9 6-9 5-9 o KIMIA ANORGANIK pH BOD COD DO Total fosfat sbg P NO3 sebagai N NH3-N mg/L mg/L mg/L mg/L 2 10 6 0,2 3 25 4 0,2 6 50 3 1 12 100 0 5 mg/L mg/L 10 0,5 10 (-) 20 (-) 20 (-) Arsen Kobalt Barium mg/L mg/L mg/L 0,05 0,2 1 1 0,2 (-) 1 0,2 (-) 1 0,2 (-) Keterangan Deviasi temperature dari keadaan alamiahnya Bagi pengolahan air minum secara konvensional, residu tersuspensi ≤ 5000 mg/L Apabila secara alamiah di luar rentang tersebut, maka ditentukan berdasarkan kondisi alamiah Angka batas minimum Bagi perikanan, kandungan ammonia bebas untuk ikan yang peka ≤ 0,02 mg/L sebagai NH3 11 Parameter Satuan Kelas II III 1 1 0,05 0,05 0,01 0,01 0,05 0,05 0,02 0,02 Boron Selenium Kadmium Khrom (VI) Tembaga mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L I 1 0,01 0,01 0,05 0,02 Besi mg/L 0,3 (-) (-) (-) Timbal mg/L 0,03 0,03 0,03 1 Mangan Air Raksa Seng mg/L mg/L mg/L 0,1 0,001 0,05 (-) 0,002 0,05 (-) 0,002 0,05 (-) 0,005 2 Khlorida Sianida Fluorida Nitrit sebagai N mg/L mg/L mg/L mg/L 600 0,02 0,5 0,06 (-) 0,02 1,5 0,06 (-) 0,02 1,5 0,06 (-) (-) (-) (-) Sulfat Khlorin bebas mg/L mg/L 400 0,03 (-) 0,03 (-) 0,03 (-) (-) Belerang sebagai H2S mg/L 0,002 0,002 0,002 (-) 100 1000 2000 2000 1000 5000 10000 10000 0,1 1 0,1 1 0,1 1 0,1 1 MIKROBIOLOGI - Fecal Jml/ coliform 100 ml - Total coliform Jml/ 100 ml RADIOAKTIVITAS - Gross – A Bq/L - Gross – B Bq/L IV 1 0,05 0,01 1 0,2 Keterangan Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Cu ≤ 1 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Fe ≤ 5 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Pb ≤ 0,1 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Zn ≤ 5 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, NO2-N ≤ 1 mg/L Bagi ABAM tidak dipersyaratkan Bagi pengolahan air minum secara konvensional, S sebagai H2S < 0,1 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, fecal coliform ≤ 2000 Jml/100 ml dan total coliform ≤ 10000 Jml/100 ml 12 Parameter Satuan KIMIA ORGANIK Minyak dan µg/L Lemak Detergen µg/L sebagai MBAS Senyawa Fenol µg/L sebagai fenol BHC µg/L Aldrin/ µg/L Dieldrin Chlordane µg/L DDT µg/L Heptachlor dan µg/L heptachlor epoxide Lindane µg/L Methoxychlor µg/L Endrin µg/L Toxaphan µg/L Kelas Keterangan I II III IV 1000 1000 1000 (-) - 200 200 200 (-) - 1 1 1 (-) - 210 17 210 (-) 210 (-) (-) (-) - 3 2 18 (-) 2 (-) (-) 2 (-) (-) 2 (-) - 56 35 1 5 (-) (-) 4 (-) (-) (-) 4 (-) (-) (-) (-) (-) - Sumber: Peraturan daerah Provinsi Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Keterangan: mg = milligram µg = mikrogram ml = milliliter L = liter Bq = Bequerel MBAS = Methylene Blue Active ABAM= Air Baku untuk Air Minum Logam berat merupakan logam yang dapat terlarut di dalam air. Nilai di atas merupakan nilai batas maksimum yang diperbolehkan. Kecuali untuk nilai pH dan nilai DO. Bagi parameter pH merupakan nilai rentang yang tidak boleh kurang atau lebih dari nilai yang tercantum sedangkan nilai DO merupakan batas minimum yang diperbolehkan. Arti (-) di atas menyatakan bahwa untuk kelas termaksud, parameter tersebut tidak dipersyaratkan. 13 Tanda ≤ adalah lebih kecil atau sama dengan Tanda < adalah lebih kecil 2.3. Proses Pengolahan Air Minum Air minum adalah kebutuhan utama dalam kehidupan manusia yang memerlukan kualitas yang sehat dan kuantitas yang cukup serta kontinu. Munculnya masalah yang signifikan di perdesaan maupun perkotaan terkait kualitas air minum yang telah didistribusikan kepada masyarakat menyebabkan terganggunya proses penyelenggaraan dalam pengembangan air minum. Pengolahan air adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk merubah sifat-sifat (karakteristik) air sehingga memenuhi standar kualitas baku mutu air yang sudah ditentukan sebelumnya. Pada proses pengolahan air minum lengkap terdapat 3 (tiga) proses pengolahan menurut (Joko, 2010), yaitu: a. Pengolahan Fisik Pengolahan secara fisika memiliki tujuan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar, penyisihan lumpur dan pasir, mengurangi zat-zat organik yang ada pada air yang akan diolah. Pengolahan secara fisik dilakukan tanpa penambahan zat kimia. b. Pengolahan Kimia Pengolahan secara kimia memiliki tujuan untuk membantu mempercepat proses pengolahan selanjutnya, misalnya pembubuhan tawas untuk mengurangi kadar kekeruhan yang ada dalam air. c. Pengolahan Biologis Pengolahan secara biologis memiliki tujuan untuk membunuh atau memusnahkan bakteri-bakteri penyakit yang ada dalam air, misalnya bakteri e-collie yang menyebabkan sakit perut. Salah satu pengolahannya adalah dengan menambahkan desinfektan kaporit pada proses pengolahan air minum. 14 2.3.1. Pengolahan Fisik 1. Prasedimentasi Bangunan prasedimentasi digunakan untuk mengendapkan partikel diskrit yang terkandung didalam air. Partikel diskrit adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk selama proses pengendapan. Bangunan prasedimentasi direkomendasikan dalam pengolahan air baku jika tingkat kekeruhan dari air baku lebih dari 10.000 NTU. Efisiensi removal dapat mencapai 40-60% (Joko, 2010). 2. Flokulasi Flokulasi atau yang biasa disebut dengan pengadukan lambat adalah proses terbentuknya penggumpalan flok-flok yang lebih besar yang akan mengendap di dasar bak pengendapan (sedimentasi). Proses ini dilakukan setelah proses koagulasi atau flash mixing. Pada proses flokulasi dilakukan dengan pengadukan mekanis ataupun menggunakan baffle atau bak penyekat (Joko, 2010): a) Pengadukan mekanis Vertikal Shaf dengan menggunakan turbin atau Propeller Type Blade Type Balde dengan Shaf Horizontal b) Pengadukan bak penyekat (Baffle Type Basins) Horizontal Channel Baffle Vertically Channel Baffle 3. Sedimentasi Sedimentasi merupakan proses pemisahan suspensi padatan encer (padatcair) menjadi fluida yang lebih jernih dan suspensi yang lebih pekat menggunakan gaya gravitasi. Dalam pengolahan air sedimentasi digunakan untuk memisahkan partikel padatan atau kotoran yang terflokulasi atau terkoagulasi (Husaeni, 2012). Tipe-tipe bak sedimentasi yang digunakan adalah: a. Rectangular Tanks (bak segi empat) b. Circular Tanks c. Hooper Bottom Tanks 15 Selain tipe bak yang digunakan pada bak sedimentasi juga terdapat tipe-tipe pengendapan yang ada (Joko, 2010): a. Pengendapan Partikel Diskrit Pengendapan partikel diskrit adalah pengendapan yang terjadi akibat adanya gaya gravitasi yang mempunyai kecepatan pengendapan relatif konstan tanpa dipengaruhi oleh adanya perubahan ukuran partikel dan berat jenis. b. Pengendapan Partikel Flok Pengendapan partikel flok adalah pengendapan yang terjadi akibat adanya gaya gravitasi dan mempunyai percepatan pengendapan per-satuan waktu sesuai dengan pertambahan ukuran partikel flokulan. 4. Filtrasi Filtrasi adalah proses penyaringan partikel secara fisik, kimia, dan biologi untuk memisahkan atau menyaring partikel yang tidak terendapkan di sedimentasi melalui media berpori. Media yang digunakan dalam filtrasi adalah pasir, karena mudah diperoleh dan ekonomis. Selain pasir, media penyaring lain seperti karbon aktif, athracite, coconut shell dan lain-lain. Prinsip-prinsip filtrasi yang digunakan yaitu (Joko, 2010): a. Penyaringan Mekanis Pada proses penyaringan mekanis biasanya terjadi pada proses filter cepat proses filter lambat. Penyaringan atau filtrasi ini biasanya menggunakan media pasir yang memiliki ruang antar pasir (pori-pori) yang cukup kecil. Celah pada pori-pori penyaringan mekanis yang kecil membuat partikel yang memiliki ukuran butiran-butiran lebih besar dari pada ruang yang ada antara pasir media dapat tertahan atau tersaring oleh pasir. Proses filtrasi yang terjadi di ruang antar butir akan semakin sempit dan diperkecil oleh partikel yang tersaring sebelumnya pada media yang digunakan pada filter. Flok-flok yang terbentuk dan tidak dapat diendapkan pada proses sedimentasi sebelumnya kemudian akan diendapkan pada filter ini dengan menahan flok-flok yang terbentuk pada lapisan paling pasir yang 16 kemudian membentuk lapisan-lapisan penutup yang dapat menahan partikel flok lainnya yang memiliki ukuran lebih kecil dari sebelumnya. b. Pengendapan Pada filter lambat biasanya terjadi poses pengendapan. Ruang-ruang yang ada antara butir media pasir memiliki fungsi sebagai bak pengendap berukuran kecil. Pada proses ini terjadi proses pengendapan secara fisika (adsorbsi), dimana partikel yang memiliki ukuran flok sangat kecil, koloid-koloid dan beberapa macam mikroorganisme seperti bakteri dapat mengendap di dalam celah ruang antar butir dan juga akan melekat dan menempel pada butirbutir pasir media filter. c. Biological Action Pada medis pasir lambat juga terjadi proses biological action. Organisme-organisme yang banyak terkandung di dalam air, seperti plankton, dan algae yang menjadi bahan makanan bagi berbagai jenis mikroorganisme tertentu. Diatas media filter akan terbentuk lapisan lendir filter (smudt decke) yang disebabkan oleh adanya organismeorganisme tersebut. Lapisan lendir filter (smudt decke) ini akan membuat mikrorganisme-mikroorganisme yang terkandung di dalam air akan menempel dan tertinggal disitu, sehingga mikroorganisme/bakteri tidak akan ada dan terkandung dalam air filtrat. Selain proses filtrasi yang terjadi, dijelaskan juga jenis-jenis saringan yang digunakan dalam filtrasi (Joko, 2010): 1. Saringan Pasir Lambat (Slow Sand Filter) Slow Sand Filter atau yang biasa disebut dengan saringan pasir lambat ini biasanya terbuat dari bahan pasir halus dengan ukuran efektif yang dimiiki sekitar 0,2 – 0,4 mm. Definisi ukuran efektif yaitu ukuran ayakan yang mampu meloloskan sebanyak 10% (P10) dari keseluruhan butir pasir yang ada. Pada saringan pasir lambat proses mikrobiologis biasanya terjadi pada 17 permukaan filter dan sangat mendominasi. Kontruksi filter yang luas diperlukan untuk menahan kehilangan tekanan tinggi dan dapat menghasilkan aliran air yang sangat rendah sekitar 0,12 – 0,32 m/jam. Bagian atas filter dengan tebal rata-rata 3 – 5 cm akan diambil untuk dicuci diluar, pencucian filter dilakukan secara periodik (biasanya sekali sebulan). Pembangunan saringan pasir ini biasanya membutuhkan lahan yang cukup luas dan juga dana yang cukup tinggi. Saringan pasir lambat (SPL) ini tidak berfungsi dengan baik apabila kekeruhan cukup tinggi. Kekeruhannya ini menyebabkan tersumbatnya permukaan saringan, sehingga backwash lebih sering dilakukan pada SPL daripada filter lainnya. 2. Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter) Pasir silika biasanya digunakan pada saringan pasir cepat (Rapid Sand Filter) dengan ketinggian filter sekitar 0,6 – 0,75 m. Ukuran pasir yang biasanya digunakan adalah 0,36 – 0,6 mm. Backwash digunakan untuk pencucian filter pasir cepat dimana air dialirkan dari bawah media ke arah atas. Kotoran-kotoran ataupun endapan suspensi yang tertinggal pada filter akan ikut terekspansi dan bersama air pencuci dikeluarkan melalui gutter. 2.3.2. Pengolahan Kimia 1. Koagulasi Koagulasi adalah proses penambahan koagulan ke dalam air baku yang dilanjutkan dengan pengadukan cepat (flash mixing) yang bertujuan untuk mencapurkan koagulan dengan air baku yang mengandung koloid atau yang biasa disebut dengan partikel-partikel halus. Koloid atau partikel-partikel halus bersifat stabil dalam air sehingga membutuhkan penambahan koagulan untuk menonstabilkan muatannya agar terjadi gaya tarik menarik antar koloid dan akhirnya membentuk flok-flok yang lebih besar. Setelah terbentuk flok-flok yang cukup besar untuk memisahkannya dengan air baku dapat dilakukan dengan proses pendendapan atau sedimentasi. Sebelum masuk ke dalam bak sedimentasi air akan baku yang mengandung flok akan diaduk lambat dalam proses flokulasi. Untuk 18 meratakan pencampuran zat koagulan dan pembentukan flok, maka dilakukan pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Pengadukan dengan memanfaatkan gaya hidrolis air yakni memanfaatkan turbulensi dalam pipa dan menggunakan terjunan air. Pembubuhan dilakukan sesaat sebelum air diterjunkan sehingga air yang terjun telah mengandung koagulan dan kemudian siap untuk dicampurkan dengan cara diaduk (Joko, 2010). Koagulan yang digunakan pada proses koagulasi yakni: a. Aluminium Sulfat Aluminium sulfat mempunyai rumus kimia Al2(SO4)3.18H2O. proses pengolahan air sering menggunakan aluminium sulfat sebagai koagulan. Aluminium yang terdapat di dalam air dapat bereaksi dengan garam. Penambahan kapur diperlukan untuk membuat reaksi alum, jika di dalam air tidak ada garam-garam alami. Koagulasi dengan menggunakan alum dapat berjalan pada rentang pH 6,5 – 8,5. b. Natrium Aluminat Natrium aluminat mempunya rumus kimia Na2Al2O4. Koagulan ini jarang digunakan karena harganya yang tidak terjangkau. Namun koagulan ini memeiliki keunggulan dapat menghilangkan korosifitas air. c. Koagulan Besi Koagulan besi yang umum digunakan yakni garam FeCl3. Untuk menghilangkan bau, rasa dan dapat menggunakan bahan kimia ferric sebagai koagulan, karena koagulan ini merupakan koagulan yang sangat baik. Selain tiga koagulan diatas Rosariwari (2013) juga menjelaskan PAC (Poly Alumminium Chlorida) sebagai koagulan untuk menurunkan kadar kekeruhan pada air baku. Polimer alumunium atau yang biasa disebut PAC adalah koagulan baru yang dihasilkan dari penelitian, riset dan pengembangan teknologi terbarukan pada pengolahan air untuk konsumsi. Rumus umum PAC yaitu (Al2(OH)nCl6-n)m. Aluminium merupakan unsur dasar kimia yang ada pada PAC. Alumunium pada PAC akan berikatan dengan unsur kimia lain menjadi 19 ikatan rantai molekul yang panjang sehingga dapat membentuk unit yang berulang. Dengan rantai polimer yang panjang dan muatan listrik positif yang tinggi serta berat molekulnya yang besar koagulan PAC dapat meremoval koloid lebih efisien karena dalam ikatan kimianya menggunakan prinsip penggabungan netralisasi dan kemampuan menjembatani antar partikel koloid. Pada dosis yang tinggi ataupun berlebih PAC masih dapat memperkecil flok-flok yang ada di dalam air sehingga memiliki koefisien removal yang tinggi. Rentang pH yang dihasilkan jika menggunakan PAC adalah 6 – 9, dimana ini merupakan salah satu yang menjadi keunggulannya. Selain pH yang dihasilkan koagulan PAC juga lebih baik dalam membentuk flok, sehingga flok yang dihasilkan relatif lebih besar daripada menggunakan koagulan lain. Dengan beberapa keuntungan diatas menjadikan tingkat penggunaan PAC pada proses pengolahan air lebih sedikit sehingga biaya yang dibutuhkan juga lebih sedikit. Sedangkan kelemahan penggunaan PAC adalah penyimpanan PAC cair memerlukan kondisi temperatur maksimal 40° C. PAC tidak keruh bila pemakaiannya berlebih, sedangkan koagulan utama (seperti alumunium sulfat, besi klorida dan ferro sulfat) bila dosis berlebihan bagi air akan keruh, akibat dari flok yang berlebihan. 2. Desinfeksi Desinfeksi adalah usaha yang dilakukan untuk mematikan mikroorganisme yang masih tersisa dalam proses pengolahan air, terutama pada bakteri pantogen. Terdapat beberapa cara yang digunakan dalam proses diinfeksi, yaitu kimia dan fisika. Pada proses desinfeksi kimia yang digunakan yaitu: kaporit, gas chloor, dan gas ozon. Sedangkan pada proses desinfeksi kimia yang digunakan adalah gelombang mikro dan ultraviolet (Joko, 2010). Pada proses desinfeksi syaratsyarat yang menjadi baku mutu adalah: a. Dapat memusnahkan berbagai jenis mikroorganisme pantogen yang terdapat di dalam air b. Dalam waktu singkat dapat membunuh kuman-kuman yang diinginkan 20 c. Harganya ekonomis dan dapat digunakan dengan mudah pada operasionalnya d. Setelah di berikan desinfektan air tidak boleh menjadi toksik e. Kadar dosis yang digunakan harus diperhitungkan terlebih dahulu agar residu (cadangan) yang dihasilkan dapat mengatasi terjadinya kontaminasi dalam air yang disalurkan. Pada proses desinfeksi biasanya menggunakan beberapa metode dibawah ini, (Joko,2010): 1) Klorinasi Senyawa yang paling sering digunakan dalam desinfeksi adalah klorin. Klorin merupakan senyawanoksidan yang bisa digunakan untuk mengoksidasi zat pencemar Fe dan Mn, amonia nitrogen, warna, dan menghilangkan rasa yang terdapat di dalam air. Gas klorin dan klorin cair atau senyawa klorin yang terdiri dari CaOCl2 dan Ca(OCl)2 biasa digunakan dalam proses desinfeksi. Senyawa klor yang bereaksi dengan air yang memiliki pH 5 dan 6 akan membentuk hypochlorous dan hydrochloric acids. Oksigen yang terbebaskan dari senyawa asam hypochlorous akan mengoksidasi beberapa bagian penting dari sel-sel bakteri sehingga menyebabkan kerusakan pada sel tersebut karena kandungan yang terdapat pada senyawa klor. 2) Ozonisasi Air yang telah di ozonisasi akan dilewatkan padafilter arang aktif. Arang aktif pada filter ini memiliki berperan sebagai kontraktor biologis agar organisme saphropit dapat membongkar zat yang dapat terbongkar secara biologis. Proses ozonisasi menggunakan zat ozon dimana zat ozon merupakan oksidan yang sangat kuat dan lebih kuat dibandingkan dengan asam hipoklorit. 3) Klorindioksida Prinsip desinfeksi menggunakan klorindiokasida tidak lain untuk memperoleh klorin bebas dari air, sedangkan CLO2 bebas melebihi 21 HClO. Kekuatan desinfeksi klorindioksida melebihi klorin. Untuk menghilangkan bau dan rasa dosis yang ditambahkan sebanyak 10 mg/l/hari, sedangkan desinfeksi pada terminal dosis yang ditambahkan antara 0,1 – 3 mg/l. 4) Pemanasan Ultraviolet (UV) Pemanasan menggunakan Ultraviolet (UV) baik digunakan dalam skala besar maupun kecil. Pemanasan dengan UV sangat efektif digunakan untuk mendesinfeksi air ataupun air buangan. Desinfeksi menggunakan metode pemanasan UV masih memerlukan sisa klor dalam proses penggolahannya. Radiasi derajat aktifitas pemanasan ultra violet yaitu mencapai pada intensitas radiasi sampai menyentuh organisme-organisme yang akan dibunuh pada proses pengolahan air. 2.4. Air Minum Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Sedangkan menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum, air minum adalah air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuho syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. 22 BAB III METODE PELAKSANAAN KEGIATAN 3.1 Waktu Praktik Kerja Lapangan Pelaksanaan praktik kerja lapangan ini berlangsung mulai tanggal 16 Juli 2018 - 16 Agustus 2018. 3.2. Metode Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan Metode pelaksanaan praktik kerja lapangan di IPA Ngares, PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek adalah sebagai berikut: 1. Observasi/Pengamatan Metode observasi/pengamatan dilakukan pada saat melihat secara langsung bangunan water treatment plant dan proses yang terjadi pada pengolahan air minum di IPA Ngares. 2. Studi Literatur Studi literatur dilaksanakan untuk memperoleh referensi yang berkaitan dengan proses pengolahan air minum dan menggunakannya sebagai panduan dalam proses pengolahan air di lapangan. 3.1.1 Sumber Data dan Teknik Pengolahan dan Analisa Data A. Sumber Data Dalam proses pengumpulan data kerja praktik penulis menggunakan sumber data primer dan data sekunder sebagai penunjang, seperti di bawah ini: 1. Data Primer Data primer diperoleh dari hasil observasi lapangan dan wawancara terhadap pembimbing lapangan dan petugas operator pada proses pengolahan air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek. Data primer yang dimaksud meliputi kuantitas air baku, kualitas air baku, unit pengolahan air minum, kuantitas air minum yang dihasilkan dan kualitas air minum yang dihasilkan. 2. Data Sekunder 23 Data sekunder diperoleh dari data yang ada di IPA Ngares berupa spesifikasi alat serta bangunan pengolahan air minum, spesifikasi zat kimia yang digunakan dalam proses pengolahan air minum, dan lain lain. Data sekunder juga didapatkan di kantor pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek berupa gambaran umum perusahaan di PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek. B. Analisa dan Pengolahan Data Data-data mentah yang diperoleh dilapangan akan diolah sedemikian rupa agar memiliki arti dan makna yang berguna untuk memecahkan masalah yang ada. Data-data tersebut akan dipisahakan dalam beberapa kategori untuk memudahkan menganalisa dan dapat menjawab permasalahan serta dapat menguji hipotesa dari penulis dalam penelitian. Teknik pengolahan dan analisis data dilakukan dengan cara tabulasi data-data yang diperoleh. Data tersebut diolah secara manual menggunakan komputer dan disusun berdasarkan kategorinya. Selain itu juga dilakukan analisis data secara deskriptif untuk menjelaskan data yang diperoleh secara jelas. 24 BAB IV GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 4.1 Sejarah dan Perkembangan PDAM Kabupaten Trenggalek Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek merupakan salah satu perusahaan milik pemerintah dalam bidang penyedia jasa air minum untuk kebutuhan masyarakat kabupaten Trenggalek. Air minum digunakan untuk kebutuhan sehari hari masyarakat seperti untuk kebutuhan rumah tangga, kebutuhan fasilitas pendidikan, fasilitas kesehatan, industri, dan lain lain. Proses terbentuknya Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek yakni, pada tahun 1984 seiring dengan turunnya Surat Keterangan dari Provinsi Jawa Timur dengan nama BPAM (Badan Pengelola Air Minum). Pada tahun 1984 yang pertama dibangun oleh pemerintah Provinsi Jawa Timur adalah unit pengolahannya terlebih dahulu sedangkan untuk induk dan kantor administrasi dibangun dua tahun sesudahnya tepatnya pada tahun 1986. Kemudian setelah berjalan selama delapan tahun berjalan, Kabupaten Trenggalek mengeluarkan Peraturan Daerah (Perda) Nomor 9 Tahun 1992 tentang Pembentukan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kabupaten Trenggalek yang disahkan pada 29 Oktober 1994 oleh Gubernur Jawa Timur, dengan nomor: 188/2984/125.012/1994/. PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek hingga tahun 2016 telah memenuhi kebutuhan air minum pelanggan mencapai 11.635 sambungan rumah. PDAM Tirta Dharma melakukan penambahan kapasitas prosuksi air minum untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. 4.2 Lokasi dan Bentuk Usaha PDAM Trenggalek PDAM Trenggalek merupakan BUMD (Badan Usaha Milik Daerah) yang dikelola oleh Pemerintah Daerah Tingkat II Kabupaten Trenggalek dengan nama PDAM “Tirta Dharma”. Kantor PDAM Trenggalek terletak di Jl. Dr. Sutomo No. 2A, Kecamatan Trenggalek, Kabupaten Trenggalek. Peta lokasi dan lokasi kantor 25 pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan 4.2 di bawah ini: Gambar 4.1. Lokasi Kantor Pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 26 Gambar 4.2. Peta Lokasi Kantor Pusat PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek Sumber: Google Maps, 2018 27 PDAM Tirta dharma hingga tahun 2018, masih memiliki Instalasi Pengolahan Air (IPA) sebanyak satu IPA yang terletak di Ngares Kecamatan Trenggalek. Instalasi Pengolahan Air (IPA) Ngares bekerjasama dengan PT. Hexahaq. 4.3 Tugas Pokok dan Fungsi 4.3.1 Tugas Pokok Tugas Pokok PDAM adalah menyelenggarakan penyediaan air minum yang memenuhi syarat-syarat kesehatan bagi penduduk di wilayah Kabupaten Trenggalek. 4.3.2 Fungsi Fungsi dari PDAM Tirta Dharma Trenggalek, meliputi: a. Merencanakan, mengkoordinasi, melaksanakan, dan mengendalikan seluruh kegiatan-kegiatan produksi, distribusi air minum untuk penduduk Kabupaten Trenggalek. b. Merencanakan, mengkoordinasi, mengendalikan dan melaksanakan pengelolaan pendapatan Perusahaan daerah baik dari segi pemungutan rekening air minum serta pendapatan lain yang sah dari PDAM. c. Melaksanakan tugas keadministrasian dan kesektariatan d. Melaksanakan kegiatan lainnya yang sesuai bidang dari perintah Bupati 4.4. Logo, Visi, Misi PDAM Tirta Dharma Trenggalek Logo PDAM Tirta Dharma Trenggalek ditunjukkan pada Gambar 4.4 dibawah ini: Gambar 4.3. Logo PDAM Tirta Dharma Sumber: PDAM Tirta Dharma, 2018 28 Visi, Misi PDAM Tirta Dharma Trenggalek, Meliputi: a. Visi PDAM Tirta Dharma Menjadi PDAM yang maju dan berkembang dengan mengedepankan pelayanan prima dan professional b. Misi PDAM Tirta Dharma 1. Meningkatkan kinerja perusahaan menuju layana terbaik. 2. Meningkatkan standar kualitas, kuantitas dan kontinuitas pelayanan yang disyaratkan. 3. Meningkatkan cakupan pelayanan. 4. Meningkatkan kesejahteraan dan profesionalisme karyawan. 5. Melaksanakan penglolaan di Daerah tangkapan sumber air atau konservasi sumber air. 29 4.5 Struktur Organisasi PDAM Trenggalek Tahun 2018 Susunan Organisasi PDAM Tirta Dharma Trenggalek ditunjukkan pada gambar 4.4 berikut ini: Bupati Dewan Pengawas Direktur Utama Kabag Administrasi dan Keuangan Kasubag kas dan Penagihan Kasubag Pembukuan dan Pembelian Kasubag Adm. Umum Personalia dan Pergudangan Kabag Teknik Kasubag Hubungan Langganan dan Rekening Kasubag Produksi dan Pengolahan Kasubag Pemeliharaan dan Penertiban Kasubag Perencanaan dan Pengawasan Kasubag Transmisi dan Distribusi Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Ka Unit IKK Munjungan Panggul Gandusari Kampak Pule Durenan Watulimo Dongko Gambar 4.4. Struktur Organisasi PDAM Tirta Dharma Trenggalek Sumber: PDAM Tirta Dharma, 2018 30 BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1 Kondisi Eksisting IPA Ngares Instalasi Pengolahan Air (IPA) Ngares memiliki unit-unit pengolahan air minum yang digunakan dalam proses pengolahan air. Proses pengolahan air minum dimulai dari sumber mata air yang masuk kedalam intake, bak penampung, Bak Pelepas Tekan (BPT), bak prasedimentasi dan Saringan Pasir Lambat (SPL), yang kemudian akan diolah pada WTP (Water Treatment Plant) yang berupa IPA paket yang disebut dengan WTP Maswandi 50 l/dtk. Kemudian, air hasil olahan ditampung pada reservoar. Secara terperinci gambar IPA Paket atau WTP Maswandi 50 l/dtk ditunjukkan oleh Gambar 5.1. di bawah ini: Gambar 5.1. IPA Paket/WTP Maswandi 50 l/dtk Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 Diagram alir proses pengolahan air minum di IPA Ngares Ditunjukkan pada Gambar 5.2. berikut: 31 Mulai Air Baku Sungai Bendungan Intake Sumur Pengumpul BPT (Bak Pelepas Tekan) Saluran Pasir Lambat Poly Alluminium Chlore (PAC) Prasedimentasi Koagualasi Flokulasi Sedimentasi Pembuangan Lumpur Filtrasi Saluran Pembuangan Lumpur Sungai Reservoar Desinfektan Kaporit Distribusi Selesai Gambar 5.2. Diagram Alir Pengolahan Air Minum Sumber : IPA Tirta Dharma, 2018 32 Keterangan: : Arah Aliran Air : Arah Aliran Lumpur : Injeksi Bahan Kimia : Proses Di Dalam WTP Berdasarkan Gambar 5.2. di atas, dapat dijelaskan kondisi eksisting proses pengolahan air minum pada IPA Ngares adalah sebagai berikut: Sumber air yang digunakan oleh IPA Ngares untuk mengolah dan atau memproduksi air minum berasal dari sumber mata air dari pegunungan Bendungan yang jauh dari pemukiman masyarakat, sehingga bahan baku pada pengolahan IPA Ngares belum tercemar oleh limbah rumah tangga maupun limbah lainnya. Untuk memproduksi air minum IPA Ngraes memiliki satu IPA paket atau WTP (Water Treatment Plan) yang memiliki kapasitas pengolahan sebanyak 50 l/dtk. Sehingga per harinya IPA Ngares mampu mengolah air sebanyak 4.320 m3/hari bahkan lebih. WTP (Water Treatment Plan) pada pengolahan IPA Ngares akan dijelaskan secara rinci pada sub bab berikut ini: 5.1.1. Dimensi WTP Dimensi Water Treatment Plant (WTP) Maswandi 50 l/dtk di IPA Ngares ditunjukkan pada Tabel 5.1 dibawah ini: Tabel 5.1 Dimensi Water Treatment Plant (WTP) Maswandi 50 l/dtk Panjang Kedalaman Lebar (m) (m) (m) Koagulasi (Flash Mixing) 5 5,2 3 Flokulasi 1,6 1,6 3 Sedimentasi 10,2 8,8 3 Filtrasi 3 3 3 Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Bak Pengolahan Jumlah 1 6 3 6 WTP Maswandi 50 l/dtk ditunjukkan pada Gambar 5.3. berikut ini: 33 Gambar 5.3. WTP Maswandi 50 l/dtk (Sumber : Dokumentasi PKL) 5.1.2. Unit Operasional Water Treatment Plant (WTP) Operasional IPA Ngares secara teknis air bakunya diambil dari mata air pegunungan Bendungan yang jauh dari pemukiman masyarakat kemudian masuk kedalam intake. Kapasitas intake untuk menangkap air baku sebesar ± 350 – 400 l/dtk. Pada bangunan intake terdapat bar screen berjumlah 2 buah. Bar screen berfungsi untuk menyaring sampah-sampah berukutan besar hingga kecil terutama ranting-ranting pohon agar tidak masuk ke dalam unit pengolahan air minum. Setelah air melewati bar screen, air akan dibawa oleh saluran pembawa menuju ke bak pelepas tekan (BPT). Air akan menuju ke Bak Pelepas Tekan (BPT) yang berjumlah 2 buah dan berbentuk persegi. Fungsi dari Bak Pelepas Tekan (BPT) adalah untuk mengurangi tekanan udara air agar tidak merusak pipa pembawa karena tekanan yang cukup tinggi dari air baku. Pada Bak Pelepas Tekan (BPT), air hanya dibiarkan dalam penampungan untuk melepas tekanan udara yang dibawa oleh saluran pembawa dari intake. Air baku yang sudah berkurang tekanannya akan dialirkan kembali dengan saluran pembawa menuju bak prasedimentasi yang berjarak sekitar ± 15 kilo. Air baku di alirkan melalui saluran pembawa menggunakan gaya gravitasi karena beda tinggi yang cukup. Fungsi bak prasedimentasi ini adalah untuk menyisihkan padatan atau partikel-partikel terlarut dan logam-logam yang tidak terlarut dalam air. Bak prasedimentasi di IPA Ngares berjumlah 2 bak dengan kapasitas tampungan sebesar ±300-350 l/dtk. Sedangkan kelebihan air dari bak prasedimentasi akan disalurkan ke dalam bak Saringan Pasir Lambat 1 (SPL). Pada bak SPL 1 34 digunakan batu-batu kerikil untuk menyaring partikel-partikel yang terbawa oleh air baku. Setelah dari bak SPL 1 kelebihan air ini kemudian akan disalurkan ke bak SPL 2 untuk mengendapkan pasir-pasir dan lumpur yang masih terbawa oleh air baku. Di dasar bak SPL 2 terdapat filter pasir untuk menahan aliran lumpur ikut terbawa air baku. Air baku dari SPL akan disalurkan langsung dengan mitra kerja PDAM, AMK (Air Minum dalam Kemasan) Hexahaq yang selanjutnya akan diolah sesuai dengan standar baku mutu air minum yang telah ditetapkan oleh pemerintah dari pihak perusahaan Hexahaq. Setelah berada di bak prasedimentasi, air akan dialirkan dan masuk menuju ke instalasi pengolahan air (IPA) atau WTP (Water Treatment Plant). Air baku yang masuk kedalam WTP sebelumnya telah diijeksikan dengan koagulan PAC (Poly Alumminum Chloride). PAC diinjeksikan dengan pompa dossing pada pipa Flash mix (Pengadukan Cepat) sebelum memasuki WTP. Pada unit Flash mix terdapat beberapa sekat yang berfungsi untuk membantu terjadinya pengadukan cepat air baku dan koagulan yang telah di injeksikan (PAC). Pipa flash mix adalah pipa yang membawa air dari bak prasedimentasi menuju WTP. Air baku yang telah tercampur dengan koagulan PAC dari pipa Flash mix, kemudian masuk ke dalam bak flokulasi yang berjumlah 6 buah. Bak flokulasi pada WTP Maswandi 50 l/dtk memiliki tipe buffle channel viertical yang melingkar (cyclone) dan berbentuk hexagonal. Pada bak flokulasi ini terjadi pengadukan lambat yang akan membentuk endapan inti (flok) yang kemudian akan semakin besar dan semakin berat. Unit ini berupa flokulasi dengan sistem gravitasi, dimana flok-flok yang terbentuk akan mengendap secara gravitasi ke dasar bak flokulasi, sistem ini biasa disebut dengan hellicoidal flocculator flow. Dari unit flokulasi, aliran air dari bak flokulasi akan masuk ke dalam bak sedimentasi melalui pipa manifold yang berlubang-lubang pada batang pipanya. Di dalam unit sedimentasi, flok-flok besar yang sudah terikat pada unit sebelumnya akan terendapkan. Pada dasar unit sedimentasi terdapat tube settler yang akan meningkatkan efisiensi pengendapan flok-flok yang sudah terbentuk. Tube settler yang terpasang di dasar bak sedimentasi memiliki kemiringan 60̊ dan memiliki ketinggian 1 meter karena dipasang miring dengan jarak yang sama di 35 dalam dasar bak sedimentasi. Selain tube settler dipasang juga gutter yang berfungsi untuk menyalurkan air yang floknya telah terendapkan di tube settler. Setelah di proses dari unit sedimentasi, air akan masuk ke unit selanjutnya yaitu unit filtrasi. Unit filtrasi adalah saringan cepat yang terdiri dari pasir silica, gravel dan antrasit. Aliran air dari bak sedimentasi dialirkan secara gravitasi. Pada bak filtrasi air produksi akan disaring kembali melalui lapisan-lapisan yang ada dalam bak filtrasi. Flok-flok yang di saring pada unit ini adalah sisa flok yang tidak terendapkan sebelumnya dari unit sedimentasi. Air yang sudah tersaring akan disalurkan melalui pipa besi menuju reservoar. Reservoar memiliki fungsi sebagai penampung air hasil olahan dari IPA sebelum di distribusikan ke pelanggan. Sebelum menuju reservoar air akan diinjeksi desinfektan. Desinfektan yang digunakan pada IPA Ngares yakni kaporit. Fungsi pembubuhan desinfektan adalah untuk membunuh mikroorganisme berbahaya yang terbawa pada saat proses pengolahan air sehingga air ang didistribusikan ke pelanggan aman untuk digunakan. Reservoar yang ada di IPA Ngares sebanyak 2 buah, yakni reservoar utama dengan kapasitas volume sebesar 250 m3/hr sedangkan reservoar Ngares dengan kapasitas sebesar 300 m3/hari. Reservoar utama yang ada di IPA Ngares memiliki fungsi sebagai pencampur desinfektan. Di dalam reservoar terdapat penyekat-penyekat (ruangruang) yang berfungsi untuk mencampurkan zat desinfektan tersebut dan mengendapkan mikroorganisme yang telah mati sebelum disalurkan ke pelanggan. Kapasitas total reservoar yang terdapat pada IPA Ngares kurang lebih sebesar 550 m3. IPA Ngares mendistribusi air untuk wilayah Trenggalek Kota, Kecamatan Karangan, Kecamatan Tugu, Kecamatan Gandusari, dan Kecamatan Pogalan. 5.2. Air Baku IPA Ngares 5.2.1. Kuantitas Air Baku Air baku yang digunakan pada pengolahan air minum di IPA Ngares menggunakan air sungai pegunungan Bendungan. Sungai Bendungan berada jauh dengan pemukiman yang berjarak ± 20 km dari rumah terakhir penduduk dan berada di dalam hutan milik perhutani. Sumber Air tersebut belum tercemar 36 limbah, hanya ranting dan daun pohon yang jatuh. Saat ini, kuantitas air baku pada sungai Bendungan sangat berlimpah sekitar 2000 l/dtk, sehingga mampu mencukupi kebutuhan produksi air minum di IPA Ngares. 5.2.2. Kualitas Air Baku Kualitas air baku sungai pegunungan Bendungan terakhir diperiksa pada April 2018 dan hingga saat ini. Kualitas air baku pada bulan April 2018 dapat dilihat pada Tabel 5.1. berikut ini: Tabel 5.2. Kualitas Air Baku Sungai Bendungan Baku Jenis Parameter Satuan Hasil Metode Analisa Mutu *) No. 1 2 3 4 5 6 7 Temperatur pH Oksigen Terlarut (DO) Zat Tersuspensi (TSS) Zat Padat Terlarut (TDS) Fluorida (F) Klorida (Cl) 8 °C 26,4 Deviasi 3 QI/LKA/12 (Termometri) Memenuhi Baku Mutu - 7,88 6,5-8,5 QI/LKA/08 (Elektrometri) Memenuhi Baku Mutu mg O2/L 68 >6 QI/LKA/02 (Elektrometri) Memenuhi Baku Mutu mg/L 0,084 50 APHA. Ed. 21. 2540 D, 2005 Memenuhi Baku Mutu mg/L 101,4 500 APHA. Ed. 21. 2540 C, 2005 Memenuhi Baku Mutu mg/L 0,68 1,5 SNI 06-24802004 Memenuhi Baku Mutu mg/L 20,6 250 SNI 06-6989.192004 Memenuhi Baku Mutu Memenuhi Baku Mutu mg/L 0,06 50 QI/LKA/65 (Spektrofotometer UV) mg/L 0,03 3 APHA. Ed. 21. 4500-NO2 B, 2005 Memenuhi Baku Mutu mg/L Tidak Terdeteksi 0,002 APHA. Ed. 21. 4500 - S2 D, 2005 - μg/L Tifak Terdeteksi 1 QI/LKA/13 (Spektrofotometri) - mg/L Tidak Terdeteksi 0,07 QI/LKA/23 (Spektrofotometri) - Nitrat (NO3-N) 9 Nitrit (NO2-N) 10 11 12 Sulfida (H2S) Fenol Sianida (CN) Keterangan 37 No. Jenis Parameter 13 Satuan Hasil Baku Mutu *) Metode Analisa Keterangan mg/L Tidak Terdeteksi 0,05 APHA. Ed. 21. 3500 - Cr B, 2005 - mg/L Tidak Terdeteksi 0,01 QI/LKA/56 (HVG) - mg/L Tidak Terdeteksi 0,7 APHA. Ed. 21. 3111 D, 2005 - mg/L Tidak Terdeteksi 0,003 APHA. Ed. 21. 3111 B, 2005 - mg/L Tidak Terdeteksi 2 APHA. Ed. 21. 3111 B, 2005 - mg/L Tidak Terdeteksi 0,001 QI/LKA/56 (HVG) - mg/L 0,03 0,3 APHA. Ed. 21. 3111 B, 2005 Memenuhi Baku Mutu mg/L Tidak Terdeteksi 0,01 SNI 06-6989.462005 - mg/L Tidak Terdeteksi 0,4 APHA. Ed. 21. 3111 B, 2005 - mg/L Tidak Terdeteksi 0,01 QI/LKA/56 (HVG) - mg/L Tidak Terdeteksi 3 APHA. Ed. 21. 3111 B, 2005 - Krom Val.6 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Arsen (As) Barium (Ba) Kadmium (Cd) Tembaga (Cu) Raksa (Hg) Besi (Fe) Timbal (Pb) Mangan (Mn) Selenium (Se) Seng (Zn) *) Standar Baku Mutu sesuai dengan: Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum Sumber: UPTD. Laboratorium Kesehatan Daerah Berdasarkan Tabel 5.2 air baku sungai Bendungan di atas, tidak terdapat parameter yang berada di atas baku mutu Permenkes Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Keadaan air baku yang masih baik didukung karena sumber airnya masih dari pegunungan jadi belum terlalu banyak kontaminasi dari limbah domestik maupun industri. Selain kualitas air tersebut, IPA Ngares melakukan uji parameter pH dan Kekeruhan pada air baku yang diukur rutin setiap harinya. Data kualitas air baku tersebut ditunjukkan pada grafik pada grafik berikut: 38 Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Berdasarkan Grafik di atas, kekeruhan pada air baku tidak dilakukan pengecekan pada laboratorium, sehingga nilai kekeruhan (NTU) tidak dapat diketahui. Adanya kekeruhan pada air baku disebabkan oleh koloid, zat organik, jasad renik, lumpur, tanah liat, dan benda terapung yang tidak mengendap dengan segera (suspended solid). Kekeruhan pada sungai Bendungan dapat terjadi akibat kemungkinan adanya tanah longsor yang terbawa oleh aliran air ataupun hujan pada hulu ke hilir sungai yang dilewati sungai pegunungan Bendungan sampai pada intake instalasi pengolahan air. Nilai pH rata rata adalah 7,6. Parameter pH pada air baku berada di bawah baku mutu air minum PERMENKES Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. 5.3. Proses Pengolahan Air Minum IPA Ngares Proses pengolahan air minum di IPA Ngares terdapat 3 (tiga) tingkat pengolahan, yaitu: 1. Pengolahan Fisik, yaitu terdiri dari bak prasedimentasi, saringan pasir lambat, pengadukan cepat (koagulasi), pengadukan lambat (flokulasi), sedimentasi dan filtrasi. 39 2. Pengolahan Kimia, yaitu terdiri dari penambahan koagulan pada proses koagulasi yakni PAC dan penambahan desinfektan pada air baku kaporit. 3. Pengolahan Biologis, yaitu penambahan desinfektan seperti kaporit yang dibubuhkan pada air setelah melalui proses filtrasi dan sebelum didistribusikan ke masyarakat. 5.3.1. Intake Bangunan Intake merupakan bangunan penyadap air baku pada sumber air. Bangunan intake pada IPA Ngares terletak di sungai pegunungan Bendungan dan mengambil air baku dari mata air pegunungan Bendungan. Intake biasanya diletakkan pada tempat yang memiliki aliran air cukup tenang pada sumber air. Tanah yang terdapat di sekitar bangunan Intake harus memiliki kestabilan yang cukup dan tidak mudah terkikis maupun terkena erosi pada air. Air baku yang telah ditangkap oleh bangunan intake kemudian dialirkan ke unit selanjutnya melalui pipa sadap yang bersifat gravitasi. Intake yang digunakan pada IPA Ngares adalah Indirect Intake (Canal Intake). Canal Intake merupakan Intake yang biasa digunakan untuk air yang berasal dari kanal (sungai) yang mengalirkan air. Pengambilan air dari sungai ini adalah dengan cara ditampung (dibendung) dan dibuatkan saluran pembawa sebelum masuk kedalam bak penampung yang kemudian diarahkan ke pipa instalasi pengolahan air secara gravitasi. Spesifikasi bangunan intake dapat dilihat pada Tabel 5.3 di bawah ini: Tabel 5.3 Spesifikasi Unit Intake Spesifikasi Panjang Lebar Kedalaman Satuan Jumlah m 4 m 4 m 2 buah 1 Jumlah Bak mm 350 Ø pipa Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Pada intake, terdapat bar screen yang terbuat dari batang besi yang sebelumnya disusun secara berjajar dan merupakan saringan untuk benda - benda 40 yang ikut mengalir pada air baku dan bukan merupakan jenis saringan halus. Benda-benda yang dapat disaring menggunakan intake mulai dair benda yang sangat kasar, seperti kertas, sampah dan ranting – ranting pohon, maupun sampah – sampah lainya. Dipasangnya Bar screen pada intake merupakan awal penting untuk proses pengolahan air minum yang sumber airnya mengambil dari permukaan. Air yang berasal dari permukaan biasanya akan dipenuhi dengan tumbuhan-tumbuhan air yang perkembangnnya cepat, seperti enceng gondok, lumut air dan lain sebagainya. Bar screen yang terpasang pada intake terdiri dari 2 lapis screen. Screen-screen yang terpasang memiliki perbedaan pada lebar kisi, dimana screen pada lapisan pertama memiliki lebar kisi ± 10 cm, dan screen pada lapisan kedua memiliki lebar kisi ± 1.5 cm yang memiliki kedalaman ± 1 m, screen pada lapisan kedua berfungsi untuk menyaring benda – benda yang berada di dalam air baku (mengapung di air) dan yang tidak dapat disaring oleh screen awal. Bangunan intake dan bar screen ditunjukkan pada Gambar 5.4 di bawah ini: Gambar 5.4. Bangunan Intake Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.2. Bak Pelepas Tekan (BPT) Air baku yang sudah ditampung pada sumur pengumpul kemudian dialirkan secara gravitasi melalui saluran pembawa menuju bak pelepas tekan (BPT). Bangunan bak pelepas tekan (BPT) digunakan untuk melepaskan tekanan udara yang terbawa oleh pipa pembawa agar pipa pembawa air tidak bocor karena tekanan yang terlalu tinggi dari air baku. Selain untuk melepaskan tekanan air, bak pelepas tekan (BPT) juga berfungsi untuk menampung air sebelum menuju unit selanjutnya. Aliran air yang dibawa dari intake menuju bak pelepas tekan (BPT) dibawa dengan sistem gravitasi. Pada IPA Ngares, spesifikasi unit Bak Pelepas Tekan (BPT) adalah sebagai berikut: 41 Tabel 5.4 Spesifikasi Unit Bak Pelepas Tekan (BPT) Spesifikasi Panjang Lebar Kedalaman Satuan Jumlah m 2 m 2 m 4 buah 7 Jumlah Bak Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Bangunan bak pelepas tekan (BPT) ditunjukkan pada Gambar 5.5 di bawah ini: Gambar 5.5 Bangunan Bak Pelepas Tekan (BPT) Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.3. Unit Prasedimentasi Bangunan prasedimentasi merupakan bangunan pendahuluan yang digunakan untuk menangkap benda-benda kasar yang mudah untuk mengendap yang terbawa dan terkandung di dalam air baku seperti pasir yang biasa disebut dengan partikel diskret. Partikel diskret adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk, ukuran, maupun berat pada saat mengendap. Bangunan ini digunakan pada awal proses pengolahan karena fungsinya yang mampu menurunkan kekeruhan yang terbawa oleh air baku yang tidak tersaring pada bar screen. pada unit pengolahan ini tidak ditambahkan bahan kimia, jadi proses yang terjadi pada proses ini adalah proses secara fisik. Proses pengendapan yang digunakan dengan menggunakan sistem gravitasi. Pada IPA Ngares, speseifikasi unit prasedimentasi adalah sebagai berikut: Tabel 5.5 Spesifikasi Unit Prasedimentasi Spesifikasi Panjang Lebar Kedalaman Jumlah Bak Satuan m m m buah Jumlah 25 9 1 1 42 Spesifikasi Satuan Jumlah buah 2 Kompartemen Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Bangunan unit prasedimentasi ditunjukkan pada Gambar 5.6 di bawah ini: Gambar 5.6 Bangunan Prasedimentasi sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.4. Bak Saringan Pasir Lambat (SPL) Bak saringan pasir lambat (SPL) di IPA Ngares mempunyai fungsi sebagai pelimpah air dari bak prasedimentasi yang kelebihan kapasitas. Bak saringan pasir lambat (SPL) memiliki fungsi hampir sama dengan bak prasedimentasi untuk mengendapkan partikel-partikel diskret yang terbawa oleh air baku dengan media saringan pasir. Dari unit ini, air limpahan dari bak prasedimentasi disalurkan melalui pipa pembawa menuju unit bak saringan pasir lambat (SPL). Pada unit ini tidak ditambahkan bahan kimia. Spesifikasi unit bak saringan pasir lambat (SPL) adalah sebagai berikut : Tabel 5.6 Spesifikasi Unit Saringan Pasir Lambat Spesifikasi Panjang Lebar Kedalaman Satuan Jumlah m 20 m 9 m 3 buah 2 Jumlah Bak buah 5 Kompartemen Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Pada IPA Ngares, bak saringan pasir lambat (SPL) ditunjukkan pada Gambar 5.7 dibawah ini: 43 Gambar 5.7 Bangunan Saringan Pasir Lambat (SPL) Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.5. Unit Koagulasi Koagulasi adalah penambahan koagulan ke dalam air baku. Pada bak koagulasi terdapat sekat-sekat yang memiliki fungsi yang berbeda. Pembubuhan koagulan biasanya disertai dengan flash mixing (pengadukan cepat) yang dilakukan kurang lebih satu menit. Pengadukan cepat ini berfungsi sebagai pengaduk untuk mencampurkan koagulan yang dibubuhkan pada air baku. Selain pengadukan cepat pada bak koagulasi juga terjadi pengadukan lambat, kurang lebih 10-20 menit. Pengadukan ini memanfaatkan gaya hidrolis air dengan turbulensi dalam pipa. Gaya hidrolis air dimanfaatkan sebagai sumber kecepatan untuk pengadukan karena proses pengolahan yang sifatnya kontinyu sehingga dengan digunakannya sistem ini pada proses koagulasi maka waktu detensi (td) yang dibutuhkan lebih kecil. Fungsi bak koagulasi adalah untuk meratakan bahan kimia yang telah dibubuhkan, agar tercampur dengan air baku secara sempurna (Joko, 2010). Adapun kriteria dari bak koagulasi adalah sebagai berikut disajikan pada Tabel 5.7. berikut ini: Tabel 5.7. Kriteria Unit Koagulasi Uraian Type Bentuk Kompartemen Spesifikasi Hidrolis/Up and Down Flow/Helicoidal Hexagonal, yang di bawah terdapat katup penguras lumpur, terdapat 6 buah bak hexagonal Nilai Gradient Kecepatan 100 - 20/detik (Tiap bak berbeda nilai gradiennya dengan maksud untuk memperlambat aliran air) Waktu Tinggal 18 - 24 menit Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 44 Bangunan unit koagulasi dan pipa flash mix ditunjukkan pada Gambar 5.8 di bawah ini: Gambar 5.8. Bangunan koagulasi dan flash mix Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 Koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air minum di IPA Ngares menggunakan koagulan PAC (Poly Aluminium Chlorida). PAC digunakan sebagai koagulan pada proses pengolahan air minum karena PAC mempunyai beberapa kelebihan. Rumus kimia pada PAC adalah AlnCl(3n-m)(OH)m banyak digunakan karena memiliki rentang pH yang lebar sesuai dengan nilai n dan m pada rumus kimianya. PAC yang sering digunakan pada pengolahan air minum adalah Al12Cl12(OH)24. PAC merupakan koagulan anorganik yang tersusun dari polimer makromolekul. PAC memiliki rantai polimer yang panjang, muatan listrik positif yang tinggi dan memiliki berat molekul yang besar, rentang pH untuk PAC yang panjang, yakni 6 – 9, daya koagulasi PAC lebih baik dan flok yang dihasilkan relatif lebih besar, konsumsi PAC lebih sedikit sehingga biaya penjernihan air persatuan waktu lebih kecil (Rosariawari dan Mirwan, 2013). Dalam penggunaanya sebagai koagulan dalam proses pengolahan air PAC memiliki banyak keuntungan seperti, korosivitasnya yang rendah karena PAC adalah koagulan bebas sulfat sehingga aman dan mudah dalam penyimpanan dan transportasinya. Selain itu PAC juga dapat dengan cepat membentuk flok-flok sehingga waktu yang dibutuhkan cukup singkat dalam bereaksi dan mengendap jika dibandingkan dengan koagulan lainnya. Pada umumnya koagulan yang digunakan akan membentuk logam hidroksida (Budiman, 2008). PAC yang digunakan di IPA Ngares memiliki spesifikasi sebagai berikut yang ditampilkan pada Tabel 5.8. di bawah ini: 45 Tabel 5.8. Spesifikasi PAC (sesuai dengan SNI 06-3822.1-2000) No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Jenis Uji Berat Jenis Alumminum Oksida (AL2O3) pH (1% larutan b/v) Kebasaan Sulfat Besi N-Amonia (NH3-N) Khlorida (Cl) Arsen (As) Kadmium (Cd) Timbal (Pb) Raksa ( Hg) Cromium (Cr) Mangan (Mn) Satuan % % % % % % % % ppm ppm ppm ppm ppm ppm Persyaratan (Cair) min 1,19 10,0 - 11,0 3,5 - 5,0 45 - 65 maks 3,5 maks 0,01 maks 0,01 8,5 - 9,5 maks 5,0 maks 2,0 maks 10,0 maks 0,2 maks 10,0 maks 25,0 Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 PAC yang dibubuhkan pada proses pengolahan air menggunakan dossing. Dossing adalah bangunan pembuat koagulan (bahan kimia) melalui proses pengenceran bahan kimia dan pelarutan. Pengenceran bahan kimia dan pelarutan ini dibutuhkan pada proses koagulasi karena dalam mementukan berapa besar tingkat dosis bahan kimia yang akan dibubuhkan ke dalam instalasi pengolahan air untuk menurunkan kekeruhan yang terdapat didalam air baku. Koagulan yang sudah diencerkan agan diinjeksikan dengan pompa dossing ke saluran yang menuju pada pipa pengaduk cepat (flash mix pipe) untuk didispresikan pada air baku yang akan diolah. Koagulan PAC yang digunakan harus diencerkan terlebih dahulu pada tangi pertama dengan kapasitas 1100 L, setelah diendapkan koagulan akan dialirkan ke tangi kedua dengan kapasitas 1100 L juga sebelum di dossing melalui pompa dossing. Koagulan PAC yang diencerkan sebanyak 25 kg dengan presentase pengenceran sebesar 2,27%. Proses pelarutan PAC pada proses pengolahan air minum dijelaskan di bawah ini: Tangki pengencer diisi dengan PAC sesuai dengan kebutuhan Tangki ditambahkan air sesuai batas yang sudah ada 46 Diaduk kurang lebih 15-20 menit, kemudian didiamkan sebelum dialirkan ke tangi kedua Setelah itu PAC yang sudah dicairkan dimasukkan ke dalam tangi dossing Setelah itu PAC yang sudah diencerkan dipompa ke pipa Flash Mix untuk dilakukan proses koagulasi/pengadukan cepat Tangki PAC dan tangki pengenceran PAC ditunjukkan pada gambar 5.9 dibawah ini: Gambar 5.9 Tangki PAC dan tangki pengenceran PAC Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 Pompa dossing PAC yang digunakan memiliki spesifikasi berikut ini pada Tabel 5.9: Tabel 5.9. Spesifikasi Pompa Dossing PAC Uraian Spesifikasi Merek OBL Ex-ITALIA Type RBA62-115-300 Stroking Rate 115 SPM Discharge Preasure 5 Bar 300 l/jam (43,48 Kapasitas ml/stroke) Kapasitas Per stroke 43,48 M/Stroke Tegangan 380 volt (3 phase) Frekwensi 50 Hz Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Pompa dossing larutan PAC ditunjukkan pada gambar 5.10 di bawah ini: 47 Gambar 5.10 Pompa Dossing Larutan PAC Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 Air baku yang sudah melalui proses flash mixing akan masuk ke water treatment plant pada bak penampung air pada proses koagulasi/bak hasil koagulasi. Air hasil proses koagulasi akan ditampung pada bak koagulasi yang memiliki ukuran panjang 5 m dan lebar 5,2 m yang ditunjukkan pada Gambar 5.11 di bawah ini: Gambar 5.11 Bak Hasil Koagulasi Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.6. Unit Flokulasi Air hasil koagulasi dari proses koagulasi akan ditampung pada bak koagulasi yang selanjutnya akan diproses dan dilah pada unit flokulasi. Proses flokulasi yang biasa disebut dengan pengadukan lambat, di mana pada proses flokulasi ini terjadi pembentukan endapan atau flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentsi (Joko, 2010). Pada proses flokulasi kecepatan air dalam bak pengaduk dalam pembentukan flok adalah 15-30 cm/s agar tidak terjadi pengendapan maupun kerusakan flok yang telah terbentuk. Unit flokulasi yang terdapat pada IPA Ngares berbentuk bak yang terdiri atas beberapa kompartemen yang jumlahya sebanyak 6 buah. Aliran 48 air dari intake koagulasi masuk ke unit pertama flokulasi mengalir dengan gravitasi tanpa pemompaan antara bak/kompartemen ke unit berikutnya dihubungkan dengan lubang (hole). Lubang (hole) bergantian di bawah dan di atas untuk menjamin terjadinya pencampuran dan pengadukan yang berjalan secara lambat (Joko, 2010). Pengadukan lambat yang terjadi akan membentuk inti endapan (flok). Inti endapan (flok) yang mengendap akan semakin membesar dan berat sehingga akan mengendap pada bak/lompartemen flokulasi. Dengan proses terjadinya flok yang semakin besar di atas, di bawah tiap bak/kompartemen terdapat ruang lumpur (hopper) untuk menampung endapan (flok) lumpur yang terjadi. Lumpur yang mengendap pada dasar bak/kompartemen flokulasi akan dibuang oleh petugas IPA, yang biasa disebut dengan backwash. Kriteria unit flokulasi terdapat pada Tabel 5.10 di bawah ini: Tabel 5.10. Kriteria Unit Flokulasi Uraian Spesifikasi Hidrolis/Up and Down Flow/Helicoidal Hexagonal, yang di bawah terdapat katup penguras lumpur, terdapat 6 buah bak hexagonal Type Bentuk Kompartemen Nilai Gradient Kecepatan 100 - 20/detik (Tiap bak berbeda nilai gradiennya dengan maksud untuk memperlambat aliran air) Waktu Tinggal 18 - 24 menit Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Unit flokulasi pada IPA Ngares ditunjukkan pada Gambar 5.12 di bawah ini: Gambar 5.12 Bak Flokulasi Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 49 5.3.7. Unit Sedimentasi Air hasil pengolahan dari proses flokulasi akan keluar dari outlet unit flokulasi dan menuju inlet unit/bak sedimentasi. Unit sedimentasi memiliki fungsi untuk memproses pengendapan dengan memanfaatkan gaya gravitasi bumi, sehingga partikel yang memiliki berat jenis lebih besar dari berat jenis air akan mengendap ke dasar unit/bak dan berat jenisnya yang lebih ringan akan mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan lebih cepat apabila ukuran dan berat jenis dari flok bertambah. Air hasil pengolahan pada tahap ini sudah terlihat perbedaannya karena proses dari flokulasi sebekumnya, dimana partikel-partikel (flok) diikat dengan bahan kimia sehingga air akan lebih jernih. Pada unit/bak sedimentasi dipasang tube settler untuk mempercepat proses pengendapan yang dipasang berlawanan dengan aliran air, sehingga partikel (flok) akan mudah menempel pada tube settler yang dipasang dengan kemiringan ±60°. Unit sedimentasi pada IPA Ngares berbentuk bak dengan ukuran panjang 10,2 meter dan lebar 8,8 meter dengan kedalaman 3 meter. Di dalam unit/bak sedimentasi terdapat tube settler yang terbuat dari fiberglass. Tube settler yang dipasang memiliki jarak yang sama sekitar 2,5 cm dengan sudut kemiringan ±60°. Tube settler yang dipasang memiliki fungsi untuk memperbesar dan memperbanyak endapan lumpur dari flok-flok yang dihasilkan. Di bawah bak pengendapan terdapat hopper (ruang lumpur) yang berfungsi untuk tempat menampug endapan lumpur yang telah diendapkan. Di dalam ruang lumpur terdapat pipa penguras yang digunakan untuk menguras lumpur secara periodik yang dilakukan oleh petugas IPA, kegiatan pengurasan ruang lumpur biasanya disebut dengan backwash. Pengurasan ruang lumpur dilakukan secara periodik agar lumpur tidak naik ketika ruang lumpur penuh oleh lumpur. Kriteria unit sedimentasi dijelaskan pada Tabel 5.11 di bawah ini: Tabel 5.11 Kriteria Unit Sedimentasi Uraian Type dan Bentuk Spesifikasi Hidrolis/aliran masuk horizontal, aliran keluar vertikal/persegi panjang 50 Uraian Media penyambung antara poros flokulasi dan proses sedimentasi Spesifikasi Manifold pipe yang di sisi dan kanannya terdapat lubang, dengan kriteria luas lubang di sisi kiri dan kanan pipa manifold harus lebih luas 2 kali dari pipa manifold, hal ini dimaksudkan agar aliran tetap laminar dan tidak turbulen dengan kecepatan aliran di dalam pipa manifold 0,1 - 0,25 m/dtk Beban Permukaan 2,5 - 6 m3/m2/jam Kemiringan tube settler Jarak antara tube settler Jarak minimum antara atas tube settler dengan tinggi air di unit sedimentasi 60° 2,5 - 5 cm 25 - 35 cm Jarak minimum antara bawah tube settler dengan ruang lumpur 100 cm Tinggi tube settler setelah dimiringkan Bilangan Reynold (Re) Bilangan Freud (Fr) 60 - 100 cm < 500 > 10 -3 Pelimpah Pengurasan Lumpur Gutter dengan deretan V-notch Hidrostartik dengan daya tampung lumpur di ruang lumpurnya ± 25 menit dari kapasitas produksi Waktu tinggal tidak termasuk ruang lumpur tinggi paket IPA >25 menit 2 - 6 m Periode antara waktu pengurusan 12 - 24 jam Sumber: Kantor IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Unit sedimentasi di IPA Ngares ditunjukkan pada Gambar 5.13 di bawah ini: Gambar 5.13 Unit/Bak Sedimentasi Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.8. Unit Filtrasi Proses selanjutnya setelah unit sedimentasi adalah proses penyaringan pada unit filtrasi. Air baku yang telah di proses pada unit sedimentasi akan keluar melalui pipa otlet sedimentasi dan langsung masuk ke dalam pipa header pada 51 unit filtrasi. Pipa header adalah pipa yang menghubungkan kedua unit tersebut dengan cabang-cabang yang masuk pada setiap bak/kompartemen filtrasi. Pada setiap cabang dari pipa header yang masuk ke dalam bak filtrasi terdapat katup untuk membuka dan menutup alran air dari unit sedimentasi, dan dari setiap bak filtrasi terdapat pipa backwash untuk menguras bak/kompartemen filtrasi. Filtrasi adalah proses penyaringan untuk memisahkan partikel (flok) secara fisik yang tidak mengendap pada proses sedimentasi melalui media berpori. Media yang sering digunakan dalam proses filtrasi adalah pasir karena mudah diperoleh dan harganya yang ekonomis. Selain pasir ada beberapa media yang sering juga digunakan dalam proses filtrasi, seperti karbon aktif, silika, athracite dan lain-lain. Proses terakhir dari water treatment ini diharapkan dapat menghilangkan kekeruhan secara total sehingga air yang dihasilkan akan layak konsumsi dan memenuhi standar baku mutu yang telah ditentukan. Adapun kriteria dari unit filtrasi yang mempunyai panjang 1,5 m dan lebar 1,5 m ditunjukkan pada Tabel 5.12 di bawah ini: Tabel 5.12. Kriteria Unit Filtrasi Uraian Type Jenis Media Filter Kecepatan Penyaringan Media Filter Spesifikasi Gravitasi/Saringan Pasir Cepat Terbuka Antrasit dan Pasir Silika 6 - 13 m3/m2/jam Kecepatan Penyaringan saat pencucian Media Filter 9 - 16,5 m3/m2/jam Bentuk Kompartemen Media Pasir Jenis: ~ Tebal ~ Es ~ Uc ~ Berat Jenis Persegi Empat Pasir Silika 30 - 40 cm 0,3 - 0,7 mm 1,2 - 1,4 2,5 - 2,65 kg/m3 ~ Porositas Media Penyangga dari Atas: a. Kedalaman/Tebal Ukuran Butir/UB b. Kedalaman/Tebal Ukuran Butir/UB c. Kedalaman/Tebal Ukuran Butir/UB 0,4 8 - 10 cm 10 - 15 mm Antrasit 25 - 35 cm 1,2 - 1,8 cm 1,5 1, 35 kg/m3 0,5 8 - 10 cm 2 - 5 mm 8 - 15 cm 4 - 10 mm 52 Uraian d. Kedalaman/Tebal Ukuran Butir/UB Spesifikasi 8 - 15 cm 15 - 30 mm Sumber: Kantor IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, - 2018 Alur prosedur Pengoperasian dan Perawatan Bangunan filter adalah sebagai berikut: Mulai Bersihkan bangunan filter Sistem Kontrol Persiapkan sistem pengontrol filtrasi (pengaturan kotak parsialisasi dan siphon) Filter Beroperasi Lakukan Pencucian (Backwash) 1. Drain air dalam bak filter 2. Pembentukan ruang udara ± 2 – 3 menit 3. Pencucian dengan udara ± 5 menit 4. Pencucian dengan udara dan air ± 5 menit 5. Kontrol Operasi Balik Ya Filter clogging Tidak Pembilasan ± 5 menit Operasional Filter Selesai Gambar 5.14 Alur Prosedur Pengoperasian dan Perawatan Filter Sumber: IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Pada proses filtrasi yang berjalan secara terus menerus dengan menyaring partikel-partikel (flok) yang ringan dan halus akan menyebabkan pori-pori media filtrasi tersumbat. Oleh sebab itu, pada unit filtrasi perlu diadakannya backwash atau pencucian media pasir. Pada saat proses pencucian media pasir tidak perlu menggunakan pompa, karena water treatment pada IPA Ngares menggunakan 53 sistem bejana berhubungan, dimana air hasil pengolahan akan ditampung terlebih dahulu pada bak yang saling berhubungan dengan unit filtrasi. Proses pencucian media akan berlangsung dengan sendirinya apabila aliran air yang masuk ditutup katupnya dan katup penguras dibuka. Perbedaan muka air pada bak filtrasi dan bak penampung menyebabkan pencucian media filter akan berlangsung secara otomatis. Oleh karena itu, bak penampung biasanya memiliki tinggi lebih dari 1,5 m dari atas media filter dan harus memiliki voleme air bersih untuk mencuci bak/kompartemen filtrasi sebanyak 5 m3 untuk luasan 1 m2 media filter yang akan dicuci. Kriteria dari proses pencucian media filter ditunjukkan pada Tabel 5.13 dibawah ini: Tabel 5.13 Kriteri Proses Pencucian Media Filter Uraian Kecepatan Pencucian Lama Pencucian Periode Pencucian Ekspansi Pasir Spesifikasi 36-50 m3/m2/jam 10-15 menit 18-24 jam sekali 30% Sumber: Kantor IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Unit filtrasi di IPA Ngares ditunjukkan pada Gambar 5.15 dibawah ini: Gambar 5.15 Unit/Bak Filtrasi Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.9. Unit Desinfeksi Proses terakhir sebelum air di distribusikan ke masyarakat adalah proses desinfeksi. Unit desinfeksi memiliki fungsi untuk mematikan mikroorganisme yang masih tersisa dalam proses, terutama untuk mikroorganisme panthogen. Mikroorganisme yang terdapat di dalam air biasanya adalah E.Coli ataupun bakteri Coliform. Pada proses desinfeksi mampu menghilangkan bau, mematikan alga, mengoksidasi Fe (II) menjadi Fe (III) sehingga jumlah konsentrasinya di air menjadi turun, serta masih banyak lainnya (Joko, 2010). Desinfektan yang 54 digunakan pada IPA Ngares adalah klorin (Cl2) dengan kadar 60%. Klorin sebanyak 3kg akan di cairkan ke dalam drum berisi 1000l air, dan diaduk selama 15 menit untuk menghomogenkan air dengan desinfektan tersebut. Desinfektan pada IPA Ngares ditunjukkan pada Gambar 5.16 dibawah ini: Gambar 5.16 Desinfektan Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 Desinfektan akhir yang digunakan di IPA Ngares diletakkan pada Reservoir utama sebagai Post Chlorinasi. Doser desinfektan gas khlor ditunjukkan pada Gambar 5.17 dibawah ini: Gambar 5.17 Doser Desinfektan Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.3.10. Reservoar Reservoir merupakan bangunan penampung air minum hasil pengolahan sebelum disalurkan dan didistribusikan ke pelanggan/masyarakat. Peletakan reservoir bisa diletakan di atas permukaan tanah maupun di bawah permukaan tanah. Reservoir dibangun sebagai tempat cadangan air, sebagai tempat penyimpanan kelebihan air agar kebutuhan suplai air seimbang, sebagai keperluan untuk instlasi (seperti pencucian filter, pembubuhan koagulan dan lain sebagainya), sebagai sarana vital penyaluran air ke masyarakat serta sebagai 55 tempat penyimpanan air saat desinfektan. Reservoir yang ada di IPA Ngares sebanyak 4 buah, yakni ada pada Tabel 5.14 di bawah ini: Tabel 5.14 Reservoir di IPA Ngares Reservoar Kapasitas Volume (m3) Reservoar Utama 250 Reservoar Ngares 300 Reservoar Ngantru 500 Reservoar Parakan 750 Total 1800 Sumber: Kantor IPA Ngares PDAM Tirta Dharma, 2018 Kapasitas total reservoir yang ada di IPA Ngares kurang lebih sebesar 1800 m3. Reservoir yang ada di IPA Ngares menggunakan metode bejana berhubungan, sehingga terjadi saling supply air agar air tidak terjadi kehabisan stok dan tetap seimbang. Reservoir tersebut menerima hasil olahan dari IPA Ngares dan sumur cadangan yang digunakan pada saat jam-jam puncak saja. IPA Ngares mendistribusikan air untuk 5 wilayah, yaitu Kecamatan Trenggalek, Kecamatan Pogalan, Kecamatan Karangan, Kecamatan Gandusari, dan Kecamatan Tugu. Gambar reservoir ditunjukkan pada Gambar 5.18 di bawah ini: Gambar 5.18 Reservoir Sumber: Dokumentasi PKL, 2018 5.4. Air Minum IPA Ngares 5.4.1 Kuantitas Air Minum Air minum hasil produksi dari IPA Ngares mempunyai kuantitas debit air baku dari sungai Bendungan rata-rata sebanyak 60.000 m3/hr. Sedangkan debit kuantitas air minum hasil produksi IPA Ngares adalah rata-rata sebanyak 57.100 56 m3/hr atau 4933,17 l/s. Debit air minum selengkapnya dalam jangka 1 bulan pada tanggal 16 Juli 2018 – 16 Agustus 2018 disajikan pada Grafik di bawah ini: Berdasarkan grafik di atas dapat diketahui bahwa dalam rentang waktu satu bulan yakni tanggal 16 Juli 2018 sampai dengan 15 Agustus 2018, air minum yang di produksi IPA Ngares memiliki debit total sebanyak 1827,1 m3/hr atau 157861,44 l/s. Dengan rata – rata produksi sebesar 57.100 m3/hr atau 4933,17 l/s. Produksi air minum yang dihasilkan oleh IPA Ngares mengalami penurunan disebabkan untuk pemenuhan operasional IPA dan pemeliharaan IPA Ngares itu sendiri, seperti kegiatan backwash, mencuci alat serta kegiatan lain dari operator IPA seperti mandi, menyiram tanaman dan lain-lain. 5.4.2. Kualitas Air Minum Kualitas air minum PDAM Tirta Dharma Trenggalek di IPA Ngares diuji dengan beberapa tahapan. Tahap pertama yakni pengujian kualitas air meliputi parameter pH dan kekeruhan (NTU) pada inlet dan outlet air baku. Air minum yang di distribusikan juga dilakukan pengujian kualitas air dengan parameter pH, kekeruhan (NTU) dan juga sisa klor. Analisa sisa klor biasanya dilakukan secara rutin oleh petugas PDAM yang bekerjasama dengan laboratorium rumah sakit umum kabupaten Trenggalek. Pemeriksaan rutin tersebut untuk menguji kualitas air yang ada di IPA dan kualitas air distribusi. Pemeriksaan tersebut dilakukan untuk menguji kualitas air 57 yang akan didistribusikan kepada penduduk. Kualitas air IPA yang diperiksa sebelum didistribusikan kepada pelanggan/masyarakat ditunjukkan pada Tabel 5.16 di bawah ini: Berdasarkan grafik diatas di atas, hasil uji laboratorium air distribusi (air minum) IPA Ngares sangat baik dan sangat memenuhi batas baku mutu yang telah ditentukan oleh Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum sehingga memenuhi batas syarat air minum. 5.4.2.1. Analisa Jar Test Untuk menentukan dosis pembubuhan bahan kimia koagulan pada instalasi pengolahan air memerlukan uji laboratorium terlebih dahulu dengan menggunakan jar test. Pengujian jar test terakhir dilakukan pada tahun 2012 saat pertama kali unit WTP dibangun. Dosis PAC pada jar test terakhir yakni 30 ppm. Pembubuhan koagulan mengacu pada hasil jar test terakhir. Selain mengacu pada hasil jar test para petugas IPA juga melihat kondisi kekeruhan air yang masuk pada WTP. Dalam prakteknya pembubuhan koagulan yang dilakukan dengan mengencerkan 25 kg PAC ke dalam tangki dengan volume 1000 l. PAC yang diencerkan digunakan selama 24 jam proses koagulasi. 58 5.4.2.2. Analisa Kekeruhan (NTU) Tingkat kekeruhan menandakan ada tidaknya zat tersuspensi dalam air sehingga air tersebut terlihat tidak jernih. Kekeruhan yang terjadi pada air dapat disebabkan oleh bahan tersuspensi yang bervariasi dari ukuran kolodial sampai dispersi kasar, tergantung dari derajat turbulensinya. Metode yang digunakan untuk memeriksa kekeruhan air biasanya menggunakan metode Nephelometric. Prinsip yang digunakan adalah intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sampel air dibandingkan dengan intensitas cahata yang dihamburkan oleh suspensi polimer formazin sebagai larutan standar. Satuan unit kekeruhan yang diukur dengan metode Nephelometric adalah NTU (Nephelometric Turbidity Unit) (Effendi, 2003). Berdasarkan hasil analisa dari grafik diatas didapatkan hasil bahwa tingkat kekeruhan (NTU) rata-rata air adalah sebesar 1,29 mg/l. Jika dibandingkan dengan peraturan Menteri Kesehatan No. 492/MENKES/PERIV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum dapat disimpulkan bahwa tingkat kekeruhan (NTU) yang terkandung dalam air produksi masih memenuhi batas syarat baku mutu air minum dan layak untuk dikonsumsi. 59 5.4.2.3. Analisa pH Derajat keasaman atau yang biasa disebut dengan pH merupakan gambaran jumlah atau aktivitas ion hidrogen dalam perairan. Secara umum nilai pH menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan. Perairan dengan nilai pH = 7 adalah netral, pH < 7 dikatakan kondisi perairan bersifat asam, sedangkan pH > 7 dikatakan kondisi perairan bersifat basa (Effendi, 2003). Parameter pH menurut Permenkes RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 6,5 – 8,5. Berdasarkan hasil analisa grafik tersebut didapatkan hasil air minum sebesar 7,4. Nilai rata-rata pH air minum jika dibandingkan dengan kuantitas produksi air minum tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap perubahan pH air, dimana dengan nilai tersebut air produksi IPA Ngares bersifat netral dilihat dari nilai angka pH. Berdasarkan peraturan Permenkes RI ambang batas pH air minum yang diproduksi memenuhi batas baku mutu yang telah ditetapkan dan layak untuk dikonsumsi. 5.4.2.4. Analisa Sisa Khlor Sisa khlor merupakan kadar khlorin yang masih tersisa dalam air minum hingga jarak terjauh pelanggan. Sisa khlor yang ada pada air yang di distribusikan berfungsi untuk membunuh bakteri yang masuk selama pendistribusian air minum 60 kepada pelanggan/masyarakat. Kadar khlor yang terlalu rendah akan menyebabkan waterborne diseases pada pelanggan/masyarakat. sedangkan jika kadar sisa khlor terlalu tinggi akan menyebabkan bau kaporit yang tinggi dan membahayakan kesehatan manusia jika dikonsumsi secara terus menerus. Salah satu efek samping dari proses klorinasi adalah Trihalomethane (THM) yaitu produk sisa klorinasi yang bersifat karsinogenik (Afrianita dkk, 2016). Kadar sisa khlor di jaringan distribusi harus memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 736/Menkes/Per/VI/2010 yaitu maksimal 1 mg/l di outlet reservoir dan 0,2 mg/l pada titik terjauh distribusi. Sedangkan baku mutu chlorine berdasarkan Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010 maksimal adalah 5 mg/l. Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan hasil yang di dapat untuk air minum distribusi 0,02 mg/l. Hasil tersebut masih berada di bawah baku mutu dari Peraturan Menteri Kesehatan RI. Sehingga air minum produksi IPA Ngares layak untuk dikonsumsi oleh masyarakat. 5.4.2.5. Analisa Temperatur (Suhu) Temperatur adalah ukuran panas dinginya dari suatu benda. Panas dinginya suatu benda ini erat kaitannya dengan energi termis yang terkandung di dalam benda tersebut. Semakin besar energi termisnya maka semakin besar pula suhunya. Temperatur juga biasa disebut dengan suhu. Suhu air yang ada dalam air dapat mempengaruhi berapa banyak oksigen yang dapat terlarut di dalam air. Jika suhu yang terdapat dalam air berapa pada suhu tinggi maka jumlah oksigen yang terlarut akan berkurang. Sehingga suhu normal pada air dapat melarutkan oksigen lebih banyak yang berguna untuk ikan maupun mikroorganisme air lainnya. Temperatur mempengaruhi beberapa karakteristik fisika-kimia perairan, seperti: berat jenis, viskositas, tegangan permukaan, konduktivitas, salinitas, dan kelarutan gas-gas terlarut (misalnya O2 dan CO2) (Mulyani, 2010). Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan pada temperatur air minum maka didapatkan bahwa temperatur atau suhu yang yang terdapat adalah 28°C. Berdasarkan peraturan Menteri Kesehatan No. 492/MENKES/PERIV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, kadar temperatur air minum yang diperbolehkan adalah ± deviasi 3. 61 Sehingga dapat disimpulkan bahwa temperatur dalam air masih memenuhi batas syarat baku mutu air minum. 5.4.2.6. Analisa DO (Dissolved Oxygen) DO (Dissolved Oxygen) dalam bahasa Indonesia berarti oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin tinggi nilai DO yang ada pada air, maka semakin besar pula kandungan oksigen yang ada pada air. Nilai DO yang terkandung di dalam air tinggi mengindikasikan kualitas air yang bagus, dan sebaliknya jika nilai DO yang terkandung didalam air rendah dapat dipastikan bahwa air tersebut tercemar. Kadar oksigen terlarut berfluktuasi secara harian dan musiman tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakan (turbulance) masa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan keberadaan limbah (effluent) yang masuk ke badan air. Distribusi oksigen terlarut sangatlah penting bagi banyak organisme akuatik, selain itu oksigen terlarut juga mempengaru (Mulyani, 2010) kelarutan dan keberadaan unsur-unsur nutrient (Mulyani, 2010). Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan pada air minum diperoleh nilai DO yang terkandung di dalam air sebesar 5,64 mgO2/L, pengukuran tersebut menggunakan DO meter. Berdasarkan peraturan Menteri Kesehatan No. 492/MENKES/PERIV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, nilai DO yang diperbolehkan terdapat pada air minum adalah sebesar >6 mgO2/l. Sehingga dapat disimpulkan bahwa parameter DO dalam air masih memenuhi batas syarat baku mutu air minum. 5.4.2.7. Analisa TDS (Total Dissolve Solid) TDS (Total Dissolve Solid) dalam bahasa Indonesia berarti Jumlah zat padat terlarut di dalam air. zat-zat yang terlarut dalam air dapat berupa natrium (garam), magnesium, kalsium, karbonat, nitrat, bikarbonat, klorida dan sulfat. Analisa TDS dilakukan untuk menentukan banyaknya zat padat total pada air dalam mg/L. Jika nilai TDS yang terdapat di dalam air berada pada 500 mg/L maka dikatakan air tersebut masuk pada air kelas 1 (fresh water) atau air bersih dan bisa dikonsumsi. 62 Partikel terlarut terdiri dari bahan-bahan organik dan anorganik (molekul dan ion) yang berasal dari proses peluruhan bahan-bahan organik sisa tanaman dan hewan yang terdekomposisi. Selain itu nilai TDS di perairan juga sangat dipengaruhi oleh pelapukan batuan, limpasan dari tanah, dan pengaruh antropogenik (berupa limbah organik dan industri). Nilai TDS perairan alami yang relative masih bersih umumnya < 100 mg/l Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan pada air minum diperoleh nilai TDS yang terkandung di dalam air sebesar 101,4 mg/L (Mulyani, 2010). Berdasarkan peraturan Menteri Kesehatan No. 492/MENKES/PERIV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, nilai TDS yang diperbolehkan terdapat pada air minum adalah sebesar 500 mg/L. Sehingga dapat disimpulkan bahwa parameter TDS dalam air masih memenuhi batas syarat baku mutu air minum. 63 BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan Dari pembahasan yang sudah dijelaskan di atas, dapat diambil kesimpulan: 1. Kuantitas air baku IPA Ngares adalah 60.000 m3/hari yang berasal dari sungai Pegunungan bendungan. Kualitas air baku sungai Bendungan dengan parameter oksigen terlarut (DO), zat tersuspensi (TSS), klorida (Cl), fluorida (F), nitrit (NO2), zat padat tersuspensi (TDS), mangan (Mn), kesadahan, serta nitrat (NO3) masuk kedalam baku mutu air kelas I (fresh water) yang dapat dikonsumsi sesuai dengan Perda No. 02 Tahun 2008. 2. Proses pengolahan air minum di IPA Ngares PDAM Tirta Dharma Kabupaten Trenggalek terdiri dari beberapa proses, yaitu pra-sedimentasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi. 3. Kuantitas air minum hasil produksi adalah 57.100 m3/hari. Kualitas air minum hasil produksi dengan parameter mikrobiologi (bakteri e-coli dan bakteri coliform), kimia an organik (TSS, klorida (Cl), sisa klor. Nitrit (NO2), nitrat (NO3)), parameter fisik (TDS, kekeruhan, warna, rasa, bau dan suhu) serta parameter kimiawi (pH, Besi, Mangan (Mn) dan tembaga (Cu)) telah sesuai dengan baku mutu dari PERMENKES RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010. 6.2. Saran Berdasarkan kerja praktik dan kesimpulan di atas, berikut merupakan saran untuk Instalasi Pengolahan Air (IPA) Ngares PDAM Tirta Dharma: 1. Perlu dilakukan perawatan dan perbaikan alat-alat laboratorium untuk menjamin kualitas air minum yang di distribusi layak dikonsumsi 2. Perlu dilakukan kalibrasi terhadap alat-alat laboratoium secara rutin agar hasil analisa sample lebih akurat 64 3. Perlu dilakukan pengadaan alat-alat laboratorium untuk alat-alat yang sudah rusak agar tidak mengganggu kinerja pengolahan saat menganalisa sample 4. Perlu dibangun unit laboratorium pada kantor pusat agar lebih mudah menganalisa sample 65 DAFTAR PUSTAKA Ali, M. (2014). Laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) pada Instalasi Pengolahan Air (IPA) Gunung LipanSamarinda Seberang, Kota Samarinda, Provinsi Kalimantan Timur. POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA, Manajemen Lingkungan, Samarinda. Budiman, A., Wahyudi, C., Irawati, W., & Hindarso, H. (2008). Kinerja Koagulan Poly aluminum Chloride (PAC) dalam Penjernihan Air Sungai Kalimas Surabaya Menjadi Bersih. WIDYA TEKNIK, 7(1), 25-34. Effendi, H. (2003). Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan (Vol. Cetakan Kelima). Yogyakarta. Husaeni, N., H, E. N., & C, O. H. (2012). Penurunan Konsentrasi Total Suspended Solid pada Proses Air Bersih Menggunakan Plate Settler. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, 4(1), 67-74. Joko, T. (2010). Unit Produksi dalam Sistem Penyediaan air Minum. Yogyakarta. Menteri Kesehatan. (2010). Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010 " PERSYARATAN KUALITAS AIR MINUM" . Mulyani. (2010). KAJIAN TERHADAP EFISIENSI PENGOLAHAN AIR DI PERUSAHAAN DAERAH AIR MINUM (PDAM) TIRTA PAKUAN KOTA BOGOR. SKRIPSI. Nurasia, & Hasrianti. (2007). Analisis Warna, Suhu, pH dan Salinitas Air Sumur Bor di Kota PAlopo. Prosiding Seminar Nasional, 02, 748-753. patimah. (2009, Juni). Pengaruh Penambahan Poly Aluminium Chlorida (PAC) Terhadap Nilai Turbiditas Air Sebagai Bahan ABku Produk Minuma Di PT. Coca-Cola Indonesia Bottling Medan. Thesis. Pemerintah Provinsi Jawa Timur. (2008). Peraturan Pemerintah Provinsi Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008 "PENGELOLAAN KUALITAS AIR DAN PENGENDALIAN PENCEMARAN DI PROVINSI JAWA TImur". Peraturan Pemerintah. (2001). Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 "PENGELOLAAN KUALITAS AIR DAN PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR". Peraturan Pemerintah. (2015). Peraturan Pemerintah Nomor 122 Tahun 2015 "SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM". Rosariawari, F., & Mirwan, M. (2013). Efektifitas PAC dan Tawas Untuk Menurunkan Kekeruhan Pada Air Permukaan. Environment Engineering, 5(1). Standar Nasional Indonesia (SNI). (2000). Standar Nasional Indonesia Nomor 063822.1-2000. 66 Wulandari, D. D. (2017). Analisa Kesadahan Total dan Kadar Klorida di kecamatan Tanggulangin Sidoarjo. MTPH Journal, 01(01), 14-19. Yulianti , P. C. (2012, Februari 6). Desain Unit Prasedimentasi Instalasi Pengolahan Air Minum. Jurnal Teknik Lingkungan. 67 68
