PENGOLAHAN AIR SUMUR MENJADI AIR MINUM

DI SUSUN OLEH “ M. KHOIRI ‘’ EKO P

Air sumur merupakan sumber utama air minum bagi

masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan. Untuk mendapatkan sumber air tersebut umumnya manusia membuat sumur gali atau sumur pantek. Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar.

Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara.

Disamping dapat mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta menyebabkan warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian.

Oleh karena itu menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar (Fe) dalam air minum maksimum yang dibolehkan adalah 0,3 mg/lt, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum yang dibolehkan adalah 0,1 mg/lt.

ABSTRAK

Unit pengolahan tersebut terdiri dari antara

lain : pompa air baku, filter bertekanan, filter mangan zeolit, filter karbon aktif, cartridge filter dan sterilisator ultra violet. Unit alat tersebut

dapat dirancang sesuai dengan kapasitas yang diinginkan.

Untuk mengatasi masalah tersebut, maka Kelompok Pengkajian Sistem Pengelolaan Air, Kedeputian Bidang

Analisis Sistem, BPP Teknologi telah dirancang suatu unit pengolahan air sumur yang dapat langsung diminum

tanpa dimasak terlebih dahulu.

Tujuan Dan Sasaran

Tujuan teknologi pengolahan air ini adalah unutk meningkatkan kesehatan masyarakat, khususnya masyarakat yang masih menggunakan air tanah atau air sumur sebagai sumber kebutuhan air bersih. Sedangkan sasarannya adalah menyebar luaskan paket teknologi pengolahan air sumur siap minum kepada masyarakat yang memerlukan.

Unit alat pengolahan air ini dapat digunakan

untuk meningkatkan kualitas air sumur atau air tanah sehingga langsung dapat diminum tanpa proses pemanasan. Unit alat ini sangat cocok digunakan untuk keperluan :

Asrama Pesantren Pemukiman padat penduduk Dll.

Manfaat

Pasir silika, digunakan

untuk media saringan atau filter pasir.

Kerikil, digunakan sebagai lapisan penahan pada filter pasir, filter mangan zeolit maupun filter karbon aktif.

BAHAN

Mangan zeolit, digunakan untuk media filter manggan zeolit yang berfungsi untuk menghilangkan

zat besi atau zat mangan.

Karbon aktif butiran (granular), digunakan untuk media filter karbon aktif yang berfungsi untuk menyerap polutan mikro yang ada di dalam air atau untuk menyerap zat warna dan

bau.

Kaporit, digunakan untuk mengoksidasi zat besi atau zat mangan menjadi bentuk oksida yang tak larut dalam air, sehingga dapat

dipisahkan dengan cara penyaringan.

Spesifikasi teknis peralatan (Kapasitas 10000 liter/hari)

A.Pompa Air Baku Spesifikasi :

Type : DABPower : 250 WattPressure : 4 Bars (max)Section Head : 9 mJumlah : 1 unit

PERALATAN

Spesifikasi :

Type : Chemtech 100/030Tekanan : 7 BarsKapasitas : 4.7 lt/hourPump head : SANDiaphragm : HypalonJumlah : 1 unit

B.Pompa dosing

Spesifikasi :

Volume : 25 literUkuran : 50 cm x 25 cm x 10 cmMaterial of Contraction : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP)Jumlah : 1 unit

C.Tangki Bahan Kimia

Spesifikasi :

Volume : 25 literUkuran : 50 cm x 25 cm x 10 cmMaterial of Contraction : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP)Jumlah : 1 unit

D.Tangki Reaktor

Tabung filter pasir, tabung filter mangan zeolit dan tabung filter karbon aktif.

Spesifikasi :

Tekanan : 3 BarsCapacity : 1.4 – 1.8 m3 / jamUkuran : Æ 10 inchi x 120 cmMaterial : FRPPipa Inlet / outlet : ¾ inchSystem : Semi automatic backwashMedia Filter : Mangan ZeolitMedia Penahan : GravelNumber : 1 unit

E.Saringan Pasir Cepat (Sand Filter)

Rangkaian saringan pasir cepat (sand filter), filter mangan zeolit dan filter karbon aktif.

Spesifikasi :

Tekanan : 3 BarsCapacity : 1.4 – 1.8 m3 / jamUkuran : Æ 10 inchi x 120 cmMaterial : FRPPipa Inlet / outlet : ¾ inchSystem : Semi automatic backwashMedia Filter : Pasir SilikaMedia Penahan : GravelNumber : 1 unit

F.Filter mangan Zeolit

G. Filter Cartridge Filter Cartridge ukuran 0,5 mikron, kapasitas 5 -10 m3/hari.Spesifikasi :Tipe : Proklean PK-CP-1Kapasitas : 20 Liter/menitTekanan maksimum : 125 PsiInlet/Outlet : 3/4"Diameter pore : 0,5 mikron

H.Sterilisator Ultra VioletSpesifikasi :

Kapasitas : 5 ton/dayPower : 40 wattJumlah : 1 unit

Secara umum kualitas air sumur atau air tanah mempunyai karakteristik

tertentu yang berbeda dengan kualitas air permukaan/sungai. Air tanah pada umumnya jernih,namun sering mengandung mineral-mineral atau garam-garam yang cukup tinggi, sebagai akibat dari pengaruh batuan dibawah tanah yang dilalui oleh air tanah. Pada air tanah dangkal, kualitas dan kuantitasnya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di permukaanya, dalam hal kuantitas sangat dipengaruhi oleh curah hujan setempat, sementara kualitasnya dipengaruhi oleh kondisi sanitasi disekitarnya.

            Untuk mengolah air sumur menjadi air yang siap minum, proses pengolahannya adalah seperti ditunjukkan pada gambar 1. Air dari sumur dipompa dengan menggunakan pompa jet, sambil diinjeksi dengan larutan klorine atau kaporit dialirkan ke tangki reaktor. Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat teroksidasi oleh khlorine atau kaporit.

CARA PEMBUATAN

Gambar 1 : Diagram proses pengolahan air sumur siap mnum.             Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon

aktif untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa

phenol, logam berat dan lain-lain. Setelah melalui filter karbon aktif air dialirkan ke filter

cartrige ukuran 0,5 mikron untuk menghilangkan sisa partikel padatan yang ada di dalam air,

sehingga air menjadi benar-benar jernih.            Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator

ultra violet agar seluruh bakteri atau mikroorganisme yang ada di dalam air dapat

dibunuh secara sempurna. Air yang kelura dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan

yang dapat langsung diminum.

Fungsi pembubuhan kaporit adalah untuk mengoksidasi zat besi

atau mangan yang ada di dalam air, serta untuk membunuh kuman atau bakteri coli. Reaksi oksidasi besi atau mangan oleh khlorine atau kaporit adalah sebagai berikut :

2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+

Mn2+ + Cl2 + 2 H2O ==> MnO2 + 2 Cl- + 4 H+

            Khlorine, Cl2 dan ion hipokhlorit, (OCl)- adalah merupakan bahan oksidator yang kuat sehingga meskipun pada kondisi Ph rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,64 mg/l khlorine dan setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya.

Pembubuhan Kaporit/Khlorine

Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk

menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat teroksidasi oleh khlorine atau kaporit. Mangan Zeolit berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan besi dan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida dan mangandioksida yang tak larut dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut :

K2Z.MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 ==> K2Z + 3 MnO2 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O

K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 ==> K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O

Saringan Pasir Dan Saringan Mangan Zeolit

Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeoite tidak sama dengan proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+ dan Mn2+ dengan oksida

mangan tinggi (higher mangan oxide). Filtrat yang terjadi mengandung ferri-oksida dan mangan-dioksida yang tak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan pengendapan dan penyaringan. Selama proses berlangsung kemampunan reaksinya makin lama makin berkurang dan akhirnya menjadi jenuh. Untuk

regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan larutan Kaliumpermanganat ke dalam mangan zeolite yang telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk lagi

mangan zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7).

     Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan

ke filter karbon aktif. Filter karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol serta untuk menyerap logam berat dan lain-lain. Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat-zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan berhenti, dan pada saat ini arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru

Saringan Karbon Aktif

Sterilisator Ultra VioletSelanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri atau mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Air yang keluar dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung diminum.

Pemasangan Pipa Dan Perakitan Alat

Pemasangan Bak Penampung Air Hasil Olahan

HASIL YANG PERNAH DICAPAI

Rangkaian filter sebelum dipasang.

Pompa air baku, tanki kaporit dan pompa dosing.

Tangki reaktor berfungsi untuk mereaksikan zat besi atau mangan dengan khlorin atau kaporit menjadi bentuk yang tak larut, sehingga dapat disaring.

Rangkaian peralatan yakni tangki reaktor, filter pasir, filter mangan zeolit dan filter karbon aktif yang telah terpasang.

Filter Cartridge

Filter cartridge yang dipasang setelah filter karbon aktif.

Sterilisator ultra violet yang dipasang setelah filter cartridge.

Bangunan pelindung unit percontohan alat pengolahan air siap minun.Lokasi : Menteng Trenggulun, Jakarta Pusat.