LAPORAN
INFORMASI PENJERNIH AIR
Lifia setya fatma
XI - IPS 3
10
SMAN 2 MOJOKERTO
A. Standar Kualitas Air Murni
Dalam pengolahan air
limbah industri dikenal 3 parameter utama yaitu: (1) Oksigen terlarut (OT) atau
Dissolved Oxygen (DO), (2) Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) atau Biologycal
Oxygen Demand (BOD) dan (3) Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) atau Chemical Oxygen
Demand (COD).
1. Oksigen terlarut (OT)
atau Dissolved Oxygen (DO)
Oksigen merupakan
parameter yang sangat penting dalam air.Sebagian besar makhluk hidup dalam air
membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik tanaman maupun hewan
air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan merupakan makhluk air dengan
kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan
oksigennya adalah bakteri.
Keseimbangan oksigen
terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi secara bekesinambungan.
Mikoorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air , untuk pertumbuhannya
membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang dapat diperoleh dari
bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang mati, maupun oksigen
dari udara.
Bahan organik tersebut
oleh mikroorganisme akan duraikan menadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O).
CO2 selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman dalam air untuk proses fotosintesis
membentuk oksigen, dan seterusnya.
Oksigen yang
dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik tersebut akan diganti oleh
oksigen yang masuk dari udara maupun dari sumber lainnya secepat habisnya
oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau dengan kata lain oksigen yang
diambil oleh biota air selalu setimbang dengan oksigen yang masuk dari udara
maupun dari hasil fotosintesa tanaman air.
Apabila pada suatu saat
bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai akibat masuknya limbah
aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri), yang berarti suplai
karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme akan
berlipat ganda, yang berati juga meningkatnya kebutuhan oksigen, sementara
suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi seperti ini,
kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang dimanfaatkan oleh
biota air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen terlarut dalam air
.
Bila penurunan oksigen terlarut
tetap berlanjut hingga nol, biota air yang membutuhkan oksigen (aerobik) akan
mati, dan digantikan dengan tumbuhnya mikroba yang tidak membutuhkan oksigen
atau mikroba anerobik. Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik
juga akan memanfatkan karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini
terbentuk gas metana (CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang
berbau busuk.
2. BOD dan COD
Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari
penurunan kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik
dari luar, umumnya digunakan uji BOD dan atau COD.
Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB)
menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup
untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam air.
Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menujukkan jumlah
atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative jumlah
oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau menguraikan
bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan organik dalam air
tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen. Banyaknya
mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia
(bahan organik), oleh karena itu secara tidak langsung BOD selalu dikaitkan
dengan kadar bahan organik dalam air.
BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius.
BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius.
BOD5 500mg/liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh
mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20
derajat Celcius.Beberapa dasar yang sering digunakan untuk menentukan kualitas
air dilihat dari kadar BOD adalah: Erat kaitannya dengan BOD adalah COD. Dalam
bahan buangan, tidak semua bahan kimia organik dapat diuraikan oleh
mikroorganisme secara cepat.
Bahan organik dalam air bersifat:
a) Dapat diuraikan oleh
bakteri (biodegradasi) dalam waktu lima hari
b) Bahan organik yang tidak
teruraikan oleh bakteri dalam waktu lima hari
c) Bahan organik yang tidak
mengalami biodegradasi
Uji COD ini meliputi semua bahan organik di atas, baik yang dapat diuraikan
oleh mikroorganisme maupun yang tidak dapat diuraikan. Oleh karena itu hasil
uji COD akan lebih tinggi dari hasil uji BOD. Dari segi kualitas air minum
harus memenuhi :
a) Syarat fisik seperti :
1) Tidak boleh berwarna,
berasa dan berbau
2) Suhu air hendaknya pada
suhu sejuk kurang dari 25oC
3) Harus jernih
b) Syarat kimia : air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau
zat- zat kimia tertentu dalam jumlah yang melampaui batas yang telah
ditentukan.
B.
Pengolahan Air Bersih
Pengolahan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi
dan adsorbs. Air sungai atau air sumur yang keruh mengandung lumpur koloidal
dan kemungkinan juga mengandung zat-zat warna, zat pencemar seperti limbah
detergen dan pestisida. Bahan-bahan yang diperlukan untuk pengolahan air adalah
tawas (aluminium sulfat), pasir, korin atau kaporit, kapur tahar, dan karbon
aktif. Tawas berguna untuk menggumpalkan lumpur koloidal, sehingga lebih mudah
disaring. Tawas juga membentuk koloidal Al(OH)3 yang dapat mengadsorpsi zat-zat
warna atau zat-zat pencemar seperti detergen dan pestisida.
Apabila tingkat kekeruhan air yang diolah terlalu tinggi, maka selain tawas
digunakan karbon akiif. Pasir berfungsi sebagai penyaring. Klorin atau kaporlt
berfungsi sebagai pembasmi hama (desinfektan), sedangkan kapur tohor berguna
untuk menaikkan pH yaitu untuk menetralkan keasaman yanq terjadi karena
penggunaan tawas.
Sistem pengolahan air bersih dengan sumber air baku sungai, tanah dan air
pegunungan, dengan skala atau standar air minum, memerlukan beberapa prosses.
Mengenai prosses yang perlu diterapkan tergantung dari kwalitas air baku
tersebut.
Proses yang diterapkan dalam sistem pengolahan air bersih antara lain:
1. Proses penampungan air
dalam bak penampungan air yang bertujuan sebagai tolak ukur dari debit air
bersih yang dibutuhkan. Ukuran bak penampungan disesuaikan dengan kebutuhan
(debit air) yang mana ukuran bak 2 kali dari kebutuhan.
2. Proses oksidasi atau
penambahan oksigen ke dalam air agar kadar-kadar logam berat serta zat kimiawi
lainnya yang terkandung dalam air mudah terurai.
3. Proses pengendapan atau
koagulasi, proses ini bisa dilakukan dengan menggunakan bahan koagulan
(hipoklorit/ PAC) dengan rumus kimia juga. Proses ini bisa dilakukan dengan
menggunakan teknik lamella plate.
4. Proses filtrasi (karbon
aktif), proses ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang masih
terkandung dalam air dan bertujuan untuk meningkatkan kualitas air agar air
yang dihasilakan tidak mengandung bakteri (steril) dan rasa serta aroma air.
5. Proses terakhir adalah
proses pembunuhan bakteri, virus, jamur, makroba dan bakteri lainnya yang
bertujuan mengurangi pathogen yang ada, proses ini menggunakan proses
klorinator atau sterilisasi dengan menggunakan kaporit.
C. Penjernihan Air
1. Tujuan Penjernihan Air
Proses Penjernihan air
bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang
kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air seperti :
a) Menghilangkan gas-gas
terlarut
b) Menghilangkan rasa yang
tidak enak
c) Membasmi bakteri patogen
yang sangat berbahaya
d) Mengelolah agar air dapat digunakan untuk
rumah tangga dan industri
e) Memperkecil sifat air
yang menyebabkan terjadinya endapan dan korosif pada pipa atau saluran air
lainnya.
2. Teknik-teknik dalam
penjernihan air
Ada berbagai macam cara
sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih, dan cara yang
paling mudah adalah dengan penyaringan dan pengendapan.
a) Teknik Penyaringan
Berikut beberapa alternatif cara sederhana untuk mendapatkan air bersih
dengan cara penyaringan air :
1) Saringan Kain Katun.
Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik
penyaringan yang paling sederhana / mudah. Air keruh disaring dengan
menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari
kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Air hasil saringan
tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.
2) Saringan Kapas
Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik
sebelumnya. Seperti halnya penyaringan dengan kain katun, penyaringan dengan
kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada
dalam air keruh. Hasil saringan juga tergantung pada ketebalan dan kerapatan
kapas yang digunakan.
3) Aerasi
Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam
air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon
dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari
air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut
dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan
membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses
sedimentasi tau filtrasi.
4) Saringan Pasir Lambat
(SPL)
Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan
lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih
didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan pasir terlebih
dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.
5) Saringan Pasir Cepat
(SPC)
Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas
lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah
penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni
dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air
baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan
pasir.
6) Gravity-Fed Filtering
System
Gravity-Fed Filtering System merupakan gabungan dari Saringan Pasir
Cepat(SPC) dan Saringan Pasir Lambat(SPL). Air bersih dihasilkan melalui dua
tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat(SPC). Air
hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya disaring kembali menggunakan
Saringan Pasir Lambat. Dengan dua kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas
air bersih yang dihasilkan tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi
debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat
digunakan beberapa / multi Saringan Pasir Lambat.
7) Saringan arang
Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan
satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan
bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang
kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang
aktif.
8) Saringan air sederhana
Saringan air sederhana/tradisional merupakan modifikasi dari saringan pasir
arang dan saringan pasir lambat. Pada saringan tradisional ini selain
menggunakan pasir, kerikil, batu dan arang juga ditambah satu buah lapisan
injuk / ijuk yang berasal dari sabut kelapa. Untuk bahasan lebih jauh dapat
dilihat pada artikel saringan air sederhana.
9) Saringan Cadas / Jempeng
/ Lumpang Batu
Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring
dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh
masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring
air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah. Seperti
halnya saringan keramik, kecepatan air hasil saringan dari jempeng relatif
rendah bila dibandingkan dengan SPL terlebih lagi SPC.
10) Saringan Keramik
Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat
dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air bersih didapatkan dengan
jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik
menggunakan campuran perak yang berfungsi sebagai disinfektan dan membunuh
bakteri. Ketika proses penyaringan, kotoran yang ada dalam air baku akan
tertahan dan lama kelamaan akan menumpuk dan menyumbat permukaan filter.
Sehingga untuk mencegah penyumbatan yang terlalu sering maka air baku yang
dimasukkan jangan terlalu keruh atau kotor. Untuk perawatan saringn keramik ini
dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang
mengalir.
b) Teknik Pengendapan
1) Biji kelor
Biji buah kelor (Moringan oleifera) mengandung zat aktif
rhamnosyloxy-benzil-isothiocyanate, yang mampu mengadopsi dan menetralisir
partikel-partikel lumpur serta logam yang terkandung dalam air limbah suspensi,
dengan partikel kotoran melayang di dalam air. Penemuan yang telah dikembangkan
sejak tahun 1986 di negeri Sudan untuk menjernihkan air dari anak Sungai Nil
dan tampungan air hujan ini di masa datang dapat dikembangkan sebagai penjernih
air Sungai Mahakam dan hasilnya dapat dimanfaatkan PDAM setempat.Serbuk biji
buah kelor ternyata cukup ampuh menurunkan dan mengendapkan kandungan unsur
logam berat yang cukup tinggi dalam air, sehingga air tersebut memenuhi standar
baku air minum dan air bersih.
2) Tawas
Berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama
pengendapan berkisar selama 12 jam. Fungsi tawas hanya untuk pengendapan, tidak
berfungsi untuk membunuh kuman dan menaikkan pH dalam air.
3) Kaporit
Berfungsi untuk membunuh bakteri, kuman dan virus dalam air. Dan juga
menaikkan pH dalam air. Membutuhkan proses yang lama untuk mengendap.
4) Kapur Gamping
Berfungsi untuk pengendapan namun membutuhkan waktu hingga 24 jam. Juga
berfungsi untuk menaikkan pH air tetepi tidak berfungsi untuk membunuh kuman,
virus dan bakteri.
5) Arang batok kelapa
Berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak dalam air dan juga
menjernihkan.
D. Pembuatan Penjernih Air Sederhana
1. Konsep Pembuatan Alat
Penjernih Air Sederhana
Cara-cara manusia untuk mendapatkan air bersih melalui proses pembuatan
alat penyaringan atau penjernihan air. Ada beberapa cara menjernihkan/menyaring
untuk mendapatkan air yang layak digunakan manusia. Cara tersebut bersifat
mekanik maupun kimiawi tergantung kondisi air.
Kita di sini akan membahas tentang Sistem Penjernihan dan penyaringan
dengan memperlambat aliran. Sistem ini menggunakan bahan penyaring, seperti
sabut/ijuk, batu-batu, arang aktif ataupun potongan bata. Air yang melewati penyaring
tersebut akan tersaring sehingga menghasilkan air yang jernih.
Adapun kegunaan dari bahan-bahan tersebut ialah:
a) Serabut dan di sini kita
menggunakan kapas karena kapas tersebut dapat menyerap endapan-endapan air yang
membuat warna air keruh dan kita bisa melihat endapan-endapan tersebut yang
menempel pada kapas berupa warna endapan atau air kotor tersebut
b) Batu-batu atau kerikil
berfungsi untuk menyaring material-material yang berukuran besar, contoh:
daun-daun yang berada di sungai, lumut, ganggang dll
c) Arang aktif ataupun batu
bata berfungsi untuk menyaring/menghilangkan bau, warna, zat pencemar dalam
air, sebagai pelindung dan penukaran resin dalam alat/penyulingan
air.
2. Cara Pembuatan Alat
Penjernih Air Sederhana
Di sini kita akan membahas cara pembuatan alat penjernih air sederhana.
a) Siapkan alat dan bahan
1) Alat
Ø Pisau
Ø Gunting
Ø Paku
2) Bahan
v Botol air mineral
v Kerikil
v Kapas
v Arang
v Selang atau sedotan
b) Cara Pembuatan
1) Potong atau gunting
bagian bawah botol mineral hingga lepas
2) Lubangi tutup botol
dengan paku dan masukkan selang atau sedotan
3) Botol dibalik posisinya,
tutup botol berada di bawah
4) Masukkan bahan-bahan
tersebut sesuai susunan:
ü Kerikil
ü Kapas
ü Arang
ü Kapas
ü Kerikil
5) Setelah selesai menyusun
dan membuat alat tersebut cobalah masukkan air kotor yang keruh ke dalam botol
yang telah siap pakai, lihat dan amatilah hasilnya.
Kesimpulan:
1. Pengolahan air bersih
memanfaatkan sifat koloid yaitu adsorps dan koagulasi
2. Bahan-bahan yang
diperlukan untuk pengolahan air adalah tawas (aluminium sulfat), pasir, korin
atau kaporit, kapur tahar, dan karbon aktif
3. Cara sederhana untuk
mendapatkan air bersih dengan cara penyaringan dan pengendapan koloidal yang
terdapat dalam air yang berupa Saringan Kain Katun, Saringan Kapas, Aerasi,
Saringan Pasir Lambat (SPL), Saringan Pasir Cepat (SPC), Gravity-Fed Filtering
System, Saringan Arang, Saringan air sederhana / tradisional, Saringan Keramik,
Saringan Cadas / Jempeng / Lumpang Batu dan pengendapan dengan biji kelor,
tawas, kaporit, kapur gamping, arang batok kelapa.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar