Jelaskan tentang tahapan penyaringan pada pengolahan air secara fisika

Lihat Foto

Table of Contents Show

1. Penyaringan atau filtrasi
3. Pengapungan
Video yang berhubungan

KOMPAS.COM/SUKOCO

Proses pengolahan limbah cair di UPT LIK Magetan. Sulitnya mendapatkan lumpur aktif membuat UPT LIK membuat inovasi dengan memanfaatkan tinja sebagai lumpur aktif untuk pengembangan mikroorganisme.

KOMPAS.com - Limbah cair merupakan adalah proses yang diberikan pada limbah cair sebelum limbah tersebut dibuang ke lingkungan. Proses ini sangat penting agar limbah tidak mengganggu lingkungan. Terdapat beberapa cara pengolahan limbah kimia, yaitu secara fisika, kimia, dan biologis.

Pengolahan limbah cair dilakukan hingga limbah yang dibuang tidak mengontaminasi sumber mata air minum dan tidak mengganggu kehidupan flora dan fauna di air. Prinsip pengolahan limbah secara fisika adalah menghilangkan padatan yang tersuspensi pada air.

Pengolahan limbah cair secara fisika dapat dilakukan melalui cara sebagai berikut.

1. Penyaringan atau filtrasi

Metode ini merupakan metode yang paling mudah dan murah. Namun, biasanya metode ini hanya digunakan sebagai proses awal atau screening karena proses ini hanya bisa menyaring partikel-partikel dengan ukuran yang lebih besar.

Sedimentasi adalah cara memisahkan padatan partikel yang tersuspensi di air. Padatan tersebut adalah partikel yang memiliki massa jenis yang lebih tinggi dari massa jenis air. Proses sedimentasi ini memanfaatkan gaya gravitasi terhadap larutan yang diolah. Endapan partikel ini biasanya berupa lumpur yang nantinya akan dipisahkan menuju ke saluran air.

Baca juga: Cara Pengolahan Limbah Pabrik untuk Mencegah Pencemaran Lingkungan

3. Pengapungan

Cara ini digunakan untuk memisahkan partikel-partikel padat atau cair yang massa jenisnya lebih ringan dari airnya. Pemisahan dilakukan dengan memasukkan gelembung-gelembung gas ke dalam limbah cair. Gelembung tersebut akan melekat pada partikel dan mendorong partikel tersebut ke permukaan. Contoh partikel yang bisa digunakan dengan proses ini adalah suspensi minyak dalam air.

Setelah melakukan proses secara fisika, proses pengolahan limbah cair bisa dilanjutkan dengan pengolahan secara kimiawi dan biologis, jika dibutuhkan.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Baca berikutnya

Air merupakan elemen yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Air menjadi salah satu kebutuhan utama bagi manusia dan juga menjadi satu prasyarat untuk mengukur kualitas hidup manusia. Kualitas hidup yang dimaksud disini yaitu dalam konteks kesehatan. Pasalnya setiap hari kita tidak bisa lepas dengan penggunaan air bersih. Mulai dari kebutuhan minum, mandi, memasak, mencuci, dan lain sebagainya. Maka dari itu ketersediaan air bersih di sebuah kawasan sangatlah penting guna memenuhi kualitas hidup yang sehat itu sendiri.

Air baku dari UPTD berasal dari sumber yang berada di mata air, sungai, danau ataupun gunung. Air baku ini tidak semerta-merta dapat langsung digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih dalam kehidupan sehari-hari. Namun air baku akan mengalami proses pengolahan terlebih dahulu untuk menjaga kualitas dari air tersebut. Lalu, bagaimana proses yang harus dilalui air yang diolah UPTD AIR BERSIH Hingga ke rumah kita?

Simak terlebih dahulu jenis-jenis pengolahan air secara umum berikut ini.

Secara umum pengolahan air bersih terdiri dari 3 cara, yaitu pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Pengolahan secara fisika dilakukan dengan memanfaatkan sifat mekanis dari air, contohnya dengan melakukan pengendapan, filtrasi (penyaringan), adsorpsi (penyerapan) tanpa adanya penambahan bahan kimia. Sedangkan pengolahan secara kimia, dilakukan dengan menambahkan zat kimia seperti tawas dan klor. Zat ini yang biasa digunakan untuk menyisihkan logam-logam berat yang terkandung dalam air. Serta pada proses pengolahan secara biologi, dilakukan pemanfaatan mikroorganisme tertentu sebagai media pengolah yang dapat membantu menjernihkan air.

Lantas, bagaimana proses pengolahan air bersih ?

Dalam penyediaan air bersih di Indonesia umumnya menggunakan metode pengolahan secara fisika dan kimiawi. Metode ini sering disebut dengan istilah IPA (Instalasi Pengolahan Air). Pada dasarnya, terdapat 3 unit penting dalam sistem pengolahan air bersih di berbagai daerah di Indonesia, yaitu sebagai berikut:

1. Intake Building

Intake building merupakan sebuah bangunan yang berfungsi sebagai tempat pertama kalinya air dari sumber air masuk. Bangunan ini dilengkapi dengan screen bar yang berfungsi untuk menyaring benda-benda asing yang ikut tergenang dalam air. Air yang berada di intake building ini selanjutnya akan masuk ke dalam bak besar yang nantinya akan di pompa ke bangunan selanjutnya.

2. Water Treatment Plant (WTP)

Air yang telah berada di bak besar dalam intake building kemudian di pompa ke WTP. WTP merupakan bangunan utama pengolahan air bersih. Biasanya terdapat 5 bagian yang terdapat dalam bangunan ini yang membuat air menjadi layak untuk digunakan. Bagian-bagian tersebut yaitu:

Pada proses koagulasi, dilakukan proses destabilisasi partikel koloid/kotoran yang terkandung dalam air. Proses ini dilakukan secara kimia dengan menambahkan zat tawas/pac (aluminium sulfat) atau secara fisika dengan melakukan rapid mixing (pengadukan cepat), dan hidrolis (terjunan atau hydrolic jump).

Setelah air berada di unit koagulasi, selanjutnya air melalui proses pengadukan perlahan (slow mixing) agar tawas/pac yang tercampur dalam air dapat mengikat partikel kotoran dan membantuk flok yang lebih besar agar nantinya kotoran lebih mudah mengendap.

Dalam unit ini, flok yang telah terbentuk (biasanya berbentuk lumpur) akan terpisah dengan air dan secara otomatis akan mengendap didasar bak.

Air yang telah terpisah dari lumpur, selanjutnya disaring agar benar-benar bersih. Proses ini dilakukan dengan bantuan gaya grafitasi.

Untuk menghindari adanya potensi kuman dan bakteri yang tekandung dalam air, maka dilakukan proses tambahan yaitu berupa penambahan chlor, ozonisasi, UV, pemabasan, dll.

3. Reservoir

Sebelum didistribusikan, air yang telah selesai diolah dimasukkan ke tempat penampungan sementara. Biasanya reservoir ini terletak di tempat dengan eleveasi lebih tinggi daripada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi,

Selanjutnya untuk mendistribusikan air bersih tersebut, digunakan pipa-pipa dengan berbagai macam ukuran hingga air bersih dapat sampai di rumah maupun bangunan disekitar kita.

Demikian ulasan mengenai proses proses perjalanan air bersih hingga bisa kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Menurut Peraturan Pemerintah Republik Nomor 82 Tahun 2001, tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjadi agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiahnya. Sedangkan proses pengolahan air bersih dilakukan bila air baku tidak memenuhi persyaratan fisik untuk air minum seperti air permukaan, misalnya air sungai, air telaga, air waduk. Proses pengolahan lengkap umumnya melalui beberapa tahapan proses sebagai berikut:

1. Screening: Screening berfungsi untuk memisahkan atau pengambilan benda-benda yang mengapung seperti ranting-ranting pohon, dedaunan, kertas-kertas serta sampah-sampah yang terdapat pada air baku. Umumya dipakai jenis saringan yang kasar (coarse screen) dan bukan saringan yang halus (fine screen). Proses ini penting untuk mengolah air permukaan karena biasanya air permukaan digunakan untuk pembuangan sampah dan jenis buangan lainnya, banyaknya tumbuhan air seperti eceng gondok. Dengan adanya proses screening maka bisa dicegah timbulnya kerusakan-kerusakan serta penyumbatan-penyumbatan pada peralatan instalasi pengolahan seperti pompa, valve (katup pengatur aliran) dan peralatan lainnya.

2. Prasedimentasi (Pengendapan Pendahuluan): Proses pengendapan berfungsi untuk memisahkan benda-benda tersuspensi (suspended matter) yang terdiri dari pasir kasar, pasir halus dan lumpur yang sangat halus dari air baku. Umumnya diperlukan waktu pengendapan 2-3 jam untuk jenis partikel ini (Razif, 1985).

3. Koagulasi dan Flokulasi
Proses koagulasi adalah proses pemberian koagulan dengan maksud mengurangi gaya tolak menolak antara partikel colloid. Proses flokulasi adalah proses pemberian flokulan dengan maksud menggabungkan flok-flok kecil sehingga menjadi besar dan semakin besar sehingga cukup besar untuk diendapkan.

Tujuan utama dari proses koagulasi dan flokulasi ialah untuk memisahkan colloid yang ada di dalam air baku. Colloid adalah partikel halus, oleh karena itu sangat sukar untuk diendapkan atau perlu waktu yang sangat lama. Colloid umumnya bermuatan istrik, baik positif maupun negatif yang tergantung dari asalnya. Bila berasal dari anorganik maka muatan listriknya adalah positif, sedangkan bila berasal dari organik maka muatan listriknya adalah negatif. Agar colloid-colloid tersebut mudah diendapkan, maka ukurannya harus diperbesar dengan cara saling menggabungkan antara colloid-colloid tersebut melalui proses koagulasi dan flokulasi dengan cara penambahan koagulan dan flokulat. Colloid digolongkan menjadi hydrophobic colloid yang sulit bereaksi dengan air dan hydrophilic colloid yang mudah bereaksi dengan air, karena sifat tersebut maka hydrophilic colloid membutuhkan lebih banyak zat koagulan daripada hydrophobic colloid.

Partikel-partikel colloid yang bermuatan listrik sejenis (sama negatifnya) dalam air akan saling tolak menolak sehingga tidak bisa saling mendekat dan kondisi dimana partikel tetap berada pada tempatnya sering disebut kondisi stabil. Kondisi partikel yang stabil tidak memungkinkan terbentuknya flok, maka air tersebut biasanya diberi muatan positif untuk mengurangi gaya tolak menolak sesama koloid (gaya repulsion), sehingga akan terjadi kondisi destabilisasi dari partikel. Kondisi partikel colloid yang tidak stabil memungkinkan terbentuknya flok, dengan adanya muatan positif yang cukup dan merata akan terbentuk flok¬flok kecil kumpulan dari colloid-colloid.

Untuk bisa mengendap maka flok-flok kecil tersebut harus terus bergabung sampai menjadi flok yang besar sehingga bisa mengendap. Namun ada kalanya muatan positif yang diberikan tidak mampu untuk menggabungkan flok-flok kecil karena flok-flok kecil tersebut mengalami kondisi restabilisasi (kembali menjadi stabil), sehingga sulit menjadi flok yang cukup besar. Masalah ini bisa diatasi dengan memberikan flokulan. Uraian diatas mengambarkan bahwa mekanisme koagulasi dan flokulasi bisa terjadi berurutan atau secara bersamaan sehingga sulit memisahkan antara kedua proses tersebut.

4. Sedimentasi
Sedimentasi adalah pengendapan partikel-partikel padat tersuspensi dalam cairan/zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi (gaya berat secara alami). Proses ini bertujuan untuk mereduksi bahan-bahan tersuspensi (kekeruhan) dari dalam air dan dapat juga berfungsi mereduksi kandungan mikrorganisme patogen tertentu dalam air.

Proses sedimentasi adalah proses untuk memisahkan partikel-partikel yang terdapat di dalam air dengan airnya sendiri dengan cara diendapkan. Jenis partikel yang terbentuk dari pengolahasn air minum, maka tujuan khusus dari pengendapan mungkin berbeda-beda, seperti untuk pengendapan flok alum, flok kesadahan, flok besi.

Secara umum partikel dibedakan atas: (1) partikel diskrit yaitu partikel yang selama proses pengolahannya tidak berubah ukuran, bentuk dan beratnya, dan (2) partikel flokulan yaitu partikel yang selama proses pengendapannya berubah ukuran, bentuk dan beratnya. Proses pengendapan partikel diskrit disebut proses prasedimentasi sedangkan proses pengendapan partikel flokulan disebut proses sedimentasi yang terpisah dari bangunan pengolahannya.

5. Filtrasi
Proses filtrasi adalah proses penyaringan air melalui media berbutir yang porous. Dalam praktek pengolahan air bersih dikenal beberapa macam filtrasi yaitu:

Rapid filtration (penyaringan cepat), ialah proses pengolahan air minum yang umumnya dilakukan sesudah proses-proses koagulasi, flokulasi dan sedimentasi, media yang dipakai bisa berbentu: (1) single media (1 media) misalnya, pasir; (2) dua media (2 media) misalnya, anthracite dan pasir yang terpisah; (3) fifed media (2 atau lebih media) misalnya anthracite dan pasir yang dicampur.
Slow sand filtration (penyaringan pasir lambat), ialah proses pengolahan air minum yang umumnya dilakukan untuk air permukaan tanpa melalui unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi. Jadi bahan baku sesudah melalui prasedimentasi langsung dialirkan ke saringan pasir lambat. Disini proses koagulasi, flokulasi sedimentasi, dan filtrasi terjadi di saringan pasir ini dengan bantuan mikroorganisme yang terbentuk di lapisan permukaan pasir.
Pressure filtration (penyaringan dengan tekanan), ialah proses pengolahan air minum yang umumnya dilakukan untuk air tanah sebelum didistribusikan. Pompa distribusi yang memompa air dari filter akan menyebabkan berkurangnya tekanan pada filter sehingga air tanah bisa mengalir ke filter. Keuntungan dari sistem ini adalah menghemat pemompaan ganda.
Direct filtration (penyaringan langsung), ialah proses pengolahan air minum yang umumnya dilakukan jika air baku kekeruhannya rendah, misalnya air baku yang berasal dari instalasi pengolahan air buangan. Jika diperlukan, koagulant yang menuju flokulant bisa diinjeksikan pada saluran yang menuju filter dan flok-flok yang ada langsung disaring tanpa melalui unit sedimentasi. Keuntungan dari sistem ini adalah menghemat unit bangunan pengolahan.

6. Netralisasi
Netralisasi pH adalah suatu upaya agar pH air menjadi normal. Proses pengolahan air akan lebih efektif apabila nilai pH telah mendekati normal. Pengaturan pH dalam instalasi air minum bertujuan untuk mengendalikan korosif pada pipa sistem distribusi pada nilai < 6,5 atau > 9,5 (Anonim, 1991-4). Tujuan proses netralisasi ialah untuk menetralkan kembali pH air yang turun karena penambahan alum pada proses koagulasi, dimana akan terjadi hidrolisis.

7. Desinfeksi
Tujuan utama dari proses desinfeksi adalah untuk memenuhi persyaratan bakteriologis bagi air minum, karena proses-proses pengolahan prasedimentasi, flokulasi-koagulasi, sedimentasi dan filtrasi masih masih meloloskan bakteri/mikroorganisme yang tidak diharapkan ada dalam air minum. Desinfektan yang dipakai misalnya klor dapat bermanfaat untuk mengoksidir zat organik sebagai reduktor, mengurangi bau, mencegah berkembangbiaknya bakteri pada sistem distribusi air.

Menurut Razif (1985) desinfeksi dapat dilakukan antara lain dengan cara:

Pemanasan, air dididihkan sehingga bakteri mati. Cara ini tidak praktis untuk jumlah air yang sangat banyak, misalnya di instalasi pengolahan air minum. Sangat dianjurkan untuk rumah tangga khususnya yang akan dipakai untuk minum dan makan.
Sinar ultra violet, yaitu dengan melewatkan air yang telah diolah pada sinar ultra violet. Cara ini tidak memberi bekas dalam air, akan tetapi tidak menjamin jika ada pertumbuhan bakteri, karena tidak adanya sinar ultra violet yang tersisa dalam air.
Memberi getaran Ultrasonic. Cara ini juga tidak bisa memberikan pengamanan jika bakteri berkembang biak pada istem distribusi air minum seperti halnya cara sinar ultra violet.
Menambahkan Ozon (O3), didalam air ozon akan terurai menjadi O2 + On dan On berfungsi sebagai desinfektant. Cara ini hanya dilakukan untuk pilot plant dan penelitian saja mengingat biayannya yang cukup tinggi.
Chlorinasi, yaitu menggunakan klor sebagai desinfektant yang diberikan kepada air yang telah diolah. Cara ini yang umumnya dipakai karena lebih banyak keuntungannya daripada kerugiannya. Salah satu keuntungannya adalah bisa mengamankan air sampai ke konsumen. Salah satu kerugiannya adalah menimbulkan rasa tidak enak pada air jika harus dosis klor yang tinggi. Maksud desinfeksi adalah membunuh bakteri pathogen (penyebab penyakit) yang penyebarannya melalui air, seperti diare, thypus, kholera, desentri.

Bahan-bahan yang digunakan untuk klorinasi antara lain: Gas klor (Cl2), Kalsium Hipoklorit Ca(OCl)2, Nitrogen Hipoklorit NaOCl atau klor dioksida. Kaporit merupakan desinfektant yang sering digunakan di perusahaan-perusahaan air minum. Secara garis besar prinsip klorinasi adalah: (1) pemakaian klorin yang merata dan tidak terputus-putus di seluruh bagian dari yang diolah, (2) penentuan dosis klor yang sesuai dengan kebutuhan dari jenis air yang diolah, dan mengontrol hasil klorinasi untuk menjamin serta menghasilkan air yang aman diminum. Menurut Depkes. RI (1991) efektifitas bahan kimia yang digunakan untuk desinfeksi tergantung pada: (1) waktu kontak, semakin lama semakin banyak bakteri yang terbunuh; (2) konsentrasi dan zat kimia; (3) temperatur, semakin tinggi semakin cepat bakteri terbunuh; (4) tipe organisme (bakteri berbeda dengan virus), umumnya yang membentuk spora lebih sulit; (5) jumlah organisme, organisme makin banyak, maka waktu kontak yang diperlukan lebih lama; dan (6) keadaan medium air.

Refference, antara lain :

Permenkes 492 Tahun 2010, tentang Persyaratan Kualitas Air Minum
Razif, M, 1985, Pengolahan Air Minum, Teknik Penyehatan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, ITS-Surabaya.