3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Pengenalan Air Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama penyakit perut. Seperti yang telah kita ketahui bahwa penyakit perut adalah penyakit yang paling banyak terjadi di Indonesia. (Sutrisno, T., 1991) Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau. Karena air merupakan suatu larutan yang hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alami maupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut didalamnya. Dengan demikian air di alam mengandung zat-zat terlarut. (Linsley, 1986). 2.2 Air yang Dapat Diminum Air yang dapat diminum berarti air yang bebas dari bakteri yang berbahaya dan ketidakmurniannya secara kimiawi. Air minum harus bersih dan jernih, tidak berwarna dan tidak berbau, serta tidak mengandung bahan tersuspensi atau kekeruhan. Lagi pula air minum harus tampak menarik dan menyenangkan untuk diminum. Standard untuk air minum telah ditentukan oleh WHO baik untuk Eropa maupun internasional dan Dinas Kesehatan masyarakat Amerika Serikat untuk angkutan antara negara bagian (US Dept. H. E. W. 1962). Menteri perumahan dan pemerintahan daerah Inggris (1969) juga telah menentukan secara terperinci caracara pengamatan bakteriologi dan persediaan air. (Buckle. K. A, 1985).
4 2.2.1 Sumber Air Minum Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap mengikuti suatu aliran yang dinamakan Cylus Hydrologie dengan adanya penyinaran matahari maka semua air yang ada dipermukaan bumi akan menguap dan membentuk uap air. Karena adanya angin, maka uap air ini akan bersatu dan berada ditempat yang tinggi yang sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa semakin lama akan semakin tinggi dimana temperatur diatas semakin rendah, yang menyebabkan titik-titik air dan jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan ini sebagian mengalir ke dalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka peresapan rapat air ini. Jika air ini keluar pada permukaan bumi, maka air ini tersebut dinamakan mata air. Air permukaan yang mengalir dipermukaan bumi umumnya berbentuk sungai-sungai, laut, danau dan sebagainya. Sumber-sumber air : 1. Air laut Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3 %. Maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum. 2. Air Atmosfir Dalam keadaan murni air ini sangat bersih, tetapi dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri atau debu dan lain sebagainya. Maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada menampung air hujan, jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran.
5 3. Air Permukaan Adalah air hujan yang mengalir dipermukaan bumi dan terdapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun dan sebagainya. Air permukaan ada dua macam yaitu : a. Air Sungai Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. b. Air rawa/danau Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah membusuk. Contoh zat-zat organik tersebut adalah Fe dan Mn. Jika semakin pekat warna air rawa maka akan semakin tinggi pula pembusukan zat organik tersebut terjadi, berarti kadar Fe dan Mn dalam akan semakin tinggi pula. 4. Air tanah Terbagi atas : a. Air Tanah Dangkal Terjadi karena ada daya proses penyerapan air dari permukaan tanah. b. Air Tanah Dalam Terdapat setelah lapisan rapat air yang pertama. Pengambilan air tanah dalam, tidak semudah pada air tanah dangkal. Hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa ke dalamnya sehingga dalam suatu kedalaman akan didapat suatu lapisan air.
6 c. Mata Air Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. 2.2.2 Syarat-syarat Air Minum Mengingat bahwa pada dasarnya tidak ada air yang seratus persen murni dalam arti sesuai dengan syarat air untuk kesehatan, maka harus diusahakan air yang ada sedemikian rupa sehingga syarat yang dibutuhkan tersebut terpenuhi, atau paling tidak mendekati syarat-syarat yang dikehendaki. Dengan demikian bagaimana syarat-syarat air yang baik, haruslah diketahui oleh setiap petugas kesehatan. (Azwar Azrrul, 1996) a. Syarat Fisik Air tidak boleh berwarna, air tidak boleh berasa, air tidak boleh berbau, dan air harus jernih. (Sutrisno, 1991) b. Syarat Kimia Air yang tidak tercemar oleh zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan dan tidak menimbulkan kerusakan pada tempat penyimpanan. (Azwar Azrul, 1996) 2.3 Standar Kualitas Air Minum Standar kualitas air minum bagi negara Indonesia ditetapkan oleh Dep.Kes. RI yang terdapat dalam Permenkes RI No. 1/BIRHUKMAS/I/1975 sebagai mana juga ditetapkan oleh U. S. Public Health Service. (Sutrisno, 1991) 2.3.1 Parameter Fisik a. Warna Warna perairan dikelompokkan menjadi dua, yaitu warna sesungguhnya (true color) dan warna tampak (aparent color). Warna sesungguhnya adalah warna yang hanya disebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut. Sedangkan warna
7 tampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh bahan terlarut, tetapi juga oleh bahan tersuspensi. b. Kekeruhan Air dikatakan keruh, apabila air tersebut mengandung banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberi warna/rupa yang berlumpur dan kotor. c. Rasa Air minum biasanya tidak memberikan rasa/tawar d. Bau Air minum berbau tidak disukai oleh masyarakat karena dapat memberikan petunjuk kualitas air. e. Suhu Sebaiknya pada suhu yang sejuk atau tidak panas karena : (a) tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa, yang dapat membahayakan kesehatan, (b) menghambat reaksi-reaksi kimia didalam saluran/pipa, (c) mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan (d) dapat menghilangkan dahaga bila diminum (Effendi, 2003) 2.3.2 Parameter Kimia No Parameter Kimia Maks. Yang Diperbolehkan 1 2 3 4 Derajat Keasaman (ph) Zat Padat KmnO 4 CO 2 7 20-1000 mg/l 10 mg/l 10 mg/l
8 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Ca Mg Ba Fe Mn Cu Zn Cd Hg Pb As Se CN S F Cl SO 4 P NH 3 NO 3 NO 2 Fenol 200 mg/l 150 mg/l 0,05 mg/l 1 mg/l 0,5 mg/l 1 mg/l 15 mg/l 0,01 mg/l 0,001 mg/l 0,1 mg/l 0,05 mg/l 0,01 mg/l 0,05 mg/l - 1,5 mg/l 600 mg/l 400 mg/l 2 mg/l - 10 mg/l - 0,002 mg/l (Alaerts & Santika, 1984)
9 2.4 Proses Pengolahan Air Yang dimaksud dengan pengolahan adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat suatu zat. Hal ini penting artinya bagi air minum, karena adanya pengolahan ini, maka akan didapatkan suatu air minum yang memenuhi standart air minum yang telah ditentukan. Pada hakekatnya, pengolahan lengkap ini dibagi dalam 3 tingkatan pengolahan yaitu : 1. Pengolahan Fisik Yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisiran lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air yang akan diolah. 2. Pengolahan Kimia Yaitu suatu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. Misalnya : dengan pembubuhan kapur dalam proses pelunakan dan sebagainya (Sutrisno, T., 1991) 2.5 Sedimentasi dan Flokulasi 2.5.1 Sedimentasi Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam cairan/zat cair karena pengaruh gravitasi (gaya berat secara alami). Proses sedimentasi dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu : 1. Sedimentasi alamiah (murni) apabila partikel-partikel padat tersuspensi mengendap karena gaya beratnya sendiri tanpa penambahan bahan kimia. Sedimentasi ini terjadi di danau, sungai atau waduk yang diam.
10 2. Sedimentasi setelah penambahan bahan kimia, apabila sedimentasi ini dilakukan setelah penambahan bahan kimia untuk menghilangkan secara gravitasi partikel-partikel padat yang telah menjadi besar, lebih berat dan lebih stabil karena penambahan bahan kimia. (Depkes RI, 1993) 2.5.2 Koagulasi/Flokulasi Koagulasi/flokulasi adalah proses pengumpulan partikel-partikel halus yang tidak dapat diendapkan secara gravitasi, menjadi partikel yang lebih besar sehingga bisa diendapkan dengan menambahkan bahan koagulan. 2.6 Aluminium Sulfat Aluminium sulfat terdapat dalam bentuk butiran halus. Aluminium sulfat berwarna putih keabu-abuan sampai coklat muda yang merupakan material asam berkristal dan bersifat korosif. Bentuk yang biasa digunakan sebagai koagulan adalah Al 2 (SO 4 ) 3. 14 H 2 O dengan berat molekul 594. aluminium sulfat bereaksi di dalam air dalam suasana alkali membentuk endapan Aluminium hidroksida. Al2(SO 4 ) 3. 14 H 2 O + 3 Ca(HCO 3 ) 2 Al 2 (OH) 3 + 3 Ca SO 4 + 14 H 2 O + 6 CO 2 Jika suasana air tidak cukup basa untuk bereaksi dengan endapan, maka air kapur atau soda abu coklat dipakai untuk menaikkan alkalinitasnya. Air kapur lebih disukai diandingkan dengan natrium karbonat (soda abu) karena harganya lebih murah (Buckle, 1987) Aluminium sulfat (taawas) merupakan bahan koagulan yang paling banyak dipakai karena efektif untuk menurunkan kadar karbonat, juga ekonomis dan murah di dapat dipasaran serta mudah disimpan. Makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka ph makin menurun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga
11 perlu dicari dosis tawas optimum yang harus ditambahkan. Pemakaian tawas paling efektif antara ph 5,8-7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambah alkalinitas dengan menggunakan larutan kapur Ca (OH) 2 atau soda abu (Na 2 CO 3 ). (Depkes RI, 1993) Untuk koagulasi yang baik, konsentrasi yang lebih normal dari koagulan harus dimasukkan kedalam air dan dicampur secara sempurna. Konsentrasi yang optimal juga tergantung pada keadaan air baku. Percobaan laboratorium yang disebut dengan Jar Test biasanya dipakai untuk menentukan konsentrasi dari koagulan. (Viessman, 1985) 2.7 Flokulasi Jar Test Sebagaian besar air baku untuk penyediaan air bersih diambil dari air permukaan seperti sungai, danau dan sebagainya. Salah satu langkah penting pengolahan untuk mendapatkan air bersih adalah menghilangkan kekeruhan dari air baku tersebut. Kekeruhan disebabkan adanya partikel-partikel kecil dan koloid yang berukuran 10 nm. Partikel-partikel kecil dan koloid tersebut tidak lain adalah kwarts, tanah liat, sisa tanaman, gangguan dan sebagainya. Kekeruhan dihilangkan melalui pembubuhan sejenis bahan kimia dengan sifat-sifat tertentu yang disebut flokulasi. Yang biasa digunakan adalah tawas, selain pembubuhan flokulasi diperlukan pengadukan sampai flok-flok terbentuk. Flok-flok ini mengumpulkan partikel-partikel kecil dari koloid tersebut dan akhirnya bersama-sama mengendap. Suatu larutan koloidal yang mengandung partikel-partikel kecil dari koloid dapat dianggap stabil apabila :
12 1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa jam). 2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebih besar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan partikelpartikel adalah sama. Proses flokulasi terdiri dari tiga langkah, yaitu : 1. Pelarutan reagen melalui pengadukan cepat (1 menit, 100 rpm), bila perlu pembubuhan bahan kimia untuk koreksi ph. 2. Pengadukan lambat untuk pembentukan flok-flok (15 menit, 20 rpm). Pengadukan yang terlalu cepat dapat merusak flok yang telah terbentuk. 3. Penghapusan flok-flok dengan koloid yang berkurang dari larutan melalui sedimentasi ( 15 menit atau 30 menit, 0 rpm). Proses flokulasi sebenarnya tidak bisa terganggu. Namun, efisiensi proses tersebut sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kadar dan jenis zat tersuspensi. ph larutan, kadar dan jenis flokulan, waktu dan kecepatan pengadukan dan adanya beberapa macam ion terlarut yang tertentu (seperti fosfat, sulfat dan sebagainya). (Alaerts & Santika, 1984)