Air Baku

 Air baku adalah air yang akan digunakan untuk input pengolahan air minum yang memenuhi baku mutu air baku. Air baku yang diolah menjadi air minum dapat berasal dari:

• Sumber air bawah tanah yaitu dari lapisan yang mengandung air di bawah permukaan tanah dangkal atau dalam
• Sumber air permukaan yaitu sungai, danau, rawa dan mata air
• Air laut

 Dalam merencanakan suatu sistem penyediaan air minum maka perlu dilakukan peninjauan terhadap kondisi air baku. Pemilihan sumber air baku harus mempertimbangkan semua potensi lokal air permukaan dan tanah yang berada di atau di sekitar wilayah perencanaan.

 Penentuan jenis sumber yang dipilih harus mempertimbangkan beberapa hal yaitu:

• Kuantitas dan kualitas sumber air
• Iklim
• Kemudahan dalam konstruksi intake
• Keamanan pengoperasian
• Biaya dalam pengolahan air dan perawatan instalasi pengolahan
• Potensi pencemaran terhadap sumber air
• Kemudahan dalam memperbesar kapasitas intake di masa mendatang

 Persyaratan Air Baku Air Minum

Pada dasarnya, ada dua sisi yang harus dipenuhi oleh suatu air baku sistem pengolahan air minum, yaitu:

 Segi Kualitas

Air yang dipergunakan harus memenuhi syarat-syarat kualitas fisik, kimia dan biologi yang menjamin bahwa air tersebut akan aman dikonsumsi oleh masyarakat tanpa khawatir akan terkena penyakit bawaan air. Dalam hal ini, air harus memenuhi baku mutu sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001.

 Segi Kuantitas

Air yang akan dipergunakan harus tersedia dalam jumlah yang cukup sehingga dapat dipergunakan selama dibutuhkan. Untuk menjaga kehidupan akuatik di dalam sumber air maka terdapat persyaratan pengambilan debit maksimum yang diijinkan yaitu sekitar 20 – 40% dari kapasitas sumber.

 Kualitas Air Baku Air Minum

Kualitas air pada sumber air baku sangat mempengaruhi pemilihan unit-unit yang akan digunakan dalam pengolahan, karena itu harus diambil sampel yang representatif dan diperiksa menggunakan metode-metode tertentu.

Untuk mengetahui apakah air sungai yang akan diambil memenuhi syarat untuk dijadikan air baku atau tidak, maka hasil pemeriksaan sampel dibandingkan dengan baku mutu air baku air minum sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001.

 Berikut ini keterangan mengenai parameter-parameter yang terdapat dalam air baku.

 Bau dan Rasa

Bau dan rasa dalam air dapat disebabkan oleh berbagai jenis material, seperti alga atau mikroorganisme lain, zat organik yang membusuk, mineral seperti besi dan mangan, juga gas terlarut seperti hidrogen sulfida atau klor.

 Suhu

Suhu air adalah salah satu parameter penting dalam pengolahan air. Sebagai contoh, bahan kimia yang digunakan dalam pengolahan lebih mudah larut dalam air yang hangat dibandingkan dalam air dingin. Partikel-partikel juga akan mengendap lebih cepat dalam air hangat.

Warna

Warna air alami terlihat coklat kekuning-kuningan. Air permukaan, terutama air genangan, seringkali memiliki warna yang menyebabkan air tersebut tidak memenuhi syarat untuk digunakan dalam keperluan domestik maupun industri. Warna yang terjadi berasal dari kontak air dengan sisa zat organik seperti daun-daunan, ranting atau kayu dalam bentuk berbagai tahap dekomposisi. Warna bisa dibedakan menjadi warna semu dan warna sejati. Warna semu disebabkan oleh partikel-partikel tersuspensi dalam air, sedangkan warna sejati disebabkan oleh zat-zat organik yang larut dalam air.

 Zat Padat

Dalam air alam terdapat 2 kelompok zat, yaitu zat terlarut seperti garam dan molekul organis, dan zat padat tersupensi dan koloidal seperti tanah liat, kwarts. Perbedaan pokok antara kedua kelompok zat ini ditentukan melalui ukuran/diameter partikel-partikel tersebut. Analisa zat padat dalam air sangat penting bagi penentuan komponen-komponen air secara lengkap, juga untuk perencanaan serta pengawasan proses-proses pengolahan dalam bidang air minum maupun dalam bidang air buangan. Zat padat total adalah semua zat-zat yang tersisa sebagai residu dalam suatu bejana, bila sampel air dalam bejana tersebut dikeringkan pada suhu tertentu. Zat padat total terdiri dari zat padat terlarut dan zat padat tersuspensi.

 Kekeruhan

Kekeruhan disebabkan oleh adanya partikel-partikel kecil dan koloid yang berukuran 10 nm sampai 10 µm. Partikel-partikel kecil dan koloid tersebut antara lain adalah kwarts, tanah liat, sisa tanaman, ganggang, dan sebagainya.

 DHL

Daya hantar listrik penting untuk memprediksi kandungan mineral dalam air. Semakin tinggi kadar mineralnya semakin tinggi daya hantar listriknya.

 pH

pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan, melalui konsentrasi (aktivitas) ion hidrogen (H+). pH dinyatakan dalam angka 0-14. pH 7 menunjukkan air yang netral, pH di bawah 7 menunjukkan bahwa air bersifat asam dan pH di atas 7 menujukkan bahwa air bersifat basa. Kisaran pH yang normal untuk air permukaan adalah 6,5 sampai 8,5. Jika pH air lebih kecil dari 7, air cenderung menyebabkan korosi pada peralatan dan material lain yang kontak dengan air. Jika pH air lebih besar dari 7, air memiliki kecenderungan untuk membentuk kerak pada pipa.

 DO

Adanya DO (oksigen terlarut) di dalam air sangat penting untuk menunjang kehidupan ikan dan organisme air lainnya. Kemampuan air untuk membersihkan pencemaran secara alamiah (self purification) banyak tergantung kepada cukup tidaknya kadar oksigen terlarut. Oksigen terlarut dalam air berasal dari udara dan dari proses fotosintesa tumbuh-tumbuhan air. Terlarutnya oksigen di dalam air tergantung kepada temperatur, tekanan barometrik udara dan kadar mineral di dalam air.

 Nitrat

Nitrat merupakan bentuk nitrogen yang teroksidasi, dengan tingkat oksidasi +5. Nitrat adalah senyawa nitrogen yang stabil. Nitrat merupakan salah satu unsur penting untuk sintesa protein tumbuh-tumbuhan dan hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi yang tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan ganggang yang tak terbatas (bila beberapa syarat lain seperti konsentrasi fosfat terpenuhi), sehingga air kekurangan oksigen yang menyebabkan kematian biota air. Nitrat dapat berasal dari buangan industri bahan peledak, piroteknik, pupuk cat, dan sebagainya. Kadar nitrat secara alamiah biasanya rendah, namun dapat menjadi tinggi sekali pada air tanah di daerah-daerah yang diberi pupuk yang mengandung nitrat. Kadar nitrat tidak boleh melebihi 10 mg/l. Di dalam usus manusia, nitrat dapat direduksi menjadi nitrit yang menyebabkan metamoglobinemi, terutama pada bayi (baby blue disease).

 Nitrit

Nitrit merupakan bentuk nitrogen yang teroksidasi, dengan tingkat oksidasi +3. Nitrit biasanya tidak bertahan lama dan merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amoniak dan nitrat, yang dapat terjadi pada instalasi pengolahan air buangan, dalam air sungai dan sistem drainase. Nitrit yang ditemui pada air minum dapat berasal dari bahan inhibitor korosi yang dipakai di pabrik yang mendapatkan air dari sistem distribusi PAM. Nitrit dapat membahayakan kesehatan karena dapat bereaksi dengan hemoglobin dalam darah, hingga darah tersebut tidak dapat mengangkut oksigen lagi. Di samping itu, NO2 juga menimbulkan nitrosamin pada air buangan tertentu yang dapat menyebabkan kanker.

 Besi

Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir semua tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya, besi yang ada di dalam air dapat bersifat :

• Terlarut sebagai Fe2+ (fero) atau Fe3+ (feri)
• Tersuspensi sebagai butiran koloidal (diameter < 1 µm) atau lebih besar, seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3 dan sebagainya.
• Tergabung dengan zat organis atau zat padat yang inorganis (seperti tanah liat)

Pada air permukaan jarang ditemukan kadar Fe yang melebihi 1 mg/l, tetapi dalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi ini selain dapat membuat air berasa juga dapat menodai kain dan perkakas dapur.

Pada air yang tidak mengandung oksigen, seperti misalnya air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan memungkinkan terjadinya aerasi, Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+. Fe3+ ini sulit larut pada pH 6 sampai 8, bahkan dapat menjadi Fe(OH)3   yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. Jadi dalam air sungai, besi ada sebagai Fe2+, Fe3+ terlarut dan Fe3+ dalam bentuk senyawa organis berupa koloidal.

 Kesadahan

Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion-ion Ca2+ dan Mg2+, juga oleh Mn2+, Fe2+ dan semua kation yang bermuatan dua. Air yang kesadahannya tinggi biasanya terdapat pada air tanah di daerah yang bersifat kapur, dimana terkandung Ca2+ dan Mg2+ dalam dosis yang tinggi.

 Sulfat

Kandungan sulfat yang tinggi dalam air mungkin disebabkan oleh larutnya magnesium sulfat atau sodium sulfat dalam air. Kandungan sulfat yang tinggi dalam air tidak diinginkan karena dapat menimbulkan efek “pencuci perut“.

 Natrium

Natrium yang ada dalam air jauh lebih sedikit daripada natrium yang ada dalam garam dan makanan. Karena itu untuk orang yang sehat, kandungan natrium dalam air tidak memberikan pengaruh. Tetapi untuk orang yang menjalani diet karena penyakit tertentu, keberadaan natrium bisa menjadi masalah.

Analisa Kualitas Air Baku Terhadap Baku Mutu Air Minum

Air minum yang sesuai  bagi kesehatan manusia adalah air minum yang sesuai dengan baku mutu air minum yang telah ditetapkan. Di Indonesia, baku mutu air minum mengacu kepada Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum.

 Beberapa parameter yang harus disisihkan, yaitu:

• Kekeruhan. Kekeruhan dapat disisihkan dengan penambahan koagulan pada proses koagulasi, dilanjutkan dengan flokulasi dan sedimentasi lalu filtrasi.
• Besi & Mangan. Besi & Mangan dapat disisihkan dengan proses aerasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan filtrasi.
• Warna. Warna dapat disisihkan dengan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan filtrasi.
• Nitrit. Nitrit dapat disisihkan dengan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan filtrasi.
• Zat Organik. Zat organik dapat disisihkan dengan proses koagulasi dan sedimentasi yang diikuti oleh proses filtrasi saringan pasir cepat dan proses desinfeksi.
• CO2 Agresif. Pada umumnya dalam air permukaan selalu terdapat karbondioksida terlarut. CO2 dalam air terdiri dari CO2 bebas dan CO2 terikat dalam bentuk bikarbonat (HCO3-). CO2 bebas terbagi menjadi CO2 yang berada dalam kesetimbangan dan CO2 agresif. Selama CO2 berada dalam kesetimbangan, kehadirannya tidak terlalu menimbulkan masalah. Tetapi jika CO2 dalam air melewati titik kesetimbangan, maka CO2 berlebih tersebut akan menjadi agresif. CO2 agresif dapat menimbulkan korosi terhadap peralatan logam, peralatan plumbing dan merusak bangunan beton dan lapisan semen pada pipa. CO2 agresif juga merupakan indikator adanya kegiatan biologis dalam air. CO2 dapat diturunkan dengan aerasi atau pembubuhan kapur. Keagresifan air terhadap karbonat dapat dilihat melalui indeks langelier (LI), yaitu : LI < 0, air bersifat agresif; LI = 0, air berada dalam keadaan setimbang; LI > 0, terjadi presipitasi.

    Beberapa parameter yang layak untuk diperhitungkan sebagai parameter kunci adalah kandungan besi, mangan, zat organik, kekeruhan, warna, pH, dan kualitas mikrobiologis. Parameter diatas dianggap sebagai representasi dari kandungan zat dan parameter lain yang keberadaanya dalam air baku seringkali sangat mengganggu. Hal ini tentu tidak berarti zat yang lain diabaikan tetapi bila dianggap perlu, parameter lain sebaiknya diperiksa.

Beberapa cara analisis laboratorium yang digunakan untuk mengetahui kualitas air meliputi:

• Uji Kesadahan (sebagai ppm CaCO3)

Siapkan 50 mL contoh air dan masukkan ke dalam labu takar 100 mL, tambahkan 1 mL asam klorida pekat, setetes demi setetes melalui tepi labu takar, kemudian tepatkan dengan contoh air. Pipet 10 mL contoh air dari labu takar ke dalam erlenmeyer, tambahkan 50 mg asam askorbat, kemudian tambah 10 ml NH3 6M, aduk dan tambahkan 4 tetes indikator calmagite, titrasi dengan larutan EDTA sehingga warna berubah dari merah menjadi biru.

• Uji Kadar Besi

Langkah pertama, siapkan larutan standar besi 100 ppm, pipet sebanyak 1, 2, 3, 4, dan 5 mL larutan standar 100 ppm tersebut dan masukkan masing-masing kedalam labu takar 100 mL, tambahkan 5 mL larutan ortho-phenantrolin 0.25%, tepatkan masing-masing labu takar hingga volume 100 mL dengan air deion sehingga terbentuk larutan standar dengan konsentrasi 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm. Ukur nilai absorbans dari masing-masing larutan standar dengan menggunakan spektrofotometer visibel pada panjang gelombang 510 nm. Langkah kedua, siapkan 50 mL contoh air yang akan diuji, masukan kedalam labu takar 100 mL, tambahkan 5 mL ortho-phenantrolin dan tepatkan labu takar tersebut dengan contoh air yang akan diuji. Ukur nilai absorbans sampel air pada panjang gelombang 510 nm. Untuk mengetahui kadar besi(Fe) dalam contoh air, dapat digunakan persamaan standar

• Uji Padatan Terlarut

Sampel air disiapkan dalam wadah, kemudian alat TDS meter dimasukan ke dalam sampel air. Perhatikan dan catat nilai yang tertera pada TDS meter.

• Uji nilai pH

Sampel air disiapkan secukupnya, kertas pH dicelupkan ke dalam sampel air. Amati warna yang terbentuk pada kertas pH dan bandingkan dengan warna pada warna standar indikator universal.

    Sebagai acuan, terdapat standar air minum SNI No 01-3553-1996, berarti untuk air minum kontaminan yang diperbolehkan seperti tertera pada Tabel 1. Sementara itu, persyaratan bakteriologis, bahan kimia anorganik, kimia pestisida, kimia desinfektan dan sampingannya, kimia anorganik yang dapat menimbulkan keluhan pada manusia, kimia organik yang dapat menimbulkan keluhan pada manusia, radioaktivitas, dan persyaratan fisik sesuai dengan Kepmenkes No. 907/2002.

Tabel 1 Standar Air Minum SNI No. 01-3553-1996

Parameter	Unit	Kadar tertinggi yang diizinkan
Organoleptik
Bau (Odor)	–	Tidak berbau
Rasa (Taste)	–	Tidak berasa
Warna (Colour)	Pt Co scala	5
Fisika
Kekeruhan (Turbiditas)	NTU	5
Padatan terlarut (Dissolved solid)	mg/L	500
Kimia
pH (Derajat Keasaman)	–	6.5-8.5
Kesadahan sebagai CaCO3	mg/L	150
Bahan Organik KMnO4	mg/L	1.0
Nitrat (NO3-)	mg/L	45
Nitrit (NO22-)	mg/L	0.005
Amonia (NH4)	mg/L	0.15
Sulfat (SO42-)	mg/L	200
Klorida (Cl)	mg/L	250
Fluorida (F)	mg/L	1.0
Sianida (CN)	mg/L	0.05
Besi (Fe)	mg/L	0.3
Mangan (Mn)	mg/L	0.05
Klorin bebas (Cl2)	mg/L	0.1
Kontaminasi logam berat
Timah (Pb)	mg/L	0.005
Tembaga (Cu)	mg/L	0.5
Kadmium (Cd)	mg/L	0.001
Merkuri (Hg)	mg/L	0.05
Arsenik (As)	–	–
Mikrobiologi
Total plate count (TPC) factory	per ml	1 x 102
Total plate count (TPC) market	per ml	1 x 105
Bakteri coliform	per 100 ml	0
Bakteri salmonella sp.	per 100 ml	Negatif
Bakteri clostridium perfringens	per ml	Negatif

Tabel 2 Persyaratan Bakteriologis Kepmenkes No. 907/2002

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Air Minum
E. Coli atau fecal coli	Jumlah/100ml sampel	0
Air yang masuk sistem distribusi
E. Coli atau fecal coli	Jumlah/100ml sampel	0
Total bakteri coliform	Jumlah/100ml sampel	0
Air pada sistem distribusi
E. Coli atau fecal coli	Jumlah/100ml sampel	0
Total bakteri coliform	Jumlah/100ml sampel	0

Tabel 3 Persyaratan Kimia Bahan Anorganik Kepmenkes No. 907/2002

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Alkana terklorinasi
Karbon tetraklorida	μg/L	2
Diklorometana	μg/L	20
1,2-dikloroetana	μg/L	30
1,1,1-trikloroetana	μg/L	2000
Etana terklorinasi
Vinil klorida	μg/L	5
1,1-dikloroetana	μg/L	30
1,2-dikloroetana	μg/L	50
Trikloroetana	μg/L	70
Tetrakloroetana	μg/L	40
Hidrokarbon aromatik
Benzena	μg/L	10
Toluena	μg/L	700
Xilena	μg/L	500
Benzo[a]pirena	μg/L	0.7
Benzena terklorinasi
Monoklorobenzena	μg/L	300
1,2-diklorobenzena	μg/L	1000
1,4-diklorobenzena	μg/L	300
Triklorobenzena	μg/L	20
Lain-lain
Di(2-etilheksil)adipat	μg/L	80
Di(2-etilheksil)ptalat	μg/L	8
Akrilamida	μg/L	0.5
Epiklorohidrin		0.4
Heksaklorobutadiena	μg/L	0.6
EDTA	μg/L	200
Tributiltin Oksida	μg/L	2

Tabel 4 Persyaratan Kimia Pestisida Kepmenkes No. 907/2002

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Alaklor	μg/L	20
Aldicarb	μg/L	10
Aldrin/deeldrin	μg/L	0.03
Atrazina	μg/L	2
Bentazona	μg/L	30
Karbofuran	μg/L	5
Klordan	μg/L	0.2
Klorotoluran	μg/L	30

Tabel 5 Persyaratan Kimia Desinfektan dan Hasil Sampingannya

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Monokloramin	μg/L	3
Klorin	μg/L	5
Bromat	μg/L	25
Klorit	μg/L	200
Klorofenol	–	–
2,4,6-triklorofenol	μg/L	200
Formaldehida	μg/L	900
Trihalometana	μg/L
Bromoform	μg/L	100
Dibromoklorometana	μg/L	100
Bromodiklorometana	μg/L	60
Kloroform	μg/L	200
Asam Asetat Terklorinasi	μg/L
Asam dikloroasetat	μg/L	50
Asam trikloroasetat	μg/L	100
Kloral Hidrat
Trikloroasetaldehida	μg/L	10
Asetonitril Terhalogenasi
Dikloroasetonitril	μg/L	90
Dibromoasetonitril	μg/L	100
Trikloroasetonitril	μg/L	1
Sianogen Klorida	μg/L	70

Tabel 6 Persyaratan Kimia Anorganik yang dapat Menimbulkan Keluhan pada Manusia

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Amonia	μg/L	1.5
Aluminium	μg/L	0.2
Klorida	μg/L	250
Tembaga	μg/L	1
Kesadahan	μg/L	500
Hidrogen Sulfida	μg/L	0.05
Besi	μg/L	0.3
Mangan	μg/L	0.1
pH		6.5-8.5
Natrium	μg/L	200
Sulfat	μg/L	250
Total zat padat terlarut	μg/L	1000
Seng	μg/L	3

Tabel 7 Bahan Kimia Organik yang dapat Menimbulkan Keluhan pada Manusia

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Organik
Toluena	μg/L	24-170
Xilena	μg/L	20-1800
Etilbenzena	μg/L	2-200
Stirena	μg/L	4-2600
Monoklorobenzena	μg/L	10-120
1,2-diklorobenzena	μg/L	1-10
1,4-diklorobenzena	μg/L	0.3-30
Triklorobenzena	μg/L	5-50
Deterjen	μg/L	50
Desinfektan dan Hasil Sampingannya
Klorin	μg/L	600-1000
2-klorofenol	μg/L	0.1-10
2,4-diklorofenol	μg/L	0.3-40
2,4,6-triklorofenol	μg/L	2-200

Tabel 8 Radioaktivitas yang dapat Menimbulkan Keluhan pada Manusia

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Gross alpha activity	(Bq/L)	0.1
Gross beta activity	(Bq/L)	1

Tabel 9 Persyaratan Fisik Kepmenkes No. 907/2002

Parameter	Satuan	Kadar tertinggi yang diizinkan
Warna	TCU	15
Rasa dan Bau	–	Tidak berasa dan berbau
Temperatur	°C	Suhu udara ± 3°C
Kekeruhan	NTU	5