BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Air

1. Pengertian air

a. Pengertian air minum

Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan

dapat langsung diminum.8)

b. Pengertian air bersih

Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari – hari yang

kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah

dimasak.7)

2. Sumber air

Sumber air terdiri atas :

a. Air hujan

Air hujan jumlahnya sangat terbatas, dipengaruhi antara lain oleh musim,

jumlah, intensitas dan distribusi hujan. Hal tersebut juga dipengaruhi oleh

letak geografis suatu daerah dan lain-lain. Kualitas air hujan sangat

dipengaruhi oleh kualitas udara dan atmosfir di daerah tersebut.

b. Air permukaan

Air permukaan berupa aliran sungai, danau atau kolam yang biasanya

terdapat di daerah permukiman penduduk, namun hampir terpolusi, kadang

begitu berat tingkat pencemarannya. Sumber seperti ini hanya digunakan

tidak ada alternatif sumber air lainnya.9)

c. Air tanah

Air tanah adalah air yang bergerak dalam tanah, terdapat di antara butir –

butir tanah atau dalam retakan bebatuan. Air tanah lebih banyak tersedia

dari pada air hujan. Ciri – ciri air tanah yaitu memiliki suspended solids

rendah dan dissvolved solids tinggi.3)

3. Kualitas air bersih

Dari segi kualitas air bersih harus memenuhi persyaratan seperti tertuang dalam

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor:

416/Menkes/Per/IX/1990 kualitas air yang digunakan sebagai keperluan hidup

sebaiknya memenuhi persyaratan secara fisik, kimia, bakteriologis,

radioaktivitas,5) antara lain sebagai berikut :

a. Persyaratan fisik

Persyaratan fisik adalah persyaratan air yang dapat di indra, baik dengan

indera penglihatan, penciuman, maupun indera perasa, meliputi

1) Air harus jernih, bersih dan tidak berwarna.

2) Tidak berbau dan tidak mempunyai rasa apapun misalnya pahit, asin,

manis atau getir

3) Suhu air kira – kira sama dengan suhu ruang, sehingga air bersih tidak

terlalu dingin tetapi memberikan rasa segar.

b. Persyaratan kimia

Persyaratan kimia air bersih adalah persyaratan yang menyangkut kadar

zat kimia dalam air. Air bersih tidak boleh mengandung zat – zat yang

dapat mengganggu kesehatan atau zat korosif yang dapat merusak pipa air

bersih.10)

c. Persyaratan bakteriologis

Tidak mengandung bakteri patogen misalnya bakteri golongan coli,

salmonella typhi, vibrio cholera. Tidak mengandung bakteri nonpatogen

seperti actinomycetes, phytoplankton coliform .11)

d. Persyaratan Radioaktif.

Zat radioaktif dalam jumlah banyak dapat menimbulkan efek terhadap

kesehatan, hal ini dapat dikendalikan apabila pengendalian buangan zat

radioaktif dilaksanakan dengan ketat. Besar kecilnya masalah ini

tergantung pada kadar magnifikasi, peran organisme dalam rantai

makanan, serta lamanya waktu paruh zat radioaktif.12)

B. Air tanah.

Air tanah terdiri dari air sumur dangkal, air sumur dalam, dan mata air.4)

1. Air sumur dangkal

Air sumur dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukan

tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehinggan

air tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam – garam

yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur – unsur

kimia tertentu untuk masing – masing lapisan tertentu.

2. Air tanah dalam

Air tanah dalam yaitu air yang terdapat setelah lapisan rapat air yang pertama.

Untuk air tanah dalam tidak dipengaruhi oleh musim atau lingkungan, tetapi

oleh tanah yang dilaluinya kemungkinan mengandung zat mineral seperti besi (

Fe ), mangan ( Mn ), kalsium ( Cu ) dan CO2 agresif.

Air tanah dalam merupakan pilihan yang lebih baik untuk penyediaan air bersih

bagi masyarakat, karena pada umumnya air tersebut tidak memerlukan

pengolahan intensif dan pengoperasiannya hanya terbatas pada pemompaan dan

mungkin Desinfeksi dan Chlorinasi.

3. Mata air

Adalah Air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukan tanah. Mata air

yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan

kualitas/kualitasnya sama dengan keaadaan air dalam.1)

C. Pengolahan air

Pengolahan air adalah usaha – usaha yang dilakukan untuk merubah sifat suatu zat.

Hal ini sangat penting sekali dalam air minum, karena dengan adanya pengolahan

maka akan didapat air minum yang sesuai dengan standard air minum yang telah

ditentukan.

Pengolahan air terdiri dari :

1. Pengolahan secara fisik

Ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran – kotoran kasar,

penyisihan lumpur dan pasir serta mengurangi kadar zat – zat organik yang ada

dalam air baku.13)

a. Penyaringan

Penyaringan merupakan proses pemisahan antara padatan atau koloid

dengan cairan. Proses penyaringan bisa merupakan proses awal ( Primary

teatment ) atau penyaringan dai proses sebelumnya. Bahan padatan

umumnya dapat dilihat langsung terapung seperti potongan kayu atau

potongan sayuran. Bahan padatan berupa logam, tulang, bulu dan daun

dapat disaring secara kasar atau sedang melalui proses awal (Primary

treatment).

Apabila air olahan yang akan disaring berupa cairan yang mengandung

butiran halus maka sebelum proses penyaringan sebaiknya dilakukan

koagulasi atau netralisasi yang menghasilkan endapan.

b. Sedimentasi ( pengendapan )

Merupakan proses pengendapan bahan padat dari air olahan. Proses

sedimentasi bisa terjadi bila air mempunyai berat jenis lebih besar dari air

sehingga tenggelam. Prinsip sedimentasi adalah Pemisahan bagian padat

dengan menggunakan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada di

dasar pengendapan sedangkan air murni di atas.

c. Absorbsi dan adsorbsi

Absorbsi merupakan proses penyerapan bahan – bahan tertentu. Dengan

penyerapan tersebut air menjadi jernih karena zat – zat yang ada di

dalamnya diikat oleh absorben.

Adsorbsi merupakan penangkapan ion – ion bebas didalam air oleh

adsorben.

d. Elektrodialisis

Elektrodialisis merupakan proses pemisahan ion – ion yang larut di dalam

air limbah dengan pemberian dua kutub listrik yang berlawanan dari arus

searah.11)

2. Pengolahan secara kimia

Pengolahan dengan menggunakan zat – zat kimia untuk membantu proses

pengolahan selanjutnya. Misalnya dengan pembubuhan tawas, kapur dalam

proses pelunakannya dan lain – lain.

3. Pengolahan secara bakteriologis

Pengolahan untuk membunuh atau memusnahkan kuman – kuman bakteri yang

terkandung dalam air minum dengan jalan membubuhkan kaporit sebagai

desinfektant atau dengan pemanasan sampai pada titik didih air dalam waktu

beberapa saat.13)

D. Total zat padat terlarut (Total Dissoled solids)

Bahan padat (solids) adalah bahan yang tertinggal sebagai residu pada penguapan

dan pengeringan pada suhu 1030 C – 1050 C, Dalam analisa air dikenal beberapa

istilah tentang padatan ini, istilah – istilah itu adalah:

Dissolved solids dan undisolved solids

Volatile solids dan fixed solids

Settleable solids dan unsetleable solids.

Sebagian besar bahan padat dalam bentuk terlarut (dissolved) yang terutama terdiri

dari garam an–organik, selain gas–gas yang terlarut. Kandungan total solids pada

portable water biasanya dalam range antara 20 – 1000 mg/L, dan sebagai pedoman,

kekerasan dalam air akan meningkat dengan meningkatnya total solid.

Tingginya atau besarnya angka total solids merupakan bahan pertimbangan dalam

menentukan sesuai atau tidaknya air untuk penggunaan rumah tangga.1)

Jumlah zat padat terlarut ( TDS ) yang melebihi kadar maksimum air minum akan

mengakibatkan pengaruh terhadap kesehatan antara lain rasa tidak enak di lidah, rasa

mual yang diakibatkan NaSO4 / MgO4, penyakit jantung, dan toxemia pada wanita

hamil.3)

E. Saringan pasir lambat

Saringan pasir lambat adalah suatu wadah yang di isi pasir dengan ukuran butiran

tertentu dan berfungsi menyaring dan atau menurunkan kekeruhan yakni oleh karena

adanya peran mikroorganisme.7)

Jenis saringan pasir lambat ada 2 macam yaitu:

1. Saringan pasir lambat “ Down Flow “ atau konvensional.

Saringan pasir lambat yang menggunakan sistem penyaringan air dari atas ke

bawah, yang pencucian media saring dan filternya dilakukan secara manual

yakni dengan mengeruk lapian pasir bagian atas, kemudian dicuci dengan air

bersih.

2. Saringan pasir lambat “ Up Flow “

Saringan pasir lambat dengan menggunakan sistem penyaringan dari bawah

keatas, yang mempunyai keunggulan dalam hal pencucian media sarig yang

lebih mudah dibandingkan dengan model saringan pasir lambat konvensional.

Namun hasil yang didapat samadengan saringan pasir lambat konvensional.6)

Efisiensi penyaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain:

1. Kualitas air baku

Pada dasarnya makin baik kualitas air baku yang diolah, maka akan makin baik

pula hasil penyaringan yang diperoleh. Kekeruhan air baku akan

mempengaruhi panjang masa operasi pasir, apabila kekeruhan air baku tinggi

maka perlu dilakukan pengolahan pendahuluan misalnya bak pengendapan.

2. Temperatur

Efisiensi saringan juga dipengaruhi oleh temperatur karena temperatur

mempengaruhi reaksi–reaksi kimia serta metabolisme bakteri dan

mikroorganisme lainnya selama penyaringan. Temperatur yang baik apabila

aktifitas bakteri tinggi, dengan tingginya aktifitas bakteri maka terbentuklah

lapisan lendir pada media filter sehingga partikel – partikel yang lebih kecil

dari partikel pasir dapat tertahan.

3. Kecepatan penyaringan

Kecepatan penyaringan akan mempengaruhi masa operasi filter, agar masa

operasi saringan dapat di perpanjang, diperlukan tekanan pada pada lapisan

pasir dengan menambah ketinggian air diatas lapisan media saring.14)

Kecepatan penyaringan pada saringan pasir lambat adalah 0,1-0,2 m3/m2/jam

hal ini dikarenakan dalam penyaringan pasir lambat tanpa pengolahan terlebih

dahulu sehingga membutuhkan waktu yang lama dalam proses penyaringan.

4. Susunan lapisan pasir

a. Luas permukaan pasir

Kehadiran lapisan tipis yang di sebut schmuzdecke yang berada di

permukaan lapisan pasir dan di dalamnya terdapat berbagai macam jasad

renik. Semakin luas permukan lapisan pasir maka semakin banyak lapisan

schmuzdecke yang akan terbentuk.15)

b. Ketebalan lapisan pasir.

Semakin tebal lapisan pasir, semakin luas permukaan partikel–partikel dan

semakin besar jarak yang harus di tempuh sehingga air yang di hasilkan

semakin baik kualitasnya. Menurut F.G Winarno (1979) ketebalan lapisan

pasir saringan pasir lambat adalah 40-120 cm.18)

c. Lama pemakaian saringan.

Bila proses penyaringan sudah tidak lancar maka pasir harus di cuci

kembali.

d. Diameter butiran pasir

Semakin kecil diameter butiran pasir menyebabkan semakin kecil celah–

celah butiran pasir makin kecil, sehingga akan mengakibatkan efektifitas

penahanan partikel, ukuran efektifitas untuk diameter yang di gunakan

dalam saringan pasir lambat antara 0,3 mm – 1 mm

e. Jenis pasir

Jenis pasir yang baik adalah pasir yang mengandung senyawa kimia SiO2 (

silika oksida ). Semakin tinggi kandungan SiO2 dalam pasir akan semakin

meningkatkan tingkat kekerasan pasir.14)

Elemen yang digunakan dalam saringan pasir lambat adalah sebagai berikut:

1. Aliran air baku

2. Lapisan pasir

3. Kerikil

4. Pengaturan aliran air di dasar saringan

F. Mekanisme Penyaringan

Air baku dialirkan kedalam tangki penerimaan, kemudian di alirkan kedalam bak

pengendapan tanpa memakai zat kimia untuk pengendapan kotoran yang ada dalam

air baku. Selanjutnya di lakukan penyaringan dengan saringan pasir lambat dan

kemudian di alirkan ke bak penampungan air bersih.

Jika air baku yang di alirkan ke saringan pasir lambat, maka kotoran-kotoran yang

ada di dalamnya akan tertahan pada media pasir oleh karena adanya akumulasi

kotoran baik dari zat organik maupun anorganik pada media filternya akan terbentuk

lapisan (film) biologis. Dengan terbentuknya lapisan ini maka di samping proses

penyaringan secara fisika dapat juga menghilangkan (impurities) secara biokimia.

Biasanya ammonia dengan konsentrasi yang rendah, zat besi, mangan dan zat-zat

yang menimbulkan bau dapat dihilangkan dengan cara ini. Hasil dengan cara

pengolahan ini mempunyai kualitas baik.

Cara ini sangat sesuai untuk pengolahan air baku yang mempunyai kekeruhan yang

rendah dan relatif tetap. Biaya operasi rendah karena proses pengendapan biasanya

tanpa bahan kimia dan proses pencucian media saring dengan mengeruk lapisan pasir

bagian atas dan dicuci dengan air bersih. Tetapi jika kekeruhan air baku cukup

tinggi, pengendapan dapat juga memakai bahan kimia (koagulan) agar beban filter

tidak terlalu berat.6)

G. Kerangka Teori

Berdasarkan tinjauan pustaka yang telah dipaparkan dibuat kerangka teori sebagai

berikut :

Gambar 1 Proses penyaringan air dengan metode saringan pasir lambat

Limbah industri Gas terlarut

Biologi Fiska Kimia

Kadar zat padat terlarut air sumur tinggi

Pembakaran timah

Sumber : 1), 3), 13), 11)

H. Kerangka Konsep

Variabel bebas

Ketebalan lapisan pasir sebagai media saring (50cm, 60cm,

70cm, 80 cm)

Variabel terikat

Zat padat terlarut setelah proses penyaringan dengan saringan

pasir lambat

Variabel kendali

Jenis pasir Lama pemakaian saringan

Diameter pasir Luas permukaan saringan

I. Hipotesa

Sesuai dengan tujuan di atas maka dapat dirumuskan suatu hipotesa yaitu ada

pengaruh ketebalan lapisan pasir sebagai media saring dalam menurunkan jumlah zat

padat terlarut pada air sumur.