Download - BAB v Sumber Air Baku
BAB V
SUMBER AIR BAKU
5.1 Umum
Air baku adalah air yang memenuhi syarat untuk dapat diolah menjadi air
minum. Air baku yang diolah menjadi air minum dapat berasal dari :
Sumber air permukaan, seperti sungai, danau, dll
Sumber air bawah tanah, seperti mata air
Air laut.
Semua sumber air yang berpotensi untuk dijadikan sumber air baku di
sekitar wilayah perencanaan harus ikut dipertimbangkan. Untuk itu, diperlukan
peninjauan terhadap kondisi sumber air baku.
Pertimbangan dalam menentukan sumber air baku didasarkan pada :
Kualitas , kuantitas dan kontinuitas sumber air
Iklim
Kemudahan dalam konstruksi intake
Kemudahan dalam memperbesar kapasitas intake di masa yang akan datang
Kemudahan pengoperasian
Biaya dalam pengolahan air dan perawatan instalasi pengolahan
Potensi pencemaran terhadap sumber air.
5.2 Persyaratan Air Baku Air Minum
Pada dasarnya ada dua segi yang harus diperhatikan untuk dipenuhi oleh
suatu sistem pengolahan air minum, yaitu :
1. Segi Kualitas
Air yang dipergunakan harus memenuhi syarat-syarat kualitas yang
menjamin bahwa air tersebut akan aman dikonsumsi oleh masyarat tanpa
khawatir akan terkena penyakit bawaan air. Dalam hal ini, air harus
memenuhi baku mutu sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001.
2. Segi Kuantitas
V-1
Air yang akan dipergunakan harus tersedia dalam jumlah yang cukup
sehingga dapat dipergunakan selama dibutuhkan.
5.3 Sumber Air Baku Air Minum
Di sekitar lokasi perencanaan, terdapat sumber air permukaan dan sumber
air bawah tanah.
Sumber Air Bawah Tanah
Wilayah sekitar lokasi perencanaan belum terjangkau oleh saluran
distribusi PDAM Bandung, karena itu untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari
seperti mandi, mencuci, dan sebagainya penduduk di sekitar lokasi perencanaan
menggunakan air tanah. Kedalaman muka air tanah di wilayah Gedebage adalah
sekitar 6 m, tetapi pada kedalaman tersebut kualitas air sangat buruk. Untuk
mendapatkan air yang dapat dimanfaatkan, penduduk harus menggali sampai
kedalaman 60 meter. Pada kedalaman ini pun, air yang didapat tidak bisa dipakai
untuk minum karena kandungan besi yang tinggi.
Sumber Air Permukaan
Ada 3 buah sungai yang berada di sekitar lokasi perencanaan, yaitu sungai
Cinambo, Cipamokolan dan Cisaranten.
Sesuai dengan master plan yang telah dibuat, ketiga sungai tersebut akan
masuk ke danau yang terletak di tengah wilayah perencanaan. Danau tersebut
berfungsi untuk menanggulangi banjir pada musim hujan, dan tidak dapat
digunakan sebagai sumber air karena pada musim kemarau sungai yang mengalir
ke danau hanya berisi air limbah, sehingga kontinuitas air untuk air baku tidak
dapat dipertahankan.
Karena tidak ada sumber air di lokasi perencanaan yang memenuhi syarat
untuk dijadikan air baku, maka harus dicari alternatif lain yang letaknya agak jauh
dari lokasi.
Sumber Air Yang Dipilih
V-2
Saat ini, sungai yang debitnya memungkinkan untuk diambil airnya
sebagai air baku adalah Sungai Cisangkuy dan Sungai Citarum. Dengan
mempertimbangkan jarak dan debit air sungai yang dapat diambil, maka sungai
yang dipilih untuk dijadikan sumber air baku bagi Instalasi Pengolahan Air
Minum di Kota Baru Gedebage adalah Sungai Citarum.
Skema aliran Sungai Citarum dapat dilihat pada gambar 5.1.
5.4 Lokasi Intake
Intake merupakan bangunan/alat yang digunakan untuk mengambil air dari
sumbernya untuk keperluan pengolahan dan penyediaan air minum. Dalam
menentukan lokasi intake dengan sumber air sungai maka perlu dipertimbangkan
beberapa hal yaitu :
Kualitas air dan kemungkinan perubahan yang terjadi
Kuantitas air
Minimasi efek-efek negatif
Memiliki akses yang baik untuk perawatan dan perbaikan
Memliki tempat bagi kendaraan
Memungkinkan pertambahan fasilitas di masa mendatang
Efek terhadap kehidupan akuatik yang ada
Kondisi geologis yang baik
Berdasarkan pertimbangan di atas dan kondisi aliran Sungai Citarum maka
ditetapkan lokasi intake adalah di desa Pangauban dengan ketinggian +958 m di
atas permukaan laut.
5.5 Kuantitas Air Baku
Data mengenai kuantitas air baku diperoleh dari PU Pengairan Kabupaten
Bandung. Pengukuran debit dilakukan di Pos Bendung Wanir.
V-3
Gambar 5.1 Skema Aliran Sungai Citarum
V-4
Tabel 5.1 Debit Rata-rata Bulanan Sungai Citarum
BulanDebit (L/detik)
1999 2000 2001 2002
Januari
Februari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
Oktober
November
Desember
10854
14224
13755
13523
10889
8187
2591
6791
6791
6443
6639
9835
11244
14742
7714
11863
10638
7815
7788
1482
1982
5339
9160
13582
15961
10898
22949
16337
10747
7781
2849
1563
1723
1787
1862
24016
16895
16731
16553
15256
12824
10459
4933
8949
8633
7521
8338
12297
Sumber : PU Pengairan Kabupaten Bandung
Untuk menentukan ketersediaan debit Sungai Citarum maka perlu
dilakukan analisis fluktuasi debit. Fluktuasi debit bulanan Sungai Citarum
ditunjukkan oleh gambar 5.2.
Fluktuasi Debit Bulanan Sungai Citarum
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
Bulan
Deb
it (
L/d
eti
k) Debit kebutuhan
Tahun 1999
Tahun 2000
Tahun 2001
Tahun 2002
Gambar 5.2 Fluktuasi Debit Bulanan Sungai Citarum
V-5
Kebutuhan air minum di wilayah perencanaan hingga tahun 2030 adalah ±
480 L/detik. Pada gambar 5.2 dapat dilihat bahwa nilai kebutuhan air ini jauh di
bawah debit minimum sumber air sehingga lokasi intake yang dipilih dapat
digunakan.
Untuk mengetahui ketersediaan air selama periode perencanaan perlu
diketahui potensi Sungai Citarum. Aliran kritis Sungai Citarum selama beberapa
periode ulang dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 5.2 Aliran Kritis Sungai Citarum
Periode Ulang Aliran Kritis Bulanan (L/detik)
5
10
20
50
2385
2030
1731
1390
Sumber : Fitriani, 2004
Aliran kritis adalah aliran terendah yang menjadi peluang untuk terjadinya
kekeringan bila air sejumlah debit kritis diambil dari sungai. Untuk penyediaan air
minum biasanya digunakan periode ulang 20 tahun. Dari tabel 5.2 diketahui
bahwa aliran kritis dari Sungai Citarum untuk periode ulang 20 tahun adalah 1731
L/detik. Bila kondisi ini dapat dipertahankan maka kuantitas air di Sungai Citarum
dapat memenuhi kebutuhan air di wilayah perencanaan sehingga Sungai Citarum
ini dapat digunakan sebagai sumber air baku.
5.6 Kualitas Air Baku
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.
V-6
Tabel 5.3 Metode Pemeriksaan Air
No Parameter Metode Pemeriksaan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Warna
TDS
TSS
Kekeruhan
Suhu
DHL
pH
DO
Nitrat
Nitrit
Besi
Kesadahan
Klorida
Mangan
Sulfat
Ammonia
Kalsium
Zat Organik
CO2 Agresif
DPC
Visual Comparison Method
Pemanasan & Penimbangan
Pemanasan & Penimbangan
Turbidimetri
Termometri
Conductivimetri
Electrode-Potensiometri
Metode Winkler
Brucin-Spektrofotometri
Reaksi Diazotasi-Spectroforometri
Colorimetri-Visual
Titrasi Kompleksometri EDTA
Titrasi Argentometri cara Mohr
Colorimetri dengan Persulfat
Brucin-Spektrofotometri
Nessler-Spektrofotometri
Titrasi Kompleksometri EDTA
Titrasi Permanganometri
Grafik Mundlein Frankfurt
Colorimetri Orthotolidin
Sumber : Standard Method, 1995
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.
V-7
Tabel 5.4 Hasil Pemeriksaan Kualitas Air Sungai Citarum
No Parameter Satuan Baku Mutu
Hasil Pemeriksaan
Musim
KemarauMusim Hujan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Bau
Warna
TDS
TSS
Kekeruhan
Rasa
Suhu
DHL
pH
DO
Nitrat
Nitrit
Besi
Kesadahan
Klorida
Mangan
Sulfat
Ammonia
Kalsium
Zat Organik
Natrium
Kalium
CO2 Agresif
DPC
-
TCU
mg/l
mg/l
NTU
-
°C
µS/cm
-
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
-
-
1000
-
-
-
Suhu udara ±
3°C
-
6-9
Minimal 6
10
1
0,3
-
600
0,1
400
-
-
-
-
-
-
-
Tidak berbau
12,5 koloid
77,2
19,1
24,6
Tidak berasa
25
161,7
7,48
6,1
4,439
1,154
2,01
56
5,01
0,00
6,4
0,00
10,90
12,19
10,5
3,34
3,7
0,56
Tidak Berbau
15
79,2
60,4
25,0
Tidak berasa
25
165,8
7,34
6,1
5,383
0,359
3,61
56
7,3
0,07
10,8
0,025
11,74
29,22
7,7
2,43
0,0
0,56
Sumber : Hasil analisa
V-8
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 bisang air minum maupun dalam bidang air
buangan.
V-9
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
V-10
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 koliidal (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)
V-11
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.
Berdasarkan perbandingan antara kualitas air sungai Citarum dengan
Peraturan Pemerintah No 82 tahun 2001, dapat dilihat bahwa secara keseluruhan
kualitas air Sungai Citarum memenuhi syarat untuk dijadikan sumber air baku
bagi Instalasi Pengolahan Air Minum Kota Baru Gedebage.
V-12
5.7 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. Isi dari keputusan ini diberikan pada bagian lampiran A.
Kualitas air baku akan menentukan sifat dari air baku sebagai air minum.
Untuk kepentingan tersebut maka dilakukan analisa air baku terhadap baku mutu
air minum seperti yang ditunjukkan oleh tabel 5.5.
V-13
Tabel 5.5 Analisa Kualitas Air Sungai Citarum
No Parameter Satuan Baku Mutu
Hasil Pemeriksaan
AnalisaMusim
KemarauMusim Hujan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Bau
Warna
TDS
TSS
Kekeruhan
Rasa
Suhu
DHL
pH
DO
Nitrat
Nitrit
Besi
Kesadahan
Klorida
Mangan
Sulfat
Ammonia
Kalsium
Zat Organik
Natrium
Kalium
CO2 Agresif
DPC
-
TCU
mg/l
mg/l
NTU
-
°C
µS/cm
-
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
-
15
1000
-
5
-
Suhu udara
± 3°C
-
6,5-8,5
-
50
3
0,3
500
250
0,1
400
-
-
10
200
-
-
-
Tidak berbau
12,5 koloid
77,2
19,1
24,6
Tidak berasa
25
161,7
7,48
6,1
4,439
1,154
2,01
56
5,01
0,00
6,4
0,00
10,90
12,19
10,5
3,34
3,7
0,56
Tidak Berbau
15
79,2
60,4
25,0
Tidak berasa
25
165,8
7,34
6,1
5,383
0,359
3,61
56
7,3
0,07
10,8
0,025
11,74
29,22
7,7
2,43
0,0
0,56
√
√
√
√
Sumber : Hasil analisa
Keterangan : √ = perlu diolah
V-14
Tabel 5.5 menunjukkan bahwa ada beberapa parameter yang harus
disisihkan, yaitu :
Kekeruhan
Kekeruhan dapat disisihkan dengan penambahan koagulan pada proses
koagulasi, dilanjutkan dengan flokulasi dan sedimentasi lalu filtrasi.
Besi
Besi dapat disisihkan dengan proses aerasi,koagulasi, flokulasi, sedimentasi
dan filtrasi.
Zat Organik
Zat organik dapat disisihkan dengan proses koagulasi dan sedimentasi,
dilanjutkan dengan proses filtrasi saringan pasir cepat dan 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
V-15