By Yefri Salomo.
 |
Mengambil water sample di Malir Camp-Pakistan |
Dalam memenuhi kebutuhan akan air saat ini
sebagian masyarakat sudah menggunakan air dari PAM atau sejenisnya yang telah
disediakan oleh Pemerintah dan sebagian menggunakan sungai atau mata air jika
di daerahnya terdapat sumber air alami yang dapat dimanfaatkan. Namun akan
berbeda dengan daerah yang mana tidak terdapat sumber air seperti yang disebut
diatas maka cenderung untuk menggunakan air hujan atau sumur baik yang digali
oleh manusia atau dengan menggunakan mesin.
Untuk sumur yang sering kita jumpai berbagai
masalah seperti kering dimusim kemarau, ada yang tertutup kembali karena
terjadi longsoran disekitar lubang sumur tersebut atau ada yang dapat mengalir
dengan jernih Sepanjang waktu namun beberapa saat kemudian menjadi kuning dan
bau karat.
Nah, masalah terakhir merupakan suatu masalah
yang sering saya jumpai dan pada kesempatan ini, saya akan membahas akan hal
ini.
Mengapa air sumur terkadang keluar dari dalam
tanah jernih namun sesaat kemudian menjadi kuning?
Air yang keluar dari dalam tanah nampak jernih
namun beberapa saat kemudian berubah warna menjadi kuning kecoklatan atau hitam
dalam wadahnya Hal ini disebabkan karena kandungan zat besi dan mangan yang ada
dalam air.
Kandungan zat besi dan mangan dalam air berasal
dari tanah disekitar atau yang dilalui oleh air tersebut mengandung mineral logam
tersebut. Zat besi atau mangan dalam air umumnya berada dalam bentuk ion Fe²+
atau Mn²+, bentuk senyawa yang larut dalam air dan tidak berwarna.
Hal ini yang menyebabkan ketika air keluar dari
sumur terlihat jernih atau tidak berwarna. Dan perubahan warna baru terjadi
ketika ada kontak dengan udara maka ion Fe²+ atau Mn²+ secara perlahan akan
teroksidasi menjadi senyawa ferri (Fe³+) atau senyawa manganhidroksida (Mn4+)
yang tak larut dalam air.
Senyawa-senyawa tersebut diatas yang menghasilkan
warna kuning kecoklatan (Zat Besi) atau Coklat kehitaman (Mangan) dan juga
dapat menimbulkan bau dan rasa yang kurang enak.
Bagaimana cara menghilangkan zat besi dan
mangan dalam air?
Ada berbagai cara untuk menghilangkan zat besi
dan mangan dalam air. Salah satu cara yang sering digunakan yakni menambahkan
kalium permanganate (KMnO4 dengan cara menambahkannya pada media filtrasi, hal
ini karena KMnO4 merupakan salah satu oksidator kuat.
Pada cara ini sering dilakukan dengan
mencampurkan KMnO4 dengan pasir silika atau pasir kuarsa dan arang aktif (Optional)
dalam satu buah tabung FRP dan dalam pemakaiannya air dipompa dari sumur
melewati filter FRP yang telah berisikan pasir silika dan KMnO4 dan setelahnya
langsung ke tempat penampungan.
Untuk metode ini cukup baik namun perlu dilakukan
pengukuran yang sering karena KMnO4 berproses secara kimiawi untuk berikatan
dengan zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) dan membentuk suspended matter
sehingga memiliki masa jenuh dimana pada satu momen maka KMnO4 tidak berfungsi
maksimal lagi. Untuk mengetahui efisiensi dari KMnO4 yang dipakai dalam proses
filtrasi ini maka perlu dilakukan jar test. Atau secara sederhananya, mengukur
konsentrasi awal sebelum perlakukan dan membandingkan dengan perubahan
konsentrasi setiap waktu pada saat diberikan perlakukan dengan filtrasi pasir silika
dan KMnO4. Dengan data ini maka kita dapat menentukan efisiensi atau masa jenuh
dari KMnO4 yang dipakai. Artinya dengan Jumlah pasir silika dan KMnO4 tertentu
dapat menyaring air dengan konsentrasi Fe dan Mn tertentu dalam beberapa jam
atau dengan volume tertentu.
Suspended matter (Zat tersuspensi) ini kemudian
akan mudah disaring dengan proses filtrasi diatas. Sisa zat tersuspensi ini
akan melekat pada pori-pori saringan atau pasir sehingga perlu dilakukan proses
backwash. Proses backwash dapat dilakukan setiap hari setelah melakukan proses
produksi karena zat tersuspensi belum begitu erat melekat pada penyaring
sehingga mudah terlepas oleh air backwash.
Proses filtrasi seperti diatas merupakan system
penyaringan aktif atau disebut active filtration system.
Adakah proses filtrasi yang sederhana, murah
dan cocok untuk rumah tangga?
Selain proses filtrasi aktif ada juga proses
filtrasi sederhana yang dapat dilakukan tanpa mengeluarkan biaya yang besar
setiap saat. Proses ini dilakukan dengan mudah namun melewati beberapa tahapan
dan tidak dapat mengahasilkan air dalam Jumlah cepat dan banyak. Jadi proses
filtrasi ini dapat dilakukan pada skala rumah tangga.
Tahapan untuk proses filtrasi ini terbagi jadi 3
bagian yakni:
- Aerasi
Tujuan
aerasi adalah agar adanya kontak antara air dengan udara luar atau oksigen
sehingga terjadi proses oksidasi yang mana Fe dan Mn akan membentuk zat
tersuspensi yang mudah di filtrasi.
Proses
ini merupakan proses oksidasi Fe atau Mn dengan beberapa cara:
-
Aerasi
Venturi
Menginjeksikan
udara ke dalam air. Cara ini biasanya terlihat pada kolam ikan nila dengan
bantuan aerator menggunakan mesin/pompa, namun ada juga system aerator
sederhana dimana pada bagian terdekat dengan penampungan dipasang Tee dan pipa
air masuk diberikan hambatan sedangkan bagian yang satu menyuplai oksigen atau
udara. Proses aerasi sederhana ini cukup efektif dan tidak membutuhkan energi
tambahan atau pompa khusus untuk aerator.
 |
Contoh Aerasi Venturi dan Prinsipnya |
-
Aerasi
gravitasi atau tray aertion
Metode
ini dilakukan dengan cara membuat lubang pada badan pipa kemudian ditampung
dengan nampan atau tray yang sudah dilubangi dengan tray dibuat beberapa
tingkat agar pecahan air dapat kontak dengan udara dan mengalami oksidasi.
 |
Contoh Aerasi secara gravitasi |
Dari
kedua cara aerasi ini, yang paling mudah dikerjakan tapi hasilnya efektif
adalah dengan
2.
Sedimentasi
Sedimentasi merupakan proses
pengendapan zat tersuspensi yang diakibatkan oleh gaya gravitasi. Pada tahapan
ini, waktu yang diberikan bervariasi tergantung proses aerasi yang terjadi. Sebagai
contoh untuk proses aerasi yang berjalan dengan baik maka proses oksidasi akan
cepat terjadi dan akan membentuk zat tersuspensi atau padatan kecil yang
membuat air nampak keruh, berwarna kuning kecoklatan atau coklat kehitaman. Untuk
Aerasi yang cepat maka cukup 30 menit proses sedimentasi sudah dapat
dilanjutkan ke tahap filtasi.
3.
Filtrasi
Tahap Filtrasi dilakukan untuk
memisahkan zat tersuspensi atau partikel padat dan juga kotoran organic dan
anorganik yang terdapat dalam air. Penyaringan ini penting untuk menjernihkan
air namun bukan untuk membunuh bakteri sehingga jika hanya sampai pada tahap
ini, maka air hasil belum dikatakan layak untuk langsung diminum.
Untuk filtrasi sederhana dapat dilakukan dengan Filtrasi Pasir Lambat dengan susunan sebagai berikut:
-
Ijuk,
-
Batu
besar,
-
Kerikil
dan jika diperlukan arang aktif dapat ditambahkan (Arang aktif-menyerap bau),
-
pasir.
 |
Filter Pasir Lambat |
Tambahan, jika ingin digunakan sebagai air
minum maka dapat diproses lebih lanjut dengan beberapa cara diantaranya:
-
Dimasak
(Manual)
-
Menggunakan
disinfektan atau Chlorine maka residual chlorinenya harus 0,2ppm
-
Menggunakan
system UV atau sejenisnya juga boleh.
Sumber:
- Bahan Kuliah, Teknik Pengairan – Universitas Brawijaya yang disusun oleh Nusa Idaman Said,
- Dari pengalaman pribadi penulis