Pengolahan Air
Pada jaman sekarang ini kualitas air mengalami penurunan akibat dari limbah yang dihasilkan oleh aktivitas rumah tangga dan industri. Persyaratan baku mutu air diatur oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Air yang telah mengalami pencemaran harus diproses terlebih dahulu pada suatu sistem, yaitu unit pengolahan air. Unit Pengolahan air dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang direkayasa untuk mengubah kondisi tertentu pada air (DAVID HENDRICKS, 2011). Metode pengolahan air ini terdiri dari intake, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi.
Intake
Intake merupakan alat atau bangunan penangkap air dari sumber air baku. Dalam Intake terdapat penampungan air yang dilengkapi dengan saringan kasar, halus dan pompa air. Saringan kasar berfungsi untuk memisahkan benda-benda terapung, daun-daunan, sampah, dan kotoran-kotoran berukuran besar lainnya. Sedangkan saringan halus digunakan untuk penyaring kotoran-kotoran yang lebih halus. Intake secara terus menerus memompa air baku untuk dialirkan ke water treatment plant dengan menggunakan pipa dilengkapi katup membuka dan menutup aliran air.
Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi merupakan proses penambahan dan pencampuran cepat koagulan ke dalam air baku. Sedangkan flokulasi adalah proses pencampuran lambat air dengan koagulan untuk membantu terbentuknya flok. Didalam proses koagulasi dan flokulasi padatan tersuspensi yang tidak dapat mengendap diubah menjadi lebih besar dan lebih berat sehingga padatan dapat lebih mudah mengendap dengan cara fisika-kimia yaitu penambahan dan pencampuran koagulan ke dalam air baku. Pada proses ini dipengaruhi oleh ukuran partikel dan kekuatan ikatan antar partikel (NICHOLAS G. PIZZI, 2010). Koagulan yang dipakai pada proses koagulasi di WTP 230 L/detik Instalasi Cibinong adalah Alumunium Sulfat (Al2(SO4)3). Koagulan Al2(SO4)3 dapat bekerja dengan baik pada rentang pH 5,8-6,8. Selain itu, kinerja koagulan Al2(SO4)3 dipengaruhi oleh nilai suhu, alkalinitas, dan kekeruhan. Proses koagulasi menggunakan koagulan Al2(SO4)3 dapat dijelaskan sebagai berikut :
Reaksi antara alumunium sulfat dan garam bikarbonat dalam air :
Al2(SO4)3 + 18H2O + 3Mg(HCO3)2 → 2Al(OH)3 + 3 MgSO4+ 18 H2O + 6 CO2
Alumunium hidroksida yang dihasilkan dari reaksi antara alumunium sulfat dan garam bikarbonat dalam air merupakan endapan yang tidak larut yang akan menarik partikel-pertikel, kemudian membentuk gumpalan yang lebih besar dan akhirnya mengendap.
Sendimentasi
Sedimentasi adalah pemisahan partikel tersuspensi dari air dengan gaya gravitasi. Tangki sedimentasi dirancang mengurangi kecepatan aliran air sehingga padatan tersuspensi dapat terpisahkan dari air dengan gaya gravitasi (B.C PUNMIA, ASHOK.K.JAIN, & ARUM.K.JAIN, 2005). Pada proses pengolahan air di WTP 230 L/detik Instalasi Cibinong digunakan sedimentasi biasa karena sebelumnya air baku telah melalui proses koagulasi dan flokulasi. Pada proses sendimentasi biasa air dari proses koagulasi dan flokulasi yang mengandung partikel-partikel yang tersuspensi dengan berat jenis lebih besar daripada berat jenis air dengan gaya beratnya akan mengendap. Pengendapan partikel dapat dipercepat dengan memperkecil arus / aliran air dengan cara memperbesar luasan aliran atau cara penyimpanan air. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses sendimentasi adalah kecepatan aliran, viscositas, suhu cairan, bentuk ukuran/ volume, dan berat partikel.
Filtrasi
Pada proses filtrasi air dilewatkan ke media filter untuk menghilangkan materi-materi dari proses sebelumnya seperti partikel flok, warna, mineral terlarut, dan mikrob yang tidak bisa dihilangkan oleh proses sedimentasi (B.C PUNMIA, ASHOK.K.JAIN, & ARUM.K.JAIN, 2005). Tipe filtrasi yang digunakan pada WTP 230 L/detik di Instalasi Cibinong adalah saringan pasir lambat dan filtrasi karbon aktif. Sedangkan media filter yang digunakan adalah antrasit, pasir silika, dan kerikil. Pada proses saringan pasir lambat air melalui media filter dengan laju filtrasi kurang lebih satu sampai dua puluh lebih dari laju filtrasi saringan pasir cepat atau filtrasi tekanan. Media pasir silika digunakan karena mudah didapat, cukup murah, inert, tidak mudah pecah, dan dapat menghasilkan hasil yang baik pada proses filtrasi. Diameter pasir akan efektif dengan ukuran 0,1 sampai 0,3 mm. dibawah media pasir terdapat kerikil yang berfungsi untuk menyangga lapisan pasir agar pasir tidak menutup lubang saluran bawah. Saringan pasir lambat ini sebelum media pasir silika terdapat antrasit. Antrasit merupakan karbon aktif, proses filtrasi saringan pasir lambat akan lebih efektif jika digabungkan dengan filtrasi karbon aktif. Filtrasi karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan bau dan rasa. Media filter akan mengalami kejenuhan karena pemakaian pada proses filtrasi yang terus-menerus. Media filter yang jenuh harus dicuci, pencucian ini dilakukan dengan cara backwash. Backwash dalam water treatment adalah membalik arah masuk air ke dalam tabung filter air. Pada kondisi normal air masuk dari inlet air setelah proses koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi kemudian melewati media filter kemudian keluar menjadi air hasil olahan yang akan dialirkan gas klor. Pada proses backwash air dialirkan dari bawah media filter ke atas media filter lalu air dari pencucian dibuang melalui pipa pembuangan sisa backwash, setelah backwash dilakukan pembilasan yang berfungsi untuk mengatur lapisan media filter sebelum filter kembali beroperasi.
Desinfeksi
Desinfeksi merupakan proses terakhir yang dilakukan sebelum air disuplai ke rumah masyarakat. Proses desinfeksi bertujuan untuk membunuh mikrob patogen dalam air yang dapat mengganggu kesehatan. Desinfektan yang digunakan pada proses pengolahan air di WTP 230 L/detik Instalasi Cibinong adalah gas klor dan kaporit. Penggunaan kaporit pada proses desinfeksi ini hanya pada saat ketersediaan gas klor habis. Saat klor dialirkan dalam air, klor akan bereaksi terlebih dahulu dengan zat-zat yang dapat dioksidasi kemudian jika terdapat amoniak (NH3) didalam air maka asam hipoklor (HOCl) yang dihasilkan dari reaksi klor dan air akan bereaksi dengan amoniak membentuk kloramin. Setelah amoniak habis bereaksi dengan asam hipoklorit barulah ion hipoklorit (OCl-) dari asam hipoklor yang merupakan klor bebas berperan sebagai pembunuh mikrob (F.G.WINARNO, 1986).
Reaksi antara khlor dan air :