Yuk, Ketahui Gimana Pengolahan Air Bersih yang Kita Pakai Sehari-Hari!

Gambar 1. Ilustrasi air bersih
Sumber: Montana Rural Water Systems, Inc.

Dalam kehidupan sehari-hari, kita udah pasti akan berinteraksi dengan air. Mulai dari minum, sanitasi, hingga mandi-cuci-kakus. Bahkan, 2/3 dari tubuh manusia terdiri dari air. Oleh karena itulah, air menjadi kebutuhan yang sangat vital bagi kita manusia.

Tapi, tidak semua air yang ada di dunia ini bisa langsung digunakan manusia. Air harus diolah terlebih dahulu agar menjadi bersih dan aman untuk digunakan.

Pengolahan air bersih bertujuan untuk menjamin kebersihan dan sanitasi dari air itu sendiri. Karena, air yang bersih dapat meningkatkan kualitas hidup kita!

Bahkan, Perserikatan Bangsa-Bangsa telah menjadikan ketersediaan air dan sanitasi yang bersih (clean water and sanitation) sebagai salah satu tujuan Pembangunan berkelanjutan 2030 yang ke-6[1]!

Air bersih yang kita nikmati sehari-hari tentu telah mengalami serangkaian proses pengolahan air bersih. Namun, tahukah kalian apa aja proses panjang pengolahan air bersih tersebut hingga pada akhirnya bisa kita nikmati sekarang?

Perjalanan Panjang Pengolahan Air Bersih!

Gambar 2. Salah satu bagian dari water treatment plant (WTP)
Sumber: Rawpixel

Pengolahan air bersih dilakukan di suatu tempat yang dinamakan water treatment plant (WTP) atau instalasi pengolahan air. Di tempat inilah terjadi serangkaian perjalanan panjang untuk menghasilkan air bersih!

Pada WTP, pengolahan air bersih dapat dilakukan dengan cara fisika, kimia, dan biologi [2]. Yuk, kita mulai bahas dari tahapan awal hingga air benar-benar bisa digunakan!

Water Intake: Pengambilan Air Baku

Gambar 3. Bagian water intake untuk menyedot air baku dari sungai
Sumber: 123rf.com

Air baku simpelnya ialah air “mentah” yang bisa kita olah untuk memenuhi standar sebagai air minum ataupun kebutuhan dasar hidup lainnya. Air baku bisa bersumber dari mata air, air permukaan (contoh Sungai, waduk, danau, dsb.), dan air tanah.

Dari ketiga sumber, air permukaan-lah yang paling banyak digunakan karena lebih mudah dan efisien dalam hal pengambilannya. Tetapi, air permukaan lebih berpotensi untuk tercemar akibat faktor alami ataupun aktivitas manusia [3].

Tentu dalam hal pemilihan sumber, kita tetap wajib mengutamakan kuantitas, kualitas air, dan sustainability-nya (keberlanjutannya) [3].

Air biasanya dipompakan dari sumber, lalu ditampung ke suatu kolam sebagai tempat penampungan sementara sebelum proses pengolahan selanjutnya.

Chemical Treatment: Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi

Gambar 4. Diagram proses koagulasi-flokulasi-sedimentasi
Sumber: Civil and Environmental Engineering Department, MIT

Air keruh menandakan banyaknya partikel-partikel kecil yang terdispersi pada air. Partikel ini “tersebar” dan “melayang-layang” di seluruh bagian air, dan sulit diendapkan oleh gravitasi. Tahapan awal ini bertujuan untuk menghilangkan partikel tersebut dan menjernihkan air.

Oleh karena itu, perlu dilakukan proses koagulasi dengan menambahkan bahan kimia berupa alumunium sulfat [4]. Bahan kimia ini mampu menggabungkan partikel-partikel kecil tersebut. Partikel yang telah saling akai a akan membentuk suatu gumpalan (flok) yang lebih besar [5].

Nah, gumpalan besar itulah yang membuatnya lebih mudah mengendap. Karena beratnya sudah bertambah, maka ia akan lebih mudah jatuh ke dasar bak. Proses ini disebut dengan sedimentasi, yang terjadi pada suatu bak sedimentasi[4].

Untuk mempercepat proses koagulasi, biasanya diterapkan juga perlakuan mekanis berupa pengadukan.

Physical Treatment: Filtrasi atau Penyaringan

Gambar 5. Contoh diagram proses filtrasi air
Sumber: Abu Shmeis, T.M. (2018) [4]

Setelah banyak partikel yang terendapkan pada bak sedimentasi, flok turun ke bawah sementara air bersih akan “tumpah” di bagian atas bak sedimentasi untuk dialirkan ke tahapan selanjutnya.

Di tahap ini, air akan “disaring” oleh filter yang terdiri dari pasir, kerikil, dan arang aktif. Filter tersebut memiliki banyak sekali pori-pori kecil dengan ukuran diameter tertentu.

Sehingga, partikel pengotor seperti debu, mikroba, lumpur, dsb. Akan tertahan pada filter. Sementara, air yang telah disaring akan terus turun ke bawah [4].

Ada kalanya filter akan “jenuh” karena pori-pori telah terisi penuh oleh kotoran yang tersaring selama proses filtrasi. Jika telah “jenuh”, filter akan dilakukan backwashing yaitu dengan mengalirkan air bertekanan tinggi dari arah yang sebaliknya (bawah ke atas) [6].

Kalo di proses normal, filter membersihkan air dari kotoran. Maka saat backwashing ialah kebalikannya, giliran air bersih yang akan “membersihkan” filter dari kotoran.

Disinfeksi

Gambar 6. Bakteri E.coli salah satu mikroba penyebab waterborne disease
Sumber: NIH Image Galery

Sebelum air memasuki tahap ini, sebenarnya paling tidak 99% pengotor pada air telah dihilangkan pada tahapan sebelumnya [2]. Tahapan ini menjadi sangatlah krusial karena sisa-sisa mikroorganisme berbahaya haruslah tetap dihancurkan untuk menjamin tingkat sanitasi air [4].

Keberadaan mikroorganisme air ini dapat menyebabkan waterborne disease atau penyakit yang ditularkan oleh air seperti diare, disentri, kolera dan lainnya. Maka untuk membunuh sisa mikroba itu, dilakukan proses disinfeksi.

Umumnya, klorin (dan zat kimia turunannya seperti klorin dioksida) adalah yang paling sering digunakan untuk disinfeksi air. Tetapi, masih banyak lagi metode disinfeksi yang lain seperti ozonisasi, UV, pendidihan, ataupun bahan kimia selain klorin [4].

Disinfeksi dengan klorin ini disebut dengan klorinasi. Klorinasi inilah yang paling ampuh untuk membunuh koliform E. coli, bakteri penyebar penyakit yang paling sering dijumpai dalam air [4] Klorin bekerja dengan mengoksidasi dan merusak membrane sel untuk membunuh mikroba [7].

Untuk menambah keampuhan klorinasi terhadap jenis pengotor lain (seperti virus dan protozoa), bisa ditambahkan dengan bahan kimia disinfektan lainnya pada proses ini [4].

Reservoir, Air Sudah Bersih Siap Didistribusikan

Gambar 7. Menara Air Tirtanadi, contoh dari sistem reservoir air bersih yang sudah dibangun dari zaman kolonial Belanda
Sumber: Tribun Medan [8]

Setelah seluruh tahapan pengolahan air selesai, kemudian air bersih disimpan di tempat penampungan sementara (reservoir) sebelum didistribusikan secara luas. Biasanya, air dialirkan menggunakan pompa dari tempat penampungan yang berupa bak atau tangki besar.

Dengan adanya proses klorinasi sebelumnya, hal tersebut dapat mencegah terjadinya rekontaminasi air selama proses penyimpanan ataupun pendistribusian air bersih.

Tapi, tidak jarang juga reservoir seringkali ditempatkan di tempat yang lebih tinggi. Alasannya tentu karena agar kita dapat memanfaatkan gaya gravitasi untuk mendistribusikan air. Sehingga, kita dapat meringankan kerja pompa air yang digunakan dan menghemat energi.

Contohnya ialah Menara air Tirtanadi di Kota Medan seperti yang ada pada Gambar 7, yang ternyata telah dibangun sejak zaman kolonial Belanda [8]! Tempat reservoir yang berada di daerah perbukitan juga bisa menjadi nilai plus!

KESIMPULAN

Ternyata, air yang kita gunakan untuk kebutuhan sehari-hari telah melalui serangkaian perjalanan panjang sebelum akhirnya sampai ke kita! Proses yang paling umum ialah koagulasi-flokulasi-sedimentasi, filtrasi, dan disinfeksi.

Tahapan proses itu bukan lain hanyalah bertujuan agar kita dapat menggunakannya dengan aman! Karena, air dan sanitasi yang bersih dapat meningkatkan kualitas hidup kita sesuai dengan tujuan Pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development Goals) 2030.

Disamping yang paling umum digunakan, masih banyak teknologi lain yang dapat dimanfaatkan dalam pengolahan air tentunya yang lebih canggih. Seperti ozonisasi, UV, reverse osmosis, dan lainnya.

Kira-kira, kamu tertarik nggak kalo teknologi canggih lainnya itu kita bahas dan kupas secara end-to-end di artikel selanjutnya?

REFERENSI

[1] United Nations. (n.a.). Goal 6: Ensure access to water and sanitation for all, diakses pada 5 Januari 2024, dari https://www.un.org/sustainabledevelopment/water-and-sanitation/.

[2] Ravindiran, G., et al. (2022). Chapter 2: Water-Conventional and novel treatment methods, dari buku Solar-Driven Water Treatment. Academic Press: Cambridge.

[3] Maharani, A. (2022). Air Baku, Kenali Jenis-Jenisnya!, diakses pada 6 Januari 2024, dari https://pdaminfo.pdampintar.id/blog/lainnya/air-baku-kenali-jenis-jenis.

[4] Abu Shmeis, R.M. (2018). Water chemistry and microbiology, dari buku Comprehensive Analytical Chemistry. Elsevier: Amsterdam.

[5] Jiang, J. (2015). The role of coagulation in water treatment. Current Opinion in Chemical Engineering. 8(n.a): 36-44.

[6].Singh, R. (2015). Membrane Technology and Engineering for Water Purification 2^nd Edition. Butterworth-Heinemann: Oxford.

[7] Cheswick, R. (2020). Chlorine disinfection of drinking water assessed by flow cytometry: New nsights. Environmental Technology & Innovation. 19(n.a): 101032.

[8] Setyaningrum, P. (2022). 5 Menara Air Landmark Kota di Indonesia, diakses pada 6 Januari 2024, dari https://regional.kompas.com/read/2022/03/23/220500278/5-menara-air-landmark-kota-di-indonesia-yang-tertua-ada-di-medan.