yorrr yu

1. Cara Pengolahan Air Sumur Untuk
Kebutuhan Air Minum
ABSTRAK
Air sumur merupakan sumber utama air minum bagi masyarakat yang tinggal di daerah
perkotaan. Untuk mendapatkan sumber air tersebut umumnya manusia membuat sumur
gali atau sumur pantek. Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn)
cukup besar. Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut
berubah menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara. Disamping
dapat mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta
menyebabkan warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian.
Oleh karena itu menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar (Fe) dalam air minum
maksimum yang dibolehkan adalah 0,3 mg/lt, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum
yang dibolehkan adalah 0,1 mg/lt.
Untuk mengatasi masalah tersebut, maka Kelompok Pengkajian Sistem Pengelolaan Air,
Kedeputian Bidang Analisis Sistem, BPP Teknologi telah dirancang suatu unit pengolahan
air sumur yang dapat langsung diminum tanpa dimasak terlebih dahulu. Unit pengolahan
tersebut terdiri dari antara lain : pompa air baku, filter bertekanan, filter mangan zeolit,
filter karbon aktif, cartridge filter dan sterilisator ultra violet. Unit alat tersebut dapat
dirancang sesuai dengan kapasitas yang diinginkan.
KATA KUNCI : Mangan, Zat Besi, Filter, Karbon Aktif, Mangan Zeolit, Pengolahan
Air Sumur
JENIS TEKNOLOGI : Teknologi Pengolahan Air Bersih
TARGET PENGGUNAAN : Rumah Tangga, Komunal (kelompok)
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Karena itu
jika kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi maka dapat memberikan dampak yang
besar terhadap kerawanan kesehatan maupun sosial. Pengadaan air bersih di Indonesia
khususnya untuk skala yang besar masih terpusat di daerah perkotaan, dan dikelola oleh
Perusahan Air Minum (PAM) kota yang bersangkutan. Namun demikian secara nasional
jumlahnya masih belum mencukupi dan dapat dikatakan relatif kecil yakni 16,08 %
(1995). Untuk daerah yang belum mendapatkan pelayanan air bersih dari PAM
umumnya mereka menggunakan air tanah (sumur), air sungai, air hujan, air sumber
(mata air) dan lainnya.
Dari data ststistik 1995, prosentasi banyaknya rumah tangga dan sumber air
minum yang digunakan di berbagai daerah di Indonesia sangat bervariasi tergantung
dari kondisi geografisnya. Secara nasional yakni sebagai berikut : Yang menggunakan
air leding (PAM) 16,08 %, air tanah dengan memakai pompa 11,61 %, air sumur (perigi)

2. 49,92 %, mata air (air sumber) 13,92 %, air sungai 4,91 %, air hujan 2,62 % dan
lainnya 0,80 %.
Permasalahan yang timbul yakni sering dijumpai bahwa kulaitas air tanah
maupun air sungai yang digunakan masyarakat kurang memenuhi syarat sebagai air
minum yang sehat bahkan di beberapa tempat bahkan tidak layak untuk diminum. Air
yang layak diminum, mempunyai standar persyaratan tertentu yakni persyaratan fisis,
kimiawi dan bakteriologis, dan syarat tersebut merupakan satu kesatuan. Jadi jika ada
satu saja parameter yang tidak memenuhi syarat maka air tesebut tidak layak untuk
diminum. Pemakaian air minum yang tidak memenuhi standar kualitas tersebut dapat
menimbulkan gangguan kesehatan, baik secara langsung dan cepat maupun tidak
langsung dan secara perlahan.
Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar.
Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah
menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara. Disamping dapat
mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta menyebabkan
warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian. Oleh karena itu
menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar (Fe) dalam air minum maksimum yang
dibolehkan adalah 0,3 mg/lt, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum yang dibolehkan
adalah 0,1 mg/lt.
Untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satu alternatif yakni dengan cara
mengolah air tanah atau air sumur sehingga didapatkan air dengan kualitas yang
memenuhi syarat kesehatan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut di atas, Kelompok
Pengkajian Sistem Pengelolaan Air, Kedeputian Bidang Analisis Sistem, BPP Teknologi,
telah mengembangkan teknologi untuk mengolah air sumur menjadi air yang dapat
langsung diminum tanpa dimasak terlebih dahulu. Unit alat tersebut terdiri dari antara
lain : pompa air baku, filter bertekanan, filter mangan zeolit, filter karbon aktif, cartridge
filter dan sterilisator ultra violet. Unit alat tersebut dapat dirancang sesuai dengan
kapasitas yang diinginkan.
1.2. Tujuan Dan Sasaran
Tujuan teknologi pengolahan air ini adalah unutk meningkatkan kesehatan
masyarakat, khususnya masyarakat yang masih menggunakan air tanah atau air sumur
sebagai sumber kebutuhan air bersih. Sedangkan sasarannya adalah menyebar luaskan
paket teknologi pengolahan air sumur siap minum kepada masyarakat yang
memerlukan.
1.3. Manfaat
Unit alat pengolahan air ini dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas air
sumur atau air tanah sehingga langsung dapat diminum tanpa proses pemanasan. Unit
alat ini sangat cocok digunakan untuk keperluan :
Asrama
Pesantren
Pemukiman padat penduduk
Dll.
1.5. Kontak Personil
Ir. Nusa Idaman Said, M.Eng.

3. Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair
Direktorat Teknologi Lingkungan
Kedeputian Bidang Teknologi Informasi, Energi dan Material
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
JL. M.H.Thamrin No.8, Jakarta Pusat
Tel. 021-3169769, 3169770 Fax. 021-3169760
Email : air@server.enviro.bppt.go.id
Home Page : http://www.enviro.bppt.go.id/~Kel-1/
II. BAHAN
Bahan atau media yang digunakan yakni :
Pasir silika, digunakan untuk media
saringan atau filter pasir.
Kerikil, digunakan sebagai lapisan
penahan pada filter pasir, filter mangan
zeolit maupun filter karbon aktif.

4. Mangan zeolit, digunakan untuk media
filter manggan zeolit yang berfungsi
untuk menghilangkan zat besi atau zat
mangan.
Karbon aktif butiran (granular),
digunakan untuk media filter karbon
aktif yang berfungsi untuk menyerap
polutan mikro yang ada di dalam air
atau untuk menyerap zat warna dan
bau.
Kaporit, digunakan untuk mengoksidasi
zat besi atau zat mangan menjadi
bentuk oksida yang tak larut dalam air,
sehingga dapat dipisahkan dengan cara
penyaringan.
III. PERALATAN
Spesifikasi teknis peralatan (Kapasitas 10000 liter/hari)
A. Pompa Air Baku

5. Spesifikasi :
Type : DAB
Power : 250 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Section Head : 9 m
Jumlah : 1 unit
B.
C. Pompa dosing
Spesifikasi :
Type : Chemtech 100/030
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
D.
E. Tangki Bahan Kimia

6. Spesifikasi :
Volume : 25 liter
Ukuran : 50 cm x 25 cm x 10 cm
Material of Contraction : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP)
Jumlah : 1 unit
F.
G. Tangki Reaktor
Spesifikasi :
Kapasitas : 0,5 – 1 M3/jam
Ukuran : 63 cm x 120 cm
Material : Mild Steel with Reinforced Fiber Plastic
Inlet/Outlet : 1 "
Jumlah : 1 unit
H.
I. Saringan Pasir Cepat (Sand Filter)

7. Rangkaian saringan pasir cepat (sand
filter), filter mangan zeolit dan filter
karbon aktif.
Spesifikasi :
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : 10 inchi x 120 cm
Material : FRP
Pipa Inlet / outlet : ¾ inch
System : Semi automatic backwash
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
J.
K. Filter mangan Zeolit
Tabung filter pasir, tabung filter mangan zeolit dan
tabung filter karbon aktif.
Spesifikasi :
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : 10 inchi x 120 cm
Material : FRP
Pipa Inlet / outlet : ¾ inch
System : Semi automatic backwash
Media Filter : Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
L.
M. Filter Karbon Aktif
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Æ10 inchi x 120 cm
Material : FRP
Pipa Inlet / outlet : ¾ inch
System : Semi automatic backwash
Media Filter : Karbon Aktif Granular

8. Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
N. Filter Cartridge
Filter Cartridge ukuran 0,5 mikron, kapasitas 5 -10 m3/hari.
Spesifikasi :
Tipe : Proklean PK-CP-1
Kapasitas : 20 Liter/menit
Tekanan maksimum : 125 Psi
Inlet/Outlet : 3/4"
Diameter pore : 0,5 mikron
O.
P. Sterilisator Ultra Violet
Spesifikasi :
Kapasitas : 5 ton/day
Power : 40 watt
Jumlah : 1 unit
Q.

9. Alat Sterilisator Ultra Violet (UV)
IV. CARA PEMBUATAN
Secara umum kualitas air sumur atau air tanah mempunyai karakteristik
tertentu yang berbeda dengan kualitas air permukaan/sungai. Air tanah pada umumnya
jernih,namun sering mengandung mineral-mineral atau garam-garam yang cukup tinggi,
sebagai akibat dari pengaruh batuan dibawah tanah yang dilalui oleh air tanah. Pada air
tanah dangkal, kualitas dan kuantitasnya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di
permukaanya, dalam hal kuantitas sangat dipengaruhi oleh curah hujan setempat,
sementara kualitasnya dipengaruhi oleh kondisi sanitasi disekitarnya.
Untuk mengolah air sumur menjadi air yang siap minum, proses pengolahannya
adalah seperti ditunjukkan pada gambar 1. Air dari sumur dipompa dengan
menggunakan pompa jet, sambil diinjeksi dengan larutan klorine atau kaporit dialirkan

10. ke tangki reaktor. Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk
menyaring oksida besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor.
Setelah disaring dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter
mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat
teroksidasi oleh khlorine atau kaporit.
Gambar 1 : Diagram proses pengolahan air sumur siap mnum.
Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif untuk
menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol,
logam berat dan lain-lain. Setelah melalui filter karbon aktif air dialirkan ke filter cartrige
ukuran 0,5 mikron untuk menghilangkan sisa partikel padatan yang ada di dalam air,
sehingga air menjadi benar-benar jernih.

11. Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri atau
mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Air yang kelura
dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung diminum.
4.1. Pembubuhan Kaporit/Khlorine
Fungsi pembubuhan kaporit adalah untuk mengoksidasi zat besi atau mangan
yang ada di dalam air, serta untuk membunuh kuman atau bakteri coli. Reaksi oksidasi
besi atau mangan oleh khlorine atau kaporit adalah sebagai berikut :
2 Fe2+
+ Cl2 + 6 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+
Mn2+
+ Cl2 + 2 H2O ==> MnO2 + 2 Cl- + 4 H+
Khlorine, Cl2 dan ion hipokhlorit, (OCl)- adalah merupakan bahan oksidator yang
kuat sehingga meskipun pada kondisi Ph rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat
mengoksidasi dengan cepat. Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk
mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,64 mg/l khlorine dan setiap 1 mg/l
mangan dibutuhkan 1,29 mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini
lebih besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang
mengikutinya.
4.2. Saringan Pasir Dan Saringan Mangan Zeolit
Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring oksida
besi atau oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring
dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit
berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum sempat teroksidasi
oleh khlorine atau kaporit. Mangan Zeolit berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang
bersamaan besi dan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida
dan mangandioksida yang tak larut dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut :
K2Z.MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 ==> K2Z + 3 MnO2 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O
K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 ==> K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O
Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeoite tidak sama
dengan proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+
dan Mn2+
dengan
oksida mangan tinggi (higher mangan oxide). Filtrat yang terjadi mengandung ferri-
oksida dan mangan-dioksida yang tak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan
pengendapan dan penyaringan. Selama proses berlangsung kemampunan reaksinya
makin lama makin berkurang dan akhirnya menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat
dilakukan dengan menambahkan larutan Kaliumpermanganat ke dalam mangan zeolite
yang telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk lagi mangan zeolite
(K2Z.MnO.Mn2O7).

13. Pengisian Bahan Media
4.3. Saringan Karbon Aktif
Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif. Filter
karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik,
deterjen, bau, senyawa phenol serta untuk menyerap logam berat dan lain-lain. Pada
saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat-zat yang
akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif. Apabila seluruh permukaan arang aktif
sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan
berhenti, dan pada saat ini arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru.
4.4. Sterilisator Ultra Violet
Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri atau
mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Air yang keluar
dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung diminum.

14. Pemasangan Pipa Dan Perakitan Alat
Pemasangan Bak Penampung Air Hasil Olahan

15. V. HASIL YANG PERNAH DICAPAI
Uni percontohan alat pengolahan air sumur siap minum tersebut telah dibangun
dan digunakan di Kelurahan Menteng Trenggulun, Jakarta Pusat dan sampai saat ini
masih beroperasi dengan baik.
Rangkaian filter sebelum dipasang.
Pompa air baku, tanki kaporit dan pompa dosing.

16. Tangki reaktor berfungsi untuk mereaksikan zat besi atau mangan
dengan khlorin atau kaporit menjadi bentuk yang tak larut, sehingga dapat disaring.

17. Rangkaian peralatan yakni tangki reaktor, filter pasir, filter mangan zeolit
dan filter karbon aktif yang telah terpasang.

18. Filter Cartridge
Filter cartridge yang dipasang setelah filter karbon aktif.

19. Sterilisator ultra violet yang dipasang setelah filter cartridge.
Bangunan pelindung unit percontohan alat pengolahan air siap minun.
Lokasi : Menteng Trenggulun, Jakarta Pusat.

20. INFORMASI SELENGKAPNYA HUBUNGI :
Nusa Idaman Said, Haryoto Indriatmoko, Nugro Raharjo, Arie Herlambang
Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair
Direktorat Teknologi Lingkungan
Kedeputian Bidang Teknologi Informasi, Energi dan Material
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Jl. M.H. Thamrin No. 8, Jakarta Pusat
Telp. 3169769,3169770
Fax. 021-3169760
Email : air@server.enviro.bppt.go.id