Sistem penyediaan air bersih meliputi besarnya komponen pokok antara lain: unit sumber baku, unit pengolahan, unit produksi, unit transmisi, unit distribusi dan unit konsumsi.
1. Unit sumber air baku merupakan awal dari sistem penyediaan air bersih yang mana pada unit ini sebagai penyediaan air baku yang bisa diambil dari air tanah, air permukaan, air hujan yang jumlahnya sesuai dengan yang diperlukan.
2. Unit pengolahan air memegang peranan penting dalam upaya memenuhi kualitas air bersih atau minum, dengan pengolahan fisika, kimia, dan bakteriologi, kualitas air baku yang semula belum memenuhi syarat kesehatan akan berubah menjadi air bersih atau minum yang aman bagi manusia.
3. Unit produksi adalah salah satu dari sistem penyediaan air bersih yang menentukan jumlah produksi air bersih atau minum yang layak didistribusikan ke beberapa tandon atau reservoir dengan sistem pengaliran gravitasi atau pompanisasi.
4. Unit produksi merupakan unit bangunan yang mengolah jenis-jenis sumber air menjadi air bersih. Teknologi pengolahan disesuaikan dengan sumber air yang ada.
Jenis Sumber Air dengan Proses Pengolahan
Jenis Sumber Proses Pengolahan :
a. Mata Air Pengolahan tidak lengkap
Filtrasi, pembubuhan desinfektan
b. Sumur Dangkal/Dalam Pengolahan tidak lengkap hanya pengolahan Fe, Mn, dan pembubuhan desinfektan
Pengolahan lengkap
a. Sungai Pengolahan lengkap bila kekeruhannya tinggi > 50
b. Danau NTU(Nephelometric Turbidity Unit)
c. Pengolahan tidak lengkap, bila kekeruhan < 50 NTU
5. Unit transmisi berfungsi sebagai pengantar air yang diproduksi menuju ke beberapa tandon atau reservoir melalui jaringan pipa.
6. Unit distribusi adalah merupakan jaringan pipa yang mengantarkan air bersih atau minum dari tandon atau reservoir menuju ke rumah-rumah konsumen dengan tekanan air yang cukup sesuai dengan yang diperlukan konsumen.
7. Unit konsumsi adalah merupakan instalasi pipa konsumen yang telah disediakan alat pengukur jumlah air yang dikonsumsi pada setiap bulannya.
Berikut ini aliran penyediaan air untuk kebutuhan suatu wilayah :
Pemakaian air perkapita bervariasi tergantung kepada beberapa faktor, yaitu:
1. Tingkat kehidupan dan tingkat perekonomian masyarakat tersebut;
2. Tingkat pendidikan masyarakat; dan
3. Keadaan sistem penyediaan air.
Kebutuhan air merupakan jumlah air yang diperlukan secara wajar untuk keperluan pokok manusia (domestik) dan kegiatan-kegiatan lainnya yang memerlukan air (non domestik).
Sistem penyediaan air bersih dapat dibedakan menjadi:
1. Penyediaan air minum individual
Digunakan untuk penggunaan individu dan pelayanan yang terbatas. Sistemnya sederhana, contohnya satu sumur untuk satu rumah tangga atau satu sumur atau sumber untuk beberapa rumah tangga.
2. Penyediaan air minum komunitas atau perkotaan
Pelayanannya terbatas untuk suatu lingkungan atau kompleks perumahan atau industri tertentu. Idealnya pelayanan menyeluruh berikut keperluan domestik, perkotaan dan industri.
Sistem kompleks terdiri dari tiga komponen utama:
a. Sistem sumber
Sistem pengambilan atau pengumpulan (collection works) saja atau penambahan dengan sistem pengolahan (purification/treatment works).
b. Sistem transmisi
Sistem transmisi disebut juga sistem saluran pembawa atau transmission works atau transportation works. Sistem transportasi untuk:
1) Air baku dari sistem pengumpulan sampai dengan bangunan pengolahan air minum, open channel, pipe lines.
2) Air bersih dari sumber yang sudah memenuhi syarat kualitas (atau dari bangunan pengolahan air minum) sampai reservoir distribusi, pipe lines untuk menghindarkan kontaminasi. Cara pengangkutan dengan memanfaatkan gaya gravitasi dan pemompaan.
c. Sistem distribusi
1) Sistem reservoir (storage tank)
Dapat merupakan tangki pada permukaan tanah atau ground tank dan tangki di atas kaki atau elevated tank. Fungsi reservoir, yaitu:
a) Penyimpanan (storage) untuk melayani fluktuasi pemakaian per jam, cadangan air untuk pemadam kebakaran, pelayanan darurat, akibat putus sumber, transmisi atau kerusakan pada bangunan pengolahan air.
b) Pemerataan aliran dan tekanan (equalizing), biasanya akibat variasi pemakaian di dalam daerah distribusi.
c) Distributor, pusat atau sumber pelayanan dalam daerah distribusi.
2) Pipa distribusi (piping system)
Sistem yang mampu membagikan air pada konsumen dalam bentuk:
a) Sambungan langsung (house connection).
b) Kran-kran umum (public tap)
Menurut George Tchobanoglous (Teknik Sumber Daya Air, 1996:89) suatu sistem penyediaan air yang menyediakan air yang dapat diminum dalam jumlah yang cukup merupakan hal penting bagi suatu kota besar yang modern. Unsur-unsur yang membentuk suatu sistem penyediaan air yang modern meliputi:
Sumber-sumber penyediaan.
Sarana-sarana penampungan.
Sarana-sarana penyaluran (ke pengolahan).
Sarana-sarana pengolahan.
Sarana-sarana penyaluran (dari pengolahan) tampungan sementara, dan
Sarana-sarana distribusi.
Masalah Utama Perencanaan Sarana Air Bersih
Unsur Fungsional Masalah Utama Dalam Perencanaan Sarana (Utama/Sekunder) Uraian. Sumber penyediaan Jumlah/mutu Sumber-sumber air permukaan bagi penyediaan, misalnya sungai, danau, waduk, atau sumber air tanah. Penampungan Jumlah/mutu Sarana yang dipergunakan untuk menampung air permukaan biasanya terletak dekat atau pada sumber penyediaan. Penyaluran Jumlah/mutu Sarana-sarana unutk menyalurkan air dari tampungan ke sarana pengolahan. Pengolahan Jumlah/mutu Sarana-sarana yang dipergunakan untuk memperbaiki atau mengubah mutu air.
Penyaluran dan penampungan Jumlah/mutu Sarana untuk menyalurkan air yang sudah diolah ke sarana penampungan sementara serta ke satu atau beberapa titik distribusi. Distribusi Jumlah/mutu Sarana-sarana yang dipergunakan untuk membagi air ke masing-masing pemakai yang terkait di alam sistem.
E. Pengolahan air bersih
Konservasi air dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu :
1. Meningkatkan pemanfaatan air permukaan dan air tanah
2. Meningkatkan efisiensi air irigasi
3. Meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah
(Lindsay, RK dan kawan-kawan, Teknik Sumber Daya Air jilid 2, Erlangga, Jakarta, 1995)
Pengolahan air memerlukan suatu proses yang berturut-turut dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Tahap pertama ialah penyusunan dan pengendapan pendahuluan dari air baku. Air baku yang diambil dari sungai atau sumber lain mula-mula dimasukkan dalam suatu kolam besar dan dilakukan proses pengendapan pendahuluan, sehingga material yang mengambang akan berkurang karena turun ke dasar kolam, demikian juga dengan warna akan berkurang karena efek sinar matahari, benda-benda yang dapat membusuk akan mengalami proses pembusukan dan melalui proses oksidasi, kegiatan bakteri dan kandungan bakteri akan berkurang. Lamanya air baku dalam pengendapan pendahuluan ini dapat mencapai 2-3 hari. Untuk menjaga agar kolam pengendapan pendahuluan ini tetap berfungsi dengan baik maka pembersihan lumpur endapan harus dilakukan secara berkala.
Penjernihan air derngan cara penyaringan
Kebutuhan akan air bersih di daerah pedesaan dan pinggiran kota untuk air minum, memasak, mencuci dan sebagiannya harus diperhatikan. Cara penjernihan air perlu diketahui karena semakin banyak sumber air yang tercemar limbah rumah tangga maupun limbah industri.
Cara penjernihan air baik secara alami maupun kimiawi akan diuraikan dalam bab ini. Cara-cara yang disajikan dapat digunakan di desa karena bahan dan alatnya mudah didapat. Bahan-bahannya anatara lain batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang sekam padi, tanah liat, ijuk, kaporit, kapur, tawas, biji kelor dan lain-lain.
Uraian Singkat
Penjernihan air minum secara sederhana ini merupakan penjernihan air dengan cara penyaringan. Bahan penyaringan yang digunakan adalah pasir dan tempurung kelapa.
Bahan dan Alat
1. 2 (dua) drum ijuk
2. Pipa PVC dengan diameter ¾ inci
3. Kran air
4. Pasir
5. Kerikil
6. Potongan bata – cat
7. Gergaji
8. Parang
9. Besi
10. Bor
11. Kuas
12. Ember
13. Cangkul
Pembuatan
1). Membuat pipa penyaringan lihat Gambar 1. :
a. Ambil 2 pipa PVC diameter 0,75 inci dengan panjang 35 cm.
b. Pipa PVC dilubangi teratur sepanjang 20 cm.
c. Bagian dari pipa yang dilubangi dibalut dengan ijuk kemudian ijuk diikat dengan tali plastik
d. Salah satu ujung pipa dibuat ulir.
2) Pemasangan pipa penyaring (lihat Gambar 2.) Pipa penyaring dipasang pada drum pengendapan dan penyaringan dengan jarak 10 cm dari dasar drum.
3) Membuat drum pengendapan
a. Buat lubang dengan bor besi 10 cm dari dasar pada dinding drum untuk pipa penyaring.
b. Pasang pipa penyaring yang sudah dibalut pada soket yang sudah tersedia (lihat keterangan No. 2).
c. Pasang kran.
d. Buat lubang pada dasar drum dengan tutup.
4) Membuat drum penyaring
a. Buat lubang untuk pemasangan pipa penyaring dengan jarak 10 cm dari dasar drum.
b. Isi drum berturut-turut dengan krikil setebal 20 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm, ijuk 10 cm dan potongan bata 10 cm.
5) Penyusunan drum endapan dan penyaringan (lihat Gambar 3)
a. Drum pengendapan dan penyaringan disusun bertingkat.
b. Kran-kran ditutup dan air diisikan ke dalam drum pengendapan.
c. Setelah 30 menit air dari drum pengendapan dialirkan ke dalam drum penyaringan.
d. Aliran air yang keluar dari drum penyaringan disesuaikan dengan masukan dari drum pengendapan.
Gambar 2. Pemasangan Pipa Penyaring
Gambar 3. Cara Kerja Penyaring Air
Keuntungan
1. Air hasil penyaringan cukup bersih untuk keperluan rumah tangga.
2. Membuatnya cukup mudah dan sederhana pemeliharaannya.
3. Bahan-bahan yang digunakan mudah didapatkan di daerah pedesaan.
Kerugian
1) Pemeliharaan memerlukan ketelitian dan cukup memakan waktu seperti :
a. Drum pengendapan dan drum penyaring harus dibersihkan, jika aliran air yang keluar kurang lancar. Ijuk, kerikil, potongan bata, pasir dicuci bersih, kemudian dijemur sampai kering.
b. Arang tempurung biasanya paling lama 3 bulan sekali harus diganti dengan yang baru.
c. Tidak bisa digunakan untuk menyaring air yang mengandung bahan-bahan kimia seperti air buangan dari pabrik, karena cara ini hanya untuk menyaring air keruh, tapi bukan menyaring air yang mengandung zat kimia tertentu.
2) Untuk keperluan air minum harus dimasak terlebih dahulu sampai mendidih.
2. Proses aerasi, ialah mengusahakan agar air tersebut mengalami kontak secara luas denga udara, untuk megurangi dan menghilangkan rasa dan bau, serta gas seperti karbondioksida, metan, dan hydrogen sulfida, menambah pH dengan mengurangi karbondioksida, mengurangi panas (temperatur). Proses ini dilakukan kadang-kadang dengan cara mencurahkan air dari atas ke bawah sehingga terjadi kontak dengan udara secara luas, atau dapat juga dengan meniupkan udara ke dalam air melalui proses mekanis.
3. Proses pemurnian air (coagulation) ini dilakukan dalam suatu bak besar, dimana air yang telah mengalami proses aerasi tadi dicampur dengan bahan-bahan yang dapat memurnikan air. Bahan-bahan koloid, yang mengambang dapat dipisahkan dengan cara yaitu membuat bahan-bahan tersebut menyatu satu sama lain dengan menambahkan material seperti alumunium soda (tawas), yang dapat mengikat kandungan yang terapung itu dan deteksi kebocoran pada pipa air.
