Cara Menghilangkan Zat Besi(Fe) & Mangan(Mn) dalam Air dengan Oksidasi

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. 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.


Air tanah alias air sumur merupakan sumber air bersih terbesar yang
digunakan. Kendala yang paling sering ditemui dalam menggunakan air
tanah adalah masalah kandungan Zat Besi (Fe) dan Mangan (Mn) yang
terdapat dalam air baku. Baik besi maupun mangan, dalam air biasanya
terlarut dalam bentuk senyawa atau garam bikarbonat, garam sulfat,
hidroksida dan juga dalam bentuk kolloid atau dalam keadaan bergabung
dengan senyawa organik. Oleh karena itu cara pengolahannyapun harus
disesuaikan dengan bentuk senyawa besi dan mangan dalam air yang akan
diolah. Ada beberapa cara untuk menghilangkan zat besi dan mangan dalam
air salah satu diantarannya yakni dengan cara oksidasi, dengan cara
koagulasi, cara elektrolitik, cara pertukaran ion, cara filtrasi kontak,
proses soda lime, pengolahan dengan bakteri besi dan cara lainnya.


Proses penghilangan besi dan mangan dengan cara oksidasi dapat
dilakukan dengan tiga macam cara yakni oksidasi dengan udara atau
aerasi, oksidasi dengan khlorine (khlorinasi) dan oksidasi dengan kalium
permanganat. Selain dengan cara oksidasi, penghilangan senyawa besi dan
mangan dalam air yang umum digunakan khususnya untuk skala rumah tangga
yakni dengan mengalirkan ke suatu filter dengan media mangan zeolit.


Proses penghilangan besi dan mangan dengan cara oksidasi dapat dilakukan dengan tiga macam cara yaitu :

1. Oksidasi dengan Udara (Aerasi)

Dari hasil pengamatan, untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi
dibutuhkan sekitar 0,14 mg/l oksigen dan setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan
sekitar 0,29 mg/l. Pada pH rendah, kecepatan reaksi oksidasi besi
dengan oksigen (udara) relatif lambat, sehingga pada prakteknya untuk
mempercepat reaksi dilakukan dengan cara menaikkan pH air yang akan
diolah. Tingkat pH air sangat berpengaruh dalam proses oksidasi besi
dengan udara, tetapi proses tersebut hanya efektif untuk dijalankan pada
15 menit pertama proses oksidasi. Walaupun proses dijalankan hingga 60
menit, tetapi penurunan konsentrasi zat besi tidak sedrastis 15 menit
pertama.

2. Oksidasi dengan Khlorine (Khlorinasi)

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
hasil perhitungan, 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. Disamping itu apabila kandungan besi dalam air baku
jumlahnya besar, maka jumlah khlorine yang diperlukan dan endapan yang
terjadi juga besar sehingga beban flokulator, bak pengendap dan filter
menjadi besar pula.

Berdasarkan sifatnya, pada tekanan atmosfir khlorine adalah berupa gas.
Oleh karena itu, untuk mengefisienkannya, khlorine disimpan dalam bentuk
cair dalam suatu tabung silinder bertekanan 5 sampai 10 atmosfir. Untuk
melakukan khlorinasi, khlorine dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan
ke dalam air yang jumlahnya diatur melalui orifice flowmeter atau
dosimeter yang disebut khlorinator. Pemakaian kaporit atau kalsium
hipokhlorit untuk mengoksidasi atau menghilangkan besi dan mangan
relatif sangat mudah karena kaporit berupa serbuk atau tablet yang mudah
larut dalam air.

3. Oksidasi dengan kalium permangganat

Untuk menghilangkan besi dan mangan dalam air, dapat pula dilakukan
dengan mengoksidasinya dengan memakai oksidator kalium permanganat.
Secara perhitungan, untuk mengoksidasi 1 mg/l besi diperlukan 0,94 mg/l
kalium permanganat dan untuk 1 mg/l mangan diperlukan 1,92 mg/l kalium
permanganat. Dalam prakteknya, kebutuhan kalium permanganat ternyata
lebih sedikit dari kebutuhan yang dihitung berdasarkan stokhiometri. Hal
ini disebabkan karena terbentuknya mangan dioksida yang berlebihan yang
dapat berfungsi sebagai oksidator.

pustaka: _http://bppt.go.id