Sistem Pengolahan Air Sumur — Besi, Mangan, Kesadahan, dan Bakteri

Air sumur adalah air tanah, dan komposisinya ditentukan oleh akuifer, bukan oleh instalasi pengolahan. Saat air hujan meresap melalui tanah dan batuan, air melarutkan karbon dioksida, kalsium, dan magnesium; di lapisan rendah oksigen, air juga mengambil besi dan mangan terlarut. Air juga dapat membawa nitrat dari pupuk, sulfat, klorida, fluorida, arsenik pada beberapa formasi geologi, serta bakteri bila kepala sumur atau casing tidak tertutup rapat. Sumur yang sama dapat berubah setelah hujan lebat atau banjir.

Karena itu, pengolahan dirancang berdasarkan hasil analisis, bukan berdasarkan paket katalog. Rangkaian yang umum adalah oksidasi dan filtrasi untuk besi, mangan, dan kekeruhan; pelunakan untuk kesadahan; osmosis balik untuk TDS, nitrat, dan sulfat; serta UV atau ozon untuk keamanan mikrobiologis. Setiap tahap hanya ditambahkan bila air baku memang memerlukannya. Sumur dengan besi 0.1 ppm, kesadahan 80 ppm, TDS 300 ppm, dan bakteriologi bersih mungkin hanya memerlukan filtrasi dan UV; sumur dengan besi 2 ppm dan TDS 1,500 ppm memerlukan sebagian besar rangkaian tersebut.

Dalam air tanah anoksik, besi dan mangan umumnya terlarut. Setelah terpapar udara, keduanya teroksidasi menjadi partikel halus yang menodai sanitasi, menyumbat aerator dan filter kartrid, serta mencemari membran RO. Penghilangan adalah proses dua tahap: mengubah logam terlarut menjadi oksida tidak larut, lalu menyaring partikelnya. Oksidasi dapat berupa aerasi sederhana, dosis natrium hipoklorit, atau ozon, diikuti filtrasi multimedia atau filtrasi katalitik. Mangan lebih sulit dioksidasi daripada besi dan biasanya memerlukan pH lebih tinggi serta oksidator yang lebih kuat.

Filter saja tidak akan menghilangkan besi terlarut; filter hanya menahan oksida yang sudah mengendap. Pencucian balik kemudian membuang padatan yang tertahan. Jika sumur mengandung bakteri besi — pertumbuhan berlendir, bau busuk atau logam, dan biofilm oranye di tangki toilet — tangani sumurnya lebih dahulu dengan klorinasi kejut dan rehabilitasi. Jika tidak, filter baru akan tercemar dalam beberapa minggu dan masalahnya akan disalahkan pada peralatan.

Nitrat tidak dihilangkan oleh pelunakan, filtrasi karbon, atau perebusan; perebusan justru memekatkannya. Osmosis balik menolak 90–98% nitrat dan merupakan solusi umum untuk seluruh pasokan. Penukaran ion selektif nitrat menjadi alternatif bila sulfat rendah, dan pencampuran dengan sumber nitrat rendah dapat menjadi pilihan patuh yang paling murah. Mintalah hasil nitrat dalam mg/L sebagai NO₃ dan bandingkan dengan batas setempat, karena laboratorium melaporkan kedua bentuk tersebut secara berbeda.

Bakteri adalah masalah tersendiri. Koliform di dalam sumur biasanya berarti air permukaan, hewan, atau segel yang rusak telah masuk ke casing. Perbaiki kepala sumur, grouting, dan tutupnya terlebih dahulu; kemudian lakukan klorinasi kejut pada sumur dan bilas. Untuk perlindungan berkelanjutan, pasang UV pada 30–40 mJ/cm² setelah filtrasi, karena UV hanya bekerja pada air jernih — kekeruhan harus di bawah 1 NTU dan lampu harus dipilih untuk laju aliran puncak.

Arsenik, fluorida, dan boron bergantung pada geologi dan memerlukan media khusus, koagulasi, atau RO. Ujilah parameter tersebut sebelum menjanjikan suatu proses. Besi dan mangan juga melindungi bakteri dari desinfeksi, sehingga oksidasi dan filtrasi harus mendahului UV, bukan sebaliknya.

Tentukan ukuran instalasi berdasarkan kebutuhan jam puncak dan volume harian, bukan berdasarkan keluaran maksimum pompa sumur. Pompa 10 m³/h dapat melayani gedung yang hanya membutuhkan 2 m³/h; mengolah pada laju pompa akan membuat setiap bejana terlalu besar dan membuang air pencucian balik. Gunakan tangki penyangga air baku atau air terolah untuk memisahkan pompa dari kebutuhan, dan sertakan air pencucian balik serta regenerasi dalam neraca air — filter multimedia dapat menggunakan 3–5% produksi, dan pelunak air menggunakan garam serta air bilas.

Instalasi dimulai dengan analisis air, gambar tata letak, dan saluran pembuangan untuk pencucian balik. Jauhkan UV dan tangki penyimpanan dari sinar matahari langsung, lindungi jalur luar ruangan dari pembekuan, dan sisakan akses servis ke bejana, membran, dan panel kontrol. Komisioning harus mencakup operasi 24–48 jam, uji air terolah, dan pelatihan operator tentang pencucian balik, pengisian garam, penggantian kartrid, dan CIP.