Panduan Lengkap Pemantauan DO dan BOD untuk Kualitas Air PDAM

Sebagai tulang punggung penyediaan air minum bagi masyarakat, Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) memikul tanggung jawab besar untuk menjamin kualitas air dari sumber hingga keran. Di balik parameter wajib seperti bakteri E. coli atau kadar logam berat yang diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan, terdapat dua indikator kunci yang menjadi “denyut nadi” kesehatan sistem air: Dissolved Oxygen (DO) dan Biochemical Oxygen Demand (BOD). Meski tidak selalu menjadi sorotan utama dalam laporan akhir konsumen, pemantauan DO dan BOD yang akurat adalah fondasi kritis untuk mencegah kerusakan infrastruktur, mendeteksi dini kontaminasi, dan memastikan kualitas air baku sesuai regulasi.

Artikel ini dirancang sebagai panduan teknis terlengkap bagi teknisi laboratorium, supervisor operasional, dan manajer teknis PDAM di Indonesia. Kami tidak hanya akan membahas teori, tetapi memberikan prosedur langkah-demi-langkah berdasarkan SNI, interpretasi hasil dalam kerangka Permenkes dan PP 22/2021, studi kasus nyata dari PDAM, serta analisis solusi teknologi untuk monitoring yang efektif dan efisien. Dengan memahami dan menerapkan panduan ini, PDAM dapat mengoptimalkan operasional, melindungi aset infrastruktur, dan pada akhirnya, memperkuat kepercayaan masyarakat terhadap air minum yang disalurkan.

1. Memahami Dasar-Dasar DO dan BOD: Dua Parameter yang Saling Terkait
   1. Apa Itu Dissolved Oxygen (DO) dan Mengapa Penting untuk PDAM?
   2. Apa Itu Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Apa yang Diindikasikannya?
2. Standar Regulasi DO dan BOD di Indonesia: Permenkes, PP 22/2021, dan Interpretasinya
   1. Parameter Wajib Air Minum Menurut Permenkes Terbaru
   2. Baku Mutu Air Baku (Kelas I) dalam PP 22/2021: Panduan Teknis PDAM
3. Prosedur Lengkap Pengukuran DO dan BOD di PDAM Berdasarkan SNI 6989.72:2009
   1. Peralatan Kunci yang Diperlukan:
   2. Persiapan Sampel dan Pengukuran DO Awal (DO0)
   3. Proses Inkubasi 5 Hari dan Pengukuran DO Akhir (DO5)
   4. Perhitungan, Validasi, dan Pelaporan Hasil BOD5
4. Dampak Operasional: Ketika DO Rendah dan BOD Tinggi Terjadi di Sistem PDAM
   1. Korosi Pipa Akibat DO Rendah: Bukti dari PDAM Semarang
   2. BOD Tinggi sebagai Alarm Kontaminasi Air Baku
5. Solusi Teknologi dan Strategi Monitoring Efektif untuk PDAM
   1. Sistem Pemantauan Online Real-Time: Belajar dari PDAM Taman Kota
   2. Portable DO/BOD Meter: Panduan Pemilihan dan Kalibrasi untuk Lapangan
   3. Menyusun Program Monitoring yang Efisien dan Patuh Regulasi
6. Kesimpulan
7. Referensi

Memahami Dasar-Dasar DO dan BOD: Dua Parameter yang Saling Terkait

Dalam konteks pengelolaan air minum, Dissolved Oxygen (DO) dan Biochemical Oxygen Demand (BOD) adalah dua sisi dari koin yang sama. Keduanya mengukur oksigen dalam air, tetapi dengan implikasi yang sangat berbeda. Memahami hubungan simbiosis ini adalah langkah pertama untuk interpretasi data pemantauan yang bermakna. DO yang rendah seringkali merupakan konsekuensi dari BOD yang tinggi, sebuah dinamika yang dapat memicu rangkaian masalah operasional, mulai dari rasa air yang tidak enak hingga percepatan korosi pada jaringan pipa distribusi [4].

Apa Itu Dissolved Oxygen (DO) dan Mengapa Penting untuk PDAM?

Dissolved Oxygen (DO) adalah ukuran konsentrasi oksigen terlarut (O₂) dalam air, dinyatakan dalam miligram per liter (mg/L). Kadar DO dipengaruhi oleh suhu, tekanan atmosfer, salinitas, dan aktivitas biologis dalam air. Bagi PDAM, DO bukan sekadar angka di atas kertas. Ia berperan sebagai:

• Pelindung Infrastruktur: DO berperan dalam membentuk lapisan pasif pelindung (passive film) pada permukaan pipa besi dan baja. DO rendah menciptakan kondisi anaerob yang memicu dan mempercepat korosi, terutama korosi galvanik dan sumuran [4].
• Penjaga Kualitas Sensoris: Air dengan DO cukup terasa lebih segar. Sebaliknya, DO rendah sering dikaitkan dengan rasa “anyir” atau tidak enak, yang dapat menurunkan kepuasan pelanggan.
• Penanda Kesehatan Sistem: DO yang stabil menunjukkan sistem yang baik. Fluktuasi tajam dapat mengindikasikan kebocoran, stagnasi, atau masuknya polutan.

Meski Permenkes tidak menetapkan batas minimum DO untuk air minum, pedoman dari Indian Council for Medical Research (ICMR) merekomendasikan batas minimal 5 mg/L untuk air minum, yang dapat menjadi acuan praktis bagi PDAM [6].

Apa Itu Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Apa yang Diindikasikannya?

Biochemical Oxygen Demand (BOD) adalah jumlah oksigen (dalam mg/L) yang dibutuhkan oleh mikroorganisme aerobik untuk menguraikan bahan organik yang terdapat dalam sampel air pada kondisi tertentu. Parameter ini secara tidak langsung mengukur tingkat pencemaran organik. Standar yang digunakan adalah BOD5, yaitu pengukuran setelah inkubasi selama 5 hari pada suhu 20°C ± 1°C [1].

Nilai BOD yang tinggi adalah alarm merah bagi PDAM. Ia mengindikasikan:

• Adanya Kontaminasi Organik: Sumber air baku mungkin terpapar limbah domestik, pertanian, atau industri.
• Potensi Penurunan DO: Proses dekomposisi oleh mikroba akan menghabiskan oksigen terlarut, berisiko menciptakan zona anaerob dalam sistem.
• Beban pada Instalasi Pengolahan: Air baku dengan BOD tinggi membutuhkan proses oksidasi biologis (seperti biofilter) yang lebih intensif untuk memenuhi standar.

Standar Regulasi DO dan BOD di Indonesia: Permenkes, PP 22/2021, dan Interpretasinya

Banyak teknisi PDAM bertanya-tanya: “Standar mana yang harus saya jadikan acuan untuk DO dan BOD?” Jawabannya terletak pada pemahaman peruntukan air. Terdapat dua regulasi utama dengan fokus berbeda:

1. Permenkes No. 2 Tahun 2023 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum: Regulasi ini berfokus pada keamanan air untuk dikonsumsi langsung. Ia menetapkan 87 parameter wajib yang mencakup mikrobiologi (seperti E. coli 0 CFU/100ml), kimia anorganik & organik, fisika (pH 6.5-8.5), dan radioaktivitas [5]. DO dan BOD tidak termasuk sebagai parameter wajib dalam Permenkes ini, karena fokusnya adalah pada parameter yang berdampak langsung pada kesehatan manusia.
2. PP No. 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup: Regulasi ini menetapkan Baku Mutu Air Nasional untuk 4 kelas peruntukan. Kelas I diperuntukkan bagi “air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum” [2]. Di sinilah standar DO dan BOD untuk konteks PDAM diatur.

Parameter Wajib Air Minum Menurut Permenkes Terbaru

Sebagai operator yang bertanggung jawab menyediakan air minum, kepatuhan terhadap Permenkes No. 2/2023 adalah yang utama. Parameter kritis seperti bakteri koliform, arsen, fluorida, nitrat, dan logam berat (timbal, kadmium) harus selalu dipantau secara rutin. DO dan BOD, dalam perspektif ini, berperan sebagai parameter pendukung operasional untuk memastikan sistem pengolahan dan distribusi berjalan optimal sehingga parameter wajib Permenkes dapat selalu terpenuhi.

Baku Mutu Air Baku (Kelas I) dalam PP 22/2021: Panduan Teknis PDAM

Inilah acuan teknis spesifik untuk DO dan BOD dalam konteks sumber air baku PDAM. PP 22/2021 menetapkan batasan berikut untuk Air Kelas I [2]:

• Biochemical Oxygen Demand (BOD): Maksimum 2 mg/L
• Dissolved Oxygen (DO): Minimum 6 mg/L

Interpretasi praktisnya: Jika hasil monitoring air baku PDAM menunjukkan BOD mendekati atau melebihi 2 mg/L, atau DO di bawah 6 mg/L, maka diperlukan tindakan investigasi dan korektif. Ini bisa berarti adanya sumber pencemar baru di catchment area, gangguan pada proses aerasi di instalasi, atau masalah teknis lainnya. Selengkapnya mengenai baku mutu lengkap dapat dilihat pada dokumen resmi PP No. 22 Tahun 2021 tentang Baku Mutu Air Nasional.

Prosedur Lengkap Pengukuran DO dan BOD di PDAM Berdasarkan SNI 6989.72:2009

Akurasi data dimulai dari prosedur pengukuran yang benar. Berikut adalah panduan teknis pengukuran BOD5 berdasarkan SNI 6989.72:2009, standar nasional yang mengacu pada metode internasional [1].

Peralatan Kunci yang Diperlukan:

• Botol BOD/DO (tahan gelas, volume 250-300 ml)
• Inkubator BOD dengan kontrol suhu presisi (20°C ±1°C)
• DO Meter elektroda membran (polarographic atau optical) terkalibrasi atau perangkat titrasi Winkler
• Buret, statif, labu erlenmeyer (untuk metode Winkler)
• Reagen kimia untuk metode Winkler (MnSO₄, alkali-iodida-azida, H₂SO₄ pekat, larutan pati, Na₂S₂O₃)

Persiapan Sampel dan Pengukuran DO Awal (DO0)

1. Pengambilan Sampel: Ambil sampel air secara representatif. Hindari memasukkan gelembung udara. Jika pengujian ditunda, simpan sampel di wadah gelap pada suhu 4°C maksimal 24 jam.
2. Pengukuran DO0: Ukur konsentrasi oksigen terlarut awal segera setelah sampling. Untuk metode elektroda, pastikan probe telah dikalibrasi. Untuk metode titrasi Winkler, ikuti prosedur titrasi iodometri secara tepat. Catat hasil sebagai DO0.

Proses Inkubasi 5 Hari dan Pengukuran DO Akhir (DO5)

1. Pengisian Botol: Isi dua botol BOD dengan sampel hingga melimpah (tidak ada gelembung). Segel rapat.
2. Inkubasi: Masukkan satu botol ke dalam inkubator gelap yang telah disetel pada 20°C ± 1°C. Inkubasi selama 5 hari ± 6 jam. Botol kedua (blanko) diinkubasi dengan cara sama.
3. Pengukuran DO5: Setelah 5 hari, ukur kembali konsentrasi oksigen terlarut pada sampel dan blanko. Catat hasil sebagai DO5.

Perhitungan, Validasi, dan Pelaporan Hasil BOD5

Nilai BOD5 dihitung dengan rumus berikut:
BOD5 (mg/L) = (DO0 – DO5) x Fp
* Fp (Faktor Pengenceran) = Volume botol / (Volume botol – Volume sampel). Untuk sampel tanpa pengenceran, Fp = 1.

Contoh Perhitungan:
DO0 = 8.2 mg/L, DO5 = 4.0 mg/L, Fp = 1.
BOD5 = (8.2 – 4.0) x 1 = 4.2 mg/L.
Nilai ini telah melebihi baku mutu 2 mg/L untuk Air Kelas I, menandakan perlunya investigasi.

Validasi: Lakukan pengujian duplo (duplo). Selisih hasil duplo harus memenuhi kriteria presisi yang ditetapkan. Validasi metode secara berkala dengan menggunakan larutan standar BOD. Untuk detail prosedur lengkap, merujuk pada dokumen SNI 6989.72:2009 Cara Uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD). Informasi pemesanan standar resmi dapat dilihat di laman Informasi Resmi SNI 6989.72:2009 dari BSN.

Dampak Operasional: Ketika DO Rendah dan BOD Tinggi Terjadi di Sistem PDAM

Pemahaman teori menjadi lengkap ketika dilihat dalam konteks dampak nyata terhadap operasional PDAM. Berikut adalah implikasi yang harus diwaspadai.

Korosi Pipa Akibat DO Rendah: Bukti dari PDAM Semarang

Studi pada pipa distribusi PDAM Semarang memberikan bukti kuantitatif yang mengkhawatirkan [4]. Penelitian menemukan laju korosi-erosi sebesar 1,681 mpy (mils per year) dengan kehilangan berat material pipa baja karbon rendah mencapai 8,44 gram per tahun. Mekanisme utama adalah korosi diferensial oksigen, di mana area dengan DO rendah menjadi anode dan terkorosi lebih cepat. Dampaknya adalah penipisan dinding pipa, kebocoran, meningkatnya biaya perbaikan, dan potensi peningkatan parameter besi (Fe) dalam air yang didistribusikan, yang melanggar standar Permenkes.

BOD Tinggi sebagai Alarm Kontaminasi Air Baku

Nilai BOD yang konsisten tinggi (mendekati atau >2 mg/L) adalah sinyal jelas bahwa sumber air baku PDAM menerima beban pencemar organik yang signifikan. Ini dapat berasal dari:

• Limbah domestik yang tidak terolah sempurna.
• Run-off dari area pertanian (pupuk, pestisida).
• Limbah industri organik.

Dampaknya tidak hanya berisiko melanggar PP 22/2021, tetapi juga membebani unit pengolahan biologis di Instalasi Pengolahan Air (IPA). Mikroba pengurai akan bekerja ekstra, berpotensi mengurangi efektivitas penyisihan parameter lain dan membutuhkan penyesuaian dosis kimia koagulan. Prinsip pengelolaan sistem air modern yang responsif terhadap data seperti ini dapat dipelajari lebih lanjut dalam Pedoman Teknis Smart Water Management dari Otorita IKN.

Solusi Teknologi dan Strategi Monitoring Efektif untuk PDAM

Setelah memahami “mengapa” dan “apa dampaknya”, langkah selanjutnya adalah “bagaimana” memantau dengan efektif. Berikut adalah opsi teknologi yang dapat diadaptasi sesuai skala dan anggaran PDAM.

Sistem Pemantauan Online Real-Time: Belajar dari PDAM Taman Kota

Implementasi sistem online di Intake PDAM Taman Kota Cengkareng memberikan contoh nyata [3]. Sistem tersebut memantau 6 parameter (suhu, pH, DO, konduktivitas, TDS, salinitas) setiap jam menggunakan sensor multi-probe dan mengirim data via GSM. Pembelajaran kunci dari studi ini:

• Kalibrasi Rutin: Kalibrasi sensor DO dilakukan menggunakan larutan standar 8 mg/L. Pembacaan yang menyimpang jauh dari nilai ini bisa jadi indikator gangguan proses (misal, blower biofilter) atau sensor DO tertutup kotoran yang memerlukan perawatan [3].
• Deteksi Dini: Fluktuasi anomali dapat terdeteksi dalam hitungan jam, memungkinkan tindakan korektif sebelum berdampak luas.

Portable DO/BOD Meter: Panduan Pemilihan dan Kalibrasi untuk Lapangan

Untuk PDAM dengan anggaran terbatas atau kebutuhan verifikasi titik tertentu, portable meter adalah solusi praktis. Contohnya, meter portable menawarkan fitur waterproof (IP67), pengukuran DO (0-50 mg/L) dengan akurasi ±1.5%, dan kemampuan menyimpan hingga 400 data.

Checklist Pemilihan Portable Meter:

1. Akurasi dan Range: Pastikan sesuai kebutuhan (DO minimal 0-20 mg/L, akurasi < ±2%).
2. Ketahanan: Rating IP67 untuk proteksi terhadap debu dan air.
3. Kemudahan Kalibrasi: Dukungan kalibrasi 1 atau 2 titik dengan larutan standar.
4. Fitur Tambahan: Kompensasi otomatis suhu & salinitas, memori data, interface PC.

Prosedur Kalibrasi Singkat:

• Siapkan larutan natrium sulfit (0 mg/L DO) atau air jenuh oksigen.
• Ikuti instruksi kalibrasi pada meter, pastikan probe bersih dan membran (jika polarographic) dalam kondisi baik.
• Lakukan kalibrasi harian atau sebelum pengukuran penting.

Menyusun Program Monitoring yang Efisien dan Patuh Regulasi

Strategi hybrid seringkali paling efektif:

• Tier 1 (Monitoring Kontinu): Pasang sensor DO online di titik kritis (intake, output clarifier, reservoir). Biaya awal lebih tinggi tetapi memberikan data tren berharga.
• Tier 2 (Verifikasi Lapangan): Gunakan portable DO meter untuk verifikasi data online, investigasi keluhan, dan pengukuran di titik distribusi terjauh.
• Tier 3 (Validasi & Compliance): Lakukan pengujian BOD5 mingguan/bulanan di laboratorium sesuai SNI untuk validasi dan memenuhi aspek regulasi PP 22/2021. Frekuensi disesuaikan dengan risiko dan sumber daya.

Program ini memastikan PDAM tidak hanya reaktif, tetapi proaktif dalam menjaga kualitas air.

Kesimpulan

Pemantauan parameter Dissolved Oxygen (DO) dan Biochemical Oxygen Demand (BOD) merupakan investasi strategis bagi PDAM. Lebih dari sekadar angka laboratorium, keduanya adalah alat diagnostik canggih yang dapat mengungkap kesehatan sistem, mendeteksi ancaman terhadap infrastruktur (seperti korosi pipa), dan memberikan peringatan dini terhadap kontaminasi air baku. Dengan mengikuti prosedur standar SNI, menginterpretasikan hasil dalam kerangka regulasi yang tepat (Permenkes untuk air minum, PP 22/2021 untuk air baku), serta memanfaatkan kombinasi teknologi monitoring yang sesuai, PDAM dapat mengoptimalkan operasi, menekan biaya perawatan jangka panjang, dan yang terpenting, secara konsisten menyediakan air minum yang aman dan berkualitas bagi masyarakat.

Lakukan review terhadap program monitoring DO dan BOD di PDAM Anda hari ini. Bandingkan frekuensi dan metode Anda dengan panduan di atas, dan pastikan kalibrasi alat serta pelatihan teknis menjadi prioritas berkelanjutan.

Sebagai mitra bagi industri dan bisnis di Indonesia, CV. Java Multi Mandiri berkomitmen untuk mendukung operasional PDAM dan perusahaan pengelola air lainnya. Kami menyediakan berbagai alat ukur dan pengujian yang relevan, mulai dari portable DO/BOD meter hingga konsultasi teknis dalam memilih peralatan monitoring yang tepat untuk skala operasi Anda. Untuk berdiskusi lebih lanjut mengenai solusi instrumentasi guna mengoptimalkan program pemantauan kualitas air di perusahaan Anda, silakan hubungi tim kami melalui halaman konsultasi solusi bisnis.

Disclaimer: Artikel ini ditujukan untuk tujuan informasi dan panduan teknis. Untuk keputusan operasional dan kepatuhan hukum, selalu merujuk pada dokumen resmi terbaru dari Kementerian Kesehatan RI, KLHK, dan Badan Standardisasi Nasional (BSN). Spesifikasi produk bersifat ilustratif dan bukan endorsemen.

Rekomendasi pH Meter

Referensi

1. Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2009). SNI 6989.72:2009 Air dan air limbah – Bagian 72: Cara uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen Demand/BOD). Retrieved from https://sainstkim.teknik.ub.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/SNI-6989-72_2009-Cara-Uji-Kebutuhan-BOD.pdf
2. Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK). (2021). Lampiran VI Salinan Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup – Baku Mutu Air Nasional. Retrieved from https://ppkl.menlhk.go.id/website/filebox/999/2107071507067.%20Lampiran%20VI%20Salinan%20PP%20Nomor%2022%20Tahun%202021.pdf
3. Wahjono, H. D. (2009). Pemantauan Kualitas Air Online dan Realtime di Intake PDAM Taman Kota Cengkareng Drain DKI Jakarta. Jurnal AI. Retrieved from https://media.neliti.com/media/publications/244878-pemantauan-kualitas-air-online-dan-realt-98083432.pdf
4. Sulistyono, W., & Bayuseno, A. P. (2014). Analisis Korosi dan Erosi di Dalam Pipa PDAM Semarang. Jurnal Teknik Mesin S-1, Vol. 2, No. 4. Retrieved from https://media.neliti.com/media/publications/141239-ID-analisis-korosi-dan-erosi-di-dalam-pipa.pdf
5. Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. (2023). Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2023 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
6. Indian Council for Medical Research (ICMR). (N.D.). Manual of Standards of Quality for Drinking Water Supplies (Recommendation for dissolved oxygen).