Abstrak—Kebutuhan  air  minum  dipenuhi  dengan  pengolahan air minum menggunakan air baku berupa air permukaan dan air tanah. Salah satu pencemar utama air baku adalah amonia, yang  dapat  menyebabkan  berbagai  masalah,  baik  bagi kehidupan  perairan,  kesehatan  manusia, dan  kinerja pengolahan  air  minum.  Terdapat  5  teknologi  pengolahan  air yang dapat menyisihkan amonia secara efektif, yaitu: (1) proses biologis, (2) breakpoint chlorination (BPC), (3) filtrasi membran reverse  osmosis  (RO),  (4)  proses  ion  exchange  (IE),  dan  (5) proses  air  stripping.  Proses  biologis  dan  BPC  dinilai  sebagai  2 teknologi  paling  efisien  dalam  penyisihan  amonia  dengan keefektifannya relatif tinggi dan biaya relatif murah. Proses RO dan  IE  dapat  menyisihkan  amonia  dalam  bentuk  amonium secara  efektif,  tetapi  butuh  biaya  lebih  tinggi.  Penyisihan amonia  dengan  proses  air  stripping  efektif  pada  konsentrasi tinggi yang tidak ditemukan pada air baku. Penyisihan amonia pada pengolahan air minum konvensional dinilai tidak efektif. Koagulan  bermuatan  positif  tidak  bereaksi  dengan  amonia berbentuk  amonium  dan  unit  filtrasi  konvensional  dengan media inert utamanya menyisihkan partikel tersuspensi.  Klorin dan ozon adalah 2 desinfektan yang dapat menyisihkan amonia, tetapi  ozon  bersifat  tidak  stabil  sehingga  jarang  digunakan. Klorin  dapat  menyisihkan  amonia  secara  efektif,  tetapi  dosis klorin  berlebihan  dapat  membentuk  produk  sampingan desinfeksi yang berbahaya.
Kata  Kunci—Air  Baku,  Amonia,  Biofiltrasi,  Klorinasi, Pengolahan Air Minum Konvesional, Penyisihan Amonia.

## I. PENDAHULUAN
EBUTUHAN  air  minum  manusia  terutama  melalui jaringan  perpipaan  dipenuhi  dengan  pengolahan  air minum dengan air permukaan dan air tanah sebagai air baku [1].  Air  permukaan  lebih  mudah  diakses  tetapi  mudah tercemar  [2].  Air  tanah  berkualitas  lebih  baik  tetapi  mudah dieksploitasi berlebihan sehingga pencemar dapat masuk [3]. Amonia  adalah  gas  nitrogen  anorganik  tidak  berwarna  dan berbau  menyengat,  dianggap  sebagai  salah  satu  pencemar utama  perairan  karena  toksisitasnya  tinggi,  keberadaanya banyak  pada  air  permukaan,  dan  mobilitas  dalam  perairan kuat [4-5]. Kadar alami amonia dalam perairan relatif rendah, tetapi  limbah  kegiatan  manusia  dapat  meningkatkan kadarnya, seperti industri dan domestik [6].
Amonia  berlebihan  pada  perairan  dapat  menyebabkan berbagai  masalah,  seperti  eutrofikasi  yang  merusak kehidupan  perairan  [7].  Paparan  amonia  berlebihan  dapat menyebabkan  berbagai  penyakit  bagi  manusia,  seperti kebutaan,  kerusakan  paru-paru,  dan  lain-lain  [8].  Amonia bereaksi  dengan  klorin  sebagai  desinfektan  paling  banyak digunakan  dalam  pengolahan  air  minum,  sehingga  tingkat permintaan  klorin  meningkat  dan  efisiensi  desinfeksi menurun  [9].  Reaksi  ini  juga  dapat  membentuk  produk sampingan  desinfeksi  yang  merusak  kualitas  air  dan membahayakan konsumen [10].
Pengolahan  air  minum  konvensional  yang  terdiri  proses koagulasi-flokulasi,  sedimentasi,  filtrasi  dan  desinfeksi dinilai  tidak  dapat  menyisihkan  amonia  secara  efektif, sehingga  butuh  pengembangan  yang  dapat  berupa  proses biologis,  bahan  penukar  ion,  dan  lain-lain.  Kajian  ini membahas  keberadaan  amonia  dalam  air  baku  beserta dampaknya,  teknologi  pengolahan  air  yang  menyisihkan amonia  secara  efektif,  dan  kinerja  pengolahan  air  minum konvensional dalam menyisihkan amonia.

## II. METODE PENULISAN
Metode  penulisan  ini  menggunakan  kajian  dengan melakukan  pengumpulan  dan  analisis  berbagai  pustaka. Kajian  pustaka  dilakukan  untuk  melakukan  penelusuran mengenai  topik  kajian,  yaitu  keberadaan  amonia  dalam perairan beserta dampaknya, kajian teknologi pengolahan air yang  dapat  menyisihkan  amonia  secara  efektif  dan  kinerja pengolahan  air  minum  konvensional  dalam  menyisihkan amonia. Sumber pustaka yang digunakan meliputi buku teks, jurnal  ilmiah,  skripsi  /  tesis,  laporan  penelitian,  laporan seminar / prosiding dan artikel ilmiah.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Gambaran Umum Amonia
Gambaran umum amonia dijelaskan sebagai berikut:

## B. Karakteristik Amonia
Amonia  adalah  gas  tidak  berwarna  yang  menyebabkan iritasi  dengan  bau  menyengat,  mirip  bau  bahan/cairan pembersih [11]. Amonia dapat meracuni kehidupan perairan pada pH dan suhu tinggi [4]. Terdapat 2 bentuk amonia pada perairan,  yaitu  gas  amonia  (NH 3 )  dan  kation  amonium (NH 4 + ). Gas amonia tidak terionisasi dapat bereaksi dengan air,  membentuk  kation  amonium.    Keberadaannya dipengaruhi  pH  dan  suhu,  dimana  keberadaan  gas  amonia dominan pada pH dan suhu lebih tinggi [12].

## Kajian Penyisihan Amonia dalam Pengolahan Air Minum Konvensional
Matthew Christian Hamonangan dan Adhi Yuniarto Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS)
e-mail : adhy@its.ac.id
K
Gambar 1. Kurva breakpoint chlorination.

## 1) Keberadaan Amonia
Pada umumnya, air baku pengolahan air minum adalah air tanah  dan  air  permukaan.  Air  permukaan  adalah  sisa presipitasi  dan  peleburan  es,  membentuk  air  permukaan seperti  sungai  dan  danau.  Air  permukaan  menerobos permukaan bumi dan melalui akuifer, membentuk air tanah. Air tanah banyak digunakan pada pengolahan air skala kecil, sedangkan air permukaan berupa sungai dan danau digunakan pada  pengolahan  air  skala  besar.  Kualitas  air  tanah  relatif lebih baik karena dilindungi lapisan bumi [3]. Akses air tanah butuh proses pumping karena terletak pada bagian tanah lebih dalam,  sehingga  biaya  lebih  tinggi  dan  penggunaannya terbatas.  Air  permukaan  lebih  mudah  diakses,  tetapi kualitasnya  relatif  lebih  buruk  karena  pencemar  mudah masuk [13].
Kadar  amonia  air  sungai  dapat  mencapai  6  mg/L, sedangkan  nilai  yang  lebih  tinggi  menandakan  pencemar antropogenik lebih tinggi. Kadar alami amonia pada air tanah relatif rendah, sekitar 0,2 mg/L, karena kapasitas pertukaran kation  tanah  besar.  Berdasarkan  sumbernya,  amonia dibedakan menjadi sumber alami dan antropogenik. Amonia alami  kebanyakan  dihasilkan  oleh  dekomposisi  bahan organik dari tanaman dan bangkai hewan, penambahan pupuk alami  dan  fiksasi  nitrogen.  Amonia  antropogenik  meliputi limbah kegiatan manusia yang menghasilkan amonia, seperti limpasan pertanian dan limbah industri [14].

## 2) Dampak Amonia
Amonia  dalam  kadar  tertentu  dapat  meningkatkan keasaman tanah dan mendorong pertumbuhan tanaman [15]. Amonia  juga  dapat  berperan  sebagai  zat  hara  yang mendorong  pertumbuhan  fitoplankton  dan  ikan  [16].  Kadar amonia  berlebihan  dapat  menyebabkan  eutrofikasi  dan menggangu  kehidupan  perairan  [17].  Amonia  dapat membahayakan kehidupan perairan mulai dari konsentrasi 1 mg  NH3/L  yang  menyebabkan  beberapa  ikan  kecil  mati lemas [18].
Gas  amonia  bersifat  korosif  dan  menyerang  mata  secara cepat, menyebabkan cedera berat sampai kebutaan. Amonia pada  kulit  dapat  menyebabkan  iritasi  dan  luka  bakar, tergantung  tingkat  paparanya.  Penelanan  larutan  amonia menyebabkan beberapa gejala, seperti rasa sakit pada mulut, tenggorokan dan dada, air liur berlebihan dan luka bakar pada saluran  aerodigestif.  Inhalasi  gas  amonia  menyebabkan beberapa  gejala,  seperti  iritasi  hidung,  tenggorokan  dan
saluran pernafasan. Amonia juga dapat menyebabkan edema pada bronkiolus dan alveolus.
Kadar  amonia mulai dari 0,2 mg/L  menurunkan  efisiensi desinfeksi  pengolahan  air  minum,  dimana  klorin  bereaksi dengan  amonia  dan  butuh  dosis  klorin  lebih  tinggi  untuk menlakukan  desinfeksi.  Reaksi  amonia  dengan  klorin membentuk  produk  sampingan  desinfeksi  ( disinfection  by- products /DBP) yang dapat merusak sistem saraf manusia dan mengganggu  rasa  &  bau  air  [10].  Reaksi  ini  juga  dapat membentuk kloramin bersifat karsinogenik [19]. Monokloramin dapat menjadi desinfektan lemah pada sistem distribusi  air,  tetapi  trikloramin  terbentuk  pada  kondisi tertentu dan mengganggu rasa & bau air [20].

## C. Teknologi Penyisihan Amonia dalam Pengolahan Air
Penyisihan  amonia  dalam  air  dapat  dilakukan  dengan proses physiochemical dan  proses  biologis.  Secara  umum, proses physiochemica l  seperti  klorinasi,  pertukaran  ion, filtrasi membran dan air stripping berperan sebagai metode umum penyisihan amonia dalam pengolahan air. Pada masa kini,  proses  biologis  mulai  menarik  perhatian  sebagai alternatif unit proses dalam pengolahan air, terutama dalam aspek penyisihan amonia [19].

## 1) Proses Biologis
Dalam  proses  biologis,  mikroorganisme  menyisihkan pencemar  dengan  reaksi  oksidasi-reduksi.  Lapisan  biologis (biofilm)  terbentuk  pada  media  filter  berupa  pasir,  antrasit, atau  karbon  aktif  granular  (GAC),  membentuk  proses biofiltrasi  [21].  Proses  ini  melibatkan  3  mekanisme penyisihan,  yaitu  penyisihan  fisik,  adsorpsi,  dan  proses biologis.  Proses  biologis  stabil  ketika  aklimatisasi  biofilter selesai,  dimana  mikroorganisme  melekat  pada  media  filter dan  berkembangbiak,  dan  beradaptasi  dengan  kualitas  air. Penyisihan  amonia  secara  biologis  melibatkan  proses nitrifikasi dan denitrifikasi dengan mikroorganisme pengoksidasi  amonia  berupa  bakteri  pengoksidasi  amonia ( ammonia-oxidizing  bacteria /AOB),  arkea  pengoksidasi amonia  ( ammonia-oxidizing  archaea /AOA),  dan  bakteri anammox ( anaerobic ammonia-oxidizing ) [22].
Proses  nitrifikasi  mengoksidasi  amonia  (NH 3 )  atau amonium  (NH 4 + )  menjadi  nitrit  (NO 2 - ),  lalu  menjadi  nitrat (NO 3 - ).  Proses  ini  diawali  dengan  proses  nitritasi,  dimana amonium  dioksidasi  menjadi  nitrit  oleh  mikroorganisme pengoksidasi  amonium,  seperti  bakteri  Nitrosomonas  [23]. Reaksi yang berjalan adalah:
Gambar 2. Skema proses RO.
Gambar 3. Skema pengolahan air minum konvensional .
𝑁𝐻4 + +  1,5 𝑂 2 − >  𝑁𝑂2 − +  𝐻2𝑂  +  2𝐻 +
Tahap  selanjutnya  adalah  tahap  nitrasi,  dimana  nitrit dioksidasi  menjadi  nitrat  oleh  bakteri  pengoksidasi  nitrit, seperti Nitrobacter. Reaksi yang terjadi adalah:
𝑁𝑂2 − +  0,5 𝑂 2 −>  𝑁𝑂 3 −
Proses denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat dan nitrit menjadi  gas nitrogen  (N 2 )  dan/atau  nitrogen  oksida  (N 2 O) oleh  bakteri  heterotrofik  fakultatif  tanpa  oksigen,  seperti Micrococcus, Pesudomonas, dan lain-lain [24]. Reaksi-reaksi yang berjalan adalah:
𝑁𝑂3 − +  𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑘  −>  𝑠𝑒𝑙  +  𝑁𝑂 2 −   + 𝐶𝑂 2 +   𝐻 2 𝑂 𝑁𝑂 2 − +  𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑘 −>  𝑠𝑒𝑙  +   𝑁 2 +  𝐶𝑂 2 +   𝐻 2 𝑂
Proses biologis paling banyak digunakan pada pengolaha air  minum  berupa  filtrasi  pasir  lambat  ( slow  sand filtration /SSF) dan biofiltrasi pasir cepat ( rapid biofiltration ) [25].  Proses  biologis  lebih  optimal  pada  SSF,  didukung kecepatan aliran lebih lambat (< 0,5 m/jam) dan waktu filtrasi lebih  lama  (1-6  bulan)  sehingga  aktivitas  biologis  lebih optimal [26]
. Penyisihan utama SSF dengan lapisan schmutzdecke yang terdiri dari mikroorganisme hidup atau mati berupa bakteri, alga dan protozoa [27]. Aktivitas biologis mengurai senyawa organik  dan  partikel  inert  tersuspensi  disaring  secara  fisik. Air masuk ke bagian pasir lebih dalam, dimana proses sama terjadi dan beberapa partikel melekat pada permukaan pasir. Proses SSF mudah dioperasikan dan dapat mengolah air baku dengan  kekeruhan  <  10  NTU  dan  warna  <  15  unit  warna. Proses SSF optimal digunakan pada fasilitas kecil dengan air baku  berkualitas  tinggi  dan  jarang  diaplikasikan  pada pengolahan air skala besar karena efisiensi pengolahan relatif rendah,  butuh  lahan  lebih  luas  dan  pembentukan  biofilm butuh waktu lebih lama [29-30].
Biologically  active  filters (BAFs)  adalah  filtrasi konvensional dengan aktivitas biologis, didukung ketidakhadiran  klorin  dalam  air  [21].  Kecepatan  aliran  dan waktu filtrasi lebih cepat menyebabkan pertumbuhan biofilm tidak  sestabil  SSF  [23].  Pengoptimalan  aktivitas  biologis dilakukan dengan pengendalian beberapa parameter, seperti media  filter  (GAC  sebagai  media  optimal),  konsentrasi oksigen terlarut (2-3 mg/L), pH (6-9), suhu (>18 O C), waktu kontak  air  dengan  media  filter/EBCT  (5-15  menit),  proses backwash (biomassa  yang  tersisihkan  tidak  berlebihan), keberadaan  senyawa  pre-oksidasi  (ozon  meningkatkan tingkat  biodegradibilitas  senyawa  organik),  dan  nutrisi (C 60 H 87 O 23 N 12 P)  [28],  [30],  [31].  BAFs  dapat  mengolah amonia sampai konsentrasi 1 mg/L, dimana nilai lebih tinggi membutuhkan pengembangan pengolahan.
Proses biologis dapat digunakan dalam bentuk lain, seperti unit biological  aerated  filter (BAF).  Unit  BAF  lebih  baik dalam  penyisihan  padatan  tersuspensi,  butuh  lahan  lebih kecil,  produksi  lumpur  lebih  rendah,  mudah  dibangun  dan mampu  mengolah  kadar  senyawa  organik  tinggi  [32].  Pada BAF,  unit  aerasi  menyediakan  oksigen  untuk  pertumbuhan mikroorganisme  [20].  Media  BAF  menyediakan  tempat biomassa tumbuh sebanyak mungkin, tahan erosi, tahan lama, mudah  dipasang  dan  tidak  menyumbat  reaktor  [33].  Media banyak  digunakan  dalam  BAF  adalah  pasir,  tanah  liat,
polistirena, polietilena dan plastik [34].

## 2) Breakpoint Chlorination (BPC)
Klorin adalah desinfektan paling banyak digunakan dalam pengolahan  air,  didukung  kemampuannya  menghasilkan residu pada distribusi air untuk mencegah rekontaminasi air [35].  Klorin  pada  umumnya  berupa  gas  klorin  (Cl 2 )  atau larutan  natrium  hipoklorit  (NaOCl)  [36].  Gas  klorin  lebih banyak  digunakan  karena  unggul  dalam  aspek  biaya  dan keandalannya,  tetapi  penanganannya  relatif  sulit  dan  butuh keahlian & fasilitas tertentu [37].
BPC  adalah  metode  penambahan  klorin  mencapai breakpoint , dimana klorin bereaksi dengan seluruh senyawa reaktif  terhadap  klorin,  meliputi  senyawa  organik,  senyawa pereduksi dan amonia [38]. Secara teori, perbandingan dosis klorin dengan amonia dalam air pada breakpoint adalah 7.6:1, tetapi pada umumnya dibutuhkan klorin lebih banyak karena keberadaan  senyawa  reaktif  lain  terhadap  klorin  [38].  Pada prakteknya,  dosis  klorin  mencapai  10  kali  lebih  besar  dari jumlah  amonia  dalam  air  untuk  membentuk  residu  klorin bebas dalam air [39].
Proses  klorinasi  memungkinkan  terbentuknya  produk sampingan  desinfeksi  ( disinfrction  by-products /DBP)  dari reaksi  desinfektan  dengan  senyawa  organik  alami  pada  air, membentuk  asam  haloasetat  ( haloacetic  acids /HAAs)  dan trihalometana  (THMs)  sebagai  2  DBP  paling  banyak ditemukan. DBP bersifat karsinogenik, mutagenik dan toksik, sehingga  berbahaya  bagi  manusia.  Hal  ini  dapat  ditangani dengan  menyisihkan  senyawa  organik precursor DBP dengan  beberapa  upaya,  seperti  proses  biologis,  koagulasi dengan alum, dan lain-lain [40].
Klorin  bereaksi  dengan  amonia  dan  membentuk  3  jenis kloramin, yaitu monokloramin (NH 2 Cl), dikloramin (NHCl 2 ) dan trikloramin (NCl 3 ). Dosis klorin lebih tinggi membentuk kloramin  dengan  klorin  lebih  banyak.  Kloramin  diubah menjadi  gas  nitrogen  dan  garam  klorida  setelah breakpoint [41]. Reaksi-reaksi yang berjalan adalah:
𝑁𝐻 3 +  𝐻𝑂𝐶𝑙  →  𝑁𝐻 2 𝐶𝑙  +   𝐻 2 𝑂
𝑁𝐻 2 𝐶𝑙  +  𝐻𝑂𝐶𝑙  →  𝑁𝐻𝐶𝑙 2 +   𝐻 2 𝑂
𝑁𝐻𝐶𝑙 2 +  𝐻𝑂𝐶𝑙  →  𝑁𝐶𝑙 3 +   𝐻 2 𝑂
2𝑁𝐻𝐶𝑙 2 +  2𝐻𝑂𝐶𝑙  →   𝑁 2 +  6𝐶𝑙 −   + 2𝐻 2 𝑂
Proses  BPC  berjalan  sesuai  kurva  pada  Gambar  1.  Pada zona  A,  klorin  bereaksi  dengan  amonia  dan  membentuk monokloramin.  Jumlah  klorin  sisa  dalam  air  sebanding dengan  jumlah  penambahan  klorin.  Klorin  ditambahkan sampai perbandingan molar klorin dengan amonia sebesar 1, dimana  perbandingan  penambahan  klorin  dengan  amonia dalam air sebesar 5:1. Monokloramin banyak terbentuk pada pH  8,  dan  beberapa  dikloramin  terbentuk  pada  pH  lebih rendah  (±6).  Pada  zona  B,  jumlah  klorin  bebas  menurun karena  klorin  mengoksidasi  monokloramin,  membentuk dikloramin. Klorin ditambahkan sampai breakpoint , dimana perbandingan  penambahan  klorin  dengan  amonia  dalam  air sebesar  7,6:1.  Penambahan  klorin  lebih  akan  mengoksidasi dikloramin  menjadi  trikloramin.  Pada  zona  C,  klorin ditambahkan  melewati breakpoint , dimana  klorin  bereaksi dengan  semua  senyawa  reaktif  terhadap  klorin,  termasuk
amonia. Breakpoint tercapai pada perbandingan molar klorin dengan amonia sebesar 1,5. Pada perbandingan penambahan klorin  dengan  amonia  dalam  air  sebesar  10:1,  kloramin diubah  menjadi  gas  nitrogen  dan  garam  klorida  yang  aman bagi  air.  Tingkat  klorin  bebas  setelah breakpoint sebanding jumlah klorin ditambahkan [28-30].

## 3) Reverse Osmosis (RO)
Membran  RO  memisahkan  2  larutan  berkonsentrasi berbeda,  dimana  air  mengalir  melalui  membran  tetapi senyawa berukuran lebih besar dari pori membran tertahan. Perbedaan  tekanan  2  larutan  ini  menggerakkan  air  dari larutan  berkonsentrasi  lebih  rendah  ke  konsentrasi  lebih tinggi (lebih tercemar) sampai konsentrasi larutan kedua sisi membran  setara.  Tekanan ini  adalah  tekanan osmotik. Pada proses  RO,  tekanan  ditambahkan  untuk  membalikkan tekanan  osmotik  sehingga  air  bersih  bergerak  dari  larutan konsentrasi  lebih  tinggi  ke  konsentrasi  lebih  rendah, menghasilkan  air  bersih  [43].  Terdapat  2  aliran  sistem  RO, yaitu  aliran  air  bersih  (permeat)  dan  aliran  pencemar terkonentrat ( brine ) [44]. Skema proes RO dapat dilihat pada Gambar 2.
Instalasi RO terdiri dari 4 unit, yaitu sistem pretreatment , pompa  tekanan  tinggi,  sistem  membran  dan  sistem posttreatment .  Unit pretreatment bertujuan  mengurangi kadar padatan tersuspensi untuk mencegah fouling membran dan  dipilih  sesuai  kualitas  air  baku,  dimana pretreatment lebih  kompleks  jika  tingkat  pencemaran  lebih  tinggi  [44]. Terdapat 2 jenis pretreatment , yaitu konvensional dan proses membran. Pretreatment konvensional  meliputi  koagulasi- flokulasi,  klorinasi,  filtrasi  media  granular,  asidifikasi, ozonasi,  penambahan  senyawa antiscalant ,  radiasi  UV  dan lain-lain. Pretreatment membran  menliputi  membran mikrofiltrasi  (MF),  ultrafiltrasi  (UF)  dan  nanofiltrasi  (NF) [45].
Air payau diolah dengan tekanan 10-30 bar (145-430 psi) dan air laut diolah dengan tekanan 55-85 bar (800-1200 psi) [28]. Terdapat 4 jenis modul  membran  RO,  yaitu plate and frame , tubular , spiral wound dan hollow fiber . Modul spiral wound paling banyak digunakan karena densitas pengemasan tinggi,  biaya  relatif  murah  dan  transfer  massa  kecepatan tinggi [46]. Terdapat 2 jenis bahan membran RO, membran selulosa  asetat  ( cellulose  acetate /CA)  dan  poliamida  (PA). Bahan PA paling banyak digunakan karena mampu menahan pencemar lebih banyak, tekanan pengoperasian lebih rendah dan beroperasi pada pH 2-12 [44]. Permeat filtrasi RO butuh posttreatment berupa  penyisihan  gas  terlarut  dengan  unit stripping ,  Jika  aliran  permeat  beralkalinitas  rendah, dilakukan  pengaturan  pH  untuk  mengatur  pembentukan kerak [28].
Membran  RO  adalah  jenis  membran  filtrasi  yang  dapat menyisihkan  amonia  dalam  bentuk  amonium  [47]. Penyisihan lebih efektif pada konsentrasi lebih tinggi (>5 mg- N/L)  dibandingkan  konsentrasi  lebih  rendah  (<2  mg-N/L) [48].  Pengoperasian  RO  relatif  mudah,  tetapi  butuh remineralisasi  dan  pengolahan brine .  Energi  lebih  tinggi dibutuhkan  dalam  proses  pemompaan,  dimana  proses  RO butuh energi listrik 7,5-10 kW/m 3 [49].
4) Ion Exchange (IE)
Proses  IE  adalah  reaksi  kimia  reversibel  melibatkan pertukaran ion antara fase padat (bahan penukar ion) dan fase
cair,  dimana  ion  yang  bergerak  bebas  pada  larutan  ditukar dengan  ion  pada  matriks  fase  padat  [50].  Ion  digantikan dengan  ion  bermuatan  sama  pada  larutan  [51].  Proses  IE hampir mirip adsorpsi, dimana perbedaan terdapat pada jenis pencemar dan mekanisme penyisihan. Proses IE menyisihkan pencemar ionik dan fase padat sebagai penukar ion memiliki area bermuatan sebagai tempat pencemar melekat [50], [52].
Proses IE melibatkan difusi ion ke penukar ion dan difusi ion  ke  larutan.  Ion  yang  ditukarkan  disebut counterions bermuatan  berlawanan  dengan  muatan  gugus  fungsional. Ketika counterion melewati  batas  interfase,  terbentuk potensial  listrik  yang  dikompensasi  dengan  pergerakan counterion berlawanan  arah  dan  terjadi  pertukaran  ion. Sebagai  contoh,  matriks  penukar  ion  M + X - berhubungan dengan  larutan  NY,  terionisasi  menjadi  N + dan  Y - .  Reaksi yang berjalan adalah:
𝑀 + 𝑋 − +   𝑁 + +   𝑌 − ↔   𝑁 + 𝑋 − +   𝑀 + +   𝑌 −
M + X - adalah  penukar  ion,  dimana  M + adalah  ion  bebas ( counterion ) dan X - adalah ion tetap dalam penukar ion ( co- ion ). Senyawa NY adalah larutan yang terionisasi menjadi N + dan Y - . Pertukaran ion terjadi antara M + dan N + .
Bahan penukar ion paling banyak digunakan adalah resin IE  sintetis  dan  zeolit  alami.  Resin  IE  adalah  matriks  tidak terlarut berukuran kecil (jari-jari 0,25–0,5 mm), terbuat dari senyawa polimer berpori dan berikatan silang ( cross-linked ) yang  mengandung  gugus  fungsional  inorganik  dengan  ion bebas  sebagai  ion  penukar  [50].  Resin  yang  banyak digunakan  terbuat  dari  polimer  vinil  seperti  polistirena  dan poliakrilik,  dengan  divinilbenzena  sebagai  agen  pengikatan silang [53].
Resin IE sintetis dibedakan berdasarkan gugus fungsionalnya menjadi: (1) penukar kation asam kuat dengan gugus  fungsional  sulfonat  (SO 3 - ),  (2)  penukar  kation  asam lemah  dengan  gugus  fungsional  karboksilat  (COO - ),  (3) penukar  anion  basa  kuat  dengan  gugus  fungsional  amina kuarterner  (N + (CH 3 ) 3 ),  dan  (4)  penukar  anion  basa  lemah dengan  gugus  fungsional  amina  tersier  (N + (CH 3 ) 2 )  [53].  4 jenis  resin  IE  ini  dibedakan  berdasarkan  nilai  pK  dan afinitasnya  terhadap  ion  H + dan  OH - .  Penukar  asam  kuat berafinitas rendah terhadap H + dan tetap terionisasi pada pH rendah, sehingga pertukaran ion terjadi pada variasi pH lebih luas.  Penukar  basa  kuat  tetap  terioniasi  pada  pH  tinggi. Penukar asam lemah terionisasi pada pH tinggi. Kemampuan pertukaran  penukar  asam  dan  basa  lemah  terbatas  karena sangat tergantung pada pH [52].
Resin IE sintetis adalah bahan penukar ion paling banyak digunakan  pada  pengolahan  air,  didukung  kapasitas pertukaran  relatif  besar,  kemudahan  regenerasi,  pertukaran lebih cepat dan jangka hidup lebih lama dibandingkan zeolit alami  [28],  [54].  Resin  IE  tidak  dapat  menyisihkan  amonia seeektif  zeolit  karena  selektivitas  resin  sintetis  terhadap amonium lebih rendah dibandingkan zeolit alami [55].
Zeolit adalah mineral lunak dengan diameter pori 2,5–8 Å. Bagian  dasar  zeolit  adalah  kerangka  Al 2 SiO 5 ,  terdiri  dari atom  silikon  (Si 4+ )  dan  aluminium  (Al 3+ )  berbentuk tetrahedral dan dikelilingi 4 atom oksigen yang terikat pada tetrahedron  lainnya  [52].  Pergantian  ion  Si  dengan  ion  Al menghasilkan 1 muatan negatif yang meningkat jika jumlah Al meningkat.  Muatan  ini  diseimbangkan  dengan  ion pertukaran,  baik  monovalen  (contoh:  Na + ,  K + )  atau  divalen
(contoh:  Ca 2+ ,  Mg 2+ )  [51].  Zeolit  memiliki  permukaan hidrofilik  dan  kapasitas  adsorpsi  amonia  memadai  [9]. Kapasitas  adsorpsi  zeolit  alami  relatif  rendah  sebesar  10 mg/g,  sehingga  pemanfaatannya  dalam  pengolahan  air terbatas [56]. Hal ini dapat diatasi dengan modifikasi zeolit sintesis  dengan  teknologi  seperti  pengolahan  asam, modifikasi  termal,  dan  lain-lain  [51].  Modifikasi  dilakukan pada  kadar  amonia  tinggi  yang  tidak  ditemukan  pada  air baku, sehingga zeolit alami dapat menyisihkan amonia secara efektif pada pengolahan air minum [9].
Sistem IE terdiri dari 3 unit, yaitu unit pre-treatment , unit reaksi  dan  unit  regenerasi.  Unit pre-treatment menyisihkan senyawa tersuspensi dan senyawa organik terlarut dalam air, seperti  unit  koagulasi-flokulasi,  unit  sedimentasi  dan  unit filtrasi.  Reaktor  IE  pada  umumnya  merupakan  reaktor packed-bed diisi  bahan  penukar  ion.  Terdapat  3  reaktor, dimana 1 reaktor digunakan sampai jenuh, 1 reaktor sebagai cadangan  dan  1  reaktor  dalam  proses  regenerasi.  Unit regenerasi  terdiri  dari  tangki  penyimpanan  air backwash , pompa dan perpipaan air backwash , tangki larutan regenerasi, tangki larutan regenerasi terpakai, tangki pengukuran bahan regenerasi dan saluran pembuangan [52].
Pengoperaisan unit IE fleksibel (skala kecil dan besar) dan relatif mudah, tetapi butuh energi lebih untuk proses pumping dan mixing dan  butuh  larutan  regenerasi  banyak  untuk mendukung  aktivitas  resin  [57-58].  Larutan  regenerasi terpakai menjadi brine berbahaya bagi lingkungan dan perlu diolah  sebelum  dibuang  [59].  Zeolit  dapat  digunakan  pada berbagai tahap pengolahan air minum. Zeolit sebagai media filter  memungkinkan  regenerasi  biologis,  dimana  zeolit mengadsorpsi  kation  amonium  dan  mikroorganisme pengoksidasi  amonia  pada  permukaannya  mengoksidasi amonium  [60].  Sebuah  penelitian  dilakukan  mengenai koagulan ACZ ( activated carbon-zeolite ) sebuah nanoadsorbent hasil modifikasi  karbon  aktif dengan  zeolite yang  menyisihkan  amonia  secara  efektif  pada  proses koagulasi-flokulasi,  sedangkan  penggunannya  dengan  alum dapat  menyisihkan  amonia,  senyawa  organik,  kekeruhan, THMs, dan warna dalam air secara efektif [9].

## 5) Air Stripping
Air stripping adalah proses transfer massa dengan kontak fase  cair  (air)  dan  fase  gas  (udara)  sehingga  terjadi  proses desorpsi, dimana senyawa volatile (contoh: hidrogen sulfida, karbon  dioksida,  oksigen)  berpindah  dari  air  ke  udara  [28]. Kinerjanya  dipengaruhi  nilai  konstanta  Henry,  yaitu koefisien  partisi  tidak  berdimensi  yang  menggambarkan perbandingan  konsentrasi  massa  dalam  fase  gas  dan  dalam fase cair [61]. Terdapat 3 bentuk konstanta Henry, yaitu H YC (tidak  berdimensi),  H PX (atm)  dan  H PC [atm/(mol/L)]  (Y  = konsentrasi fase gas, C = konsentrasi fase cair, P = tekanan parsial, X = fraksi mol). H YC paling banyak digunakan karena menggambarkan  konsentrasi  dalam  fase  gas  dan  cair.  Nilai konstanta  Henry  dipengaruhi  beberapa  faktor,  yaitu  suhu, tekanan, kekuatan ionik, surfaktan dan pH [28]. Air stripping menyisihkan senyawa organik volatile dengan nilai konstanta Henry (H PC )>0,01 atm-m 3 /mol [62].
Jenis  unit air  stripping banyak  digunakan  adalah packed towers , diffused / bubble aeration , surface aeration dan spray aerators [42]. Unit packed tower dengan aliran countercurrent dapat  menyisihkan  amonia  paling  efektif,
didukung keberadaan bahan packing yang menyediakan area interfase  udara-air  besar.  Bahan packing pada  umumnya terbuat dari plastik  dengan  tegangan  permukaan 0,033  N/m [42].  Dalam  pengolahan  air  minum,  proses air  stripping dinilai  tidak  menyisihkan  amonia  secara  efektif  karena rendahnya kadar amonia dalam air baku dan nilai konstanta Henry amonia, yaitu sebesar 0,0006 pada suhu 20 O C [14]. Air stripping menyisihkan  amonia  dalam  bentuk  gas  amonia (NH 3 ), sehingga butuh peningkatan pH.

## D. Pengolahan Air Minum Konvensional
Dalam  pengolahan  air  minum  konvensional.  proses koagulasi-flokulasi  dan  sedimentasi  berperan  dalam penyisihan  patogen,  penurunan  kekeruhan  dan  pengolahan rasa  dan  bau  air,  tetapi  tidak  dapat  mengolah  mikropolutan secara  optimal.  Kinerja  3  unit  proses  ini  mempengaruhi kinerja unit proses selanjutnya, yaitu filtrasi dan desinfeksi. Proses filtrasi berperan dalam penyisihan partikel flok yang tidak disisihkan  pada  proses  sebelumnya,  sedangkan proses desinfeksi  dapat  membunuh  mikroorganisme  tersisa  dan mencegah  rekontaminasi  mikroorganisme  patogen  pada sistem  distribusi  air  [63].    Skema  pengolahan  air  minum konvensional dapat dilihat pada Gambar 3.

## 1) Koagulasi-Flokulasi
Koagulasi  adalah  pencampuran  air  dan  koagulan  dengan pengadukan cepat untuk mendestabilisasi koloid dan padatan tersuspensi  dalam  air,  membentuk  inti  partikel  (mikroflok). Flokulasi  adalah  proses  penggumpalan  mikroflok  dengan pengadukan  lambat  dan  membentuk  flok  lebih  besar  [64]. Koagulasi melibatkan pengadukan cepat untuk mendispersikan  bahan  koagulan  pada  partikel  dalam  air, sedangkan  proses  flokulasi  menggumpalkan  partikel  kecil dengan  gaya  Brown  (mikroflokulasi/flokulasi  perikinetik) atau pengadaan gradien kecepatan (makroflokulasi/flokulasi ortokinetik) [42], [52].
Koagulan  paling  banyak  digunakan  adalah  aluminium sulfat  (alum)  yang  bereaksi  dengan  air  dan  membentuk  ion aluminium, dimana ion terhidrolisis dan membentuk produk hidrolisis  kompleks  pada  pH  lebih  rendah  dan  endapan produk hidrolisis (Al (OH) 3 ) pada pH lebih tinggi [42]
[28].  Produk  hidrolisis  dapat  mendestabilisasi  partikulat perairan alami yang pada umumnya bermuatan negatif [42]. Amonia  banyak  ditemukan  dalam  bentuk  kation  amonium (NH 4 + )  pada  perairan  alami,  sehingga  koagulan  bermuatan positif tidak dapat menyisihkan amonia. Tingkat penyisihan amonium  dalam  jumlah  kecil  biasanya  didapatkan  pada proses koagulasi-flokulasi, dimana penyisihan kecil dianggap berasal  dari  reaksi  kation  amonium  dengan  pencemar partikulat dalam air yang pada umumnya bermuatan negatif dalam air [9].

## 2) Sedimentasi
Sedimentasi  adalah  pemisahan  padatan  dalam  cairan menjadi  cairan  bening  dan sludge [65].  Sedimentasi memanfaatkan  gaya  gravitasi,  dimana  partikel  berdensitas lebih  tinggi  dari  densitas  air  (1000  kg/m 3 )  jatuh  dan mengendap pada dasar bak sedimentasi [66]. Terdapat 2 jenis sedimentasi  pada  pengolahan  air,  yaitu  prasedimentasi  dan sedimentasi konvensional. Prasedimentasi mengolah air baku dengan  kekeruhan  tinggi  sehingga  beban  padatan  unit koagulasi-flokulasi  berkurang  [67].  Unit  sedimentasi
konvensioal  ditempatkan  setelah  proses  koagulasi-flokulasi untuk  mengurangi  beban  proses  filtrasi  [28].  Penyisihan amonia pada koagulasi-flokulasi konvensional tidak efektif, sehingga  flok  yang  diendapkan  tidak  mengandung  amonia dalam jumlah signifikan.

## 3) Filtrasi
Filtrasi  adalah  penyisihan  padatan  tersuspensi  dengan proses  fisik,  dimana  aliran  air  melalui  susunan  media granular.  Filtrasi  berperan  dalam  mengurangi  kekeruhan, warna,  mikroorganisme  dan  partikulat  dalam  air.  Padatan tersuspensi dan senyawa partikulat meningkatkan daya tahan mikroba terhadap desinfektan, sehingga filtrasi meningkatkan  kinerja  desinfeksi  [68].  Media  filter  paling banyak  digunakan  adalah  pasir  silika,  antrasit,  garnet  dan ilmenit. Media karbon aktif granular (GAC) dapat digunakan karena  dapat  mengadakan  proses  adsorpsi  dan  filtrasi  [42]. Konfigurasi media filter yang umum digunakan adalah media tungal,  media  tunggal deep-bed ,  media  ganda,  dan  media campuran [28].
Siklus  filtrasi  dibagi  menjadi  2  tahap,  yaitu  tahap  filtrasi dan  tahap backwash .  Pada  tahap  filtrasi,  aliran  air  ke  arah bawah dengan kecepatan 5-30 m/jam melewati lapisan media granular sehingga padatan tersisihkan dan terakumulasi pada area kosong lapisan filter dan beberapa pada permukaan filter [42].  Setelah  jangka  waktu  tertentu,  padatan  yang  tertahan disishkan  dengan  air backwash berlawanan  arah  yang membilas  pencemar  sehingga  proses  filtrasi  berjalan  lagi [28].  Pada  filtrasi  konvensional,  mekanisme  penyisihan utama adalah depth filtration , tetapi proses straining terjadi dengan  pori  dan  lapisan cake dari  deposit  partikel  pada permukaan media filter, walaupun tidak menonjol [42].
Filtrasi  konvensional  tidak  menyisihkan  amonia  secara efektif.  Media  filter  seperti  pasir  dan  antrasit  adalah  media inert  dan  non-adsorptif  sehingga  amonia  tidak  disisihkan, sedangkan  media  GAC  berafinitas  rendah  terhadap  amonia karena  permukaannya  hidrofobik  dan  non-polar  [9]. Penyisihan amonia efektif jika melibatkan aktivitas biologis dan membentuk proses biofiltrasi.

## 4) Desinfeksi
Desinfeksi adalah upaya pengurangan mikroorganisme ke tingkat  lebih  aman  dengan  desinfektan  yang  melakukan pengendalian, pencegahan, dan penghancuran patogen [69]. Proses ini dipengaruhi beberapa parameter, seperti suhu, pH, jenis bakteri, desinfektan yang digunakan, dosis desinfektan, waktu kontak dan kandungan senyawa organik & inorganik dalam air [34]. Desinfektan paling banyak digunakan adalah klorin,  didukung  biaya  relatif  rendah,  dapat  menyisihkan banyak patogen secara efektif, kemudahan pengaturan dosis dan  membentuk  residu  pada  air  untuk  mencegah rekontaminasi  patogen  [70].  Kekurangan  utamanya  adalah kemugngkinan pembentukan DBP berbahaya, seperti THMs [35]. Hal ini dapat dicegah dengan penggunaan desinfektan alternatif,  seperti  kloramin,  klorin  dioksida,  sinar  UV  dan ozon [71].
Klorin  dan  ozon  adalah  2  desinfektan  yang  bereaksi dengan amonia. Ozon adalah bentuk oksigen tidak stabil dan mengandung  3  atom  oksigen  (O 3 )  dan  dianggap  sebagai desinfektan  paling  kuat  [28].  Gas  ozon  bersifat  tidak  stabil dalam  tekanan  atmosfer,  sehingga  produksinya  dilakukan langsung  pada  pengolahan  air  [70].  Penyisihan  amonia
dengan ozon berjalan lebih efektif dalam bentuk gas amonia (NH 3 )  sehingga  butuh  peningkatan  pH  air.  Hal  ini menyebabkan  penggunaan  ozon  sebagai  upaya  penyisihan amonia dalam pengolahan air minum kurang efektif.

## IV. KESIMPULAN
Kadar amonia berlebihan dalam perairan dapat menyebabkan  masalah  bagi  kehidupan  di  perairan,  kinerja pengolahan air minum dan konsumen air minum. Terdapat 5 teknologi  pengolahan  air  yang  dapat  menyisihkan  amonia secara efektif, yaitu proses biologis, breakpoint chlorination (BPC),  filtrasi  membran reverse  osmosis (RO),  proses ion exchange (IE)  dan air  stripping .  Proses  biologis  dan  BPC dinilai  sebagai  2  teknologi  paling  efisien  dalam  penyisihan amonia, didukung oleh keefektifannya relatif tinggi dan biaya relatif murah. Proses RO dan IE dapat menyisihkan amonia dalam  bentuk  amonium  secara  efektif,  tetapi  butuh  biaya lebih tinggi. Penyisihan amonia dengan proses air stripping efektif pada konsentrasi dan pH tinggi yang tidak ditemukan pada  air  baku.  Pada  koagulasi-flokulasi,  terdapat  tingkat penyisihan  kecil  yang  berasal  dari  reaksi  amonium  dengan partikel  dalam  air  yang  bermuatan  negatif.  Filtrasi konvensional  non-biologis  hanya  menyisihkan  partikel tersuspensi dan BAFs dapat mengolah amonia kurang dari 1 mg/L, konsentrasi lebih tinggi membutuhkan pengembangan proses  pengolahan.  Klorin  dan  ozon  adalah  2  desinfektan yang  dapat  bereaksi  dengan  amonia,  dimana  ozon  dapat menyisihkan amonia dengan efektivitas tinggi. Klorin dapat menyisihkan amonia secara efektif, tetapi perlu diperhatikan bahwa  dosis  klorin  yang  berlebihan  dapat  bereaksi  dengan senyawa  organik  dan  mendorong  pembentukan  DBP  yang berbahaya bagi kesehatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.  Yudo  and  N.  I.  Said,  “Kondisi  kualitas  air  sungai  Surabaya  studi kasus:  peningkatan  kualitas  air  baku  PDAM  Surabaya,” J.  Teknol.
Lingkung. , vol. 20, no. 1, pp. 19–28, 2019, doi: 10.29122/jtl.v20i1.2547.
[2]  G. Bwire et al. , “The quality of drinking and domestic water from the surface  water  sources  (lakes,  rivers,  irrigation  canals  and  ponds)  and springs in cholera prone communities of Uganda: an analysis of vital physicochemical parameters,” BMC Public Health , vol. 20, no. 1, pp. 1–18, 2020, doi: 10.17632/57sw2w23tw.1.
[3]  N.  Carrard,  T.  Foster,  and  J.  Willetts,  “Groundwater  as  a  source  of drinking  water  in  southeast  Asia  and  the  Pacific:  A  multi-country review of current reliance and resource concerns,” Water , vol. 11, no.
8, p. 1605, 2019, doi: 10.3390/w11081605.
[4]  F. Sun, Y. Mu, K. M. Y. Leung, H. Su, F. Wu, and H. Chang, “China is establishing its water quality standards for enhancing protection of aquatic  life  in  freshwater  ecosystems,” Environ.  Sci.  \&  Policy ,  vol.
124, pp. 413–422, 2021, doi: 10.1016/j.envsci.2021.07.008.
[5]  X. Mao, L. Xiong, X. Hu, Z. Yan, L. Wang, and G. Xu, “Remediation of  ammonia-contaminated  groundwater  in  landfill  sites  with electrochemical reactive barriers: A bench scale study,” Waste Manag. , vol. 78, pp. 69–78, 2018, doi: 10.1016/j.wasman.2018.05.015.
[6]  W. A. E. Putri, A. I. S. Purwiyanto, F. Agustriani, Y. Suteja, and others, “Kondisi  nitrat,  nitrit,  amonia,  fosfat  dan  BOD  di  muara  Sungai Banyuasin, Sumatera Selatan,” J. Ilmu dan Teknol. Kelaut. Trop. , vol. 11, no. 1, pp. 65–74, 2019.
[7]  X. Meng et al. , “Removal of chemical oxygen demand and ammonia nitrogen from lead smelting wastewater with high salts content using electrochemical  oxidation  combined  with  coagulation--flocculation treatment,” Sep.  Purif.  Technol. ,  vol.  235,  p.  116233,  2020,  doi: 10.1016/j.seppur.2019.116233.
[8]  C.  Perdana,  “Gambaran  Asupan  Amonia  (NH3)  pada  Masyarakat Dewasa di Kawasan Sekitar Pemukiman PT. Pusri Palembang Tahun 2015,” UIN Syarif Hidayatullah, Jakarta, 2015.
[9]  S.  Wongcharee,  V.  Aravinthan,  and  L.  Erdei,  “Removal  of  natural organic matter and ammonia from dam water by enhanced coagulation combined  with  adsorption  on  powdered  composite  nano-adsorbent,”
Environ.  Technol.  Innov. ,  vol.  17,  p.  100557,  2020,  doi: 10.1016/j.eti.2019.100557.
[10]  Q.  Cheng,  L.  Nengzi,  L.  Bao,  Y.  Wang,  J.  Yang,  and  J.  Zhang,
“Interactions  between  ammonia,  iron  and  manganese  removal  using pilot-scale biofilters,” J. Water Supply Res. Technol. , vol. 66, no. 3, pp. 157–165, 2017, doi: 10.2166/aqua.2017.089.
[11]  V.  Pattabathula  and  J.  Richardson,  “Introduction  to  ammonia production,” CEP Mag. , vol. 2, pp. 69–75, 2016.
[12]  A.  R.  Purwono,  M.  Hibbaan,  and  M.  A.  Budihardjo,  “Ammonia- nitrogen (NH3-N) and ammonium-nitrogen (NH4+-N) equilibrium on the  process  of  removing  nitrogen  by  using  tubular  plastic  media,” J. Mater Env. Sci , vol. 8, pp. 4915–4922, 2017.
[13]  J. A. Gleason and J. A. Fagliano, “Effect of drinking water source on associations between gastrointestinal illness and heavy rainfall in New Jersey,” PLoS  One ,  vol.  12,  no.  3,  p.  e0173794,  2017,  doi: 10.1371/journal.pone.0173794.
[14]  J. Yuan, M. I. Van Dyke,  and P. M. Huck, “Identification of critical contaminants  in  wastewater  effluent  for  managed  aquifer  recharge,” Chemosphere , vol. 172, pp. 294–301, 2017,
doi:
10.1016/j.chemosphere.2016.12.120.
[15]  B.  Wiyantoko,  P.  Kurniawati,  and  T.  E.  Purbaningtias,  “Pengujian nitrogen  total,  kandungan  air  dan  cemaran  logam  timbal  pada  pupuk anorganik  Npk padat,” JST  (Jurnal  Sains  dan  Teknol. ,  vol.  6,  no.  1, 2017, doi: 10.23887/jst-undiksha.v6i1.9439.
[16]  B.  Hamuna,  R.  H.  R.  Tanjung,  S.  Suwito,  and  H.  K.  Maury, “Konsentrasi  amoniak,  nitrat  dan  fosfat  di  perairan  distrik  depapre, Kabupaten Jayapura,” EnviroScienteae , vol. 14, no. 1, pp. 8–15, 2018, doi: 10.20527/es.v14i1.4887.
[17]  S. Guthrie et al. , The Impact of Ammonia Emissions from Agriculture on  Biodeiversity ,  1st  ed.  Cambridge,  United  Kingdom:  RAND Corporation and The Royal Society, 2018.
[18]  M.  Hibban,  A.  Rezagama,  and  P.  Purwono,  “Studi  Penurunan Konsentrasi Amonia dalam Limbah Cair Domestik dengan Teknologi Biofilter  Aerobmedia  Tubular  Plastik  pada  Awal  Pengolahan,” Universitas Diponegoro, 2016.
[19]  F.  Subari,  S.  R.  S.  Abdullah,  H.  A.  Hasan,  and  N.  A.  Rahman, “Biological removal of ammonia by naturally grown bacteria in sand biofilter,” Malays J Anal Sci , vol. 22, no. 2, pp. 346–352, 2018, doi: 10.17576/mjas-2018-2202-22.
[20]  J. Niu, I. Kasuga, F. Kurisu, and H. Furumai, “Effects of backwashing on  granular  activated  carbon  with  ammonium  removal  potential  in  a full-scale drinking water purification plant,” Water , vol. 10, no. 12, p.
1830, 2018, doi: 10.3390/w10121830.
[21]  I.  X.  Zhu  and  B.  J.  Bates,  “Conventional  media  filtration  with biological  activities,” Water  Treat. ,  vol.  7,  pp.  137–166,  2013,  doi: 10.5772/50481.
[22]  K.  Lájer,  “Ammonium  removal  by  nitrification  in  drinking  water treatment,” Kval. voda , vol. 10, no. 9--10, pp. 47–53, 2012.
[23]  J.  Norton  and  Y.  Ouyang,  “Controls  and  adaptive  management  of nitrification in agricultural soils,” Front.  Microbiol. ,  vol.  1,  no.  1,  p. 1931, 2019, doi: 10.3389/fmicb.2019.01931.
[24]  N.  I.  Said  and  M.  R.  Syabani,  “Penghilangan  amoniak  di  dalam  air limbah  domestik  dengan  proses  Moving  Bed  Biofilm  Reactor (MBBR),” J.  Air  Indones. ,  vol.  7,  no.  1,  2018,  doi: 10.29122/jai.v7i1.2399.
[25]  A. Stoddart, “Field-Scale Evaluation of Drinking Water Biofiltration,” University of Dalhousie, Halifax, Canada, 2017.
[26]  C.  O.  Lee,  “Processes  Affecting  Nitrification  Performance  in Biological  Rapid  Sand  Filters,”  University  of  Denmark,  Lyngby, Denmark, 2014.
[27]  L. Liu et al. , “Applying bio-slow sand filtration for water treatment.,” Polish J. Environ. Stud. , vol. 28, no. 4, 2019, doi: 10.15244/pjoes/89544.
[28]  J.  C.  Crittenden,  R.  R.  Trussell,  D.  W.  Hand,  K.  Howe,  and  G. Tchobanoglous, MWH’s Water Treatment: Principles and Design , 1st ed. Canada: John Wiley & Sons Ltd, 2012.
[29]  G.  Radu  and  G.  Racoviteanu,  “Removing  Ammonium  from  Water Intended  for  Human  Consumption:  A  Review  of  Existing Technologies,”  in IOP  Conference  Series:  Earth  and  Environmental Science , 2021, vol. 664, no. 1, p. 12029.
[30]  O. D. Basu, S. Dhawan, and K. Black, “Applications of biofiltration in drinking water treatment--a review,” J. Chem. Technol. & Biotechnol. , vol. 91, no. 3, pp. 585–595, 2016, doi: 10.1002/jctb.4860.
[31]  Z. Z. Loh et al. , “Shifting from conventional to organic filter media in wastewater biofiltration treatment: A review,” Appl. Sci. , vol. 11, no. 18, p. 8650, 2021, doi: 10.3390/app11188650.
[32]  N. Marsidi, H. A. Hasan, and S. R. S. Abdullah, “A review of biological
aerated filters for iron and manganese ions removal in water treatment,” J.  Water  Process  Eng. ,  vol.  23,  pp.  1–12,  2018,  doi: 10.1016/j.jwpe.2018.01.010.
[33]  B. K. Pramanik, S. Fatihah, Z. Shahrom, and E. Ahmed, “Biological aerated filters (BAFs) for carbon and nitrogen removal: a review,” J. Eng. Sci. Technol. , vol. 7, no. 4, pp. 428–446, 2012.
[34]  M. Malakootian, A. Toolabi, and S. Hosseini, “Advanced treatment of effluent extended aeration process using biological aerated filter (BAF) with  natural  media:  modification  in  media,  design  and  backwashing process,” Amb  Express ,  vol.  11,  no.  1,  pp.  1–10,  2021,  doi: 10.1186/s13568-021-01260-2.
[35]  S. Tsitsifli and V. Kanakoudis, “Disinfection impacts to drinking water safety—A review,” Multidiscip. Digit. Publ. Inst. Proc. , vol. 2, no. 11, p. 603, 2018, doi: 10.3390/proceedings2110603.
[36]  D. Stefán, N. Erdélyi, B. Izsák, G. Zaray, and M. Vargha, “Formation of  chlorination  by-products  in  drinking  water  treatment  plants  using breakpoint  chlorination,” Microchem.  J. ,  vol.  149,  p.  104008,  2019, doi: 10.1016/j.microc.2019.104008.
[37]  Y. Choi, S.-H. Byun, H.-J. Jang, S.-E. Kim, and Y. Choi, “Comparison of disinfectants for drinking water: chlorine gas vs. on-site generated chlorine,” Environ.  Eng.  Res. ,  vol.  27,  no.  1,  2022,  doi: 10.4491/eer.2020.543.
[38]  L.  Kumar,  “Study  of  double  breakpoints  during  chlorination  of  river Yamuna water, Delhi, India,” Int. J. Water Resour. Environ. Eng. , vol. 5, no. 7, pp. 370–379, 2013, doi: 10.5897/IJWREE2012.0381.
[39]  S. Takó, “Ammonium Removal from Drinking Water-Comparison of the  Breakpoint  Chlorination  and  the  Biological  Technology,” Conference of Junior Researchers in Civil Engineering . pp. 248–254, 2012.
[40]  S. Beeharry, S. Sihota, and C. Kelly, “Profiling chlorine residuals using DPD and amperometric field test kits in a chlorinated small drinking water system with ammonia present in source water,” Environ. Heal. Rev. , vol. 61, no. 2, pp. 39–49, 2018, doi: 10.5864/d2018-011.
[41]  D. Ghernaout, N. Elboughdiri, and others, “Disinfection by-products: Presence and elimination in drinking water,” Open Access Libr. J. , vol. 7, no. 2, pp. 1–27, 2020, doi: 10.4236/oalib.1106140.
[42]  D. Cline, “Water Quality in Aquacultur,” National Institute of Food and Agriculture, United
State, 2019. https://freshwater-
aquaculture.extension.org/water-quality-in-aquaculture/.
[43]  D.  David,  “The  Effects  of  Alkalinity,  Hardness,  and  pH  on  The Formation  Potential  of  Disinfection  By-Products,”  University  of Missouri-Columbia, USA, 2014.
[44]  B.  I.  Dvorak  and  S.  O.  Skipton, Drinking  Water  Treatment:  Reverse Osmosis ,  1st  ed.  United  States  of  America:  University  of  Nebraska, 2014.
[45]  R.  M.  Garud,  S.  V  Kore,  V.  S.  Kore,  and  G.  S.  Kulkarni,  “A  Short Review on Process and Applications of Reverse Osmosis.,” Univers. J. Environ. Res. \& Technol. , vol. 1, no. 3, 2011.
[46]  S. F. Anis, R. Hashaikeh, and N. Hilal, “Reverse osmosis pretreatment technologies  and  future  trends:  A  comprehensive  review,” Desalination , vol. 452, pp. 159–195, 2019, doi:
10.1016/j.desal.2018.11.006.
[47]  M.  Qasim,  M.  Badrelzaman,  N.  N.  Darwish,  N.  A.  Darwish,  and  N. Hilal,  “Reverse  osmosis  desalination:  A  state-of-the-art  review,” Desalination , vol. 459, pp. 59–104, 2019, doi: 10.1016/j.desal.2019.02.008.
[48]  K.  Henderson,  “Osmosis  as  A  Chemical-Free  Technology  for  the Removal  of  Nutrients  from  Cure  Meat  Processing  Wastewater,”  The Ohio State University, United State, 2019.
[49]  M.  Kasi et  al. ,  “Total  nitrogen  removal  by  reverse  osmosis:  role  of biodegradable dissolved organic nitrogen,” Proc. Water Environ. Fed. , vol. 2013, no. 19, pp. 242–256, 2013.
[50]  L. Jiang, Y. Tu, X. Li, and H. Li, “Application of Reverse Osmosis in Purifying Drinking Water,” in E3S Web of Conferences , 2018, vol. 38, p. 1037, doi: 10.1051/e3sconf/20183801037.
[51]  S.  Sharma,  A.  Yadav,  and  W.  Ahmad,  “The  Classification, Characterization, and Application of Ion Exchange Resins: A General Survey,” 2018, doi: 10.2139/ssrn.3299226.
[52]  S.  Prajapati,  “Cation  Exchange  for  Ammonia  Removal  from Wastewater,” Department of Chemistry and Bioengineering, Tampere University of Technology, 2014.
[53]  S.  Kumar  and  S.  Jain,  “History,  introduction,  and  kinetics  of  ion exchange  materials,” J. Chem. , vol. 2013, 2013, doi: 10.1155/2013/957647.
[54]  Z. G. Chartrand, “The Selective Ion-Exchange Removal of Ammonia from Mining Wastewater,” University of Ottawa, 2018.
[55]  Y.  Ding  and  M.  Sartaj,  “Optimization  of  ammonia  removal  by  ion- exchange resin using response surface methodology,” Int. J. Environ. Sci. Technol. , vol. 13, no. 4, pp. 985–994, 2016, doi: 10.1007/s13762- 016-0939-x.
[56]  A.  Malovanyy,  H.  Sakalova,  Y.  Yatchyshyn,  E.  Plaza,  and  M. Malovanyy, “Concentration of ammonium from municipal wastewater using ion exchange process,” Desalination , vol. 329, pp. 93–102, 2013, doi: 10.1016/j.desal.2013.09.009.
[57]  J.  P.  Soetardji et  al. ,  “Ammonia  removal  from  water  using  sodium hydroxide modified zeolite mordenite,” RSC Adv. , vol. 5, no. 102, pp. 83689–83699, 2015, doi: 10.1039/C5RA15419G.
[58]  Z. Liu, M. Haddad, S. Sauvé, and B. Barbeau, “Alleviating the burden of ion exchange brine in water treatment: From operational strategies to  brine  management,” Water  Res. ,  vol.  205,  p.  117728,  2021,  doi: 10.1016/j.watres.2021.117728.
[59]  A.  Amini,  “The  Sustainability  of  Ion  Exchange  Water  Treatment Technology,” University of South Florida, 2017.
[60]  J.  Zhang,  A.  Amini,  J.  A.  O’Neal,  T.  H.  Boyer,  and  Q.  Zhang, “Development  and  validation  of  a  novel  modeling  framework integrating ion exchange and resin regeneration for water treatment,” Water Res. , vol. 84, pp. 255–265, 2015,
doi: 10.1016/j.watres.2015.07.027.
[61]  J.-S. Kim, J.-Y. Lee, S.-K. Choi, Q. Zhu, and S.-I. Lee, “Nitrification of low concentration ammonia nitrogen using zeolite biological aerated filter (ZBAF),” Environ. Eng. Res. , vol. 25, no. 4, pp. 554–560, 2020, doi: 10.4491/eer.2019.115.
[62]  M. E. Abdullahi, M. A. A. Hassan, Z. Z. Noor, and R. K. R. Ibrahim, “Application of a packed column air stripper in the removal of volatile organic compounds from wastewater,” Rev. Chem. Eng. , vol. 30, no. 5, pp. 431–451, 2014, doi: 10.1515/revce-2014-0003.
[63]  A. Zangeneh, S. Sabzalipour, A. Takdatsan, R. J. Yengejeh, and M. A. Khafaie,  “Ammonia  removal  form  municipal  wastewater  by  air stripping  process:  An  experimental  study,” South  African  J.  Chem. Eng. , vol. 36, pp. 134–141, 2021, doi: 10.1016/j.sajce.2021.03.001.
[64]  N. Moona, “Partial Renewal of Granular Activated Carbon Filters for Improved  Drinking  Water  Treatment,”  University  of  Technology, Gothenburg, 2017.
[65]  A. Hamzah, “Klasifikasi Teks dengan Naive Bayes Classifier (NBC) untuk  Pengelompokan  Teks  Berita  dan  Abstract  Akademis,”  in Prosiding  Seminar  Nasional  Aplikasi  Sains  &  Teknologi  (SNAST) Periode III ISSN , 1979, p. 911X, doi: :1979-911X.
[66]  S.  Lourentius,  G.  Prema,  and  others,  “Menentukan  persamaan kecepatan pengendapan pada sedimentasi,” Widya Tek. , vol. 12, no. 2, pp. 9–17, 2017, doi: 10.33508/wt.v12i2.1454.
[67]  I.  Febiary,  A.  F.  Widiyanto,  and  S.  Yuniarno,  “Efektivitas  aerasi, sedimentasi, dan filtrasi untuk menurunkan kekeruhan dan kadar Besi (Fe) dalam air,” Kesmas Indones. , vol. 8, no. 1, pp. 32–39, 2016.
[68]  A.  I.  Tauhid,  W.  Oktiawan,  and  G.  Samudro,  “Penentuan  surface loading rate (vo) dan waktu detensi (td) air baku air minum sungai kreo dalam perencanaan prasedimentasi dan sedimentasi hr-wtp Jatibarang,” J.  Sains  Teknol.  Lingkung. ,  vol.  10,  no.  2,  pp.  77–87,  2018,  doi: 10.20885/jstl.vol10.iss2.art1.
[69]  A.  Cescon  and  J.-Q.  Jiang,  “Filtration  process  and  alternative  filter media  material  in  water  treatment,” Water ,  vol.  12,  no.  12,  p.  3377, 2020, doi: 10.3390/w12123377.
[70]  A. Athena, E. Laelasari, and T. Puspita, “Pelaksanaan disinfeksi dalam pencegahan penularan covid-19 dan potensi risiko terhadap kesehatan di Indonesia,” J.  Ekol.  Kesehat. ,  vol.  19,  no.  1,  pp.  1–20,  2020,  doi: 10.22435/jek.v19i1.3146.
[71]  X. Luo, Q. Yan, C. Wang, C. Luo, N. Zhou, and C. Jian, “Treatment of ammonia  nitrogen  wastewater  in  low  concentration  by  two-stage ozonization,” Int.  J.  Environ.  Res.  Public  Health ,  vol.  12,  no.  9,  pp.
11975–11987, 2015, doi: 10.3390/ijerph120911975.