Efektivitas Oksidator Kuat Kalium Permanganat (KMnO 4 ) dalam Proses Oksidasi Besi Terlarut (Fe 2+ ) dalam Air Tanah
Nindya Yusniartanti
Program Studi Teknik Sipil, Universitas Nahdlatul Ulama Blitar Jawa Timur
Email Korespondensi: nindyayusniar@unublitar.ac.id
Diterima: 14 Februari 2023
Disetujui: 05 April 2023 Diterbitkan: 28 April 2023
Kata Kunci: Kalium Permanganat, Tray Aerator, Air Tanah, Besi, Batu Kerikil

## ABSTRAK
Sumber air baku di PDAM Kota Blitar diambil dari air tanah dalam (sumur bor) yang memiliki konsentrasi  besi  (Fe)  terlarut  mencapai  0,536  mg/L.  Berdasarkan  Keputusan  Menteri Kesehatan  RI  Nomor  907/MENKES/VII/2002  syarat  maksimal  kandungan  besi  (Fe)  harus dibawah  0,3  mg/L.  Penelitian  dibatasi  pada  pembuatan  unit  aerasi (tray  aerator) skala laboratorium, untuk mengoksidasi besi terlarut sehingga dapat diendapkan. Dalam penelitian dilakukan  variasi  jenis  media  kontak,  jumlah tray ,  serta  ada  tidaknya  penambahan  KMnO 4 (kalium permanganat) pada  media  kontak. Efisiensi  removal  tertinggi diperoleh  dari  variasi jumlah tray 3 tingkat dengan jenis media kontak batu kerikil yang diaktivasi dengan KMnO 4 , memiliki  efisiensi  removal  besi  (Fe)  sebesar  87,31%,  mangan  (Mn)  sebesar  48,65%,  dan 32,14%  untuk  removal  zat  organik.  Adanya  aktivasi  KMnO 4 pada  media  kontak tray , meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses removal Fe, Mn dan zat organik dalam air tanah.
Received: 14 February 2023
Accepted: 05 April 2023 Published: 28 April 2023

## Keywords:
Potassium Permanganate, Tray Aerator,
Groundwater, Iron, Gravel

## ABSTRACT
Raw water in PDAM's Blitar City taken from deep groundwater (bore wells). The groundwater consists high concentration of dissolved iron (Fe) amount of 0.536 mg/L. Based on the Decree of  the  Minister of  Health of the  Republic  of  Indonesia  Number  907/MENKES/VII/2002 the maximum  concentration  of  iron  (Fe)  must  be  below  0.3  mg/L.  Research  is  limited  to laboratory-scale  aeration  units  (tray  aerators)  to  oxidize  dissolved  iron  so  it  can  be precipitated.  In  this  study,  various  types  of  contact  media  were  carried  out,  including  the number of trays and whether there was an addition of KMnO4 (potassium permanganate) on the contact media. The highest removal efficiencies were obtained from the variation of 3-level trays with gravel contact media type activated with KMnO4, which had a removal efficiency of Fe of 87.31%, Mn of 48.65%, and 32.14% for organic matter. The addition of KMnO4 on the contact media, especially for gravel media, the efficiency and effectiveness of the process of removing Fe, Mn, and organic matter in groundwater could be increased.

## 1. PENDAHULUAN
Kadar besi (Fe) yang tinggi pada air bersih dapat berakibat buruk  bagi  kesehatan  masyarakat.  Konsentrasi  besi  berlebih pada  air  yang  diserap  oleh  tubuh  dapat  memicu  terjadinya sirosis  hati  dan  kerusakan  pankreas  (Wulandari  &  Djuhriah, 2021).  Kandungan  Fe  yang  tinggi  dalam  air  juga  dapat menyebabkan bakteri besi yang dalam kelompok besar dapat menyebabkan permasalahan pada sistem distribusi air minum. Dampak negatif keberadaan besi dalam air terhadap peralatan dan  fasilitas  yang  digunakan  oleh  masyarakat,  antara  lain menyebabkan  noda  atau  bercak  kuning-kecoklatan  pada wastafel,  keramik  kamar  mandi,  kloset,  dan  alat-alat  sanitair lainnya,  menimbulkan  noda  kecoklatan  pada  pakaian,  serta menimbulkan  bau  dan  rasa  yang  tidak  enak  (Agung
Rachmanto & Septiari Wibisono, 2021; Asmawati et al., 2022; Damayanti et al., 2020; Diansari, 2021; Priyono et al., 2022; Rivai & Hermanto, 2019; Sari, 2022).
Karena kondisi yang merugikan akibat logam besi ini, maka Environmental  Protection  Agency (EPA)  menyarankan  agar konsentrasi  besi  dalam air minum, tidak lebih dari  0,3 mg/L dan dalam air bersih tidak boleh lebih dari 1 mg/L. Segala air yang  konsentrasi  besinya  lebih  dari  yang  telah  disarankan, harus dipertimbangkan untuk membuang atau menguranginya. Sedangkan  untuk  kandungan  mangan  maksimum  dalam  air minum  menurut  EPA  maksimum  0,05  mg/L  (Qasim  et  al., 2000)
Sumber air baku di PDAM Kota Blitar berasal dari air tanah dalam  yang  secara  fluktuatif  memiliki  kandungan  besi- mangan  melebihi  standar  maksimum  yang  ditetapkan.

## Envirotek : Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan
Vol. 15, No. 1, April, 2023, pp. 27-33 Halaman Beranda Jurnal: http://envirotek.upnjatim.ac.id/ e-ISSN 26231336  p-ISSN 2085501X
Berdasarkan data sekunder yang diperoleh, kadar besi dalam air  baku  PDAM  Kota  Blitar    memiliki  konsentrasi  besi  (Fe) 0,53  mg/L  dan  mangan  (Mn)  0,03  mg/L.  Dengan  adanya kandungan besi (Fe) terlarut yang melebihi standar maksimum yang  ditentukan  (0,3  mg/L),  maka  perlu  dilakukan  upaya pengendalian  kualitas  air,  melalui  proses  aerasi  bertingkat, dengan  prinsip  biaya  serendah  mungkin  dengan  hasil  yang optimum.
Aerasi  adalah  proses  pengolahan  air  dengan  cara mengkontakkan  air  dengan  udara.  Aerasi  secara  luas  telah digunakan untuk pengolahan air yang mempunyai kandungan jumlah  besi  dan  mangan  terlalu tinggi  (Muntu  & Mahawira, 2021).
Kalium permanganat dapat secara efektif mengoksidasi ion mangan  (Mn 2+) dalam  air  dan  mengurangi  konsentrasinya. Keberadaan besi pada saat yang sama, akan memaksa kalium permanganat untuk mengoksidasi besi terlebih dahulu dengan laju  oksidasi  yang  sangat  cepat.  Konsentrasi  mangan  akan meningkat,  bahkan  terkadang  melebihi  konsentrasi  awalnya. Kalium  permanganat  akan mengoksidasi  besi  itu sendiri  dan mengalami proses reduksi menjadi ion mangan divalen (Zhang et al., 2021).
Oksidasi  kimiawi  besi  dengan  kalium  permanganat (KMnO 4 )  direkomendasikan  bila  terdapat  juga  senyawa mangan  (II)  dalam  air  tanah.  Proses  ini  meningkatkan  sifat adsorpsi  dan  katalitik  oksida  mangan  yang  mampu diendapkan.  Reaksi  oksidasi  menghasilkan  besi  (III) hidroksida  dan  mangan  (IV)  oksida,  yang  bertindak  sebagai katalis  untuk  oksidasi  besi  (II)  dan  mangan  (II).  Oksidasi katalitik  dari  ion-ion  ini  memungkinkan  penggunaan  dosis kalium  (VII)  permanganat  secara  lebih  efisien  (Krupińska, 2017).
Tujuan  penelitian  adalah  untuk  mengetahui  efektivitas penambahan  kalium  permanganat  (KMnO 4 )  pada  media kontak tray aerator terhadap proses oksidasi besi (Fe 2+ ) dalam air tanah. Penelitian dibatasi pada pembuatan unit aerasi yaitu tray  aerator dalam  skala  laboratorium,  dengan  sampel  asli yang berasal  dari sumur bor yang dimiliki oleh PDAM Kota Blitar.
Perhitungan  efisiensi  proses  berkaitan  dengan  efektivtas penambahan  oksidator  kuat potassium  permanganate (KMnO 4 )  dalam  mereduksi  konsentrasi  besi  terlarut  (Fe 2+ ), mangan terlarut (Mn 2+ ) dan kandungan bahan organik dalam air tanah.

## 2. METODE
Penelitian dilakukan dengan menggunakan unit aerasi (tray aerator) skala  laboratorium.  Sampel  penelitian  merupakan sampel asli air baku yang berasal dari sumur bor PDAM Kota Blitar.  Tahap  selanjutnya  adalah running unit  aerasi (tray aerator) secara  kontinyu,  dan pengambilan  sampel berdasarkan variasi penelitian yang telah ditentukan, baik pada inlet maupun outlet tray  aerator .  Sampling  diambil  untuk semua variabel penelitian, antara lain; (a) jenis media kontak (arang dan batu  kerikil), (b) jumlah tray (2 tray dan 3 tray ), dan (c) ada tidaknya penambahan KMnO 4 pada media kontak. Sampel  yang  telah  diambil  selanjutnya  dianalisis  di laboratorium  hingga  diperoleh  data  hasil  pengukuran  untuk seluruh  parameter    dari  masing-masing  variabel  penelitian. Parameter yang diukur adalah kadar Fe total, kadar Mn total,
zat  organik (PV) total, kekeruhan, pH serta temperatur.  Data penelitian  dianalisis  secara  deskriptif,  dibahas  dan  dikaji berdasarkan literatur, sehingga diperoleh simpulan dari kajian dan pembahasan data penelitian.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengukuran Tiap Parameter Sampel pada Media Tray Tanpa Penambahan KMnO 4
3.1.1 Removal Besi (Fe 2+ )
Dari  Tabel  1  terlihat  bahwa  pada  jumlah tray sebanyak  2 tingkat dengan jenis media kontak batu kerikil, dapat diketahui bahwa  removal  Fe 2+ memiliki  efisiensi  penurunan  sebesar 67,72%  atau  sebanding  dengan  0,363  mg/L  Fe,  sedangkan pada media yang sama dengan jumlah tray yang berbeda yaitu 3 tingkat terjadi removal Fe 2+ sebesar 78,73% atau sebanding dengan  0,422  mg/L  Fe,  yaitu  mengalami  kenaikan  sebesar 22,76%.
Tabel 1. Data pengujian parameter Fe 2+
Jumlah Tray Inlet (mg/L Fe 2+ ) Outlet media (mg/L Fe 3+ ) batu kerikil arang 2 tray 0,536 0,173 0,158 3 tray 0,114 0,086
Dapat  dibuktikan  bahwa  semakin  lama  air  kontak  dengan udara (oksigen), maka semakin maksimal  proses aerasi  yang terjadi, mengakibatkan tingginya tingkat removal besi (Fe 2+ ). Jarak  antar tray pada  unit tray aerator  dan  adanya  media berupa  batu  kerikil  dan  arang  memungkinkan  air  kontak dengan  udara  dalam  kurun  waktu  tertentu  dimana  hal  ini sangat  berpengaruh  terhadap  jumlah  oksigen  terlarut (dissolved  oxygen/DO) yang  tertransfer  ke  dalam  air,  hal tersebut  bersesuaian  dengan  hasil  penelitian  Hasim,  (2018); Rivai  &  Hermanto,  (2019);  Damayanti  et  al.  (2020); Wulandari & Djuhriah, (2021); Diansari, (2021); Asmawati et al., (2022); dan Priyono et al. (2022).
Gambar 1. Removal Fe pada media tanpa aktivasi KMnO 4
Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa dengan jenis media yang berbeda yaitu arang, akan menghasilkan removal Fe 2+ yang  berbeda  pula.  Pada  jenis  media  ini  removal  Fe 2+ mencapai  70,52% pada jumlah tray 2 tingkat atau sebanding
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 batu arang inlet outlet media F e (mg/ L ) outlet 2 tray outlet 3 tray
dengan  0,378  mg/L  Fe,  dan  83,96%  pada  jumlah tray sebanyak 3 tingkat atau sebanding dengan 0,45 mg/L Fe.
Pada jenis media kontak    arang lebih memungkinkan besi (Fe 2+ )  yang  terlarut  mengalami  proses  oksidasi  dan  adsorbsi jika  dibanding  jenis  media  batu  kerikil.  Hal  ini  disebabkan karena media arang mampu menaikkan pH air menjadi lebih basa, yang sangat baik untuk mengendapkan besi (Fe 2+ ).
Selain  itu  media  arang  yang  memiliki  karakteristik menyerupai  zeolit  mempunyai  permukaan  yang  terdiri  dari banyak  segi  yang    memungkinkan  terjadinya  peningkatan efisiensi  pertukaran  dan  distribusi  gas  yang  lebih  besar. Bahkan memungkinkan  menyerap  banyak  molekul  dengan daya  serap  tinggi  (Muntu  &  Mahawira,  2021;  Agung Rachmanto  &  Septiari  Wibisono,  2021).  Arang  yang  mirip dengan zeolit memiliki pori penyerap yang lebih banyak. Pori- pori ini nantinya akan menyerap sejumlah logam besi melalui proses adsorbsi (Daud et al., 2022).
3.1.2 Removal Mangan (Mn 2+ )
Tabel 2. Data pengujian parameter Mn 2+

## Jumlah
Tray Inlet (mg/L Mn 2+ ) Outlet media (mg/L Mn 4+ ) batu kerikil arang 2 tray 0,037 0,034 0,030 3 tray 0,028 0,025
Berdasarkan Tabel 2 dan Gambar 2 dapat diketahui bahwa pada  jumlah tray sebanyak  2  tingkat  dengan  jenis  media kontak  batu  kerikil,  dapat  diketahui  bahwa  removal  Mn 2+ memiliki removal sebesar 8,11% atau sebanding dengan 0,003 mg/L  Mn,  sedangkan  pada  media  yang  sama  dengan  jumlah tray yang berbeda yaitu 3 tingkat terjadi removal Mn 2+ sebesar 24,32%  yang  sebanding  dengan  0,009  mg/L  Mn,  atau mengalami kenaikan sebesar 16,21%.
Sedangkan  pada  jenis  media  yang  berbeda  yaitu  arang, menghasilkan removal Mn 2+ sebesar 18,92% pada jumlah tray 2 tingkat atau sebanding dengan 0,007 mg/L Mn, dan 32,43% pada  jumlah tray sebanyak  3  tingkat  atau  sebanding  dengan 0,012 mg/L Mn.
Gambar 2. Removal Mn pada media tanpa penambahan KMnO 4
Mangan yang terlarut dalam air tanah berada dalam bentuk Mn 2+ yang sangat tidak larut, apabila dioksidasi, maka mangan (Mn 2+ )  akan  berubah  menjadi  Mn 4+ yang  dapat  mengendap. Persamaan reaksi oksidasi mangan, sebagai berikut:
2MnSO 4 + 2Ca(HCO 3 ) 2 + O 2 → 2MnO 2 + 2CaSO 4 + 2H 2 O + 4CO 2 (1)
Berdasarkan  reaksi  di  atas,  terlihat  adanya  kesadahan  air, yang ditunjukkan senyawa Ca(HCO 3 ) 2 dalam air tanah, dapat menyebabkan  terjadinya  pengendapan  mangan  (Mn 2+ )  yang lebih efektif, karena suasana air cenderung bersifat basa (pH > 7) yang ditimbulkan karena adanya unsur  Ca 2+ sebagai  salah satu mineral pembentuk oksida basa. Selain itu selama proses aerasi  terjadi  peningkatkan  konsentrasi  DO (dissolved oxygen) ,  dimana  nilai  DO  berbanding  terbalik  dengan  kadar besi dan mangan. Semakin banyak oksigen terlarut dalam air, semakin  banyak  pula  besi  dan  mangan  terlarut  yang teroksidasi menjadi endapan, sehingga kadar besi dan mangan terlarut menurun (Zulya et al., 2022).

## 3.1.3 Removal Zat Organik (PV)
Tabel  3  memperlihatkan  pada  jumlah tray sebanyak  2 tingkat  dengan  jenis  media  kontak  batu  kerikil,  diketahui removal zat organik mencapai 21,43% atau sebanding dengan 1,896  mg/L  KMnO 4 ,  sedangkan  pada  media  yang  sama dengan  jumlah tray yang  berbeda  yaitu  3  tingkat  terjadi removal  zat  organik  sebesar  28,57%  atau  sebanding  dengan 2,528 mg/L KMnO 4 .
Tabel 3. Data pengujian parameter PV
Jumlah Tray
Inlet (mg/L KMnO 4 )
Outlet media (mg/L KMnO 4 ) batu kerikil arang 2 tray 8,848 6,952 7,268 3 tray 6,320 6,952
Sedangkan pada jenis media kontak arang, diketahui bahwa dengan jumlah tray sebanyak 2 tingkat, menghasilkan efisiensi removal  zat  organik  sebesar  17,86%  atau  sebanding  dengan 1,58 mg/L KMnO 4 dan pada jumlah tray sebanyak 3 tingkat diperoleh  efisiensi  removal  zat  organik  sebesar  21,43%  atau sebanding dengan 1,896 mg/L KMnO 4 . Dalam air tanah biasanya Fe 2+ berikatan dengan zat organik membentuk  ikatan  kompleks  besi-organik  yang  sulit diendapkan  walaupun  telah  melalui  proses  aerasi,  hal  inilah yang  menyebabkan  proses  aerasi  berlangsung  kurang  efektif (Benefield et al., 1982).
Gambar 3. Removal zat organik pada media tanpa penambahan KMnO 4 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 batu arang inlet outlet media M n ( mg/ L ) outlet 2 tray outlet 3 tray 0 1.5 3 4.5 6 7.5 9 10.5 batu arang inlet outlet media P V ( mg/ L K M nO 4) outlet 2 tray outlet 3 tray
3.1.4 pH, Temperatur, dan Kekeruhan
Kondisi  pH,  temperatur  dan  kekeruhan  disajikan  dalam Tabel 5 dan Gambar 4 di bawah.
Tabel 4. Data pH, suhu, dan kekeruhan
Keterangan pH Suhu ( 0 C) Kekeruhan inlet 6,98 27,6 4,2 oulet 2 tray media batu kerikil 7,11 28,2 2,2 media arang 7,19 28,3 1,8 outlet 3 tray media batu kerikil 7,14 28,1 1,9 media arang 7,21 28,2 1,5
Gambar 4. pH, suhu, dan kekeruhan pada media tanpa penambahan KMnO 4
Berdasarkan  Tabel  4,  diketahui  bahwa  media  arang memiliki  kecenderungan  nilai  pH  lebih  tinggi  bila dibandingkan media kontak batu kerikil. Menurut Qasim et al., (2000),  besi  akan  teroksidasi  dan  mengendap  pada  pH  yang tinggi  (basa).  Hal  inilah  yang  menyebabkan  efisiensi  proses oksidasi  besi  dan  mangan  berjalan  lebih  efektif  pada  media kontak jenis arang (pH >7), dibandingkan media batu kerikil, pada media tanpa adanya penambahan KMnO 4 .
Gambar 4 memperlihatkan bahwa mulai awal proses (inlet) hingga  akhir  proses  (outlet)  aerasi,  nilai  suhu/temperatur cenderung  konstan  (tidak  mengalami  peningkatan  yang signifikan).  Sedangkan  nilai  kekeruhan  terus  menurun diakibatkan  proses  adsorbsi-filtrasi  yang  terjadi  pada  media kontak tray aerator.
3.2 Pengukuran Tiap Parameter Sampel pada Media Tray Dengan Penambahan KMnO 4
3.2.1 Removal Besi (Fe 2+ )
Pada  tahap  kedua  dari  penelitian,  ini  media  kontak tray (pasir  dan  kerikil)  diaktivasi  terlebih  dahulu  dengan  larutan KMnO 4 0,01  N  selama  24  jam  (1hari),  kemudian  media dikeringkan  hingga  benar-benar  kering  (di  bawah  sinar matahari),  baru  setelahnya  siap  untuk  digunakan  sebagai media kontak pada tray aerator.
Tabel 5 memperlihatkan bahwa pada jumlah tray sebanyak 2  tingkat  dengan  jenis  media  kontak  batu  kerikil,  dapat diketahui penyisihan Fe 2+ memiliki efisiensi removal sebesar
71,46%  atau  sebanding  dengan  0,383  mg/L  Fe,  sedangkan pada media yang sama dengan jumlah tray yang berbeda yaitu 3 tingkat terjadi removal Fe 2+ sebesar 87,31% atau sebanding dengan 0,468 mg/L Fe.
Tabel 5. Data pengujian parameter Fe 2+ dengan penambahan KMnO 4 pada media kontak tray
Jumlah Tray Inlet (mg/L Fe 2+ ) Outlet media (mg/L Fe 3+ ) batu kerikil arang 2 tray 0,536 0,153 0,171 3 tray 0,068 0,073
Berdasarkan Gambar 5 diketahui bahwa dengan jenis media yang  berbeda  yaitu  arang,  menghasilkan  removal  Fe 2+ yang berbeda  pula.  Pada  jenis  media  ini,  penyisihan  Fe 2+ hanya sebesar  68,10%  pada  jumlah tray 2  tingkat  atau  sebanding dengan  0,365  mg/L  Fe,  dan  86,38%  pada  jumlah tray sebanyak 3 tingkat atau sebanding dengan 0,463 mg/L Fe.
Pada  media  yang  diaktivasi  KMnO 4 ,  jenis  media  batu kerikil memiliki efektivitas penyisian besi (Fe 2+ ) lebih tinggi jika  dibandingkan  media  jenis  arang.  Adanya  penambahan KMnO 4 pada  media  kontak tray aerator  (khususnya  media batu  kerikil),  meningkatkan  efisiensi  proses  removal  Fe 2+ terlarut  dalam  air  tanah,  sebesar  8,58%.  Hal  tersebut  sesuai dengan  sifat  KMnO 4 yang  merupakan  salah  satu  oksidator kuat,  sehingga  mampu  efektif  mengosidasi  ion  Fe 2+ menjadi Fe 3+ yang dapat mengendap  (Krupińska, 2017; Elsheikh et al., 2018; Zhang et al., 2021).
Gambar 5. Removal Fe 2+ pada media dengan KMnO 4
3.2.2 Removal Mangan (Mn 2+ )
Tabel 6 menunjukkan bahwa pada jumlah tray 2 tingkat dan jenis media batu kerikil, diketahui bahwa nilai removal Mn 2+ sebesar  32,42%  atau  sebanding  dengan  0,012  mg/L  Mn, sedangkan pada media kontak yang sama dengan jumlah tray yang  berbeda  yaitu  3  tingkat  terjadi  removal  Mn 2+ sebesar 48,65% atau sebanding dengan 0,018 mg/L Mn.
Pada  jenis  media  yang  berbeda  yaitu  arang,  dihasilkan efisiensi  removal  Mn 2+ yang  berbeda  pula,  yaitu  sebesar 10,81%  pada  jumlah tray 2  tingkat  atau  sebanding  dengan 0,004  mg/L  Mn,  dan  21,62%  pada  jumlah tray sebanyak  3 tingkat  atau sebanding  dengan 0,008 mg/L Mn, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.
0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25 27.5 30 inlet batu arang batu arang outlet media 2 tray outlet media 3 tray pH T (0 C) Kekeruhan 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 batu arang inlet outlet media F e (mg/ L ) outlet 2 tray outlet 3 tray
Tabel 6. Data pengujian parameter Mn 2+ dengan penambahan KMnO 4 pada media tray
Jumlah Tray Inlet (mg/L Mn 2+ ) Outlet media (mg/L Mn 4+ ) batu kerikil arang 2 tray 0,037 0,025 0,033 3 tray 0,019 0,029
Gambar 6. Removal Mn 2+ pada media dengan KMnO 4
Secara umum proses removal Mn 2+ memiliki nilai efisiensi lebih  rendah  jika  dibandingkan  tingkat  efisiensi  proses removal  besi  (Fe 2+ ).  Penelitian  Zhang  et  al.,  (2021), menjelaskan jika besi dan mangan berada pada saat bersamaan dengan  KMnO 4 ,  maka kalium  permanganat akan  cenderung mengoksidasi  besi  terlebih dahulu dengan laju oksidasi  yang sangat  cepat.  Penyisihan  Mn 2+ pada  media  yang  diaktivasi KMnO 4 memiliki  efisiensi  proses  lebih  rendah  jika dibandingkan pada media yang tidak diaktivasi oleh KMnO 4 . Pada  media  yang  diaktivasi  KMnO 4 ,    besi  akan  teroksidasi oleh KMnO 4 , membentuk ion mangan divalen (hasil reduksi), dan  berakibat  pada  konsentrasi  mangan  (Mn 2+ )  yang meningkat,  bahkan  terkadang  melebihi  konsentrasi  awalnya (Zhang et al., 2021).
3.2.3 Removal Zat Organik (PV)
Tabel 7 memperlihatkan bahwa pada jumlah tray sebanyak 2  tingkat  dengan  jenis  media  kontak  batu  kerikil,  memiliki efisiensi  removal  zat  organik  sebesar  7,14%  atau  sebanding dengan  0,632  mg/L  KMnO 4 ,  sedangkan  pada  media  kontak yang  sama  dengan  jumlah tray yang  berbeda  yaitu  3  tingkat terjadi  removal  zat  organik  sebesar  32,14%  atau  sebanding dengan 2,844 mg/L KMnO 4 .
Tabel 7. Data pengujian parameter PV dengan penambahan KMnO 4 pada media tray Jumlah Tray Inlet (mg/L KMnO 4 ) Outlet media (mg/L KMnO 4 ) batu kerikil arang 2 tray 8,848 8,216 8,216 3 tray 6,004 6,636
Berdasarkan  Gambar  7  diketahui  bahwa  pada  jenis  media kontak arang, dengan jumlah tray sebanyak 2 tingkat memiliki efisiensi  removal  zat  organik  sebesar  7,14%  atau  sebanding dengan 0,632 mg/L KMnO 4 dan pada jumlah tray sebanyak 3
tingkat  diperoleh  efisiensi  removal  zat  organik  sebesar  25% atau sebanding dengan 2,212 mg/L KMnO 4 , atau mengalami kenaikan sebesar 17,86%.
Dengan adanya penambahan KMnO 4 maka proses oksidasi akan berjalan lebih maksimal. KMnO 4 mampu mengoksidasi besi-organik  kompleks,  yang  sulit  untuk  diendapkan  hanya dengan melalui proses aerasi saja. Persamaan reaksi oksidasi dari zat organik oleh KMnO 4 : Bahan organik +  KMnO 4 + H 2 O → CO 2 + H 2 O                (2) Dari  reaksi  di  atas  dapat  diketahui  bahwa  KMnO 4 dapat mengoksidasi  zat  organik  tanpa  menimbulkan  senyawa trihalomethan  yang  sangat  toksik  dan  berbahaya  bagi kesehatan manusia (Qasim et al., 2000).
Gambar 7. Removal PV pada media dengan penambahan KMnO 4

## 3.4.3 pH, Temperatur, dan Kekeruhan
Kondisi  pH,  temperatur  dan  kekeruhan  disajikan  dalam Tabel 8, berdasarkan tabel tersebut dapat diketahui bahwa pH pada  media  dengan  penambahan  KMnO 4 ,  untuk  jenis  media kontak batu kerikil mempunyai kecenderungan nilai pH yang lebih rendah bila dibandingkan dengan pH pada media kontak arang.
Tabel 8. Data pH, suhu dan kekeruhan pada media dengan
penambahan KMnO 4 Keterangan pH Suhu ( 0 C) Kekeruhan inlet 6,98 27,6 4,2 oulet 2 tray media batu kerikil 7,13 28,4 3,0 media arang 7,24 28,3 1,4 outlet 3 tray media batu kerikil 7,19 28,5 2,6 media arang 7,28 28,4 1,2
Reaksi oksidasi besi akan berjalan efektif pada rentang pH lebih dari 7,5 atau lebih baik pada pH 8 selama kurang dari 15 menit.  Tingkatan  pH  merupakan  salah  satu  faktor  penting dalam  reaksi  oksidasi    besi  dan  mangan,  dimana  semakin tinggi  pH,  maka  semakin  tinggi  pula  efisiensi  removalnya (Qasim et al., 2000).
Jika  dibandingkan  hasil  pengukuran  nilai  pH  pada  media tray ,  tanpa  atau  dengan  adanya  penambahan  potassium permanganat (Tabel 4 dan Tabel 8), maka secara keseluruhan diketahui bahwa dengan adanya  penambahan KMnO 4 0,01 N dapat  membuat  suasana  larutan  cenderung  bersifat  basa (menaikkan  nilai  pH  larutan),  sehingga  sangat  efektif  dalam
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 batu arang inlet outlet media M n ( mg/ L ) outlet 2 tray outlet 3 tray 0 1.5 3 4.5 6 7.5 9 10.5 batu arang inlet outlet media P V ( m g/ L KM n O4) outlet 2 tray outlet 3 tray
menurunkan konsentrasi besi (Fe 2+ ), mangan (Mn 2+ ), dan zat oganik pada air tanah.
Gambar 8. pH, suhu, dan kekeruhan pada media dengan penambahan KMnO 4
Berdasarkan  Gambar  8  diketahui  bahwa  suhu/temperatur menggambarkan  kondisi  yang  relatif  konstan  mulai  awal proses (inlet) hingga akhir proses (outlet) aerasi. Dalam proses aerasi  tingkatan  nilai  suhu  sangat  berpengaruh  terhadap konsentrasi  oksigen  jenuh (dissolved  oxygen/DO) yang terdapat  dalam  air,  semakin  tinggi  tingkatan  suhu,  maka tingkat  kelarutan  oksigen  akan  semakin  kecil  (Reynolds  & Richards,  1996).  Nilai  DO  mempengaruhi  kadar  besi  dan mangan,  dimana  semakin  tinggi  nilai  DO  semakin  tinggi efisiensi  penurunan  besi  dan  mangan.  Hal  tersebut dikarenakan  semakin  tinggi  kandungan  oksigen,  semakin maksimal  reaksi  oksidasi  yang merubah kandungan besi  dan mangan  terlarut  menjadi  padatan  terendapkan  (Zulya  et  al., 2022).  Menjaga  konsistensi  tingkatan  nilai  suhu  merupakan bagian penting dalam menjaga efektiftas proses oksidasi besi, mangan dan zat organik dalam air tanah.

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan,  dapat  ditarik simpulan  bahwa  efisiensi  proses  tertinggi  diperoleh  dari variasi  penelitian, yaitu  jenis media kontak batu kerikil  yang diaktivasi  dengan  KMnO 4 ,  pada  jumlah tray 3  tingkat, memiliki  removal  besi  (Fe 2+ )  sebesar  87,31%,  removal mangan  (Mn 2+ )  sebesar  48,65%,  dan  removal  zat  organik sebesar 32,14%.
Adanya aktivasi kalium permanganat (KMnO 4 ) pada media kontak  (batu  kerikil)  meningkatkan  efisiensi  proses  oksidasi dalam  penyisihan  konsentrasi  besi  (Fe 2+ )  terlarut  sebesar 8,58%,  kandungan  mangan  (Mn 2+ )  sebesar  24,33%,  dan  zat organik (PV) sebesar 3,57%.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih  kepada  semua  pihak  yang  telah  terlibat  dan mendukung  sepenuhnya  setiap  tahapan  dalam  penelitian, sehingga  penelitian  dapat  terlaksana  dengan baik dan lancar. Hasil  penelitian  diharapkan  dapat  bermanfaat  bagi  semua pihak dan berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di masa mendatang.

## DAFTAR PUSTAKA
Agung  Rachmanto,  T.,  &  Septiari  Wibisono,  F.  (2021). Kombinasi  Cascade  Aerator  dan  Asorbsi  Zeolite Dalam Menurunkan Kadar Besi (Fe) Terlarut di Air Sumur. EnviroUS , 2 (1), 1–8. https://doi.org/10.33005/envirous.v2i1.51
Asmawati,  I.,  Nuryani,  D.  D.,  Aryastuti,  N.,  &  Yunita,  D.
(2022). Efektifitas Metode Aerasi Dalam Menurunkan  Kadar  Besi  Pada  Air  Tanah  di  Desa Sidorejo Kecamatan Sidomulyo Tahun 2022 . 2 (2). Benefield,  L.  D.,  Judkins,  J.  F.,  &  Weand,  B.  L.  (1982).
Process  Chemistry  for  Water  and  Wastewater Treatment .
Prentice-Hall.
https://books.google.co.id/books?id=HwFSAAAAM
AAJ
Damayanti,  A.,  Salsabila,  N.  D.,  &  Sugiharto,  A.  (2020).
Efektivitas Penurunan Kandungan Besi (Fe) Dalam Air Tanah Menggunakan Reaktor Gelembung . Daud, S., Fitria, D., & Rosna, S. A. (2022). Koefisien Transfer Gas  (KLa)  Cascade  Aerator  Berzeolit  Pada Penyisihan  Besi  (Fe)  Dari  Air  Gambut  Terhadap Waktu Kontak dan Ukuran Partikel Zeolit . Diansari, U. (2021). Perbandingan Efisiensi Cascade Aerator dan Bubble Aerator Dalam Menurunkan Kadar Besi Air Sumur Bor. Jurnal Teknologi Lingkungan Lahan Basah , 10 (1), 011. https://doi.org/10.26418/jtllb.v10i1.48539
Elsheikh, M., Guirguis, H., &  Fathy, A. (2018). Removal of iron  and  manganese  from  groundwater:  A  study  of using  potassium  permanganate  and  sedimentation. MATEC  Web  of  Conferences , 162 ,  05018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201816205018 Hasim, A. H. (2018). Effectiveness of multiple tray-aerators in reducing  Iron  (Fe)  water  wells  in  Gowa  Regency, Indonesia . 24 (1), 22–25. Kawamura,  S.  (2000). Integrated  Design  and  Operation  of Water Treatment Facilities . John Wiley & Sons. Krupińska,  I.  (2017).  The  Impact  of  Potassium  Manganate (VII)  on  the  Effectiveness  of  Coagulation  in  the Removal of Iron and Manganese from Groundwater with  an  Increased  Content  of  Organic  Substances. Civil and Environmental Engineering Reports , 27 (4), 29–41. https://doi.org/10.1515/ceer-2017-0048 McGhee,  T.  J.,  &  Steel,  E.  W.  (2007). Water  Supply  and Sewerage (6th edition (May 1, 2007)).  McGraw-Hill Publishing
Company. https://www.amazon.com/Supply-Sewerage- Terence-Lafayette-College/dp/0071008233
Muntu, R., & Mahawira, I. (2021). Kemampuan Tray Aerator Filter Zeolit Dalam Menurunkan Kadar Besi (Fe) dan Mangan  (Mn)  Pada  Air  Bersih. Sulolipu:  Media Komunikasi  Sivitas  Akademika  dan  Masyarakat , 21 (1), 172. https://doi.org/10.32382/sulolipu.v21i1.2088
Priyono, W., Utomo, K. P., & Kadaria, U. (2022). Efektivitas Penurunan  Kadar  Besi  Dari  Air  Sumur  Bor Menggunakan  Packed  Tower  Aerator. Jurnal Teknologi  Lingkungan  Lahan  Basah , 10 (2),  194. https://doi.org/10.26418/jtllb.v10i2.56336
0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25 27.5 30 inlet batu arang batu arang outlet media 2 tray outlet media 3 tray pH T (0 C) Kekeruhan
Qasim, S. R., Motley, E. M., & Zhu, G. (2000). Water Works Engineering:  Planning,  Design,  and  Operation .
Prentice Hall PTR.
Reynolds,  T.  D.,  &  Richards,  P.  A.  (1996). Unit  operations and  processes  in  environmental  engineering (2nd ed). PWS Pub. Co.
Rivai,  A.,  &  Hermanto,  A.  (2019).  Efektivitas  Metode Cascade  Aerasi  dan  Kombinasi  Filtrasi  Dalam Menurunkan Kadar Besi (Fe) Pada Air Sumur Gali. Sulolipu: Media Komunikasi Sivitas Akademika dan Masyarakat , 17 (1), 89.
https://doi.org/10.32382/sulolipu.v18i1.724
Sari, Y. (2022). Reduction of Fe Levels in Groundwater Using Aeration-Filtration  Method  with Tray Aerator System. ALKIMIA : Jurnal Ilmu Kimia Dan Terapan ,
5 (1), 110–115. https://doi.org/10.19109/alkimia.v5i1.8843 Wulandari,  S.,  &  Djuhriah,  N.  (2021). Efektivitas  Multiple Platform  Aerator  Terhadap  Penurunan  Kadar  Besi (Fe) Pada Air Bersih di PT.X . 2 (2).
Zhang, Y., Dong, H., Yan, P., & Zheng, X. (2021). Research on  removal  of  manganese  in  drinking  water  by potassium  permanganate. E3S  Web  of  Conferences , 260 , 01025. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126001025
Zulya, F., Adnan, F., Dewi, Y. P., Nugroho, S., Manik, I. M., Tirana,  Y.,  &  Rahni,  R.  (2022). Perancangan Cascade Aerator Untuk Menurunkan Parameter Besi dan Mangan Dalam Pengolahan Air Sumur . 6 (2).