TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
DI KECAMATAN MUARA DUA KOTA LHOKSEUMAWE
OLEH:
KELOMPOK II
Ahmad Fadhillah
(190702024)
Aldi Fahmi Maulana
(190702069)
Rina Dara
(190702033)
Salsabila Hasanah Balqis
(190702013)
ASISTEN:
MUHAMMAD DAUDSYAH, S.T.
DOSEN:
Ir. JULIANSYAH HARAHAP, S.T., M.T.
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
DARUSSALAM BANDA ACEH
2022 M/1443 H
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan kepada Allah Swt. yang telah
melimpahkan rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan laporan ini. Selawat dan salam penulis mohonkan kepada
Allah Swt., semoga disampaikan kepada junjungan kita Nabi Muhammad saw.
yang telah memberikan jalan yang terang dan petunjuk kepada kita semua.
Laporan ini sengaja ditulis dengan tujuan untuk diseminarkan sebagai acuan
untuk melakukan penelitian nantinya. Laporan yang berjudul “Perencanaan
Bangunan Pengolahan Air Minum Di Kecamatan Muara Dua Kabupaten
Lhoksemawe” ini disusun sebagai salah satu syarat untuk tugas besar DTL II
Teknik Lingkungan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak
terimakasih kepada berbagai pihak yang telah mendukung dan membimbing
penulis dalam menyelesaikan tugas besar.
Penyusun mengucapkan terimakasih kepada semua pihak atas dukungan
dan bantuannya yang tulus selama melakukan penelitian dan proses penyusunan
laporan ini, Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
tidak terhingga kepada:
1.
Ibu Husnawati Yahya, M.Sc. selaku Kepala Program Studi Teknik Lingkungan
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Ar-Raniry.
2.
Bapak Aulia Rohendi, S.T., M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi Teknik
Lingkungan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri ArRaniry.
3.
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc. selaku dosen mata kuliah Desain Teknik
Lingkungan II diProgram Studi Teknik Lingkungan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Ar-Raniry.
4.
Muhammad Daudsyah, S.T. Sebagai asisten yang telah membimbing penulisan
tugas besar ini dengan penuh ketelitian dan kesabaran.
5.
Rekan kerja sekelompok yang turut memberikan dorongan dalam penyelesaian
penulisan tugas besar Desain Teknik Lingkungan II.
i
Penulis menyadari bahwa dalam tugas besar Desain Teknik Lingkungan II ini
masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan
saran yang membangun guna perbaikan di masa yang akan datang. Akhir kata
dengan segala kerendahan hati, penulis berharap agar penulisan tugas besar
Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum ini dapat memberikan manfaat bagi
kita semua.
Banda Aceh, 12 Desember 2022
Kelompok 2
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................ i
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL.................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... vii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Maksud dan tujuan ........................................................................................ 2
1.2.1 Maksud ................................................................................................... 2
1.2.2 Tujuan .................................................................................................... 2
1.3 Ruang Lingkup .............................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4
2.1 Air ................................................................................................................. 4
2.1.2 Sumber dan Penangkap Air .................................................................... 4
2.2 Instalasi Pengolahan Air (IPA) ..................................................................... 6
2.2.1 Tahapan instalasi pengolahan air ........................................................... 6
2.2.2 Unit Pengolahan Air ............................................................................... 8
2.3 Proses Produksi Air Minum Dengan HFNF (Hollow Fiber Nano Filter) ... 11
2.4 Alat - Alat Di Dalam Pengolahan Air Minum ............................................ 12
2.4.1 Struktur Perencanaan SPAM .............................................................. 14
BAB III GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI ....................................... 17
3.1 Umum .......................................................................................................... 17
3.2 Keadaan Daerah ........................................................................................... 17
3.2.1 Topografi .............................................................................................. 17
3.2.2 Hidrololgi ............................................................................................. 17
3.2.3 Kondisi Sungai ..................................................................................... 23
3.3 Proyeksi Penduduk ...................................................................................... 23
3.3.1 Metode aritmatika ................................................................................ 24
3.3.2 Metode proyeksi Logaritma ................................................................. 27
3.3.3 Metode Proyeksi Geometri .................................................................. 30
3.3.4 Metode Proyeksi Least Square ............................................................. 33
3.3.5 Perbandingan Proyeksi Penduduk Kecamatan Muara Dua .................. 36
BAB IV RANCANGAN UMUM........................................................................ 41
iii
4.1 Sumber Air Baku dan Bangunan Penangkap Air ........................................ 41
4.1.1 Sumber air baku ................................................................................... 41
4.2 Pengolahan Air Minum ............................................................................... 47
4.2.1 Perbandingan kualitas air baku dengan peraturan ................................ 47
4.2.2 Alternatif unit pengolahan.................................................................... 49
4.3 Sistem Pengolahan Terpilih ......................................................................... 52
BAB V DETAIL DESIGN .................................................................................. 54
5.1 Kebutuhan Maksimum ................................................................................ 54
5.2 Bangunan Penangkap Air ............................................................................ 54
5.3 Sistem Transmisi ......................................................................................... 56
5.4 Unit Pengolahan Air Minum ....................................................................... 56
5.4.1 Prasedimentasi...................................................................................... 56
5.4.2 Koagulasi dan Flokulasi ....................................................................... 57
5.4.3 Sedimentasi .......................................................................................... 58
5.4.4 Filtrasi (Saringan Pasir Cepat) ............................................................. 59
5.4.5 Desinfeksi............................................................................................. 60
5.4.6 Reservoir .............................................................................................. 61
5.5 Operasional dan Pemeliharaan Bangunan Pengolahan Air Minum ........... 61
5.6 Rancangan Anggaran Biaya ....................................................................... 68
BAB VI PENUTUP ............................................................................................. 75
6.1 Kesimpulan .................................................................................................. 75
6.2 Saran ............................................................................................................ 75
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 76
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 3. 1 Tata Guna Lahan ................................................................................. 18
Tabel 3. 2 Parameter Kualitas Air ........................................................................ 23
Tabel 3. 3 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika .................................. 25
Tabel 3. 4 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika .................................. 28
Tabel 3. 5 Proyeksi Penduduk dengan Metode Geometri .................................... 31
Tabel 3. 6 Analisis Pertambuhan Penduduk dengan Metode Least Square ......... 34
Tabel 3. 7 Proyeksi Jumlah Tahun 2012 - 2036 ................................................... 36
Tabel 3. 8 Pemilihan Metode Terpilih.................................................................. 39
Tabel 3. 9 Hasil Proyeksi Jumlah Penduduk dengan Metode Terpilih ................ 39
Tabel 4. 1 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PP.RI No 82 Tahun
2001 ....................................................................................................................... 42
Tabel 4. 2 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PerMenKes RI no.
492 Tahun 2010..................................................................................................... 43
Tabel 4. 3 Parameter Bedasarkan PP RI No. 22 Tahun 2021 dan PerMenKes RI
No.492 Tahun 2010............................................................................................... 45
Tabel 4. 4 Perbandingan Kualitas Air .................................................................. 47
Tabel 5. 1 Rancangan anggaran biaya .................................................................. 68
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Diagram Tahapan Perencanaan SPAM .......................................... 14
Gambar 2. 2 Diagram Tahapan Kegiatan Perencanaan Secara Teknis ............... 15
Gambar 2. 3 Diagram Tahapan RISPAM ............................................................ 16
Gambar 3. 1 Peta Administrasi Kecamatan Muara Dua, Kota Lhokseumawe.... 19
Gambar 3. 2 Peta Topografi dan Garis Kontur Muara Dua, Kota Lhokseumawe
............................................................................................................................... 20
Gambar 3. 3 Peta Tata Guna Lahan Muara Dua, Kota Lhokseumawe ............... 21
Gambar 3. 4 Peta Hidrologi (Das) Kecamatan Muara Dua, Kota Lhokseumawe 22
Gambar 3. 5 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Aritmatika
Sumber: Perhitungan ............................................................................................ 26
Gambar 3. 6 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Logaritma
Sumber: Perhitungan ............................................................................................ 29
Gambar 3. 7 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Geometri 32
Gambar 3. 8 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Least
Square.................................................................................................................... 35
Gambar 3. 9 Grafik Analisis Pertambahan Jumlah Penduduk dengan Seluruh
Metode................................................................................................................... 38
Gambar 3. 10 Grafik Analisis Pertambahan Jumlah Penduduk dengan Metode
Terpilih .................................................................................................................. 40
Tabel 4. 1 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PP.RI No 22 Tahun
2021 ....................................................................................................................... 42
Tabel 4. 2 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PP RI no. 22 Tahun
2021 ....................................................................................................................... 43
Tabel 4. 3 Parameter PerMenKes RI No.492 Tahun 2010 ................................... 45
Tabel 4. 4 Perbandingan Kualitas Air dari PerMenKes RI No. 492 Tahun 2010 47
Gambar 5. 1 Sistem Pengolahan Terpilih Alternatif 1 Pengolahan Air Minum
Kecamatan Muara Dua .......................................................................................... 54
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Kartu Asistensi Tugas Besar Desain Teknik Lingkungan II
Lampiran B
Soal Tugas Besar Desain Teknik Lingkungan II
Lampiran C
Perhitungan Unit Pengolahan Air Minum
Lampiran D
Gambar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum
Lampiran E
Peraturan Terkait
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Air merupakan salah satu komponen dasar yang dibutuhkan oleh makhluk
hidup untuk menompang keberlangsungan hidupnya. Air juga memegang peran
yang sangat penting pada kehidupan manusia. Manusia melibatkan air dalam setiap
kegiatannya, dimulai dari kebutuhan domestik, industri, perikanan, pertanian,
peternakan, pariwisata dan kegiatan-kegiatan lainnya. Dengan demikian sumber
daya air harus dikelola dengan metode berkelanjutan. Pengelolaan air secara
berkelanjutan adalah suatu kegiatan pemanfaatan sumber daya air untuk memenuhi
kebutuhan dimasa sekarang dan tidak menghilangkan fungsi tersebut untuk masa
mendatang (Suni & Legono, 2021). Dalam Undang-Undang Republik Indonesia
Nomor 17 Tahun 2019 juga menjelaskan bahwa pengelolaan sumber daya air
adalah upaya merencanakan, melaksanakan, memantau dan mengevaluasi
penyelenggaraan konservasi sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air, dan
pengendaian daya rusak air.
Air minum merupakan kebutuhan pokok yang dibutuhkan untuk
meningkatkan kesehatan hidup manusia dan ekonomi suatu daerah. Untuk
mewujudkan hal tersebut dibutuhkannya Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM).
Pertumbuhan penduduk akan meningkat setiap tahunnya, oleh karena itu
diperlukannya pengembangan sistem penyediaan air minum untuk melayani
masyarakat setempat dengan penyaluran air secara merata dan dapat memenuhi
kebutuhan masyarakat untuk jangka waktu yang panjang (Mampuk dkk., 2014)
Perusahaan Daerah Air Minum atau yang sering dikenal dengan PDAM
adalah sebuah usaha milik daerah yang memberikan pelayanan berupa air minum
untuk masyarakat setempat. Air yang disalurkan ke masyarakat sudah terlebih
dahulu diolah sehingga air yang diterima oleh masyarakat sudah memenuhi baku
muku air minum yang telah ditetapkan sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan
Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV/2010. Baku mutu air minum terdiri
dari parameter fisika, kimia dan biologi. Baku mutu air minum dari parameter fisika
1
2
terdiri dari kekeruhan, bau, rasa, jumlah padatan terlarut, temperatur dan warna.
Dari segi parameter kimia adalah tingkat kesadahan, pH, dan kandungan bahan
organik dan anorganik di dalam air. Standar baku mutu biologi meliputi BOD,
COD, DO dan jumlah pathogen di dalamnya (Syauqiah et al., 2018)
Salah satu langkah tepat yang digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah
dengan melibatkan prinsip pemenuhan air bersih dengan membangun instalasi
pengolahan air bersih. Pembangunan instalasi pengolahan air bersih memprediksi
jumlah kebutuhan air yang diperlukan oleh masyarakat pada tahun mendatang dan
membuat
instalasi
yang
berkewajiban
memenuhi
kebutuhan
tersebut.
Pembangunan instalasi pengolahan air bersih bertujuan untuk dapat mengeksplor
air bersih kepada masyarakat yang sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan
ditengah pesatnya pertumbuhan penduduk. Hal ini bertujuan untuk mencakupi
kebutuhan air bersih pada masa mendatang dan dengan adanya perencanaan ini
diharapkan dapat memberikan pengaruh yang baik terhadap pengaplikasian
bangunan SPAM ini termasuk kepada masyarakat sekitar.
Dengan adanya laporan ini diharapkan Mahasiwa Teknik Lingkungan dapat
merancang dan merencanakan suatu Sistem Penyediaan Air Minum dengan kriteria
desain yang baik untuk mendapatkan air minum dengan kualitas, kuantitas dan
kontinuitas.
1.2
Maksud dan tujuan
Maksud dan tujuan dari penyusunan Laporan Perencanaan Sistem
Penyediaan Air Minum pada Mata Kuliah Desain Teknik Lingkungan II adalah
sebagai berikut:
1.2.1 Maksud
Maksud dari penyusunan Laporan Perencanaan Sistem Penyediaan Air
Minum adalah sebagai beban sekaligus syarat untuk lulus dari Mata Kuliah Desain
Teknik Lingkunga II serta dapat melakukan pengembangan ilmu dalam
perencanaan sistem penyediaan air minum.
1.2.2 Tujuan
Tujuan dari penyusunan Laporan Perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum
dari Mata Kuliah Desain Teknik Lingkungan II adalah untuk mendapatkan
3
perencangan atau desain yang baik untuk sistem penyediaan air minum pada
Kecamatan Muara Dua, Kota Lhoksemawe pada tahun mendatang yang sesuai
dengan persyaratan dan standar yang telah di tetapkan.
1.3
Ruang Lingkup
Ruang lingkup Perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum Kecamatan
Muara Dua, Kota Lhoksemawe adalah sebagai berikut:
1.
Daerah perencanaan adalah Kecamatan Muara dua, Kota Lhoksemawe;
2.
Menentukan sumber air yang akan digunakan dalam perencanaan ini;
3.
Menyelidiki semua sumber air baku yang memungkinkan untuk digunakan
baik dari segi kualitas, kuantitas, kontinuitas bahkan biaya;
4.
Mengevaluasi sumber air baku yang tersedia dari berbagai segi dengan
standar-standar yang berlaku;
5.
Memprediksi jumlah penduduk untuk mengetahui kebutuhan air yang
dibutuhkan masyarakat di tahun mendatang yang meliputi kebutuhan
domestik, non domestik, kebocoran pipa dan hal lainnya;
6.
Menentukan unit pengolahan yang dibutuhkan dalam perencanaan
penyediaan air minum yang akan dilakukan;
7.
Menetapkan baku mutu air yang akan disalurkan berdasarkan parameter
fisika, kimia dan biologi;
8.
Merancang unit-unit pengolahan air minum dan membuat gambar desain
sesuai dengan kebutuhan;
Menggambar titik-titik penanaman pipa air sesuai dengan kebutuhan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Air
Air termasuk dalam sumber daya alam yang vital di dunia. Air di permukaan
bumi jumlahnya selalu tetap meskipun berubah bentuk, dari bentuk cair menjadi
uap air, kemudian kembali menjadi cair. Semua makhluk hidup sangat memerlukan
air dalam kehidupannya. Penyediaan air minum yang baik harus memenuhi prinsipprinsip kuantitas, kualitas, dan kontinyuitas, dan keterjangkauan. Kuantitas berarti
jumlah air yang tersedia harus dapat memenuhi kebutuhan standar, misalnya untuk
minum, mandi, mencuci, dan kebutuhan rumah tangga lainnya. Kualitas berarti air
harus memenuhi kualitas sebagaimana ditentukan dalam standar kualitas air
minum, agar aman bagi kesehatan.
Kontinyuitas berarti air yang tersedia harus dapat memenuhi kebutuhan
konsumen dalam waktu terus-menerus. Pada kasus dimana air baku yang digunakan
memiliki tingkat kekeruhan yang tinggi atau kadar pencemaran yang tinggi
penggunaan pengolahan air konvensional (adsorbs, koagulasi, oksidasi) diawal
sangat membantu dalam meningkatkan efisiensi dari kinerja dari unit ultrafiltrasi.
Pada pengolahan air menggunakan membran, pretreatment juga merupakan salah
satu cara untuk mengurangi fouling, dengan tidak adanya pretreatment yang
memadai dapat menyebabkan fouling terjadi lebih cepat dan sering yang akan
membuat unit membran cepat rusak (Rachmawati dan Marsono, 2021).
2.1.2 Sumber dan Penangkap Air
Menurut Permen PU No. 18/PRT/M/2007, Sistem Penyediaan Air Minum
(SPAM) merupakan sarana dan prasarana air minum yang meliputi kesatuan fisik
(teknis) dan non fisik (non teknis). Aspek teknis terdiri dari unit air baku, unit
produksi, unit distribusi, dan unit pelayanan. Aspek non teknis, mencangkup
keuangan, sosial, dan institusi. Sistem penyediaan air minum memiliki karakteristik
tertentu yang bergantung pada sumber air, topografi daerah pelayanan, sejarah
penyediaan air di daerah pelayanan, dan sebagainya. Distribusi air tanah di berbagai
tempat di permukaan bumi berbeda-beda menurut iklim, curah hujan, serta kondisi
4
5
geologis tiap Kawasan. Mata air merupakan titik atau kadang-kadang suatu areal
kecil di permukaan yang menjadi tempat air tanah muncul atau dilepaskan dari
suatu akuifer (Kodoatie, 2012). Mata air yang potensial umumnya digunakan
sebagai sumber utama air bersih (Baharuddin, Badwi, & Darwis, 2021). Air bersih
secara sederhana diartikan sebagai air yang jernih, tidak berwarna, dan tidak
berbau. Dalam UU No. 23 tentang Pemerintah Daerah, Pasal 12 Ayat 1 disebutkan
bahwa pelayanan air minum dan sanitasi merupakan kewenangan daerah dan
menjadi urusan wajib yang berkaitan dengan pelayanan dasar. Hal tersebut
menunjukkan adanya kepenitingan dari pemerintah pusat untuk mendorong
pemerintah daerah guna memprioritaskan program serta anggaran daerah untuk
pembangunan layanan infrastruktur dasar tersebut.
Dalam pemenuhan kebutuhan air maka akan ada sumber- sumber yang
digunakan untuk mendapatkan air yang selanjutnya disebut atau dikenal sebagai
Sumber daya air. Secara umum sumber daya air dapat didefinisikan sebagai sumber
daya berupa air yang berguna dan atau berpotensi menyediakan kebutuhan air bagi
manusia. Seperti yang telah diketahui, air merupakan sumber kehidupan. Kegunaan
air meliputi penggunaan dibidang pertanian, industri, rumah tangga, rekreasi, dan
aktivitas lingkungan.
Hal ini menunjukan dengan sangat jelas bahwa setiap manusia yang hidup di
planet bumi ini adalah manusia yang membutuhkan air tawar. Sebesar 97% air di
bumi merupakan air asin dan sisanya sebesar 3% merupakan air tawar dimana lebih
dari dua per tiga bagiannya berada dalam bentuk es di glasier dan es kutub. Sumber
air tawar yang tidak membeku dapat ditemukan terutama di dalam tanah berupa air
tanah, dan hanya sebagian kecil berada di atas permukaan tanah dan di udara.
Sumber air tawar merupakan sumber daya yang terbarukan. Meskipun pada
kenyataanya saat ini penyediaan air bersih terus berkurang. Saat ini permintaan air
sudah dapat dikatakan melebihi penyediaan. Baik di beberapa belahan dunia
maupun diseluruh belahan dunia populasi terus meningkat. Meningkatnya populasi
manusia di planet ini berpotensi menimbulkan peningkatan permintaan terhadap air
bersih. Perhatian terhadap kepentingan global dalam mempertahankan air untuk
pelayanan ekosistem telah bermunculan. Hal ini dapat dilihat sejak dunia telah
6
kehilangan lebih dari setengah lahan basah bersama dengan nilai pelayanan
ekosistemnya.
2.2
Instalasi Pengolahan Air (IPA)
Diperlukan suatu identifikasi kualitas air baku dan air produksi yang
dibandingkan dengan baku mutu yang ada, beserta evaluasi kinerja operasi dari
instalasi yang berkaitan dengan unit ultrafiltrasi pada Instalasi Pengolahan Air
(IPA). Instalasi Pengolahan Air (IPA) adalah salah satu unit pengolahan air baku
menjadi air bersih. Proses pengolahan air pada Instalasi Pengolahan Air (IPA)
dimulai penangkapan dan pengumpulan air baku sungai dari
Intake,
Prasedimentasi, Pembubuhan tawas, Instalasi Pengolahan Air (IPA), dimana ada
beberapa tahapan di IPA, yaitu Flokulasi, Sedimentasi, Filtrasi, hingga menuju ke
Reservoir yang selanjutnya akan didistribusikan ke pelanggan(Hadron dkk., 2021).
Pompa adalah alat yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari
suatu tempat ke tempat yang lain, melalui media (saluran) dengan cara
menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan. Pompa beroperasi dengan
prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian hisap (suction) dan bagian tekan
(discharge). Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA)
adalah sistem atau sarana yang berfungsi untuk mengolah air dari kualitaas air baku
(influent) terkontaminasi untuk mendapatkan perawatan kualitas air yang
diinginkan sesuai standar mutu atau siap untuk di konsumsi. Water Treatment Plant
(WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) merupakan sarana yang penting di
seluruh dunia yang akan menghasilkan air bersih dan sehat untuk di konsumsi
(Chaves dan Hermawan, 2018).
2.2.1 Tahapan instalasi pengolahan air
Biasanya bangunan atau konstruksi ini terdiri dari 5 tahap, yaitu: koagulasi,
flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi.
1. Tahap Koagulasi Pada proses koagulasi dalam Water Treatment Plant
(WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) dilakukan proses destabilisasi
partikel koloid, karena pada dasarnya sumber air (air baku) biasanya
berbentuk koloid dengan berbagai koloid yang terkandung didalamnya.
Tujuan proses ini adalah untuk memisahkan air dengan pengotor yang
7
terlarut didalamnya. Proses destabilisasi ini dapat dilakukan dengan
penambahan bahan kimia maupun dilakukan secara fisik dengan rapid
missing (pengadukan cepat), hidrolis (terjunan atau hydrolic jump), maupun
secara mekanis (menggunakan batang pengaduk).
2. Tahap Flokulasi Proses flokulasi pada Water Treatment Plant (WTP) atau
Instalasi Pengolahan Air (IPA) bertujuan untuk membentuk dan
memperbesar flok (pengotor yang terendapkan). Disini dilakukan
pengadukan lambat (slow mixing), aliran air disini harus tenang.Untuk
meningkatkan efisiensi biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang
mampu mengikat flok-flok.
3. Tahap Sedimentasi Proses sedimentasi menggunakan prinsip berat jenis,
dan proses sedimentasi dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi
Pengolahan Air (IPA) berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel
koloid yang sudah didestabilisasi oleh proses sebelumnya (partikel koloid
lebih besar berat jenisnya daripada air). Pada masa kini proses koagulasi,
flokulasi dan sedimentasi dalam Water Treatment Plant (WTP) atau
Instalasi Pengolahan Air (IPA) ada yang dibuat tergabung menjadi sebuah
proses yang disebut aselator.
4. Tahap Filtrasi Dalam Water Treatment Plant (WTP) atau Instalasi
Pengolahan Air (IPA) proses filtrasi, sesuai dengan namanya bertujuan
untuk penyaringan. Teknologi membran bisa dilakukan pada proses ini,
selain bisa juga menggunakan media lainnya seperti pasir dan lainnya.
Dalam teknologi membran proses filtrasi membran ada beberapa jenis,
yaitu: Multi Media Filter, UF (Ultrafiltration) System, NF (Nanofiltration)
System, MF (Microfiltration) System, RO (Reverse Osmosis) System.
5. Tahap Desinfeksi Setelah melewati proses filtrasi dan air bersih dari
pengotor, ada kemungkinan masih terdapat kuman dan bakteri yang hidup,
sehingga diperlukan penambahan senyawa kimia dalam Water Treatment
Plant (WTP) atau Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang dapat
mematikankuman, biasanya berupa penambahan chlor, ozonosasi, UV,
8
pemabasan dan lain-lain sebelum masuk ke konstruksi terakhir yaitu
reservoir (Siti, 2016).
Dalam proses pengolahan air ini pada lazimnya dikenal dengan tiga cara, yakni:
1. Pengolahan Lengkap atau Complete Treatment Process, yaitu air akan
mengalami pengolahan lengkap, baik fisika, kimiawi dan bakteriologik. Pada
pengolahan cara ini biasanya dilakukan terhadap air sungai yang kotor atau
keruh. Pengolahan lengkap dibagi dalam tingkat pengolahan yaitu:
A. Pengolahan fisik, yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk
mengurangi/menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan
Lumpur dan pasir serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam
air yang akan diolah.
B. Pengolahan kimia, yaitu suatu tingkat pengolahan dengan menggunakan
zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya
2. Pengolahan bakteriologis, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuh
bakteri-bakteri yang terkandung dalam air minum yakni dengan cara
membubuhkan desinfektan.
3. Pengolahan Sebagian atau Partial Treatment Process, misalnya diadakan
pengolahan kimiawi dan/atau pengolahan bakteriologik saja. Pengolahan ini
lazimnya dilakukan untuk mata air yang bersih atau air dari sumur yang dangkal
atau dalam.
2.2.2 Unit Pengolahan Air
Sistem Penyediaan Air Bersih Suatu sistem penyediaan air mampu
menyediakan air yang dapat diminum dalam jumlah yang cukup merupakan hal
penting bagi suatu kota besar yang modern. Dalam Pedoman Penyusunan Studi
Kelayakan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum pada Permen PU No.
18/PRT/M/2007 yang dimaksud meliputi:
1. Unit Air Baku
Unit air baku merupakan sarana dan prasarana pengambilan dan/atau penyedia
air baku, meliputi bangunan penampungan air, bangunan pengambilan/penyadapan,
peralatan pengukuran dan pemantauan, sistem pemompaan, dan/atau bangunan
pembawa serta kelengkapannya (Brafiadi, 2017). Bangunan penyadap air baku
9
sedapat mungkin dilakukan secara gravitasi, dilengkapi dengan saringan kasar yang
berfumgsi untuk menyaring sampah-sampah yang terbawa aliran. Ada beberapa
cara sistem pengambilan air antara lain:
-
Free intake
-
Broncaptering
-
Bendung
-
Pompa.
2. Unit Produksi
Sarana dan prasarana yang dapat digunakan untuk mengolah air baku menjadi
air minum melalui proses fisik, kimiawi, dan/atau biologi meliputi bangunan
pengolahan dan kelengkapannya, perangkat operasional, peralatan pengukuran dan
pemantauan, serta bangunan penampungan air minum.
3. Unit Distribusi
Dalam sistem distribusi air bersih terdiri dari reservoar distribusi dan jaringan
pipa distribusi. Reservoar Distribusi Reservoar distribusi merupakan tempat
penampungan air sementara yang menampung air disaat pemakaian lebih sedikit
dari suplai dan digunakan untuk menutupi kekurangan disaat pemakaian lebih besar
dari suplai. Reservoar distribusi biasanya berupa menara reservoar/tangka atau
ground reservoir. Reservoar distribusi umumnya berbentuk kotak dan bentuk bulat
atau kerucut biasanya dibuat untuk menambah nilai artistik sehingga enak
dipandang.
4. Unit Pelayanan
Merupakan sarana pusat untuk mengambil air minum langsung oleh masyarakat
yang terdiri dari sambungan rumah, hidran umum, dan hidran kebakaran (Nurmalia,
2019). Ada beberapa sistem penunjang lain yang berperan penting didalam
penyaluran atau distribusi ke berbagai wilayah, diantaranya sebagai berikut.
a) Sistem Jaringan Induk distribusi
Distribusi pada daerah permukiman yang digunakan adalah sistem
jaringan pipa.
Ada 3 (tiga) metode dalam jaringan pipa yaitu:
1. Sistem Cabang
10
2. Sistem Gridiron
3. Metode Melingkar (Loop)
b) Sistem Perpipaan Distribusi
Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil terdapat pada sistem
jaringan distribusi air minum. Sistem jaringan ini merupakan bagian yang
paling mahal dari suatu perusahaan air minum. Oleh karena itu harus dibuat
perencanaan yang teliti untuk mendapatkan sistem distribusi yang efisien.
Jumlah atau debit air yang disediakan tergantung pada jumlah penduduk dan
jenis industri yang dilayani. Perencanaan sistem distribusi air minum dari pipa
yang terbesar dan yang terkecil adalah sebagai berikut.
• Pipa Primer (Supply Main Pipe)
• Pipa sekunder (Arterial main pipe)
• Pipa Tersier
• Pipa Service (Service Connection).
c) Sistem Perlengkapan Pipa
Perlengkapan yang ada pada sistem transmisi perpipaan air bersih
antara lain wash out, berfungsi untuk penggelontor sedimen atau endapan yang
ada pada pipa, air valve, berfungsi untuk mengurangi tekanan pada pipa
sehingga pipa tidak pecah, blow off, gate valve, berfungsi untuk mengatur debit
aliran, dan pompa.
d) Jenis Pipa
Jenis-jenis pipa yang digunakan pada sistem transmisi dan distribusi
adalah cast iron, baja (streel) beton (concrete), asbestos cement dan plastik.
Perpipaan distribusi sedapat mungkin dipasang di dalam tanah. Hal ini untuk
mengurang kemungkinan rusaknya pipa secara fisik baik oleh tumbuhannya
pohon atau kerusakan fisik lainnya. Kedalaman penanaman pipa dihitung dari
permukaan tanah terhadap bagian atas pipa tergantung pada kondisi lapangan.
Untuk kondisi lapangan biasa ditentukan 50 cm, sedangkan pipa yang dipasang
di bawah jalan ditentukan 150 cm.
11
2.3
Proses Produksi Air Minum Dengan HFNF (Hollow Fiber Nano Filter)
A.
Pengolahan
Pengolahan dengan HFNF tidak memerlukan pretreatment khusus. Hanya
perlu dipastikan partikel-partikel solid dalam air dapat dihilangkan hingga
200micron sebelum pengolahan. Pada pengolahan ini dirancang pemasangan
screen filter di depan pengolahan HFNF. Screen filter yang digunakan
menggunakan sistem pencucian secara otomatis.
1. Pengaduk Cepat (Koagulasi)
Merupakan proses pencampuran bahan kimia (koagulan) dengan air
baku sehingga membentuk campuran yang homogen.
Bentuk Pengaduk Cepat atau Koagulasi
• Koagulator Tipe Hidrolis
Memanfaatkan perbedaan ketinggian untuk menciptakan turbulensi.
Turbulensi yang terjadi secara gravitasi dimanfaatkan untuk mencampur
bahan koagulan secara sempurna.
• Koagulator Tipe Mekanik
Memanfaatkan peralatan mekanik/impeler/turbin yang berputar
dengan motor listrik untuk menciptakan adukan turbelensi tinggi.
2. Pengaduk Lambat (Flokulasi)
Merupakan proses pembentukan flok yang besar agar dapat
diendapkan. Tipe/jenis flokulator Tipe Hidrolis dan Tipe Mekanis.
B.
Pengendapan (Sedimentasi)
Proses pemisahan padatan dan air berdasarkan perbedaan berat jenis dengan
cara pengendapan. Fungsi dari bangunan sedimentasi adalah untuk memisahkan
partikel yang terkandung di dalam air, yaitu:
a. Partikel terendapkan
b. Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna
c. Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardnesess (CaCO3), Besi dan
Mangan.
C.
Penyaringan (Filtrasi)
12
Proses memisahkan padatan dan supernatran melalui media penyaringan.
Fungsi dari bangunan filtrasi adalah untuk menyaring flok-flok halus yang masih
lolos dari sub unit sedimentasi media penyaringan menggunakan pasir silica dengan
media tunggal atau ganda. Jenis-jenis Filter:
•
Saringan Pasir Cepat, merupakan penyaringan partikel yang tidak didahului
oleh proses pengolahan kimiawi (koagulasi).
•
Saringan Pasir Lambat, merupakan jenis unit yang mampu menghasilkan
debit air yang lebih banyak, namun kurang efektif untuk mengatasi bau dan
rasa yang ada pada saringan.
•
Filter Karbon, berfungsi untuk menghilangkan bahan-bahan organic,
desinfeksi serta menghilangkan bau dan rasa yang disebabkan senyawasenyawa organik.
•
Filter Membran: filter menggunakan membrane, merupakan alternatif yang
digunakan untuk menggantikan filter pasir lambat.
D.
Desinfeksi
Proses mematikan bakteri pathogen dan memperlambat pertumbuhan lumut
dengan pembubuhan bahan kimia. Jenis desinfeksi terbagi menjadi 2 (dua) yaitu
secara kimiawi (berupa oksidator seperti chlorine, ozon dan kaporit) dan secara
fisik (seperti gelombang mikro dan sinar ultraviolet.
E.
Reservoir Produksi
Merupakan tempat menampung air bersih, pada sistem penyediaan air
minum. Fungsi utama dari reservoir adalah untuk menyeimbangkan antara debit
produksi dengan debit pemakaian air.
2.4
Alat - Alat Di Dalam Pengolahan Air Minum
A. Intake merupakan bangunan yang berfungsi untuk menyerap air baku yang
selanjutnya akan diolah dalam instalasi pengolahan air selanjutnya.
Biasanya menggunakan pompa dengan kapasitas tertentu dan bekerja
dengan mekanisme pengaturan jam kerja operasi. Apabila intake
pengolahan air minum tersebut berasal dari air permukaan (sungai), maka
harus memperhatikan beberapa hal dalam desainnya, yaitu:
13
•
Fluktuasi muka air sungai maksimum / minimum untuk patokan sistem
perpipaan pengambilannya agar tidak terlalu banyak lumpur yang
masuk ke bangunan sadap.
•
Sistem pengurasan lumpur yang masuk ke bangunan sadap.
•
Sistem pengaman terhadap benda-benda terapung yang mengalir deras,
•
Lokasi bangunan sadap terhadap alur sungai, yaitu apakah berada pada
arus yang lurus yang lurus atau yang berbelok.
B. Bak Equalisasi, berfungsi untuk menampung air sebelum dilakukan
pengolahan lebih lanjut. Bak Equalisasi ini dimaksudkan untuk menangkap
benda kasar yang mudah mengendap yang terkandung dalam air baku
seperti pasir atau dapat juga disebut partikel diskret. Penggunaan unit
Equalisasi selalu ditempatkan pada awal proses pengolahan air, sehingga
dapat
dicapai
penurunan
kekeruhan.
Equalisasi
merupakan
bak
pengendapan material pasir dan lain-lain yang tidak tersaring pada screen,
serta merupakan pengolahan fisik yang kedua.
C. Bak Koagulasi-Flokulasi, bak ini air yang mengandung bahan pencemar
akan dilakukan pengadukan cepat dan pengadukan lambat, agar terbentuk
flok-flok untuk memudahkan dalam pengolahan selanjutnya. Untuk dapat
membentuk flok - flok tersebut, pada bak ini ditambahkan koagulan untuk
mengikat partikel-partikel kecil yang mungkin terbawa oleh air. Selain itu
juga pada bak ini ditambahkan larutan kapur untuk menaikkan pH air.
Molekul bahan - bahan koagulan berkumpul membentuk gumpalangumpalan besar menyerupai bintang dan bersifat seperti sponge. Selama
proses flokulasi, partikel - partikel koloid dalam air akan menempel pada
sponge tersebut sehingga membentuk gumpalan.
D. Bak Sedimentasi, dimana proses fisik memisahkan antara padat cair dengan
cara gravitasi. Bak sedimentasi berfungsi mengendapkan flok dari
penganduk lambat yang ukuran, bentuk, dan beratnya berubah selama
pengendapan. Klasifikasi tergantung pada sifat pengendapan partikel dan
sifat flokulasi pada fluida. Efisiensi pengendapan menentukan pembebanan
ke filter, periode pencucian filter dan kualitas effluent filter. Sedangkan
14
pemisahan flok tergantung pada kedalaman bak dan kecepatan aliran
permukaan.
E. Proses filtrasi merupakan suatu proses pengolahan dengan cara mengalirkan
air melewati suatu media filter yang tersusun dari bahan butiran dengan
diameter dan teba tertentu. Dalam proses penanganan pengolahan, proses
filtrasi merupakan bagian dari pengolahan ketiga (tertiary treatment).
Dikenal berbagai macam filter yaitu, saringan pasir cepat, saringan pasir
lambat, saringan pasir bertekan (Adnan Fahrizal., 2020).
2.4.1 Struktur Perencanaan SPAM
a.
Tahap Perencanaan
Tahapan awal perencanaan merupakan serangkaian rencana dan tahap yang
dipersiapkan dan dilakukan selama proses pra kontruksi dan hingga tahap
kontruksi. Sebagaimana tertera pada Gambar 2.1 di bawah.
Gambar 2. 1 Diagram Tahapan Perencanaan SPAM
Sumber: Data Pribadi
15
b.
Kegiatan Perencanaan Secara Teknis
Kegiatan ini merupakan tahapan observasi dan lanjutan dari perencanaan
yang secara teknis tertera pada diagram gambar 2.2 di bawah ini.
Gambar 2. 2 Diagram Tahapan Kegiatan Perencanaan Secara Teknis
Sumber: Data Pribadi
c.
Diagram Alir Penyusunan Rencana Induk Sistem Penyediaan Air Minum
Tahapan ini menjelaskan tentang serangkaian proses dan tahapan yang
dilakukan selama proses pengelolaan air. Dari tahap pengolahan hingga distribusi.
Sebagaimana tertera pada gambar 2.1 di bawah.
16
Gambar 2. 3 Diagram Tahapan RISPAM
Sumber: Data Pribadi
BAB III
GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI
3.1
Umum
Gambaran umum wilayah perencanaan merupakan gambaran dan kondisi
dari suatu wilayah studi yang akan dilakukannya penelitian. Ditinjau baik secara
topografi, lingkungan, iklim dan hidrologi, data kependudukan, sosial ekonomi,
budaya, hingga kondisi eksisting saat ini. Wilayah yang menjadi pusat studi dalam
perencanaan pembangunan sistem penyediaan air minum skala Kecamatan adalah
Muara Dua, Kota Lhoksemawe. Informasi mengenai kondisi tata letak wilayah
secara geografis dan penduduk di wilyah perencanaan tersebut adalah sebagai
berikut.
•
Sebelah Utara
•
Sebelah Selatan : Kec. Blang Mangat
•
Sebelah Barat
: Kec. Muara Dua
•
Sebelah Timur
: Kec. Blang Mangat
: Selat Melaka
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.1 Peta Administrasi
Kecamatan Muara Dua.
3.2
Keadaan Daerah
Keadaan daerah dapat dilihat pada gambar dari keadaan topografi, hidrologi,
kondisi sungai dan mata air serta kualitasnya sebagai berikut:
3.2.1 Topografi
Kecamatan Muara Dua berada pada -7 sampai 393 meter di atas permukaan
laut. Titik terendah berada pada pemunkiman dengan ketinggian 7 m sedang titik
tertinggi berada pada pertengahan kecamata Muara Dua dengan ketinggian. Peta
Topografi kecamatan Muara Dua dapat dilihat pada Gambar 3.2.
3.2.2 Hidrololgi
Kecamatan Muara Dua dari segi hidrologinya, terdapat sungai Krueng Cunda,
Sungai Krueng Cunda yang di manfaatkan oleh masyarakat untuk kegiatan
pertanian, berkebun, dan kegitan rumah tangga sebagai sumber air bersih. Peta
17
18
hidrologi Kecamatan Muara Dua dapat dilihat pada Gambar 3.3. Sedangkan untuk
peta tata guna lahan dapat dilihat pada Gambar 3.4 dan Tabel 3.1.
Tabel 3. 1 Tata Guna Lahan
No
Tata Guna Lahan
1
Pemunkiman
2
Kebun
3
Ladang
4
Sawah
5
Bangunan Besar
6
Sungai
Sumber: Data Pribadi & Operasi Arcgis
19
Gambar 3. 1 Peta Administrasi Kecamatan Muara Dua, Kota Lhokseumawe
Sumber: Data Pribadi & Operasi Arcgis
20
Gambar 3. 2 Peta Topografi dan Garis Kontur Muara Dua, Kota Lhokseumawe
Sumber: Data Pribadi & Operasi Arcgis
21
Gambar 3. 3 Peta Tata Guna Lahan Muara Dua, Kota Lhokseumawe
Sumber: Data Pribadi & Operasi Arcgis
22
Gambar 3. 4 Peta Hidrologi (Das) Kecamatan Muara Dua, Kota Lhokseumawe
Sumber: Data Pribadi & Operasi Arcgis
23
3.2.3 Kondisi Sungai
Secara geografis lokasi penelitian berada pada kawasan Kota Lhokseumawe
yang berada pada posisi 04° 54’ – 05° 18’ Lintang Utara dan 96° 20’ – 97° 21’
Bujur Timur, yang diapit oleh Selat Malaka. Kota Lhokseumawe memiliki luas
wilayah 181,10 Km², yang secara administratif meliputi 3 kecamatan yaitu
Kecamatan Muara Dua, Kecamatan Banda Sakti, dan Kecamatan Muara Satu.
Hasil pengukuran terhadap Parameter kualitas air wilayah tersebut dapat
dilihat pada Tabel 3.2 meliputi : suhu 29 0 C -33 0 C, Saliniras 12ppt – 28ppt,
Dissolved Oxygen / DO 6,3 mg/l - 7,7 mg/l. C-organik 0.126 % - 3.73 % , pH 7,30
– 7,90 N total 1,4 - 3,6 mg/l (Ekamaida, 2017). Adapun tekstur subtract wilayah
memiliki tekstur substrat lempung berpasir, stasiun 2 dan 5 memiliki tekstur
subtract yaitu pasir.
Tabel 3. 2 Parameter Kualitas Air
No
ParameterKualitas
Kecamatan
Kecamatan
Air
Muara Dua
Banda Sakti
Kecamatan
Muara
Satu
1
Suhu
33
32
29
2
Salinitas DO
24
12
19
6,6
7,7
6,3
7,7
7,6
7,3
3
Oksigen Terlarut
PH
4
Derajat Keasaman
5
C Organic %
0,25 - 1,59
0,11 - 0,14
0,96 - 2,310
6
N Total %
0,08 - 0,11
0,06
0,09 - 0,13
7
Subtrat
Lempung
berpasir
Berpasir
Lempung
Berpasir
Sumber: Jurnal Pemberdayaan Masyarakat Melalui Usaha Pertambakan Berdasarkan Potensi
Kualitas Air Sungai Krueng Cunda Di Kota Lhokseumawe, Ekamaida (2017)
3.3
Proyeksi Penduduk
Proyeksi penduduk adalah perhitungan ilmiah berdasarkan asumsi tentang
kelahiran, kematian, dan migrasi yang membentuk laju pertumbuhan penduduk.
Ketiga faktor ini akan menentukan ukuran dan komposisi umur penduduk di masa
24
yang akan datang. Oleh Karena itu sibutuhkan proyeksi penduduk yang akan datang
untuk memperkirakan kebutuhan air yang akan digunakan sebagai gambaran
perancangan Sistem Penyedian Air Minum di Kecamatan Muara Dua. Penduduk
Kecamatan Muara Dua akan diproyeksikan 15 tahun sesuai dengan periode desain
yang direncanakan dengan menggunakan 4 metode proyeksi yaitu:
1. Metode Aritmatika
2. Metode Logaritma
3. Metode Geometri
4. Motode Least Square
Untuk
menentukan
metode
yang
terabit
dapat
digunakan
cara
membandingkan dari keempat metode tersebut, yaitu dengan melihat nilai
simpangan baku (s) yang paling kecil dan koefisien korelasi (R) yang mendekati 1
untuk masing-masing dari metode.
3.3.1 Metode aritmatika
Perhitungan dari proyeksi penduduk dengan mengguanakan metode
aritmatika untuk 10 tahun terakhir pada Kecamatan Muara Dua dari tahun 2012
sampai 2021 dapat dilihat pada Tabel 3.3 dan Grafik dapat dilihat pada Gambar
3.5.
25
Tabel 3. 3 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika
NO
Tahun
Xi
Penduduk
Yrata-
(Yi)
rata
Xi 2
Xi.Yi
Y'
(Yi - Y')
(Yi -Y' )2
(Yi-Yrata)
(Yi-Yrata)2
1
2012
46,649
1
46649
47262
-613
375524
-7195
51769464.01
2
2013
47,297
4
94594
48725
-1428
2037851
-6547
42864518.41
3
2014
50,576
9
151728
50187
389
151114
-3268
10680477.61
4
2015
52,184
`
16
208736
51650
534
285156
-1660
2755932.01
5
2016
53,766
53844.1
25
268830
53113
653
426757
-78
6099.61
6
2017
55,766
36
334596
54575
1191
1417370
1922
3693699.61
7
2018
57,150
49
400050
56038
1112
1236099
3306
10928974.81
8
2019
58,839
64
470712
57501
1338
1790422
4995
24949026.01
9
2020
55,934
81
503406
58964
-3030
9178880
2090
4367682.01
10
2021
60,280
100
602800
60426
-146
21433
6436
41420808.81
385
3082101
538441
0
16920607
55
538,441
Sumber: perhitungan
193436683
S
R
1371.16
0.955262
26
Aritmatika
70.000
Jumlah Penduduk
60.000
y = 1462,7x + 45799
R² = 1
50.000
40.000
30.000
Jumlah Penduduk
y = 1462,7x + 45799
R² = 0,9125
20.000
Aritmatika
Linear (Jumlah
Penduduk)
10.000
Linear (Aritmatika)
0
Tahun
Gambar 3. 5 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Aritmatika
Sumber: Perhitungan
Contoh Perhitungan :
b = n (Σ xiyi) – (Σ xi) (Σ yi) / n (Σ xi2) – (Σ xi)2
b = 10 (3082101) – (55) (538441) / 10 (385) – (55)2
b = 1462,73
a = (Σ yi) – b (Σ xi) / n
a = (538441) – 1462,73 (55) / 10
a = 45800
Maka: y’ = a+bx
y’ = 45800 + 1462,73 x
= 45800 + 1462,73 (1)
=
𝑆=√
𝑛( 𝑌𝑖 ) − (𝑌′ )2
𝑛 (𝑛 − 1)
𝑆=√
10 (16920607)
10 (10 − 1)
𝑆 = 1371,15
27
𝑅 = √1 −
(Σ (𝑌𝑖 − 𝑌 ′ )2 )
(Σ(𝑌𝑖 − 𝑌𝑟𝑎𝑡𝑎)2 )
𝑅 = √1 −
16920607
193436683
𝑅 = 0,96
3.3.2 Metode proyeksi Logaritma
Perhitungan proyeksi penduduk dengan menggunakan metode logaritma
untuk 10 tahun terakhihhr dari tahun 2012 sampai 2020 dapat dilihat pada Tabel
3.4 dan grafiknya pada Gambar 3.6.
28
Tabel 3. 4 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika
NO
Xi
Tahun
Penduduk
(Yi)
ln Xi
ln Xi2
Yi ln Xi
Y'
(Yi-Y')
(Yi-Y')2
Yratarata
(Yi-Yrata)
(Yi-Yrata)2
1
2012
46649
0.00
0.00
0
44749
1,900
3609284
-7195
51769464
2
2013
47297
0.69
0.48
32784
48923
-1,626
2643478
-6547
42864518
3
2014
50576
1.10
1.21
55563
51364
-788
621463
-3268
10680478
4
2015
52184
1.39
1.92
72342
53097
-913
832778
-1660
2755932
5
2016
53766
1.61
2.59
86533
54440
-674
454538
-78
6100
6
2017
55766
1.79
3.21
99919
55538
228
51976
1922
3693700
7
2018
57150
1.95
3.79
111209
56466
684
467562
3306
10928975
8
2019
58839
2.08
4.32
122352
57270
1569
2460958
4995
24949026
9
2020
55934
2.20
4.83
122900
57979
-2045
4183948
2090
4367682
10
2021
60280
2.30
5.30
138800
58614
1666
2775944
6436
41420809
538441
15.10
27.65
842402
538441
0
18101928
55
Sumber: Perhitungan
53,844
193436683
S
R
1418.21
0.95
29
Logaritma
70.000
Jumlah Penduduk
60.000
y = 1462,7x + 45799
R² = 0,9125
50.000
Jumlah Penduduk
40.000
Logaritma
30.000
20.000
y = 1387,4x + 46214
R² = 0,9057
Linear (Jumlah
Penduduk)
Linear (Logaritma)
10.000
0
Tahun
Gambar 3. 6 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Logaritma
Sumber: Perhitungan
Contoh Perhitungan:
b = n (Σ xiyi) – (Σ xi) (Σ yi) / n (Σ xi2) – (Σ xi)2
b = 10 (842,402) – (55) (538441) / 10 (2765) – (55)2
b = -1168,4
a = (Σ yi) – b (Σ xi) / n
a = (538441) – (-1168,4) (55) / 10
a = 544867
Maka: y’ = a+bx
y’ = -1168,4 + 544867 x
= -1168,8 + 544867 (1)
= 543698,6
𝑆=√
𝑛( 𝑌𝑖 ) − (𝑌′ )2
𝑛 (𝑛 − 1)
𝑆=√
10 (18101928)
10 (10 − 1)
𝑆 = 1418,21
30
𝑅 = √1 −
(Σ (𝑌𝑖 − 𝑌 ′ )2 )
(Σ(𝑌𝑖 − 𝑌𝑟𝑎𝑡𝑎)2 )
𝑅 = √1 −
18101928
193436683
𝑅 = 0,95
3.3.3 Metode Proyeksi Geometri
Perhitungan proyeksi penduduk dengan menggunakan metode geometri
untuk 10 tahun terakhir dari tahun 2012 sampai dengan 2021 dapat dilihat pada
Tabel 3.5 dan grafiknya pada Gambar 3.7 sebagai berikut:
31
Tabel 3. 5 Proyeksi Penduduk dengan Metode Geometri
NO
Tahun
Pendd (Yi)
ln Xi
ln Xi2
ln Yi
ln Xi ln Yi
Y'
(Yi - Y' )
(Yi - Y')2
1
2012
46649
0.00
0.00
10.75
0.00
45134
1,515
2
2013
47297
0.69
0.48
10.76
7.46
48864
3
2014
50576
1.10
1.21
10.83
11.90
4
2015
52184
1.39
1.92
10.86
5
2016
53766
1.61
2.59
6
2017
55766
1.79
7
2018
57150
8
2019
9
10
Xi
55
Yi-Yrata
(Yi-Yrata)2
229226
-7195
51769464
-1,567
2456435
-6547
42864518
51188
-612
374205
-3,268
10680478
15.06
52903
-719
516834
-1660
2755932
10.89
17.53
54273
-507
256842
-78
6100
3.21
10.93
19.58
55418
348
120852
1922
3693700
1.95
3.79
10.95
21.31
56406
744
553878
3306
10928975
58839
2.08
4.32
10.98
22.84
57275
1,564
2445125
4995
24949026
2020
55934
2.20
4.83
10.93
24.02
58053
-2,119
4491938
2090
4367682
2021
60280
2.30
5.30
11.01
25.34
58758
1,522
2315223
6436
41420809
538441
15.10
27.65
108.90
165.05
538273
168
15826558
0
193436683
Sumber: Perhitungan
Yrata-rata
53844
S
R
1325.97
0.96
32
Geometri
y = 1462,7x + 45799
R² = 0,9125
70.000
Jumlah Penduduk
60.000
50.000
40.000
y = 1388,1x + 46193
R² = 0,9271
30.000
Jumlah Pendudk
Geometri
20.000
Linear (Jumlah Pendudk)
10.000
Linear (Geometri)
0
Tahun
Gambar 3. 7 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Geometri
Sumber: Perhitungan
Contoh Perhitungan:
b = n (Σ In Xi x In yi) - (Σ in Xi x Σ In yi) / n (Σ In xi2) – (Σ In xi)2
b = 10 (165.05) – (15,10 x 108,90) / 10 (27,65) – (15,10)2
b = 0,12
In a
= Σ In yi – b (Σ In xi) / n
In a
= (108,90) – (0,12) (15,10) / 10
In a
= 10,70
Maka: y’ = EXP (In a + b In x)
y’ = Exp(10,70 - 0,12 In x)
𝑆=
𝑆=
(Σ Yi − Y ′ )2
𝑛
𝑛−1
2
√(Σ(𝑌𝑖 − 𝑌′) −
(168)2
10
10 − 1
√15826558 −
𝑆 = 1325,97
𝑅 = √1 −
(Σ (𝑌𝑖 − 𝑌 ′ )2 )
(Σ(𝑌𝑖 − 𝑌𝑟𝑎𝑡𝑎)2 )
33
𝑅 = √1 −
15826558
193436683
𝑅 = 0,95
3.3.4 Metode Proyeksi Least Square
Perhitunga proyeksi penduduk dengan menggunakan metode geometri
untuk 10 tahun terakhir tahun 2012 sampai 2021 dapat dilihat pada Tabel 3.6 dan
grafiknya pada Gambar 3.8.
34
Tabel 3. 6 Analisis Pertambuhan Penduduk dengan Metode Least Square
Tahun
Tahun ke
(Xi)
Jumlah
Penduduk
Xi.Yi
Xi²
a
b
x
Y'
Yi - Y'
(Yi - Y')^2
(Yi)
Yi-
(Yi-
Yrata
Yrata)^2
2012
1
46649
46649
1
45773.0 1460.4
-9 32629.73 14019.27 196540007.80 -7156
51208336
2013
2
47297
94594
4
45773.0 1460.4
-7 35550.45 11746.55 137981330.12 -6508
42354064
2014
3
50576
151728
9
45773.0 1460.4
-5 38471.18 12104.82 146526623.21 -3229
10426441
2015
4
52184
208736
16
45773.0 1460.4
-3 41391.91 10792.09 116469226.19 -1621
2627641
2015
5
53766
268830
25
45773.0 1460.4
-1 44312.64
9453.36
89366084.04
-39
1521
2017
6
55375
332250
36
45773.0 1460.4
1 47233.36
8141.64
66286242.68
1570
2464900
2018
7
57150
400050
49
45773.0 1460.4
3 50154.09
6995.91
48942744.01
3345
11189025
2019
8
58839
470712
64
45773.0 1460.4
5 53074.82
5764.18
33225792.03
5034
25341156
2020
9
55934
503406
81
45773.0 1460.4
7 55995.55
-61.55
3787.84
2129
4532641
2021
10
60280
602800
100 45773.0 1460.4
9 58916.27
1363.73
1859752.07
6475
41925625
Total
55
538050
3079755 385
Yrata
80320.00 837201590.00
53805
Sumber: Perhitungan
192071350
S
R
27668.04027 1.832704328
35
Least Square
70000
Jumlah Penduduk
60000
y = 1460,4x + 45773
R² = 0,916
50000
Jumlah Penduduk
40000
Least Square
30000
20000
y = 2920,7x + 29709
R² = 1
Linear (Jumlah
Penduduk)
Linear (Least Square)
10000
0
Tahun
Gambar 3. 8 Grafik Analisis Pertambahan Penduduk dengan Metode Least Square
Sumber: Perhitungan
Contoh Perhitungan:
Perhitungan konstanta Least Square
a =
(∑ 𝑦) (∑ x2 ) –(∑ x) (∑ xy)
𝑛(∑ 𝑥 2 )− (∑ 𝑥)2
(538050)(385) − (55)(3079755)
10(385) − (55)2
=
=
37762725
825
= 45773,0
Perhitungan koefisien arah garis gradient regresi linier
b =
n(∑ xy) –(∑ x) (∑ y)
n(∑ x2 )− (∑ x)2
=
(10)(3079755) − (55)(538050)
10 (385) − (55)2
36
=
1204800
825
= 1460,4
S
= (Yi-Y’)2 – ((Yi – Y’)/10 / (9)0,5
S
= (837201590) – ((80320/10)/(9)0,5
S
= 27668,04
R
= √1 − (Σ(𝑌𝑖−𝑌𝑟𝑎𝑡𝑎)2)
R
= √1 − (192071350)
R
= 1,83
2
(Σ (𝑌𝑖−𝑌 ′ ) )
(837201590)
3.3.5 Perbandingan Proyeksi Penduduk Kecamatan Muara Dua
Dari keempat metode proyeksu penduduk dapat diperoleh perbandingan
jumlah penduduk seperti terlihat pada Tabel 3.7 dan Gambar 3.9.
Tabel 3. 7 Proyeksi Jumlah Tahun 2012 - 2036
No
Proyeksi Penduduk
Tahun
Penduduk
Aritmatika
Logaritma
Least Square
Geometrik
1
2012
47262
44749
32630
45134
46649
2
2013
48725
48923
35550
48864
47297
3
2014
50187
51364
38471
51188
50576
4
2015
51650
53097
41392
52903
52184
5
2016
53113
54440
44313
54273
53766
6
2017
54575
55538
47233
55418
55766
7
2018
56038
56466
50154
56406
57150
8
2019
57501
57270
53075
57275
58839
9
2020
58964
57979
55996
58053
55934
10
2021
60426
58614
58916
58758
60280
11
2022
61889
59188
59404
12
2023
63352
59712
59999
13
2024
64815
60194
60551
14
2025
66277
60640
61068
15
2026
67740
61055
61552
16
2027
69203
61444
62009
37
17
2028
70666
61809
62441
18
2029
72128
62153
62852
19
2030
73591
62479
63242
20
2031
75054
62788
63615
21
2032
76516
63081
63971
22
2033
77979
63361
64313
23
2034
79442
63629
64642
24
2035
80905
63885
64958
25
2036
82367
64131
65262
Sumber: Perhitungan
38
Perbandingan Seluruh Proyeksi Penduduk
90.000
Jumlah Penduduk
80.000
Aritmatika
70.000
60.000
Logaritma
50.000
40.000
30.000
Geometri
20.000
10.000
Least Square
0
Tahun
Gambar 3. 9 Grafik Analisis Pertambahan Jumlah Penduduk dengan Seluruh Metode
Sumber: Data Pribadi
39
Untuk menemtukan proyeksi penduduk yang akan digunakan dipilih nilai S
yang terkecil dan nilai R mendekati 1. Pada Tabel 3.8 dapat dilihat perbandingan
nilai S dan R dari keempat metode tersebut.
Tabel 3. 8 Pemilihan Metode Terpilih
Metode
S
R
Aritmatik
1371.16
0.96
Logaritma
1418.21
0.95
Least Square
27688.04
1.8
Geometri
1325.97
0.96
Sumber: Perhitungan
Hasil dari jumlah proyeksi penduduk keempat metode yang dipakai adalah
metode Geometri karena memiliki R mendekati 1 dan S yang terkecil. Hasil
proyeksi penduduk yang dipakai, dapat dillihat bahwa metode Geometri memiliki
R sebesar 0,95. Maka metode proyeksi penduduk yang terpilih adalah metode
Geometri. Hasil proyeksi jumlah penduduk terpilih dapat dilihat pada Tabel 3.8
dan Gambar 3.10.
Tabel 3. 9 Hasil Proyeksi Jumlah Penduduk dengan Metode Terpilih
No
Tahun
Geometri
1
2012
45134
2
2013
48864
3
2014
51188
4
2015
52903
5
2016
54273
6
2017
55418
7
2018
56406
8
2019
57275
9
2020
58053
10
2021
58758
11
2022
59404
12
2023
59999
13
2024
60551
40
14
2025
61068
15
2026
61552
16
2027
62009
17
2028
62441
18
2029
62852
19
2030
63242
20
2031
63615
21
2032
63971
22
2033
64313
23
2034
64642
24
2035
64958
25
2036
65262
Sumber: Perhitungan
Metode Geometri
Jumlah Penduduk
80.000
70.000
Jumlah Penduduk
60.000
50.000
y = 686,4x + 50203
R² = 0,8909
40.000
30.000
Linear (Jumlah
Penduduk)
20.000
10.000
0
Tahun
Gambar 3. 10 Grafik Analisis Pertambahan Jumlah Penduduk dengan Metode Terpilih
Sumber: Perhitungan
41
BAB IV
RANCANGAN UMUM
Pada bab ini menjelaskan tentang rancangan umum tentang pengolahan air
minum yang akan dirancang pada Kecamatan Muara Dua, Kota Lhoksemawe
bertujuan untuk memberikan gambaran umum tentang bangunan pengolahan yang
digunakan pada proses pengolahannya. Bab ini terdiri dari beberapa sub bab, yaitu
sebagai berikut:
4.1
Sumber Air Baku dan Bangunan Penangkap Air
Air baku yang digunakan pada pengolahan air minum pada Kecamatan Muara
Dua, Kota Lhoksemawe berasal dari air permukaan (Surface Water Supply) yang
diambil dari Sungai Krueng Cunda. Penggunaan sumber air baku ini harus
mempertimbangkan beberapa aspek seperti aspek kualitas, kuantitas, kontinuitas
serta biaya yang dibutuhkan. Kemudian juga harus mempertimbangkan tentang
pemilihan bangunan penangkap air.
4.1.1 Sumber air baku
Kecamatan Muara Dua berada pada 7 – 393 meter di atas permukaan laut.
Titik terendah berada pada pemukiman dengan ketinggian 7 m sedang titik tertinggi
berada pada pertengahan Kecamatan Muara Dua dengan ketinggian 393.499.
Kecamatan Muara Dua hanya memiliki satu sumber air baku untuk PDAM yaitu
Sungai Krueng Cunda. Pemilihan sumber air baku yang akan digunakan harus
mempertimbangkan beberapa hal, meliputi kualitas, kuantitas, kontinuitas serta
biaya.
4.1.1.1 Aspek kualitas
Untuk menentukan kualitas air baku yang digunakan harus dilakukannya
pengujian laboratorium yang terdiri dari beberapa parameter yaitu parameter fisika,
kimia, biologi dan radioaktif. Hasil yang didapatkan dari uji coba laboratorium akan
dibandingkan dengan baku mutu air yang telah ditetapkan pada PP RI No. 22 tahun
2021 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Air dan PerMenKes RI
41
42
No. 492/MenKer/Per/IV/2010. Penjelasan yang lebih lanjut dapat dilihat pada
Tabel 4.1 dan Tabel 4.2
Tabel 4. 1 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PP.RI No 22 Tahun 2021
Parameter
Sungai Krueng
Baku Mutu PP RI No.
Cunda
22 Tahun 2021
Keterangan
Fisika
TDS
1800 mg/l
1000 mg/l
Tidak memenuhi
TSS
80 mg/l
40 mg/l
Tidak memenuhi
Bau
Tidak berbau
-
-
Warna
35 TCU
-
-
Kekeruhan
30 NTU
-
-
Suhu
25 C
Deviasi 3
Memenuhi
Kimia
DO
13 mg/l
6 mg/l
Tidak memenuhi
ph
8
6-9
Memenuhi
COD
45 mg/l
10 mg/l
Tidak memenuhi
BOD
6 mg/l
2 mg/l
Tidak memenuhi
Mangan
0,6 mg/l
0,4 mg/l
Tidak memenuhi
Kesadahan
500 mg/l
-
-
Besi
0,7 mg/l
0,3 mg/l
Tidak memenuhi
Nitrit
3 mg/l
0,06 mg/l
Tidak memenuhi
Sulfat
130 mg/l
300 mg/l
Memenuhi
Nitrat
15 mg/l
10 mg/l
Tidak memenuhi
Biologi
Zat
organik
Coliform
E.coli
7 mg/l
1200 jumlah/ 100
ml
160 jumlah/ 100
ml
-
-
1000 jumlah/100 ml
Tidak memenuhi
100 jumlah/100 ml
Tidak memenuhi
43
Tabel 4. 2 Parameter Sumber Air Sungai Krueng Cunda dan PP RI no. 22 Tahun 2021
Parameter
Sungai Krueng
Baku Mutu PP RI No.
Cunda
22 Tahun 2021
Keterangan
Fisika
TDS
1800 mg/l
500 mg/l
Tidak memenuhi
TSS
80 mg/l
-
-
Bau
Tidak berbau
Tidak berbau
Memenuhi
Warna
35 TCU
15 TCU
Tidak memenuhi
Kekeruhan
30 NTU
5 NTU
Tidak memenuhi
Suhu
25 C
Suhu udara±3
Memenuhi
Kimia
DO
13 mg/l
-
-
ph
8
6,5-8,5
Memenuhi
COD
45 mg/l
-
-
BOD
6 mg/l
-
-
Mangan
0,6 mg/l
0,4 mg/l
Tidak memenuhi
Kesadahan
500 mg/l
500 mg/l
Memenuhi
Besi
0,7 mg/l
0,3 mg/l
Tidak memenuhi
Nitrit
3 mg/l
3 mg/l
Memenuhi
Sulfat
130 mg/l
250 mg/l
Memenuhi
Nitrat
15 mg/l
50 mg/l
Memenuhi
Biologi
Zat
organik
Coliform
7 mg/l
1200 jumlah/ 100
ml
10
Tidak memenuhi
0
Tidak memenuhi
44
E.coli
160 jumlah/ 100
0
ml
Tidak memenuhi
4.1.1.2 Aspek kuantitas
Aspek kuantitas ditinjau melalui debit sumber air baku yang ada kemudian
dibandingkan dengan debit yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan
masyarakat sehari-hari. Untuk menentukan aspek kualitas air baku maka akan
terlebih dahulu ditentukan kebutuhan maksimumnya, lalu dikalikan dengan faktor
ketetapan yang berdasarkan Standar Kriteria Perencanaan Kebutuhan Air Domestik
oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum Tahun 2004
yaitu sebesar 1,1 – 1,7. Faktor ketetapan dalam menentukan debit maksimum
Kecamatan Muara Dua, Kota Lhoksemawe yang digunakan adalah sebesar 1,2.
Untuk perhitungan kebutuhan air masimum Kecamatan Muara Dua, Kota
Lhoksemawe adalah sebagai berikut:
Q = Qr x f
Dimana:
Q
= Debit maksimum
Qr
= Debit rata-rata pemakaian
F
= Faktor maksimum (dipakai 1,1)
Kebutuhan maksumum air minum
= Qr x f
= 0,097 m3/detik x 1,1
= 0,108 m3/detik
4.1.1.3 Aspek kontinuitas
Berdasarkan aspek kontinuitas, debit sumber air yang dipakai dapat
memenuhi aspek kontinuitas karena kebutuhan masyarakat dapat dipenuhi oleh
debit sumber air baku. Debit dari Sungai Krueng Cunda dapat digunakan untuk
kontinuitas secara keberlanjutan untuk waktu yang akan datang.
45
4.1.1.3 Aspek biaya
Krueng Cunda terletak didekat pemukiman warga sehingga biaya yang
digunakan untuk mendistribusikan air ke pelanggan akan lebih murah. Sungai
Krueng Cunda juga tergolong bersih, dengan demikian unit pengolahan air yang
dibutuhkan lebih sedikit sehingga biaya yang dibutuhkan juga lebih kecil. Akan
tetapi Sungai Krueng Cunda memiliki salinitas yang tinggi, dengan demikian akan
dibutuhkan biaya untuk proses desalinasi untuk menurunkan kadar salinitasnya.
4.1.1.4 Pemilihan Sumber Air Baku
Berdasarkan kualitas sumber air baku pada Kecamatan Muara Dua, Kota
Lhoksemawe yang telah dianalisis dengan ketentuan pada PP RI No. 22 tahun 2021
dan PerMenKes RI No. 492/MenKer/Per/IV/2010 untuk baku mutu air minum,
maka
diperlukannya
pengelohan
terlebih
dahulu
sebelum
air
tersebut
didistribusikan kepada masyarakat. Unit pengolahan yang tepat untuk memenuhi
baku mutu ai rminum yang sesuai dengan PP RI No. 22 tahun 2021 dan PerMenKes
RI No. 492/MenKer/Per/IV/2010 dapat dilihat pada Tabel 4.3 di awah ini:
Tabel 4. 3 Parameter PerMenKes RI No.492 Tahun 2010
Parameter
Sungai
PerMenKes RI
Krueng
No.492/2010
Cunda
Kelas 1
Keterangan
Pengolahan
Fisika
TDS
1800 mg/l
500 mg/l
Tidak
memenuhi
Prasedimentasi,
Koagolasi-Plokulasi,
Sedimantasi, Filtrasi
TSS
80 mg/l
-
-
-
Bau
Tidak berbau
Tidak berbau
Memenuhi
-
Warna
35 TCU
15 TCU
Tidak
Prasedimentasi,
memenuhi
Koagulasi-Flokulasi
Kekeruhan
30 NTU
5 NTU
Tidak
memenuhi
Prasedimentasi,
Koagulasi-Flokulasi,
Filtrasi
46
Suhu
25 C
Suhu udara±3
Memenuhi
-
Kimia
DO
13 mg/l
-
-
-
Ph
8
6,5-8,5
Memenuhi
-
COD
45 mg/l
-
-
-
BOD
6 mg/l
-
-
-
Mangan
0,6 mg/l
0,4 mg/l
Kesadahan
500 mg/l
500 mg/l
Besi
0,7 mg/l
0,3 mg/l
Nitrit
3 mg/l
Sulfat
Nitrat
Tidak
memenuhi
Koagulasi
Memenuhi
-
Tidak
memenuhi
Koagulasi
3 mg/l
Memenuhi
-
130 mg/l
250 mg/l
Memenuhi
-
15 mg/l
50 mg/l
Memenuhi
-
Biologi
Zat
organik
Coliform
E.coli
7 mg/l
1200 jumlah/
100 ml
160 jumlah/
100 ml
10
0
0
Memenuhi
Tidak
memenuhi
Tidak
memenuhi
Koagulasi-Flokulasi,
Desinfeksi
Desinfeksi
Desinfeksi
4.1.1.5 Bangunan penangkap air
Bangunan penangkap air yang digunakan adalah intake. Intake yang akan
digunakan adalah river intake yang memiki fungsi utama sebagai penangkap air
dari sumber air untuk diolah dalam instalasi pengolahan air bersih. River intake
lebih ekonomis untuk air sungai yang memiliki level permukaan air musim hujan
dan musim kemarau yang cukup tinggi.
47
4.2
Pengolahan Air Minum
Pengolahan air minum ini dilakukan untuk menghasilkan air minum yang
sesuai dengan baku mutu yang telah ditentukan. Pengolahan yang tepat untuk
sumber air baku di Kecamatan Muara Dua, Kota Lhokseumawe adalah bangunan
intake, prasedimentasi, mixing (koagulasi-flokulasi), sedimentasi, filtrasi (saringan
pasir cepat dan desinfeksi), reservoir
4.2.1 Perbandingan kualitas air baku dengan peraturan
Hasil analisis laboratorium kualitas air baku akan dibandingakan dengan
PerMenKes RI No. 492/MenKer/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas air
Minum, hasil analisis tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.4 dibawah ini:
Tabel 4. 4 Perbandingan Kualitas Air dari PerMenKes RI No. 492 Tahun 2010
Sungai
Parameter
Krueng
Cunda
PerMenKes
RI
No.492/2010
Keterangan
Pengolahan
%
Penyisihan
Kelas 1
Fisika
Prasedimentasi,
TDS
1800
mg/l
500 mg/l
Tidak
memenuhi
KoagolasiPlokulasi,
72,22%
Sedimantasi,
Filtrasi
TSS
Bau
Warna
Kekeruhan
80 mg/l
-
Tidak
Tidak
berbau
berbau
35 TCU
30 NTU
15 TCU
5 NTU
-
-
-
Memenuhi
-
-
Tidak
memenuhi
Tidak
memenuhi
Prasedimentasi,
Koagulasi-
57,14%
Flokulasi
Prasedimentasi,
KoagulasiFlokulasi
83,33%
48
Suhu
25 C
-
Memenuhi
-
-
Kimia
DO
13 mg/l
-
-
-
-
ph
8
6,5-8,5
Memenuhi
-
-
COD
45 mg/l
-
-
-
-
BOD
6 mg/l
-
-
-
-
Mangan
0,6 mg/l
0,4 mg/l
Koalgulasi
33,33%
Kesadahan
500 mg/l
500 mg/l
-
-
Besi
0,7 mg/l
0,3 mg/l
Koalgulasi
57,14%
Nitrit
3 mg/l
3 mg/l
Memenuhi
-
-
Sulfat
130 mg/l
250 mg/l
Memenuhi
-
-
Nitrat
15 mg/l
50 mg/l
Memenuhi
-
-
Tidak
memenuhi
Memenuhi
Tidak
memenuhi
Biologi
Zat
organik
7 mg/l
10
1200
Coliform
jumlah/
0
100 ml
160
E.coli
jumlah/
0
100 ml
Memenuhi
Tidak
memenuhi
Tidak
memenuhi
Desinfeksi
Desinfeksi
100%
Desinfeksi
100%
Bersadarkan hasil analisis pada Tabel 4.4 dapat dinyatakan bahwa TDS,
Warna, Kekeruhan, kandungan Mangan, Besi, Coliform dan E.coli melebihi baku
mutu
air
minum
yang
telah
ditetapkan
oleh
PerMenKes
RI
No.
492/MenKer/Per/IV/2010. Dengan demikian dapat di Tarik kesimpulan bahwa air
air baku yang digunakan belum memenuhi standar yang telah ditetapkan, jadi
diperlukannya pengolahan lanjutan agar air yang didistribusikan layak untuk
dikonsumsi dan baik untuk kesehatan masyarakat.
49
Langkah awal yang dilakukan adalah melakukan uji coba dilaboratorium
untuk memntukan pengolahan apa saja yang akan digunakan sebelum diterapkan
dilapangan. Setelah dilakukan uji coba laboratorium dan didapatkan hasil olahan
telah memenuhi baku mutu air minum sehingga pengolahan yang akan digunakan
dilapangan adalah pengolahan lengkap karena air baku yang digunakan belum
memenuhi baku mutu air minum baik dari parameter fisika, kimia dan biologi
4.2.2 Alternatif unit pengolahan
Pemilihan alternatif pengolahan lebih ditekankan pada unit filtrasi karena unit
filtrasi merupakan salah satu unit pengolahan yang lengkap. Berikut ini adalah
beberapa alternatif pengolahan yang dapat diterapkan:
1.
Alternatif 1
Unit pengolahan yang dapat digunakan pada alternatif pertama adalah
bangunan intake, prasedimentasi, mixing (koagulasi-flokulasi), sedimentasi, filtrasi
(saringan pasir cepat), desinfeksi dan reservoir. Adapun keuntungan yang
didapatkan adalah sebagai berikut:
a.
Proses prasedimentasi adalah pengolahan aal dalam pengolahan air bersih.
Proses ini berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel diskrit seperti pasir,
kotoran yang terbawa oleh air, dan za-zat padat lainnya.
b.
Mixing (koagulasi-flokulasi). Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan
kimia ke dalam air dengan maksud agarpartikel-partikel yang susah
mengendap dalam air mengalami destabilisasi dan berikatan membentuk flok.
Flokulasi adalah pengadukan lambat yang bergerak secara terus menerus
untuk membentuk flok yang lebih besar sebelum menuju bak sedimentasi.
c.
Proses sedimentasi adalah proses yang digunakan untuk mengendapkan flokflok yang telah terbentuk pada proses koagulasi dan flokulasi agar air menjadi
jernih dan bersih.
d.
Proses filtrasi dilakukan untuk menyaring partiker halus untuk mengurangi
kekeruhan air. Unit filtrasi yang digunakan adalah saringan pasir cepat
sehingga mampu kadar besi yang berlebihan dalam air.
50
e.
Proses desinfeksi adalah proses penambahan klorin ke dalam air yang
berguna sebagai pembunuh mikroorganisme pathogen yang terdapat di dalam
air sehingga air yang dihasilkan terjamin kualitasnya.
f.
Reservoir adalah tempat penampungan air bersih yang telah diolah
Kekurangan:
a.
Proses filtrasi menggunakan saringan pasir cepat (SPC), hal ini
memungkinkan terjadinya penyumbatan (clogging)
Gambar 4. 1 Alternatif 1 Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara Dua
2.
Alternatif 2
Pada pengolahan air minum alternatif II akan digunakannya unit pengolahan
seperti intake, koagulasi dan flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi. Adapun
keuntungan yang didapatkan adalah sebagai berikut:
a.
Koagulasi-flokulasi sebagai proses yang dapat menurunkan kadar TDS, TSS
dan kekeruhan yang tinggi pada air yang diolah
b.
Proses sedimentasi digunakan untuk mengendapkan flok-flok yang telah
terbentuk pada proses koagulasi-flokulasi
c.
Pada proses fitrasi digunakannya saringan pasir cepat sehingga partikel yang
halus dapat disaring untuk mengurangi tingkat kekeruhan. Penggunaan
saringan pasir lambat dikarenakan beban pengolahannya tidak terlalu besar
setelah adanya pengolahan sebelumnya dan waktu yang dibutuhlan relatif
singkat
d.
Proses desinfeksi yaitu proses penambahan klorin pada air yang telah melalui
pengolahan yang berfungsi untuk mengurangi kandungan mangan dan besi di
51
dalam air serta untuk membunuh mikroorganisma pathogen yang berbahaya
bagi kesehatan dan air yang dihasilkan terjamin kualitasnya.
Kekurangan:
a.
Proses filtrasi menggunakan saringan pasir cepat (SPC), hal ini
memungkinkan terjadinya penyumbatan (clogging)
Gambar 4. 2 Alternatif 2 Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara Dua
3.
Alternatif III
Alternatif III yang dapat digunakan pada pengolahan air minum Kecamatan
Muara Dua adalah dengan menggunakan intake, aerasi, koagulasi-flokulasi, filtrasi,
desinfeksi, dan reservoir. Adapaun keuntungan yang didapatka adalah sebagai
berikut:
a.
Aerasi adalah proses pemaksimalan kontak air dengan udara yang bertujuan
untuk menambah oksigen sehingga semakin bertambahnya injeksi udara ke
dalam air baku akan semakin memaksimalkan terjadinya kontak air dengan
udara sehingga oksigen terlarut semakin banyak.
b.
Koagulasi-flokulasi dilakukan untuk menurunkan kadar TDS, TSS kan
kekeruhan yang tinggi pada air baku
c.
Filtrasi digunakan untuk menghilangkan partikel kotoran-kotoran halus di
dalam air, filtrasi ini menggunakan unit saringan pasir cepat karena unit ini
hanya akan memaksimalkan pengisihan kotoran panya unit pengolahan
sebelumnya
d.
Prose desinfeksi adalah proses penambahan klorin ke dalam air yang telah
diolah yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme pathogen di dalam
air agar air yang dihasilkan memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan
52
Kekurangan:
a.
Proses filtrasi menggunakan saringan pasir cepat (SPC), hal ini
memungkinkan terjadinya penyumbatan (clogging)
Gambar 4. 3 Alternatif 3 Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara Dua
4.3
Sistem Pengolahan Terpilih
Air baku dari Sungai Krueng Cunda memiliki TDS, Warna, Kekeruhan,
kandungan Mangan, Besi, Coliform dan E.coli melebihi baku mutu air minum yang
telah ditetapkan oleh PerMenKes RI No. 492/MenKer/Per/IV/2010, maka
alternative yang dapat diambil adalah dengan mengolah terlebih dahulu sebelum di
distribusikan kepada pelanggan. Alternatif yang sesuai dengan kebutuhan Sungai
Krueng Cunda adalah alternatif I dengan unit pengolahan prasedimentasi, mixing
(koagulasi-flokulasi), sedimentasi, filtrasi (saringan pasir cepat dan desinfeksi),
reservoir. Berikut penjelasan mengenai unit pengolahan yang terpilih:
a.
Prasedimentasi merupakan proses pengendapan partikel-partikel yang lebih
besar seperti pasir, lempung, dan zat-zat lain yang padat yang dapat
mengendap hanya dengan bantuan gravitasi.
b.
Koagulasi merupakan proses penambahan bahan kimia ke dalam air dengan
maksud agar partikel-partikel yang susah mengendap dalam air mengalami
destabilisasi dan berikatan membentuk flok.
c.
Flokulasi adalah pengadukan lambat yang bergerak secara terus menerus
untuk membentuk flok yang lebih besar sebelum menuju bak sedimentasi.
53
d.
Sedimentasi merupakan prosen untuk pengendapan flok-flok yang telah
terbentuk pada unit pengolahan sebelumnya yang bertujuan untuk
penjernihan air sehingga air sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan
e.
Pada proses filtrasi akan menghilangkan pencemar yang berda didalam air
dan mampu mengurangi kadar pencemar sehingga air dapat diminum
Desinfeksi adalah proses penambahan klorin ke dalam air yang berguna
sebagai pembunuh mikroorganisme pathogen yang terdapat di dalam air
sehingga air yang dihasilkan terjamin kualitasnya.
Gambar 4. 4 Sistem Pengolahan Terpilih Alternatif 1 Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara
Dua
54
BAB V
DETAIL DESIGN
5.1
Kebutuhan Maksimum
Sumber air baku yang digunakan untuk melayani sistem penyediaan air
minum perpipaan PDAM Kecamatan Muara Dua Kota Lhoksemawe berasal dari
air permukaan yaitu dari sungai Krueng Cunda. Nilai faktor maksimum berdasarkan
Direktirat Jendral Cipta Karya Departemen Pekerjaan umum adalah sebesar 1,1 –
1,7, sedangkan yang digunakan adalah 1,1, maka kebutuhan Kecamatan Muara Dua
adalah sebagai berikut:
Qmax
= Qr x fmd
= 0,097 m3/det x 1,1
= 0,108 m3/det
Perencanaan pengaliran air baku ke instalasi pengolahan adalah dengan cara
dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Bangunan penangkap air yang
digunakan adalah river intake. Alternative terpilih untuk pengolahan air baku
adalah alternatif I dengan unit pengolahan adalah sebagai berikut: prasedimentasi,
koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi. Air yang telah melalui unit
pengolahan akan dialirkan ke reservoir. Untuk unit pengolahan yang lebih jelas
dapat dilihat pada Gambar 5.1 dibawah ini.
Gambar 5. 1 Sistem Pengolahan Terpilih Alternatif 1 Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara
Dua
5.2
Bangunan Penangkap Air
Bangunan intake adalah suatu bangunan yang berfungsi sebangai penyadap
aliran sungai, mengatur pemasukan air sesuai dengan keperluan pengolahan atau
54
55
suplai air bersih air bersih. Intake yang direncanakan pada perencanaan ini adalah
intake yang terdiri dari, yaitu pintu air, bar screen, saluran pembawa dan bak
pengumpul. Untuk dimensi bangunan intake yang lebih jelas dapat dilihat pada data
dibawah ini:
1.
2.
3.
4.
Pintu Air
Luas Penampang Saluran
= 0,270 m2
Diameter Saluran
= 0,367 m
Lebar Saluran
= 0,734 m
Bar Screen
Lebar Saluran
= 0,734 m
Tinggi Saluran
= 0,113 m
Jarak Antar Bukaan
= 0,06 m
Jumlah batang
= 8 buah
Panjang saluran
= 0,574 m
Saluran Pembawa
Luas Penampang saluran
= 0,36 m2
Tinggi saluran
= 0,424 m2
Lebar saluran
= 0,848 m2
Panjang Saluran
=4m
Kedalaman Saluran
= 0,08196 m
Jari-jari Hidrolis
= 0,211 m
Kemiringan saluran
= 0,00076
Headloss saluran pembawa
= 0,00304 m
Bak Penampung
Panjang
= 3,05 m
Lebar
= 1,35 m
Tinggi
=1,3 m
Luas
= 4,12 m2
Untuk lebih jelas mengenai perhitungan bak penampung dapat dilihat langsung
pada Lampiran C.
56
5.3
Sistem Transmisi
Sistem transmisi ini dibangun satu tahap dengan kapasitas 0,108 m 3/detik
dengan sistem pada saluran transmisi yang digunakan adalah sistem gravitasi.
Perhitungan sistem transmisi yang lebih lengkap dan jelas dapat dapat dilihat pada
Lampiran C.
5.4
Unit Pengolahan Air Minum
5.4.1 Prasedimentasi
Berikut adalah dimensi dari unit pengolahan prasedimentasi:
1.
2.
Dimensi ruang pengendapan
a. Panjang
=8m
b. Lebar
=4m
c. Tinggi + freeboard
= 2,5 m
d. Diameter pipa inlet utama
= 400 mm
e. Diameter pipa inlet cabang
= 400 mm
f. Diameter pipa outlet utama
= 400 mm
g. Diameter pipa outlet cabang
= 300 mm
Flume/Zona inlet
a. Panjang
=8m
b. Lebar
=4m
c. Tinggi
= 1,75 m
d. Orifice:
3.
1) Diameter
= 400 mm
2) Jarak antar orifice
= 1,1 m
3) Jarak antar orifice dg dinding
= 0,55 m
Ruang lumpur
a. Panjang
=8m
b. Lebar
=4m
c. Tinggi
=2m
d. Diameter pipa
= 400 m
Untuk perhitungan yang lebih jelas mengenai Prasedimentasi dapat dilihat pada
Lampiran C.
57
5.4.2 Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi
Koagulasi pada pengolahan air minum bertujuan untuk mengurangi kekeruhan,
warna dan bau, zat organik dalam air yang mempengaruhi kualitas air. Adapun
kriteria desain yang digunakan pada unit koagulasi adalah sebagai berikut:
1.
Jumlah bak
= 2 bak
2.
Lebar
= 0,080 m
3.
Panjang
= 0,16 m
4.
Tinggi bak
= 4,5 m
5.
Debit bak
= 0,054 m3/dtk
Koagulan
Koagulan adalah bahan kimia yang digunakan untuk membantu proses destabilisasi
koloid yang terdapat di dalam air
1.
Konsentasi Al2(SO4)3
= 30 mg/l
2.
Jumlah koagulan
= 9,720 kg
3.
Total koagulan
= 9,81 kg/bak
4.
Luas bak pelarut
= 3 m2
5.
Diameter bak pelarut
= 1,955 m
6.
Tinggi bak pelarut
=1,5 m
Flokulasi
Flokulasi adalah suatu proses penggumpalan partikel-partikel terdestabilisasi
menjadi flok dengan ukuran besar yang dapat dipisahkan dan dihilangkan unit
pengolahan selanjutnya.
1.
Lebar tiap bak = 6,6 m
2.
Stage I,II,III
3.
Panjang
= 2,454 m
Lebar
= 6,6 m
Tinggi
=4m
Jumlah Baffle
Stage 1
= 10 buah
Stage 2
= 34 buah
58
Stage 3
4.
5.
= 8 buah
Jarak antar Baffle
Stage 1
= 0,245 m
Stage 2
= 0,072 m
Stage 3
= 0,306 m
Headloss
Stage 1
= 0,029 m
Stage 2
= 0,017 m
Stage 3
= 8,997 m
5.4.3 Sedimentasi
Sedimentasi adalah suatu pengolahan pada air minum yang bertujuan untuk
mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk pada unit flokulasi sehingga
meringankan beban dan menghindari penymbatan pada unit pengolahan filtrasi.
Proses pengendapan ditingkatkan dengan menggunakan tube settler dari bahan
fiber glass. Perencanaan bak sedimentasi ini terdiri dari 2 bak dengan kapasitas
masing-masing bak 0,054 m3/detik. Unit sedimentasi pada perencanaan terdiri dari
bak pengendap, ruangan lumpur, pipa penguras, pipa inlet, outlet saluran pelimpah,
V-notch, saluran pengumpul dan saluran outlet.
Berikut data perencanaan sedimentasi:
1.
2.
3.
Dimensi bak pengendap
a. Panjang
= 29 m
b. Lebar
=6m
c. Tinggi
= 4,5 m
Dimensi tube settler
a. Panjang
= 8,289 m
b. Lebar
= 2,763 m
c. Jari-jari hidrolis
= 0,025 m
d. Jumlah tube settler total
= 6.864 buah
Ruang lumpur
a. Panjang ruang lumpur
=6m
b. Lebar ruang lumpur
=6m
59
4.
Pipa penguras
Diameter pipa (GIP)
5.
= 100 m2
Zona Inlet
a. Panjang flume
=6m
b. Lebar flume
= 0,771 m
c. Tinggi flume
= 0,7 m
d. Diameter pipa inlet cabang = 500 mm
e. Diameter pipa inlet utama = 500 mm
6.
Outlet
a. Dimensi saluran pelimpah
Jumlah saluran pelimpah
= 7 buah
Panjang saluran pelimpah = 38 m
b. V-notch
Jumlah seluruh V-notch
= 168 buah
Tinggi air pada V-notch
= 0,064 m
c. Saluran pengumpul
Panjang saluran pengumpul = 6,6 m
Tinggi saluran pengumpul = 0,108
d. Ruang dimensi pengumpul
Panjang ruang pengumpul = 12 m
Tinggi saluran pengumpul = 1 m
e. Dimensi saluran outlet
Diameter pipa inlet = diameter pipa outlet = 300 mm
Untuk perhitungan yang lebih jelas mengenai unit pengolahan sedimentasi dapat
dilihat pada Lampiran C.
5.4.4 Filtrasi (Saringan Pasir Cepat)
Unit filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dalam air
menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lainnya untuk
menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid.
Media filter yang digunakan adalah antrasit dan pasir, serta kerikil yang berguna
sebagai media penyangga.
60
Berikut adalah dimensi perencanaan unit filtrasi:
a.
b.
c.
Dimensi bak
1) Panjang
= 5,5 m
2) Lebar
=3m
Inlet
1) Diameter pipa utama
= GIP DN 400 mm
2) Diameter pipa cabang
= GIP DN 225 mm
Underdrain
1) Pipa manifold
= 600 mm
2) Pipa lateral
= 110 mm
3) Panjang pipa lateral
= 1,217 m
4) Jumlah pipa lateral
= 18 buah
Jumlah orifice tiap lateral = 5 lubang
d.
Jarak antar orifice
= 0,2434 m
Jumlah orifice total
= 150 lubang
Outlet
•
Bak pengumpul
Panjang
=5m
Lebar
= 1,5 m
Tinggi
=3m
Untuk lebih jelas mengenai unit pengolahan filtrasi dapat dilihat pada Lampiran
C.
5.4.5 Desinfeksi
Desinfeksi adalah proses menghilangkan sebagian besar atau semua
mikroorganisme patogen yang berada didalam air sehingga air layak untuk
dikonsumsi.
Dimensi unit desinfeksi adalah sebagai berikut:
1.
Diameter bak pelarut
= 1,6 m
2.
Tinggi bak
=1m
3.
Diameter pipa penguras
= 80 mm
4.
Head pompa
= 1,3 m
61
5.
Diameter impeller
= 0,8 m
6.
Tinggi impeller
= 0,325 m
7.
Lebar impeller blade
=0,16 m
8.
Panjang impeller blade
= 0,16 m
9.
Diameter central disk
= 0,533 m
Untuk perhitungan yang lebih jelas tentang desinfeksi dapat dilihat pada Lampiran
C.
5.4.6 Reservoir
Bangunan reservoir mempunyai kapasitas 0,108 m3 untuk satu tahap
produksi air. Bangunan reservoir dilengkapi dengan aksesoris perpipaan seperti:
pipa inlet, outlet, drain, overflow, dan water meter untuk mengukur debit air yang
dialirkan pada jaringan distribusi.
Dimensi untuk bangunan reservoir adalah sebagai berikut:
a.
b.
c.
d.
Dimensi bak
Panjang
= 10,5 m
Lebar
= 3,5 m
Tinggi
=5m
Inlet
Pipa utama
= GIP DN 400 mm
Pipa cabang
= GIP DN 225 mm
Outlet
Pipa utama
= GIP DN 400 mm
Pipa cabang
= GIP DN 225 mm
Overflow dan penguras = GIP DN 400 mm
Untuk perhitungan yang lebih jelas dapat dilihat pada Lampiran C.
5.5
Operasional dan Pemeliharaan Bangunan Pengolahan Air Minum
Bangunan pengolahan air minum perlu dilakukan pengoperasian untuk
memastikan bahwa setiap unit yang ada dalam rangkaian bangunan pengolahan
air minum dapat beroperasi dengan baik sesuai dengan desain. Selain
pengoperasian, bangunan pengolahan air minum juga memerlukan pemeliharaan.
Pemeliharaan tersebut bertujuan agar setiap unit pengolahan air minum dapat
62
bekerja dengan baik dan memenuhi umur atau periode desain unit yang
direncanakan oleh perancang desain pengolahan air minum tersebut. Berikut
merupakan operasional dan pemeliharan unit-unit pengolahan air minum yang ada
pada desain tugas besar kali ini (PERMEN PUPR 26, 2014):
1.
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Broncaptering
Prosedur Opersional Standar Pengeporasian Broncaptering digunakna untuk
mengoperasikan bangunan Broncaptering dalam menangkap air baku dari sumber
yang akan memenuhi kebuthuna air minum.
a.
Pengoperasian Broncaptering
•
Persiapan pengeporasian system pengolahan air minum dilakukan sebagai
berikut:
•
Buka katup Outlet sesuai dengan kebutuhan air hingga bak penampung
(Resevoir) terisi.
•
Buka katup penguras agar kotoran yang terdapat di dalam bak penangkap air
dan bak penampung terisi penuh.
Pelaksanaan pengeperasiaan system pengolhan air minum dilakukan sebagai
berikut:
•
Lakukan penegecekan pada setiap bagian bak penampung terhadap
kebocoran, jika tidak ada kebocoran maka bak dapat dioperasikan.
•
Buka katup untuk daerah pelayanan.
•
Gunakan pompa untuk daerah layanan yang elevasinya lebih tinggi dari
pengolahan air minum.
b.
Pemeliharaan Broncaptering
Pemeliharaan Perlindungan Mata Air yang dapat dilakukan setiap hari atau minggu
yaitu:
•
Bersihkan bangunana penangkap air dari sampah, daun, lumut.
•
Periksa bangunan penangkap air terhadap kerusakan, jika terjadi kerusakan
segera perbaiki.
•
Bersihkan katub/valve dari tanah atau kotoran dan pemeriksaan terhadap
kerusakan dan kebocoran, jika terjadi kerusakan segera diganti.
63
•
Bersihkan kotoran dari sekitar banguanan bak penampung, cek bangunan dan
perlengkapan terhadap kerusakan.
•
Bersihkan rumah katup/ box valve dari tanah dan kotoran.
•
Bersihkan lubang kontrol dari kotoran dan cek terhadap kerusakan.
Pemeliharaan.
Perlindungan Mata Air yang dapat dilakukan bulanan atau tahunan adalah:
•
Periksa dan jaga sekitar radius 100 meter dari bangunan penangkap air dari
pencemaran atau kotoran dan kerusakan lingkungan.
•
Bersihkan bangunan bagian dalam penangkap air bila terjadi penyumbatan.
•
Periksa dan bersihkan pipa peluap dari lumut sehingga tidak terjadi
penyumbatan.
•
Bersihkan bangunan bak penampung dari lumut dan rumput, cat dan perbaiki
dan ganti bangunan pelengkap bila terjadi kerusakan.
2.
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Prasedimentasi
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Prasedimentasi digunakan
untuk mengoperasikan bangunan prasedimentasi apabila TDS melebihi dari 500
mg/L agar TDS menurun dan memenuhi standar TDSpengolahan air di Instalasi
Pengolahan Air.
a.
Pengoperasian Prasedimentasi
•
Persiapan, meliputi mengatur aliran melalui pengaturan katup.
•
Pengoperasian meliputi membuang lumpur dari bak prasedimentasi sesuai
dengan periode waktu yang telah ditentukan dalam perencanaanatau
tergantung pada kondisi air baku dan mengalirkan air setelah proses
prasedimentasi ke instalasi pengolahan air selanjutnya.
•
Pengawasan, meliputi melakukan pengukuran kualitas sampel air baku
setelah melalui prasedimentasi, mengamati ketinggian muka air dalam bak
prasedimentasi sesuai yang direncanakan dan mengamati aliran dalam bak
prasedimentasi, apakah merata atau ada bagian yang terlalu lambat/cepat.
•
Pelaporan, meliputi membuat laporan pengoperasian prasedimentasi.
64
b.
Pemeliharaan Prasedimentasi
•
Pemeliharaan rutin, meliputi membersihkan rumput dan kotoran lainnya di
lingkungan sekitar area bak pra sedimentasi, membersihkan bak penampung
dan pengendapan dari benda-benda yang terapung, memeriksa kondisi
perpipaan, katup dan aksesorisnya dari kebocoran dan karat, dan memeriksa
unit prasedimentasi dan perlengkapannya dari kerusakan.
•
Pemeliharaan berkala, meliputi membuang lumpur pada bagian dasar
prasedimentasi
secara
teratur,
melakukan
pengecatan
bangunan
prasedimentasi serta bahan yang terbuat dari logam agar tidak berkarat, dan
memeriksa konstruksi instalasi bak penampungan dan bak pengendapan
prasedimentasi dari kebocoran akibat retak-retak.
•
Identifikasi kerusakan, meliputi mengidentifikasi kerusakan pada bangunan
prasedimentasi dan mengidentifikasi kerusakan pada perpipaan, katup dan
aksesoris lainnya.
•
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi meruapakan proses penambahan koagulan yaitu bahan (kimia)
yang digunakan untuk pembentukan flok. Sedangkan flokulasi proses
pertumbuhan flok supaya efektif diendapkan secara gravitasi.
3.
Pengoperasian Koagulasi-Flokulasi
•
Dengan pipa pengaduk (koagulasi) :
1.
Pastikan selang pompa dosing sudah terpasang secara benar pada pipa
koagulasi;
2.
Pastikan sekat-sekat dalam pipa koagulasi tidak tersumbat.
3.
Dengan sistem pengadukan mekanis atau hidrolis:
•
Pastikan katup penguras di hopper (ruang lumpur) bak flokulasi tertutup
rapat;
•
Pastikan flokulasi dalam keadaan bersih;
•
Pastikan posisi dan ketinggian katup penguras lumpur pada posisi
sebagaimana mestinya.
65
•
Pemeliharaan Koagulasi-Flokulasi
2.
Koagulasi
Tahap pemeliharaan rutin dan berkala setiap bulan meliputi memeriksa pipa
penyalur dan kondisi kerja katup.
3.
Flokulasi
Tahap pemeliharaan rutin meliputi:
•
Memelihara dan membersihkan bangunan bak flokulasi;
•
Membersihkan busa dan kotoran yang mengapung;
•
Memelihara katup-katup pembuang lumpur; dan
•
Membersihkan lumut dan lingkungan sekitarnya. Tahap pemeliharaan
berkala meliputi:
•
Memberi pelumas pada katup-katup pembuangan lumpur dan melakukan
perbaikan apabila diperlukan;
•
Memperbaiki/mengganti peralatan sesuai keperluan;
•
Memperbaiki kerusakan pintu dan melakukan pengecatan; dan
•
Memperbaiki/mengganti peralatan sesuai keperluan.
4.
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Sedientasi
a.
Pengoperasian Sedimentasi
•
Mengatur pembuangan lumpur;
•
Melakukan pengamatan terhadap kekeruhan air hasil sedimentasi;
•
Melakukan perbaikan pengolahan air pada Bak Sedimentasi apabila terjadi
gangguan
kekeruhan
air
hasil
sedimentasi
(sesuai
dengan
IK
troubleshooting); dan
•
Mengalirkan air olahan ke filter.
b.
Pemeliharaan Sedimentasi
Tahap pemeliharaan rutin meliputi:
•
Membersihkan bak pengendap; dan
•
Memeriksa dan memastikan kedudukan gutter sesuai dengan ketentuan.
Tahap pemeliharaan berkala meliputi:
•
Memberi pelumas pada katup;
•
Membersihkan plat settler;
66
•
Menata kembali peletakan plat settler;
•
Mengecat bak pengendap; dan
•
Membersihkan ruang lumpur.
5.
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Filtrasi (SPC)
a. Pengoperasian Filtrasi
•
Mengatur ketinggian air;
•
Mengamati ketinggian kehilangan tekanan maksimum;
•
Melakukan backwash sesuai ketentuan;
•
Melakukan perbaikan pengolahan air pada filter apabila terjadi gangguan
proses filtrasi (sesuai dengan IK troubleshooting), seperti:
•
Tekanan negative;
•
Debit yang masuk tidak sesuai dengan desain;
•
Timbulnya bola lumpur;
•
Terjadinya pengerasan dan perlengketan media filter;
•
Terjadi penyumbatan pada under drain;
•
Proses back wash yang kurang tekanan dan tidak merata; dan
•
Adanya kehilangan media filter terangkat sewaktu backwash.
6.
Prosedur Operasional Standar Desinfeksi
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Instalasi Desinfeksi ini
digunakan untuk mengoperasikan Instalasi Desinfeksi yang menunjang IPA agar
kualitas air hasil olahan memenuhi standar kualitas air minum sesuai peraturan yang
berlaku.
a.
Pengoperasian Instalasi Desinfeksi
•
Persiapan, meliputi menyiapkan larutan desinfektan sesuai dengan dosis yang
diperlukan dan masukkan ke dalam bak pelarut, atau menyiapkan tabung
berisi gas chlor berikut perlengkapan yang diperlukan sesuai dengan jenis
yang digunakan dan menyiapkan pompa dosing dan memastikan larutan atau
gas chlor tercampur dengan merata, baik dimasukkan melalui proses
disuntikan ke dalam pipa atau diteteskan kedalam bak clear well/ reservoir.
•
Pengoperasian, meliputi mengalirkan air hasil olahan pada proses pengolahan
sebelumnya ke dalam bak penampung/ pengumpul (clear well/reservoir),
67
menjalankan pompa dosing untuk pembubuhan desinfektan, melakukan
pemberian desifektan sesuai dosis yang ditentukan baik metoda disuntikan
kedalam pipa atau diteteskan ke dalam bak sesuai dengan instalasi yang
digunakan dan memastikan proses desinfeksi berjalan dengan baik, melalui
pengawasan dan pemantauan
•
Pengawasan, meliputi mengambil sampel air setelah melalui proses
desinfeksi, melakukan pemeriksaan dan analisis kualitas air sesuai dengan
persyaratan dan baku mutu air minum yang berlaku, mengecek sisa
desinfektan di jaringan distribusi dan pelanggan, dan menambah dosis
desinfektan jika sisa disenfektan di jaringan distribusi dan pelanggan kurang.
•
Pelaporan, meliputi membuat laporan pengambilan dan pengujian sampel air
olahan, dan membuat laporan pelaksanaan operasi pemberian desinfeksi.
b.
Pemeliharaan Instalasi Desinfeksi
•
Pemeliharaan rutin, meliputi membersihkan bangunan bak/tangki pelarut
desinfektan atau tabung gas chlor dan perlengkapannya, memeriksa
kemungkinan adanya kebocoran pada tabung gas chlor dengan mendeteksi
adanya bau chlor yang menyebar luas, membersihkan lingkungan disekitar
lokasi instalasi desinfektan, mengecek katup-katup pipa dari kebocoran dan
rusak, mengecek pompa dosing, motor pengaduk dan agitator, kontrol panel
dan perlengkapan lainnya, dan memanasi genset secara rutin.
•
Pemeliharaan berkala, meliputi memeriksa saluran pipa larutan chlor atau
pipa saluran gas chlor dari kebocoran dan kerusakan, memeriksa dan
membersihkan peralatan mekanikal dan elektrikal seperti pompa dosing dan
motor pengaduk serta agitator, memberi pelumas, air radiator, solar, dan filter
oli pada genset, dan melakukan pengecatan pada bangunan serta peralatan
dan perlengkapan yang terbuat dari logam agar tidak berkarat.
•
Identifikasi kerusakan sarana dan prasarana instalasi desinfeksi, meliputi
mengidentifikasi kerusakan pada bangunan fisik unit instalasi desinfeksi,
mengidentifikasi kebocoran pada pipa, katup, dan aksesoris lainnya, dan
mengidentifikasi kerusakan pada pompa, motor pengaduk, dan genset.
68
•
Perbaikan kerusakan sarana dan prasarana instalasi desinfeksi, meliputi
memperbaiki kerusakan tanpa penggantian peralatan atau suku cadang, dan
memperbaiki kerusakan dengan penggantian peralatan atau suku cadang.
Pelaporan, meliputi membuat laporan pemeliharaan sarana dan prasarana
instalasi desinfeksi, dan membuat laporan kerusakan untuk ditindaklanjuti
perbaikannya.
7.
Prosedur Operasional Standar Pengoperasian Reservoir
a.
Pengoperasian Reservoir
•
Membubuhkan bahan untuk menetralkan ph pada proses stabilisasi;
•
Membubuhkan desinfektan.
b.
Pemeliharaan Reservoir
•
Melakukan koordinasi internal dan peninjauan lapangan/lokasi gangguan air
baku;
•
Melakukan pemberitahuan kepada pelanggan akan adanya gangguan
pengaliran/pelayanan;
•
Mengoptimalkan sisa kapasitas sumber air baku dan produksi yang ada yang
masih bisa dimanfaatkan;
•
Memeriksa cadangan air yang ada di reservoir distribusi; dan
•
Mengerahkan mobil tangki untuk penanggulangan sementara ke lokasi
pelayanan yang mengalami gangguan pengaliran, jika masih memiliki
cadangan air.
5.6
Rancangan Anggaran Biaya
Adapun analisa satuan harga untuk pembuatan bangunan pengolahan air
minumpada tugas besar ini dapat dilihat pada Tabel 5.1 berikut.
Tabel 5. 1 Rancangan anggaran biaya
Uraian
Pekerjaan
Pintu Air
Pembersihan
Area (Awal)
Pembubuhan
Bowplank
Penggalian Tanah
Volume
1
2,3
2
Satuan
m2
m2
m3
Harga
(Rp)
Koefisie
n
Harga (Rp)
6.800
0,3541
2407,88
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
4952,334654
34254
69
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Bar Screen
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Saluran
Pembawa
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
3,3
m3
78.000
0,3711
95521,14
107.150
3,0526
346711,2554
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
167271,7377
0
12555,34224
0
99.550
18,1339
3610459,49
6.800
75.050
0,3541
3,1175
2407,88
210571,5375
4487112,598
6.800
0,3541
4815,76
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
11024,32758
45557,82
78.000
0,3711
90021,438
107.150
3,0526
654172,18
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
267369,2697
0
2380,159667
0
99.550
18,1339
3610459,49
2
2
6.800
75.050
0,3541
3,1175
4815,76
467936,75
5158552,955
6,336
6.800
0,3541
15256,32768
5,1
6,2
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
10981,2638
106187,4
1,06
0,126
0
0,211
0
2
1
0,9
2
5,12
2,66
3,11
2
0,2014
0
0,04
0
2
m2
m3
m3
m3
Unit
m2
m2
70
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Bak Penampung
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Prasedimentasi
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
3,2462
78.000
0,3711
93963,85596
6,336
107.150
3,0526
2072417,466
0,7336
0
0,12672
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
973893,2285
0
7540,345826
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
6,336
5,336
6.800
75.050
0,3541
3,1175
15256,32768
1248455,249
8154410,955
2,1175
6.800
0,3541
5098,6859
4,4
3
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
9474,031512
51381
2
78.000
0,3711
57891,6
2,11
107.150
3,0526
690151,6499
0,21175
0
0,0422
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
281109,4481
0
2511,068449
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
2,1175
1,11
6.800
75.050
0,3541
3,1175
5098,6859
259704,8963
4972880,556
1,425
6.800
0,3541
3431,229
20,48
1,85
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
44097,31031
31684,95
3,1462
78.000
0,3711
91069,27596
71
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Koagulasi
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Flokulasi
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
1.200
107.150
3,0526
392503308
112,5
0
20
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
149349765,8
0
1190079,834
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
1,425
1.400
6.800
75.050
0,3541
3,1175
3431,229
327555725
874383052,1
2,581
6.800
0,3541
6214,73828
8,512
15,016
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
18327,9446
257179,032
2,346
78.000
0,3711
67906,8468
2
107.150
3,0526
654172,18
0,2781
0
0,06
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
369192,6211
0
3570,239501
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
2,581
2
6.800
75.050
0,3541
3,1175
6214,73828
467936,75
5461174,581
65,603
6.800
0,3541
157964,1516
15,06
300,412
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
32427,02604
5145156,324
3,11
78.000
0,3711
90021,438
63
107.150
3,0526
20606423,67
72
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Sedimentasi
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Filtrasi (SPC)
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
6.563
0
1,4
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
8712733450
0
83305,58835
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
65,603
63
6.800
75.050
0,3541
3,1175
157964,1516
14740007,63
8757357179
150
6.800
0,3541
361182
60,48
653
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
130224,8695
11183931
3,346
78.000
0,3711
96852,6468
150
107.150
3,0526
49062913,5
15,4
0
2,4
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
20444323,5
0
142809,58
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
150
148
6.800
75.050
0,3541
3,1175
361182
34627319,5
120021198,1
42,5
6.800
0,3541
102334,9
40
140,5
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
86127,5592
2406343,5
3,3062
78.000
0,3711
95700,60396
40
107.150
3,0526
13083443,6
4,5
611.494
2,171
5973990,633
73
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Desinfeksi
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Reservoir
Pembersihan
Area (Awal)
Pembuatan
Bowplank
Penggalian Tanah
Urungan Pasir
Lantai Kerja
Bekisting
Pembetonan
Stamp Beton
(1:2:3)
Pembesian Beton
Aci Tebal 2 cm
0
0,8
0
0
30.888,70
0
0
1,9264
0
0
47603,19334
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
42,5
40
6.800
75.050
0,3541
3,1175
102334,9
9358735
34867073,38
0,0256
6.800
0,3541
61,641728
2
0,033
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
4306,37796
565,191
3,34
78.000
0,3711
96678,972
0,02
107.150
3,0526
6541,7218
0,00256
0
0,0004
0
611.494
0
30.888,70
0
2,171
0
1,9264
0
3398,536893
0
23,80159667
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
0,0256
0,02
6.800
75.050
0,3541
3,1175
61,641728
4679,3675
3726776,742
250,75
6.800
0,3541
603775,91
70,94
2,15
13.073,40
30.000
0,1647
0,5709
152747,2262
36823,05
3,42
78.000
0,3711
98994,636
250
107.150
3,0526
81771522,5
25,075
0
5,2
611.494
0
30.888,70
2,171
0
1,9264
33288403,36
0
309420,7567
74
Accessories
Wall pipe DN
800 mm
Pembersihan
Area (Akhir)
Pengecetan
Total
Total
Keseluruhan
Sumber: Data Pribadi
0
0
0
0
2
99.550
18,1339
3610459,49
250,75
248
6.800
75.050
0,3541
3,1175
603775,91
58024157
178500079,8
9997089491
BAB VI
PENUTUP
6.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dalam Tugas Besar Perencanaan Bangunan
Pengolahan Air Minum adalah sebagai berikut:
1.
Pada tahun 2021, Kecamatan Muara Dua Kota Lhokseumawe memiliki total
penduduk berkisar 60.280 jiwa. Berdasarkan hasil proyeksi penduduk 15
tahun kedepan dengan metode Geometri diperoleh hasil sebesar 65.262 jiwa.
2.
Sumber air baku yang digunakan untuk Kecamatan Muara Dua Kota
Lhokseumawe adalah Sungai Krueng Cunda dengan debit yang diolah
sebesar 0,108 m3/detik.
3.
Alternatif tang terpilih untuk pengolahan agai air baku dapat digunakan
sebagai sumber air minu adalah alternatif 1 dengan unit-unit pengolahan yang
digunakan adalah intake, prasedimentasi, koagulasi-flokulasi, sedimentasi,
filtrasi dan reservoir.
6.2
Saran
Adapun saran yang dapat diambil dalam Tugas Besar Perencanaan Bangunan
Pengolahan Air sebagai berikut:
1.
Harapan kami semoga Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air
Minum ini dapat menjadi pembelajaran sekaligus pengetahuan tentang
Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kecamatan Muara Dua Kota
Lhokseumawe untuk 15 tahun mendatang.
2.
Selain itu kami juga mengharapkan adanya uji kualitas air baku guna
mengetahui parameter dan kualitas air baku agar dapat ditentukan pengolahan
yang cocok.
75
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2010). Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492
Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
Anonim. (2001). Peraturan Pemerintah No. 82 Tentang Pengelolaan Kualitas Air
Dan Pengendalian Pencemaran Air.
Anonim. (2021). Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 22 Tentang
Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.
Chaves, S. M., & Hermawan, R. (2018). Perancangan Pompa Untuk Water
Treatment Plant. Journal ITS, 2, 199–203.
Hadron, J., Alfarisy, M., Nila, I. R., Samudra, U., & Fisika, J. (2021). Pengukuran
debit air masuk dan air keluar pada instalasi pengolahan air (iPA ) di
perusahaan daerah air minum ( PDAM ). TEKNIK ELEKTRO UIK, 3(02), 54–
58.
Mampuk, C. R., Mananoma, T., & Tanudjaja, L. (2014). Pengembangan Sistem
Penyediaan Air Bersih Di Kecamatan Poso Kota Sulawesi Tengah. Jurnal
Sipil Statik Vol.2, 2(5), 233–241.
Rachmawati, F., & Marsono, B. D. (2021). Evaluasi Teknis Instalasi Pengolahan
Air Unit Ultrafiltrasi pada Instalasi Pengolahan Air (IPA) Siwalanpanji
PDAM Sidoarjo. Jurnal Teknik ITS, 10(2).
Siti, R. (2016). Tuntutan ganti rugi atas tanah yang digunakan untuk kepentingan
umum dalam membangun WTP (water treatment plant) di pengadilan Negeri
Tenggarong. Journal of Law, 2, 6–9.
Suni, Y. P. K., & Legono, D. (2021). Manajemen Sumber Daya Air Terpadu dalam
Skala Global, Nasional, dan Regional. Jurnal Teknik Sipil, 10(1), 77–88.
Syauqiah, I., Wiyono, N., & Faturrahman, A. (2018). Sistem Pengolahan Air
Minum Sederhana (Portable Water Treatment). Konversi, 6(1), 27.
Standar Nasional Indonesia. (2008). Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi
Pengolahan Air No. 6774.
76
LAMPIRAN A
LAMPIRAN B
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN AR-RANIRY
2022
PRAKTIKUM
PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
A.
PENTUNJUK UMUM
1. Tugas Besar PBPAM terdiri dari:
a. Sumber air baku dan bangunan penangkap air;
b. Karakteristik air baku;
c. Unit pengolahan air minum yang sesui dengan karakteristik yang akan
diolah
d. Penetapan
kriteria
desain/
perencanaan
masing-masing
unit
pengolahan air minum;
e. Gambar perencanaan unit-unit pengolahan;
2. Tugas dikerjakan berkelompok dan setiap kelompok mengerjakan satu
laporan;
3. Data unutuk karakteristik air baku dan hal-hal lain yang tidak tercantum
akan diberikan oleh asisten saat responsi dan asisten;
4. Setiap pratikan WAJIB hadir pada setiap jadwal responsi yang telah
ditentukan, apabila tidak hadir salah satu jadwal respon, maka praktikan
akan mendapatkan tugas khusus. Batas tidak mengikuti reponsi sebanyak
3 kali, jika lewat dari batas yang ditentukan maka akan dilakukan
pemotongan nilai sebanyak 3% setiap tidak ikut responsi;
5. Setiap praktikan WAJIB menghadiri kegiatan asistensi;
6. Tidak ada perpanjangan wakti pada setiap pengerjaan problem set;
7. Kartu asistensi wajib diisi dan ditandangi oleh asisten;
8. ACC setiap problem set paling lambat 2 jam sebelum responsi
dilaksanakan ;
9. Seluruh tugas dikumpulkan dan digabung dalam bentuk PDF pada
pengumpulan akhir;
10. Bagi yang tidak mematuhi ketentuan tersebut diatas harus membuat
Kembali laporan tugas besar DTLII tahun depan.
B.
FORMAT PENULISAN
1. Ukuran kertas A4 dengan margin kiri 4 cm, kanan, atas dan bawah 3 cm;
2. Laporan ditulis dengan font Times New Roman 12, spasi 1,5;
3. Semua ejaan ketentuan penulisan berdasarkan EYD;
4. Ukuran font untuk judul tabel, isi tabel dan sumber tabel berturut-turut
11, 10, dan 9.
Catatan:
1. Ingat penulisan EYD (kata keterangan, awalan, kata penghubung)
2. Seluruh tabel dengan gambar diberi sumber referensi;
3. Cara penulisan referensi;
4. Tidak diperbolehkan plagiarisme.
C.
FORMAT LAPORAN
Soft Cover
Halaman Judul
Kartu Asistensi
Lembar Pengesahan
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Maksud dan Tujuan
1.3 Ruang Lingkup
1.4 Sistematika Penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
2.2 Sumber dan Bangunan Penangkap Air
2.3 Unit Pengolahan Air Minum
2.4 Kriteria Desain Bangunan Penangkap, Pengolahan Air Minum dan
Reservoar
BAB III GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI
3.1 Umum
3.2 Keadaan Daerah
3.3 Proyeksi Penduduk
BAB IV RANCANGAN UMUM
4.1 Sumber Air Baku dan Banguna Penangkap Air
4.2 Pengolahan Air Minum
4.3 Sistem Pengolahan Terpilih
BAB V DETAIL DESAIN
5.1 Kebutuhan Maksimum
5.2 Bangunan Penangkap Air
5.3 Unit Pengolahan Air Minum
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan
6.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
a. Soal DTLII
b. Peraturan Terkait
c. Perhitungan Unit Pengolahan Air Minum
d. Gambar-gambar Perencanaan
LAMPIRAN C
LAMPIRAN C
C1. Perhitungan Kebutuhan Maksimum
Kebutuhan maksimum adalah kebutuhan terbesar yang dapat terjadi dalam
suatu selang waktu tertentu pada Kecamatan Muara Dua, Kota Lhoksemawe.
Kebutuhan maksimum dapat ditentukan dengan perkalian kebutuhan rata-rata
dengan faktor kebitihan maksimum, untuk lebih jelas dapat dilihat pada perhitungan
dibawah ini:
Qmax
= Qrata-rata x Fmax
Dimana:
Qmax
= Debit maksimum
Qrata-rata
= Debit rata-rata pemakaian
Fmax
= Faktor maksimum (1,2 – 1,7) (Al-Layla, 1978)
Nilai faktor maksimum yang digunakan dalam perhitungan menentukan debit
maksimum Kecamatan Muara Dua, Kota Lhoksemawe adalah 1,2, maka kebutuhan
air maksimum Kecamatan Muara Dua adalah sebagai berikut:
Tabel C.1 Perhitungan Qmax
Parameter
Qrata-rata
Qmax
Rumus
Qrata-rata x Fmax
Perhitungan
0,097 x 1,1
Hasil
0,097
0,108
Satuan
m3/detik
m3/detik
C.2 Bangunan Intake
Intake merupakan bangunan yang digunakan untuk menampung air yang
berasal dari sumbernya untuk keperluan pengolahan air bersih. Jenis bangunan
intake yang digunakan dalam perancangan ini adalah river intake yang dilengkapi
dengan pintu air, bar screen, saluran pembawa dan bak penampung.
C.2.1 Pintu Air
Pintu air dalam saluran intake diperlukan:
•
Untuk mengatur jumlah aliran air yang akan masuk ke saluran pipa pembawa
•
Muka air pada sumber mengalami fluktuasi sedangkan pengaliran yang
berlebihan dapat memperlambat aliran sehingga perlu dilakukan pembukaan
pintu air agar dicapai debit pengaliran yang diinginkan.
Kriteria Desain:
1. Debit Pengolahan
= 0,108 m3/detik
2. Tinggi maksimum muka air
=2m
3. Kecepatan aliran
= 0,3 – 0,6 m/detik
Direncanakan:
1. Kecepatan aliran
= 0,4 m/detik
Perhitungan:
Tabel C.2 Perhitungan Pintu air
Parameter
Luas
Penampang
Saluran (Asal)
Lebar Saluran
(Lsal)
Rumus
Perhitungan
Hasil
Satuan
Q/v
(0,108 m3/dtk)/(0,4 m/dtk)
0,270
m2
d=
(Asal/2)0,5
L=2 x d
(0,0432 m2/2)0,5
2 x 0,367
0,367
0,734
m
Sumber: Data Tugas Besar PBPAM, 2020
C.2.2 Bar Screen
Kriteria perencanaan (Schulz-Okun, 1996):
1. Jarak antar bukaan (b)
= 5 – 7,5 cm
2. Diameter batang (w)
= 1,25 – 2 cm
3. Kecepatan sebelum melalui batang
= <0,6 m/detik
4. Kemiringan batang (ɵ)
= 60˚
5. Bukaan batang berbentuk bulat (β)
= 1,79
6. Headloss maksimum, hL
= 152,4 mm
Desain terpilih:
1. Jarak antar bukaan (b)
= 0,06 m
2. Diameter batang (w)
= 0,02 m
3. Kecepatan pada screen
= 0,5 m/detik
Perhitungan:
Tabel C.3 Perhitungan BarScreen
Parameter
Rumus
Kapasitas total (Q)
jarak antar bukaan (b)
Tebal batang (w)
Perhitungan
Hasil
0,108
0,06
0,02
Satuan
m3/detik
m
m
Asumsi:
Lebar saluran (L)
Jumlah batang L = nw +
(n)
(n+1)b
Lebar bukaan
L' = L - nw
total (L')
Ac
L' x L
𝑄
Cek kecepatan
=𝐴𝑐
(v)
Kedalaman
saluran (h)
Panjang
barscreen
Luas bukaan
batang (Ab)
Kecepatan
melalui
batang (Vb)
Head
kecepatan
melalui
batang (hv)
0,734
m
0,734 = n x 0,02 +
(n+1) x 0,06
8
Buah
0,734 - (8 x 0,02)
0,574
m
0,734 x 0,574
0,16
m3
0,675
m/detik..ok!
(<0,67m/detik)
0,113
m
0,217
m
0,07
m2
1,54
m/det
0,108
= 0,16
H=√0,5Ac =√0,5 𝑥 0,16
P=
𝐴𝑐
𝐿
0,16
=0,734
Ab=(n+1)b (8+1) x 0,06
0,113
ℎ
xsin 60
x sin ɵ
𝑄
Vb=𝐴𝑏
𝑉𝑏2
Hv= 2𝑔
0,108
= 0,07
(1,54)2
=2 𝑥 9,81
0,12
C.2.3 Saluran Pembawa
Saluran pembawa dibangun dengan tujuan untuk membawa air baku dari pintu air
menju ke bak pengumpul.
Data perencanaan:
1. Saluran pembawa terbuat dari beton
2. Koefisien manning (n)
= 0,013
3. Kecepatan sadap (vsadap)
= 0,3 m/detik
4. Debit pengolahan (Qsal)
= 0,108 m2/detik
5. Panjang saluran (Psal)
=4m
6. Tinggi muka air rata-rata (AWL) =1 m
Perhitungan:
Parameter
Persamaan
kontinuitas
Persamaan
manning
Rumus
A= 𝑣
=
𝑄𝑠𝑎𝑙
A = 2h2
b = 2h
1
Hasil
Satuan
0,36
0,424
0,848
m2
0,211
m
0,108
0,3
𝑠𝑎𝑑𝑎𝑝
=√
0,36
2
=2 x 0,424
V= 𝑛 x 𝑅
2⁄ 3
x
𝑆 1⁄2
𝑏𝑥ℎ
𝑏 + 2ℎ
Jari-jari hidrolis
Kemiringan
saluran
Dimensi saluran
Headloss pada
saluran pembawa
Perhitungan
0,848 𝑥 0,424
0,848 + (2 𝑥 0,424)
0,3𝑥 0,013
(𝑅2⁄3)2
𝑣𝑥𝑛
((0,211)2⁄3)2
0,00076
S x Psal
0,00076 x 4
0,00304 m
Dimensi saluran:
• Lebar saluran (Lsal)
= 0,1366
• Panjang saluran (Psal)
=4m
• Kedalaman saluran
= 0,08196 m
C.2.4 Bak Penampung
Bak penampung adalah suatu tempat yang digunakan untuk menampung air yang
telah disadap oleh unit intake sebalum dialirkan menggunakan pipa transmisi.
Perhitungan:
Parameter
Rumus
Perhitungan
Asumsi
Jarak antar pipa (B)
Jarak pipa dengan dinding
Panjang bak (p)
Lebar bak (l)
Tinggi bak
(3 x Dpipa cabang pipa
tekan) + (2 x B) +
(2 x C)
(3 x 0,75) + (2 x
0,1) + (2 x 0,3)
D + (2 x C)
0,75 + (2 x 0,3)
Hasil
Satuan
0,1
0,3
m
m
3,05
m
1,35
1,3
m
m
Luas (A)
PxL
3,05 x 1,35
m2
4,12
Sumber: Data Tugas Besar PBPAM, 2020
C.3 Sistem Transmisi
Kriteria standar perencanaan (Al-layla, 1978) adalah kecepatan air (0,6 – 1,2)
m/detik
Perhitungan pipa transmisi
Kritesia Desain:
1. Kecepatan air
= 1,1 m/detik
2. Debit maksimum =0,108 m3/detik
Parameter
Rumus
Perhitungan
Pipa Transmisi
Luas penampang
pipa (A)
A= 𝑉
Diameter pipa (d)
d=√
𝑄
A=
Hasil
Satuan
0,098
m2
0,124
m
200
mm
0,0314
m2
3,439= 3
m/dtk
OK
0,108
1,1
4 𝑥 0,098
4𝑥𝐴
d=√
𝜋
3,14
Diameter pasaran
Cek Perhitungan
Luas penampang
pipa (A)
A=
Kecepatan (v)
V=𝐴
𝜋 𝑥 𝑑2
4
A=
3,14 𝑥 (0,2)2
4
0,108
𝑄
V=0,0314
Sumber: Data Tugas Besar PBPAM, 2020
C.4
Prasedimentasi
Bak Prasedimentasi
Kriteria Perencanaa (Schulz-Okun, 1994):
• Efisiensi pemisahan 80%;
• Performance bak
= Very good, n
• Surface Loading (Q/A)
= (20-80) m3/hari/m2 = 20m3/m2.hr = 2,0x10-
4
= 1/8
m/dtk;
• Pengurasan Lumpu
= 5 menit
• Waktu pengendapan
= 0,5-4 jam;
• Kandungan lumpur 2,5 mg/l;
• Suhu (T)
= 250C
• Viskositas kinematis (υ)
= 0,898x10-6 m2/dtk
• Bilangan Froude: Fr >10-5
= 300 dtk;
• P:L= (3-4) : 1 = 4 : 1
• Bak direncakan 4 buah
Data Perencanaan:
• Efisiensi pemisahan
= 80%
• t0/td
= 1,8 (dari grafik Verygood)
• S0
= 2,0x10-4 m/dtk
• P:L
=2:1
• Jumlah bak prasedimentasi 4 buah:
• Debit yang diolah (Q)
= 0,108 m3/detik
• Debit masing-masing bak = (0,108 m3/dtk) / 2 = 0,054 m3/dtk
Tabel C.7 Perhitungan Bak Prasedimentasi
Rumus
Perhitungan
Hasil
Parameter
V0
𝑡𝑜
𝑡𝑑
𝑉𝑜
= 𝑆𝑜 , V0= t0/td xS0
V0 = 1,8 x 2,0x104
m/dtk
0,108
3,6x10−4
Dimensi
Tangki
Luas
Penampang
Bak
Kecepatan
Horizontak
(Vh)
Tinggi Total
Bak
Jari-jari
Hidrolis
𝑄
A = 𝑉0
Ac = l x h
𝑄
Vh = Ac
Htot = h + Freeboard
𝐿𝑥ℎ
R = 2ℎ+𝐿
Cek td
Bilangan
Froud
Bilangan
Reynold(Re)
Cek Re
td =
Fr =
Re =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
𝐷𝑒𝑏𝑖𝑡
𝑉ℎ
√𝑔𝑥𝑅
𝑣ℎ𝑥𝑅
𝑉
≥ 10−5
< 10000
𝑄
Vh= A
4x2
0,108
8
2 + 0,5
R=
td =
Fr =
4𝑥2
4+4
8𝑥4𝑥2,5
0,108
0,0135
√9,81𝑥1
0,0135𝑥1
Re = 0,898𝑥10−6
Vh=
m/dtk
= 30
P:L=2:1
A
=Px1
A
=2lxl
30 m2= 2 l2
l
= 3,87 m
=4m
P
= 7,74
=8
Vh =
3,6x10-4 m/dtk
Satuan
0,108
30
30 m2
l = 3,87 m
=4m
P = 7,74
=8
m2
m
m
8
m2
0,0135
m/detik
2,5
m
1
m
740,7
Dtk
jam
43x10-4
15033,40
vh = 0,0036
Re = 4008,908
Re =
Cek FR
𝑉ℎ𝑥𝑅
𝑣
𝑉ℎ
0,0036 𝑥 1
Re = 0,898𝑥10−6
>1000
Fr =
Fr = 𝑔𝑥𝑅>10^-5
0,0036
0,00114
√9,81 𝑥 1
Sumber: Data Perhitungan
Ruang Lumpur
Kriteria perencanaan (Schulz-Okun, 1994):
• Pengurasan dilakukan 1 kali 30 hari (td = 30 hari);
• Kandungan Lumpur 0,5%-2%
• Ruang Lumpur direncanakan untuk debit 0,257 m3/dtk;
• Waktu pengurasan 10 menit = 600 detik;
• Kecepatan pipa penguras = 0,6 m/dtk;
• Qunderdrain = (0,1%-0,2%) Qmax.
Data Perencanaan:
• % Lumpur
= 2%
• Qmaks
= 0,108 m3/dtk
• Td
= 30 hr = 86400 det x 30 hr = 2592000 det
Tabel C.8 Perhitungan Ruang lumpur
Rumus
Perhitungan
Hasil
Parameter
Qunderdrain
Volume
Lumpur
0,2%xQ
V = %lumpur
x Q x Td
𝑄
A=𝑉
A=¼xπx
d2
d=√
4𝑥𝐴
0,2% x 0,108
0,0216
m3/dtk
V=
2%x0,108x2592000
5,59872x105
m/dtk
200
mm
0,0216
A = 5,59872𝑥105 =
0,38
A=√
𝜋
4𝑥0,38
𝜋
= 0,69
Sumber: Data Perhitungan
Inlet
Kriteria Perencanaan (Schulz-Okun, 1994);
• Perbandingan Qorifice terdekat dengan terjauh > 95 %
• Diameter Orifice = 0,1m = 10 cm;
• Kecepatan Inlet cabang = 1 m/dtk.
Data Perencanaan:
• Qmaks
Satuan
: 0,108 m3/dtk
• V orifice
: 0,2 m/dtk
• Jumlah Orifice
: 12 buah, 1 bak 3 orifice
Parameter
Dimensi
Pipa Inlet
utama
Tabel C.9 Perhitungan Inlet
Perhitungan
0,108 = 1 x A
A= 0,108 m2
A = ¼ x 𝜋 x D2
Qmd = V x A
0,108 = ¼ x 𝜋 x D2
A = ¼ x 𝜋 x D2
D = 0,416 m = 400 mm
𝑄
v=𝐴
𝑄
v=𝐴
Rumus
=1
4
Dimensi
pipa Inlet
cabang
Qmd = V x A
A = ¼ x 𝜋 x D2
𝑄
v=𝐴
4
𝑄
A=𝑉
A = l2
l = √𝐴
𝑄
v=𝐴
Dimensi
Flume
Headloss
orifice
Aorifice = ¼ x 𝜋 x d2
d=√
Jarak antar
orifice
Jarak orifice
dengan
dinding
Headloss
orifice ke-1
4𝑥𝐴
½ x jarak antar ori
Q = 0,72 x A x (2 x
g x h)1/2
H
=
2
(0,72 𝑋 𝐴) 𝑥
Rasio aliran
orifice
Headloss
orifice ke-4
Berarti
muka air
dalam flume
V = 0,85
m2
mm
m/dtk
0,126
0,108
A = 0,127
0,85
l = 0,356
Q=
0,108
A=
d=√
V = 0,850
4
0,027
0,2
4 𝑥 0,135
𝜋
6−( 4𝑥 0,400)
4
½ x 1,1
0,027
2
h = (0,72 𝑋 0,135) 𝑥
m2
m
m/dtk
Q =0,027
A = 0,135
d = 414
= 400
m2
m
mm
mm
1,1
m
0,55
m
0,003
m
0,025
m3/dtk
0,013
m
-0,01
m
1
(2 𝑥 9,81)
(2𝑥𝑔)
Q = 0,72 x A x (2 x
g x h)1/2
H
=
2
(0,72 𝑋 𝐴) 𝑥
D = 400
1
Q = Q x 95%
𝑄
A = 0,126
𝑥 𝜋 𝑥 (0,4)2
𝜋
Lebar bak- (jml ori
x d ori)/jml ori
𝑄
0,108
𝑄
Aorifice = 𝑉𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
m2
mm
m/dtk
V = 0,85
l = √𝐴 = √0,127
0,108
v = 0,127
4
𝑄𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
A = 0,108
𝑥 𝜋 𝑥 (0,4)2
A=
Qtiap orifice =
Satuan
D = 400
0,126 = 1 x A
A= 0,126 m2
A = ¼ x 𝜋 x D2
0,108 = ¼ x 𝜋 x D2
D = 0,401 m = 400 mm
𝑄
v=𝐴
=1
Hasil
1
Q = 0,027 x 0,95
0,025
2
h = (0,72 𝑋 0,136) 𝑥
1
(2 𝑥 9,81)
(2𝑥𝑔)
HI-H4
0,003 – 0,013
Qorifice
Cek
kecepatan
orifice
Headloss 1
(hl-1)
𝑄 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑏𝑎𝑘
0,025
𝑛 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
12
𝑉𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒 =
0,135
𝐴 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
Q = 0,72 x A x (2 x
g x h)1/2
H
=
2
𝑄
(0,72 𝑋 𝐴) 𝑥
Rasio
aliran orifice
Headloss 1
(hl-2)
0,0020
𝑄 𝑂𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
1
2
0,72 𝑋 𝐴
Muka air
dalam flume
0,014
m/dtk
0,000020
m
0,0019
m3/dtk
h=
0,0020
2
(0,72 𝑋 0,136) 𝑥
1
(2 𝑥 9,81)
Q = 0,0020 x 0,95
Q = 0,72 x A x (2 x
g x h)1/2
H=
(
m3/dtk
(2𝑥𝑔)
Q = Q x 95%
𝑄
0,0020
) 𝑥
1
h=
0,0019
2
(0,72 𝑋 0,136) 𝑥
0,000019
1
m
(2 𝑥 9,81)
(2𝑥𝑔)
H1-H2
0,000020-0,000019
0,00001
m
Sumber: Data Perhitungan
Dimensi Outlet
Kriteria perencanaan (Schulz-Okun, 1994):
• Menggunakan v-notch 900;
• Jarak antar V-notch
= 20 cm;
• Lebar pelimpah
= 30 cm;
• Lebar saluran pengumpul = 30 cm;
• Weir loading
= 2,84 x 10-3 m3/m.dtk
Data perencanaan:
• Qmaks
= 0,108 m3/dtk
• Weir loading
= 2,84 x 10-3 m3/m.dtk
• Lebar pelimpah
= 30 cm;
• Lebar saluran pengumpul = 30 cm;
Parameter
Panjang
pelimpah total
1 bak (Ptot)
Jumlah
saluran
pelimpah (N)
Tabel C.10 Perhitungan Saluran Perlimpah
Rumus
Perhitungan
Hasil
𝑄1𝑏𝑎𝑘
0,108
P = 𝑊𝑒𝑖𝑟𝑙𝑜𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔
2,84𝑥10−3
N = P/w^1
wI = (W – lebar
saluran
pengumpul)
w1 = (1,2 -0,3) m
=11,7 m
W1 = (6 – 0,3)
m =5,7 m
38 𝑚
N = 5,7 𝑚
38
W1= 5,7
N =7
Satuan
m
m
Buah
N=
Panjang 1
saluran
pelimpah
Debit untuk 1
saluran
pelimpah
Tinggi muka
air saluran
pelimpah
𝑃
𝑤1
Panjang =
Panjang =
𝑃
14 𝑚
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑒𝑙𝑖𝑚𝑝𝑎ℎ
4,667 = 5
m
Q = 0,038
m
t = 0,038
m
0,190
0,436
m
3
Q1 pelimpah =
Q=
𝑄
0,153
𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑖𝑚𝑝𝑎ℎ
4
t=
𝑄
0,038 𝑚 3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
t = 𝑣𝑥𝑝
𝑚
𝑥5𝑚
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,038 𝑚 3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,2
𝑄
Tinggi saluran
pelimpah
A=𝑉
A = l2
Dimensi pipa
outlet utama
Qmd = v x A
A = ¼ x π x D2
𝑄
v=𝐴
𝑚
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,2
√0,190 𝑚2
0,108 = 1 x A
A= 0,108 m2
A=¼x𝜋x
D2
0,108 = ¼ x 𝜋
x D2
D = 0,416 m =
400 mm
𝑄
v=
𝐴
=
A = 0,108
D = 400
V = 0,85
m2
mm
m/detik
0,108
1
𝑥 𝜋 𝑥 (0,4)2
4
Dimensi pipa
outlet cabang
Qmd = v x A
A = ¼ x π x D2
𝑄
v=𝐴
0,064 = 1 x A
A= 0,064 m2
A=¼x𝜋x
D2
0,064 = ¼ x 𝜋
x D2
D = 0,285 m =
300 mm
𝑄
v=𝐴
=
A = 0,064
D = 300
V = 0,906
m2
mm
m/detik
0,0,64
1
𝑥 𝜋 𝑥 (0,3)2
4
Sumber: Data Perhitungan
C.5 Koagulasi
Kriteria Desain (Kawamura, 1991):
1.
Menggunakan sistem hidrolis (terjunan) dengan persamaan Thomson sudut 90˚
2.
Rentang Gradien (G)
= (200 – 1200)/detik
3.
Detention time, td
= (30-120)det;
4.
Viskositas kinematis (v)
= 0,001 kg/m det;
5.
Konsentrasi koagulan
= 5-50 mg/l
6.
Kondisi aliran
= Nre > 10000
Kriteria terpilih:
1.
Detention time, td
= 60 dtk
2.
Konsentrasi koagulan
= 30 mg/l
3.
Debit (Qmax)
= 0,108 m3/dtk
4.
Gaya gravitasi
= 9,81 m/dtk2
5.
Direncanakan 2 bak dengan masing-masing Q = 0,054 m3/dtk
6.
Tinggi bak
= 4 m (asumsi)
7.
Perbandingan p: 1
=2:1
8.
Freeboard
= 0,5 m
Perhitungan:
Parameter Rumus
Koagulasi
Headloss
Q = 1,417 h 5/7
CeknilaiG
(𝑝 𝑥 𝑔 𝑥 ℎ)
G= √
𝜇 𝑥 𝑡𝑑 )
Perhitungan
Hasil
Satuan
0,108m3/det=1,417 h5/2
0,36
m
242,246
/det
3,24
4
0,013
2: 1
m3
m
m2
4,5
m
0,080
m
0,16
m
0,054
m3/dtk
60
Dtk
( 997 𝑥 9,81 𝑥 0,36)
G= √
(0,001 𝑥 60)
Volume air V = Q x td
V = 0,054 x 60
Tinggi bak
Luas bak
A = V/t
A = 0,054/4
P:L
= tinggi air +
Tinggi bak
= 4 m+ 0,5m
Freeboard
Lebar bak A = 2 L x L
0,013 = 2L2
Panjang
P=2xL
P = 2 x 0,080
bak
Debit 1 bak
Waktu
td = v/Q
=3,24/ 0,054
detensi
Berdasarkan perhitungan dimensi koagulan diatas, maka didapatkan dimensi desain
tersebut:
Lebar bak koagulasi
= 0,080 m
Panjang bak koagulasi
= 0,16 m
Tinggi bak koagulasi
= 4,5 m
•
Perhitungan Terjunan
Tinggi terjunan
h=
𝑢𝑥𝑡𝑑 𝑥 𝐺2
𝑝𝑔
h = 0,001 m2 /dtk x 60 dtk x (242,246/ dtk)2
997kg/m3 x 9,81 m/dtk
h = 0,36, m
Dimensi:
P (diasumsikan)
= 2,0 m
L (diasumsikan)
= 1,0 m
h
= 0,5 m
LuasI
=Pxh
= 2,0 m x 0,5 m = 1,0 m2
LuasII
=PxL
= 2,0 m x 1,0 m
L total
= LI + LII
= 1,0 m2 + 2,0 m2 = 3,0 m2
•
Valiran
=
•
Cek aliran pada terjunan
𝑄 𝑚𝑎𝑥
𝐴
=
0,04488
3,0
v
= 0,0149 m/dtk
Ʋ
= 0,001
R
=𝑃𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ
=
= 2,0 m2
= 0,0149
𝐴
𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ
(2,0 𝑥 0,5)+(2,0 𝑥 1,0)
2 𝑥 (2,0+1,0+0,5)
3
=7
= 0,429
Re =
=
𝑣𝑥𝑅
Ʋ
0,0149𝑥 0,429
0,001
= 6.392,1 < 10.000 ……… ok (Darmasetiawan, 2004)
•
Dimensi pipa outlet
Digunakan kecepatan air dalam pipa 2,5 m/det
Q
0,054 m3/dtk
A
A
0,0216 m2
D
=vxA
= 2,5 m/det x A
= 0,0216 m2
= ¼ x π x D2
= ¼ x 3,14 x D2
= 0,164 m ≈ 200 mm (D pasaran)
C.5.1 koagulan (Al2(SO4)3) (Kawamura, 1991)
Kriteria desain:
1. Konsentrasi koagulan
= (5-50) mg/l;
2. pH
= 6-8;
3. Pipa plastik
= (0,6-13) cm.
4. Waktu kontak
= (10-15) menit.
Kriteria terpilih yang digunakan:
1. Konsentrasi/dosis Al2(SO4)3
= 30 mg/l;
2. Kadar Al
= 70 % dari Al2(SO4)3;
3. Waktu kontak
= 10 menit = 600 det;
4. Frekuensi pembuatan
= 2 kali sehari (asumsi);
5. Waktu detensi (td)
= 12 jam x 3.600 det/jam =43.200 det
6. Diameter tube plastik
= 0,75 cm = 7,5 mm;
7. Diameter pipa penguras
= 1 cm = 10 mm;
8. ɵ pipa plastik
= 1 cm = 0,01 m = 10 mm;
9. Volume bak pelarut (saturated solution feeders) = 3.000 L;
10.ɵ pipa air pelarut = 5 cm = 0,05 m = 50 mm;
11. Asumsi tinggi bak pelarut
= 1 m + 0,5 m ( freeboard);89
12. Jumlah bak pelarut
= 2 buah;
13. pH air setelah penambahan koagulan bersifat netral
Perhitungan koagulan disajikan dalam bentuk tabel berikut:
Parameter
Rumus
Koagulan
Volume yang akan
diolah
V = Q x td
Jumlah Al2(SO4)3 yang
digunakan
=dosis koagulan x
volume yang diolah
Al2(SO4)3 yang
dilarutkan dalam air
dengan volume 3.000
L
= dosis koagulan x
volume bak pelarut
Total Al2(SO4)3 yang
digunakan
= Al2(SO4)3 yang
digunakan
+
Al2(SO4)3
yang
dilarutkan
Kadar Al2(SO4)3
pasaran adalah 70%,
maka yang dibutuhkan
Perhitungan
Hasil
Satuan
324
m3
9,720
kg
0,09
Kg
9,720+ 0,09
9,81
G
= 100/70 x 9,81
14,01
G
V = 0,054 m3/det x
600 detik
= 30 mg/L x 324
m3 x 10-3 L x 1 g/10-3
mg
= 30 mg/L x 3000 L
x 1 g/10-3 mg
Debit air pelarut
Cek kecepatan air
pelarut
Luas bak pelarut
Diameter bak pelarut
Debit larutan pada pipa
keluar
Cek kecepatan dalam
pipa
Vbak pelarut = Q x td
v= Q / A
V = Axt
A = ¼ x π x D2
Q= V / Td
3 m3 = Q x 600 det
= 5 x 10-3 m/det / (1/4
x π x (0,05 m2)2)
3 m3 = A x 1 m
3 m2 = ¼ x 3,14 x D2
=3 m3 / 43.200 det
6,94 x 10-5 m3/det /
(1/4 x π x (0,01 m2)2)
v= Q / A
5 x 10-3
2,548
m3/det
m/det
3
1,955
6,94 x
10-5
m2
M
m3/det
0,884
m/det ... OK
( 0,6 – 1,2)
m/det
Dimensi bak pelarut
(saturated solution
feeders):
-Diameter bak
1,955
M
= 1 m + 0,5 m
-Tinggi bak
1,5
m
(freeboard)
Sumber: Perhitungan Tugas Besar Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum 2021
Berdasarkan perhitungan koagulan maka didapatkan dimensi desain sebagai
berikut:
Diameter bak pelarut
= 1,995 m
Tinggi bak pelarut
= 1,5 m
Kadar Al2(SO4)3 pasaran adalah 70%, maka yang dibutuhkan adalah 14,01 g.
C.6 Flokulasi
Kriteria Design (Kawamura, 1991):
1.
G
= (10-70) /det;
2.
td
= (20-30) menit;
3.
Kedalaman air (H)
= (10-15) ft
4.
Jumlah Kompartemen
= 2-6 kompartemen;
5.
Tahap flokulasi minimal 2 tahap;
6.
Vbelokan
7.
Jarak baffle min 0,75 m;
8.
Headloss total flokulasi antara 0,3048-0,6096 m (1-2 ft)
= (3-4,5) m;
= (0,5-1,5)fps = (0,15-0,45) m;
Kriteria Terpilih
1.
Sistem yang digunakan adalah baffle channel menggunakan aliran Vertikal;
2.
Untuk suhu air 25oC diketahui:
µ
= 0,776 x 10-3 kg/m.det = 0,000776 kg/m.det
ρ
= 879,2 kg/m3
υ
= 0,790 x 10-6 m2/det
3.
Debit (Qmax)
= 0.108 m3/det
4.
td total
= 1.200 det;
5.
Koefisien kekasaran (f)
= 0,03;
6.
Tinggi bak 4 m;
7.
Asumsi lebar saluran
= 2,2 m;
8.
Asumsi jumlah saluran
= 3 saluran
9.
Jumlah kompartemen
= 2 kompartemen;
10. Flokulasi dalam 1 kompartemen dengan:
Stage I
:G = 30/det, td = 360 det
Stage II
:G = 20/det, td = 480 det
Stage III
:G = 10/det, td = 600 det
11. Diameter pipa inlet
= diameter pipa outlet koagulasi = 400 mm.
C.6.1 Perhitungan
Perhitungan flokulasi disajikan dalam bentuk table berikut:
Tabel C.13 Perhitungan Flokulasi
Parameter
Rumtus
Perhitungan
Hasil
Satuan
Flokulasi
Total
volume
Volume tiap
tangki
Volume tiap
tahap
Vtot= td x Q
= 1.200 det x 0,108 m3/2
129,600
m3
Vtiap tangki = Vtot/2
= 129,600/2
64,800
m3
Vtiap tahap = Vtiap tangki/3
= 64,800/3
21,600
m3
Asumsi:
Lebar saluran (lsal)
2,2
m3
6,6
m3
= (2,2m
64,800 m3
x 3) x 4
2,454
m3
= 0,108 m3/det /2
0,054
m3/det
= 0,054/3
0,018
m3/det
10
Buah
0,245
m
Lebar
tangki
Panjang
tangki
L = lsal x Jumlah saluran
V𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑘𝑖
(lsal x Jml sal) 𝑥 H
= 2,2 x 3
Q tiap tangki
Qtiap tangka = Qtot/2
Q Per Stage
=
Jumlah
baffle (n)
Jarak antar
baffle
2. 𝜇. 𝑡𝑑
H. p. g 2 1/3
𝑛=(
𝑥 (
) )
𝜌(1,44 𝑓)
Qtot
n=(
w = P/n
w = 2,454/10
Q tiap tangki
3
Tahap (Stage) I
2x0,000776x 360
879,2(1,44 𝑓)
𝑥 (
4x2,454x30 2 1/3
) )
0,108
Flokulasi
Small
Opening
= 5% x 0,245 m
0,012
m
Headloos
0,000776 x 360
=
879,2 x 9,81
0,029
m
h= (µ.td/ρ.g).G2
x (30)^2
= 0.029/10
htiap belokan
Vtiap belokan (k
= 1,5)
Wl
h = hl/n
Jumlah
baffle (n)
Jarak antar
baffle
2. 𝜇. 𝑡𝑑
H. p. g 2 1/3
𝑛=(
𝑥 (
) )
𝜌(1,44 𝑓)
Qtot
n=(
w = P/n
w = 2,454/34
Vl = (2gh/K)0,5
= (2 x 9,81 x 0,002 /
= Q/vH
= 0,108/(0,162x4)
1,5)0,5
0,002
m
0,162
m
0,16
m
34
Buah
0,072
m
Tahap (Stage) II
2x0,000776x 480
879,2(1,44 𝑓)
𝑥 (
4x2,454x20 2 1/3
) )
0,108
Flokulasi
Small
Opening
= 5% x 0,072 m
0,003
m
Headloos
h= (µ.td/ρ.g).G2
0,000776 x 480
=
879,2 x 9,81
0,017
m
htiap belokan
h = hl/n
= 0.017/34
0,0005
m
0,080
m
0,337
m
8
Buah
0,306
m
= 5% x 0,306 m
0,015
m
0,000776 x 600
879,2 x 9,81
8,997
m
1,124
m
3,834
m
0,007
m
Vtiap belokan (k
= 1,5)
Vl = (2gh/K)
Wl
= Q/vH
Jumlah
baffle (n)
Jarak antar
baffle
2. 𝜇. 𝑡𝑑
H. p. g 2 1/3
𝑛=(
𝑥 (
) )
𝜌(1,44 𝑓)
Qtot
n=(
w = P/n
w = 2,454/8
x (20)^2
= (2 x 9,81 x 0,0005 /
0,5
1,5)0,5
= 0,108/(0,080x4)
Tahap (Stage) III
2x0,000776x 600
879,2(1,44 𝑓)
𝑥 (
4x2,454x10 2 1/3
) )
0,108
Flokulasi
Small
Opening
Headloos
h= (µ.td/ρ.g).G2
=
htiap belokan
Vtiap belokan (k
= 1,5)
Wl
h = hl/n
= 8,997/8
Vl = (2gh/K)
x (10)^2
= (2 x 9,81 x 1,124 /
0,5
1,5)0,5
= 0,108/(3,834x4)
= Q/vH
Sumber: Data dan Perhitungan
Berdasarkan perhitungan di atas, maka didapatkan dimensi sebagai berikut:
1.
Lebar tangki
= 6,6 m
2.
Panjang 1 tangki
= 2,454 m
3.
Jumlah baffle stage 1
= 10 buah
4.
Jarak antar baffle 1
= 0,072 m
5.
HL 1
= 0,029 m
6.
Jumlah baffle satge 2
= 34 buah
7.
Jarak antar baffle 2
= 0,072 m
8.
HL 2
= 0,017 m
9.
Jumlah baffle stage 3
= 8 buah
10. Jarak antar baffle 3
= 0,306 m
11. HL 3
= 8,997 m
C.7 Sedimentasi
Kriteria Perencanaan (Karwamura, 1991)
Bak tanpa tube settler:
Kecepatan pengendapan (Q/A)
= 1,34-2,5 m/jam
Kecepatan rata-rata aliran
= 0,2-1,7 m/min
Kedalaman air
= 2-3,5 m
P:L
= 4:1
H:L
= 1:15
Weir loading
= 8-12 m3/m jam
Bak dengan tube settler:
Kecepatan pengedapan (Q/A)
= 2,7-6,4 m/jam
Kedalaman air tangka (H)
= 2,5-3,4 m
Panjang : Lebar
= (4:1)-(6:1)
Waktu detensi (td)
= minimum 4 menit
Weir loading
= 2,7-14 m3/m2.jam
Bilangan Renold
<2000
Bilangan Froud
> 10-5
Kimiringan Plate (a)
= 45o-60o
Tinggi tube (h)
= 0,44 m
Lebar bukaan tube
= 0,04 m
Jumlah bak (n)
= minimum 2 bak
Jenis tube yang dipakai adalah jenis plat.
Kriteria Terpilih
So (Q/A)
= 0,4 x 10-3 m/d (tanpa tube settler)
So (Q/A)
= 1,4 x 10-3 m/d (tanpa tube settler)
P:L
= 4 : 1 (tanpa tube settler)
P:L
= 5 : 1 (tanpa tube settler)
H
=4m
td
= minimal 4 menit
Weir loading
= 11 m3/m.jam
NRe
< 2000
Fr
> 10-5
T
= 25oC
υ
= 0,898 x 10-5 m3/detik
α
= 60o
Data Perencanaan
Qmax
= 0.108 m3/det
n
= 2 buah bak
C.7.1 Dimensi Bak Sedimentasi Tanpa Tube Settler
1.
Debit masing-masing bak
Qmax
= 0,108 m3/det
n
= 2 buah
Q=
2.
0,108
2
= 0,054 m3 /detik
Dimensi Bak Sedimentasi
Luas (A) =
0,054 m3/detik
Q
=
Q/A
0,4 x 10−3m/detik
= 135 m2
P:L
=4:1
P
= 4L
A
= P x L = 4L2
135 m2
= 4L2
L2
=
L
= √33,75
L
= 5,809 m
P
= 5,809 = 23,24 m
H:L
= 1 : 15
H
= L/15 = 5,809/15 = 0,387 m
Cek Aliran
135
4
= 33,75
135
1. Vh
=
2. R
=
3. NRe
=
Q
=
LXH
LXH
L+H
=
Vh X R
υ
=
0,108 m3 /detik
(5,809 m X 0,387 m)
(5,809 m X 0,387
5,809 m+2(0,387 m)
= 𝑔𝑋𝑅 =
= 0,94 m
(0,04 m/detik X 0,94 m)
0,898 x 10−6 m2/detik
𝑚 2
)
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
(0,04
𝑉ℎ2
4. NFr
= 0,04 m/detik
(9,81 𝑚2/ det 𝑋 0,94 𝑚)
= 41.870,822 > 2000..Tidak Ok
= 17,350 𝑋 10−5 >10-5…….Ok
Dimensi Bak dengan Tube Settler
0,108 m3 /detik
Q
Luas (A)
=
= 1,4 x 10−3 m/detik = 77,14 m/detik
Q/A
P:L
=5:1
P
= 5L
H
= P x L = 5L2
L
= 5,797 m
P
= 28,985
H
=4m
Dimensi Tube Settler
1. 𝑉𝑎 =
w
H
+ sin a
sin a cos a
w
x tg a
sin a
So =
𝑄
2. Luas (A) =
=
𝑣𝑎
0,05
4
+ sin 60
sin 60 cos 60
0,05
x tg 60
sin 60
0,108 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,34 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
x 1,4 x 10−3 m/s = 0,34 m/detik
= 0,27 𝑚2
P = 3L
A = 3L2
0,27 𝑚2
𝐴
L = √3 = √
3
= 0,09 𝑚
P = 8,289 m
Luas bak yang tertutup tube settler:
A = P x L = 8,289 m x 0,27 m = 2,238 m2
3. Lebar efektif tube settler (w’)
w
W’ =
sin a
=
0,05 m
sin 60
= 0,058 m
4. Jumlah tube pada sisi Panjang (np) = 4 kompartemen tube settler
np =
p
w′
=
8,289
0,058
= 143 buah
5. Jumlah tube pada sisi lebar (nL)
nL =
L
W′
=
2,763 m
= 48 buah
0,058 m
6. Jumlah tube total (nt)
nt = np x nL = 143 x 48 = 6864 buah
7. Jari-jari hidrolis (R)
R=
𝐴
=
𝑃
(0,05 𝑥 0,05) 𝑚2
(2 𝑥 0,05 𝑚)
= 0,025
Sketsa tube settler dapat dilihat pada Gambar C.4 berikut ini:
Gambar C.4 Sketsa Tube Settler
Cek Aliran
1. NRe =
2. Fr =
Va xR
V
Va2
gxR
=
=
0,011 m/detik x 0,025 m
0,898 x 10−6 m2/detik
m 2
)
detik
(0,011
m
x 0,025 m
detik2
9,81
Dimensi Bak Sedimentasi
= 306,236 < 2000…..Ok
=4,9 x 10-4 > 10-5 …Ok
1. Panjang total
Ptotal = 1 (tebal tube x (np+1)) = 28,985 m + (0,0025 m x (143+1)) = 29 m
2. Lebar Total
Ltotal = 1+ (tebal tube x (nl+1)) = 5,797 m + (0,0025 m x (48+1)) = 6 m
3. Tinggi total
Ttotal = t bak + freboard = 4m + 0,5 m = 4,5 m
C.7.2 Ruang Lumpur
Kriteria Perencanaan (Kawamura, 1991/Schulz-Okun, 1984/Al-layla, 1978):
Kandungan solid dalam lumpur
= 1,5 %
Lama pengurasan
= 5 menit = 300 detik
Waktu pengurasan
= 1 x sehari
Kecepatan pengurasan
= 0,5 m/detik
Q tiap bak
= 0,054 m3/detik
Qunderdrain
= 2% x Qbak = 0,02 x 0,054 m3/detik
= 1,08 x 10-3 m3/detik
Lebar ruang lumpur
= lebar bak
=6m
Panjang
= lebar
Volume lumpur
=volume limas
Perhitungan Dimensi Ruang Lumpur
1. Volume lumpur (1 hari):
V
= %lumpur x td x Qunderdrain
=1,5% x 86400 detik x 1,08 x 10-3 m3/detik = 1,3997 m3
2. Volume Limas
V
= 1/3 x luas alas x t
t
=
3 𝑥 1,3997
6𝑥6
= 0,116
3. Debit Lumpur (Q1):
Q1 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
𝑇
=
1,3997
300
= 0,004 m3/detik
4. Luas penampang pipa penguras
𝑄
A=𝐴=
0,004
0,5
= 0,008 m2
5. Diameter pipa penguras:
1
A
= 4 πd2
d
=√
4 𝑥 0,008
𝜋
= 0,100 m = 100 m2
C.7.3 Zona Inlet
Kriteria Perencanaan (Kawamura, 1991)
Perbandiangan Qorifice terdekat dengan Qorifice terjauh > 90%
Perbandingan tinggi muka air terdekat dengan terjauh (H) = 0,01 m
Q max
= 0,108 m3/detik
Q tiap bak
= 0,054 m3
Kecepatan pada pipa inlet cabang
= 1,5 m/detik
Kecepatan pada orifice
= 0,2 m/detik
Jumlah orifice tiap bak
= 5 orifice
Lebar flum
= 50 cm = 0,5 m
Perhitungan Dimensi Inlet
1. Luas penampang pipa cabang (A)
A=
Q
=
V
0,054 m3 /detik
1,5 m/detik
= 0,036 m2
2. Dimensi pipa inlet cabang
4 X 0,036 m2
4A
d= √π = √
π
= 0,214 m = 500 mm (diameter pasaran)
3. Cek diameter terhadap kecepatan inlet cabang
A=
Q
1
xπxV
2
=
0,108 m3 /detik
1
X π X (0,5 m)2
2
= 0,137 m/detik……Ok
4. Luas pipa Inlet utama
A=
Q
=
V
0,108 m3 /detik
1,5 m/detik
= 0,072 m2
5. Diameter pipa Outlet utama
4 X 0,072 m2
4A
d = √ π = √ 1,5 m/detik = 0,438 m2 = 500 mm (diameter pasaran)
6. Cek diameter terhadap kecepatan inlet utama
V=
Q
1
π d2
4
=
0,108 m3 /detik
1
X π X (0,5 m)2
4
= 0,550 m/detik…..Ok
C.7.4 Perhitungan Flume
Asumsi:
td
= 30 detik
tinggi permukaan air = 0,5 m
Freeboard
= 0,2 m
1. Volume Flume
V
= Q x td
= 0,108 m3/detik x 30 detik
= 3,24 m3
Panjang Flame = Lebar Bak Sedimentasi = 6 m
2. Tinggi flume (t)
= (tinggi permukaan air + freeboard)
= (0,5 m + 0,2 m)
= 0,7 m
3. Lebar Flume
V
=Pxlxt
𝑣
=1xt=𝑝
= 1 x 0,7 m = 3,24 m3/6 m
l
= 0,771 m
C.7.5 Zona Outlet
Kriteria perencanaan (Karwamura,1991)
Q tiap bak
= 0,252 m3/detik
Weir loading
= 11 x 10-3 m3/detik
Menggunakan v- notch
= 900
Jarak antar v-notch
= 20 cm
= 0,2 m
Lebar saluran pelimpah
= 30 cm
= 0,3 m
Lebar saluran pengumpul
= 30 cm
= 0,3 m
Kecepatan aliran di saluran pelimpah = 0,3 m/detik
Untuk bak pengumpul:
1. td
= 30 detik
2. tinggi, h
= 0,5 m
3. Panjang bak
= 1m
4. Kecepatan aliran
= 1 m/detik
Asumsi: banyak Gutter (saluran pelimpah) = 4 buah
Perhitungan Dimensi Outlet
1. Volume
= Q tiap bak X td
= 0,252 m3/detik x 30 detik
= 7,56 m3
2. Lebar Gutter
= 0,3 m
3. Jarak antar Gutter
𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑘
29
=
= 5,8
(4 + 1)
(𝑛 𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑏 𝑝𝑒𝑙𝑖𝑚𝑝𝑎ℎ + 1
Luas Gutter (A)
= (((Lbak – 0,3) x n)+ P bak) x LGutter
A Gutter
= (((6 m – 0,3) x 4)+ 29 m) x 0,3 m
= 15,54 m2
4. Tinggi permukaan air pada Gutter
V
7,54
=
= 0,486 m
A
15,54
= ((L 1 bak – LGutter + P bak) – (LGutter x jumlah Gutter))
5. P Gutter
= ((6 m – 0,3 m + 29 m) – (0,3 m x 4))
= 33,50 m
C.7.6 Perhitungan V-nocth
1. Jumlah v-nocth
n=
P 𝑔𝑢𝑡𝑡𝑒𝑟
33,50
=
Jarak antar 𝑣−𝑛𝑜𝑡𝑐ℎ
0,2
= 167,5 = 168 buah
2. Q tiap v-notch
Q=
Q tiap bak
Jumlah 𝑣−𝑛𝑜𝑡𝑐ℎ
=
0,252
168
= 0,0015 m3 /detik
3. Tinggi air pada v-notch
Qv-notch = 1,417 H5/2
0,0015
H=(
m3
detik
1,417
2/5
)
= 0,064 m
4. Tinggi v-notch
Tinggi air pada v-notch + 0,02
= 0,064 m + 0,02
= 0,084 m
Skestsa v-notch dapat dilihat pada gambar C.4 berikut ini:
Gambar C.5 Sketsa v-notch
Jadi tinggi Gutter
= tinggi air pada Gutter + tinggi v-notch + freeboard
= 0,064 m + 0,084 m + 0,2
= 0,348 m
C.7.7 Perhitungan Saluran Pengumpul
1. Tinggi saluran pengumpul
h=
V=
Q
=
1Xv
Q
=
1Xv
0,108 m3 /detik
1m x 1m/detik
0,108 m3 /detik
1m x 0,108 m
= 0,108 m
= 1 m/detik……Ok
2. Panjang saluran pengumpul
P
= (n x lebar saluran pelimpah) + ((n – 1) x jarak antar pelimpah))
= (2x 0,3) + ((2-1) x 6)) = 6,6
Perhitungan Ruang Dimensi Pengumpul
Asumsi waktu detensi
= 60 detik
Tinggi ruang pengumpul
=1m
Kecepatan
= 1,5 m/detik
Panjang ruang pengumpul
= 2 lebar sedimentasi = 2 x 6 m = 12 m
1. Volume bak
Vol = Q x td = 0,108 m3/detik x 60 detik = 6,48 m3
2. Lebar ruang pengumpul
l=
Volume
Pxh
6,48 m3
= 12 m X 1 m = 0,54 m
3. Luas penampungan pipa kelua (A)
Q
A=
v
=
0,108 m3 /detik
1,5 m/detik
= 0,072 m2
4. Diameter pipa keluar
4A
4 X 0,072 m2
d=√π = √
π
= 0,309 m = 700 mm dipasaran
5. Cek kecepatan
Q
v=
1
x π x d2
4
=
0,108 m3/detik
1
x π x (0,70 m)2
4
= 0,280 m/detik…….Ok
Berdasarkan perhitungan di atas, maka didapatkan dimensi sebagai berikut:
Lebar bak sedimentasi
=6m
Panjang bak sedimentasi
= 29 m
Diameter bak Inlet
= 700 mm
Diameter pipa Outlet
= 700 mm
Lebar flume
= 0,771 m
Panjang flume = lebar bak sedimentasi
=6m
Lebar tube settler
= 2,763 m
Lebar ruang pengumpul
= 8,289 m
Panjang ruang pengumpul = lebar bak sedimentasi = 6 m
Diameter pipa penguras
= 240 mm
Jumlah tube settler pada sisi Panjang
= 143 buah
Jumlah tube settler pada sisi lebar
= 48 buah
Jumlah total tube settler
= 6864 buah
C.8 Filtrasi
C 8.1 Perhitungan Dimensi Bak Filtrasi
A. Saringan Pasir Cepat
Kriteria
standar
perencanaan
saringan
pasir
cepat
Darmasetiawan, 2001, Al-layla, 1980 adalah sebagai berikut:
Kehilangan tekanan pada media pasir dan penyangga:
•
Jumlah Bak
= 1,2 Q0,5
(Kawamura,
1999/
•
Effective sizeantrasit
= 0,4 – 1,4
•
Effective size pasir (ES)
= (0,4-1,0) mm
•
Effective size kerikil (ES)
= (0,4 – 1,4) mm
•
Shpericity pasir (Ф)
= 0,92
•
Shpericity kerikil (Ф)
= 0,72
•
Porositas Pasir (Ԑ)
= 0,42
•
Porositas kerikil (Ԑ)
= 0,55
•
Kecepatan filtrasi
= (7-10) m/jam
•
Tebal media pasir
= (0,6-1) m
•
Tebal media kerikil
= (0,15-0,3) m
•
Diameter kerikil
= (3-60) mm
•
Pencucian pasir
= (1-3) bulan sekali
Kehilangan tekanan pada saat underdrain (Fair dan Geyer, 1968):
Rasio luas orifice dengan kuas area filter
= 0,5-0,2 %
Rasio luas pipa lateral dengan luas orifice
= (2-4) : 1
Diameter orifice
= ( 4 sampai 4) Inchi
Jarak orifice dengan manifold
= (3-12) inchi
Jarak antar orifice
= (3-12) inchi
Debit maks (Qmd)
= 0,108 m3/detik = 2,465 MGD*
1
3
Kriteria desain:
P:L
=2:1
Kecepatan filtrasi
= 7 m/jam = 2,22 x 10-3 m/det
Jumlah bak
= 1,2 Q0,5 = 1,2 x (2,465 MGD)0,5 = 2,95 ≈ 3 bak
Tabel C.14 Perhitungan Dimensi Bak Filtrasi
Parameter
Rumus
Debit tiap filter (Qr)
Qr = n
Luas tiap unit Filter (A)
Q
A=
Perhitungan
Qr =
Hasil
Satuan
0,036
m3/detik
16,216
m2
16,216 𝑚2
2,847
m
2
≈3
m
5.405
m
≈ 5,5
m
0,108 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
3
0,036 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Qr
A = 2,22 𝑥 10−3 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
v
𝑃
2
=
𝐿
1
Dimensi filter
A=PxL
A = 2 L2
Lebar filter (L)
Panjang filter (P)
𝐴
L = √2
𝐴
P=𝐿
L=√
P=
16,216 𝑚2
3
Luas menjadi
A=PxL
A = 5,5 x 3
16,5
m2
Cek Perhitungan
Kecepatan (v)
v=
Qr
A
v=
0,036 𝑚2/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
16,5 𝑚2
2,1 x 10-3
=
7,56
m/detik
m/jam
Cek, jika salah satu bak dikuras
Kecepatan (v)
Q
tot
v = jmlh bak
xA
v=
0,108 m3/detik
3 x 16,5 m2
2,1 x 10-3
m/detik
= 7,56
m/jam
C.8.2 Perhitungan Sistem Inlet Bak Filtrasi
Kriteria Desain:
•
Kecepatan pada pipa inlet = (0,6-3) m/detik (Al-layla)
Kriteria Terpilih:
•
Kecepatan pada pipa inlet dan inlet cabang = 0,9 m/detik
Tabel C.15 Perhitungan Sistem Inlet
Parameter
Rumus
Pehitungan
Hasil
Satuan
0,12
m2
Pipa inlet
Luas Penampang pipa (A)
Diameter pipa (d)
A=
𝑄
𝑣
4𝑥𝐴
d =√
𝜋
A=
0,108 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,9 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
4 𝑥 0,12𝑚2
0,390
m
3,14
≈ 390
mm
400
mm
d=√
D pasaran
Cek Perhitungan
Kecepatan pada pipa inlet
𝑄
v=𝐴
v=
0,108 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,904
m/detik
0,04
m2
1
( 𝜋(0,39)2 )
4
Pipa Inlet Cabang
Luas penampang pipa (A)
A=
𝑄𝑟
𝑣
A=
0,036 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,9 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Diameter pipa (d)
4𝑥𝐴
d=√
𝜋
4 𝑥 0,04 𝑚2
0,225
m
3,14
≈ 225
mm
d=√
D pasaran
225
mm
0,905
m/detik
Cek Perhitungan
Kecepatan pada pipa inlet
cabang
v=
𝑄𝑟
𝐴
v=
0,036𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
1
4
( 𝜋(0,225)2
C.8.3 Perhtungan Sistem Underdrain Bak Filtrasi
•
Underdrain Bak Filtrasi
= tipe perpipaan manifold dan lateral
•
Luas media filter
= 16,5 m2
Ditentukan dari kriteria desain:
•
Rasio luas orifice dengan luas area fiter
= 0,25%
•
Rasio luas pipa lateral dengan luas orifice
= 2:1
•
Rasio luas manifold dengan luas lateral
= 1,5 : 1
•
Diameter orifice = 3⁄4 inchi
= 1,905 cm
•
Jarak antar lateral(w)
= 30 cm
•
Panjang pipa manifold
= panjang bak
Tabel C.16 Perhitungan Sistem Underdrain
Parameter
Rumus
D orifice (𝐷𝑜 )
1,950 cm
Luas orifice (𝐴𝑟𝑜 )
Aro= 4 𝜋 d2
Luas bukaan total orifice (ATO)
ATO= 0,25% x luas filter
Perhitungan
Hasil
Satuan
=0,01905 m
1
1
A = 4 𝜋 (0,01905m)2
2,8 x 10-4 m2
ATO= 0,25% x 16,5 m2
0,042
m2
n=2,8 𝑥 10−4
150
Buah
ATL= 4 x 0,042 m2
0,168
m2
Jumlah lubang orifice (no)
nO=𝐴
𝐴𝑇𝑂
0,042
𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
Luas bukaan total lateral (ATL)
ATL = 4 x ATO
Jumlah pipa lateral di salah satu
pipa manifold (nL)
P
nL= w
5,5
nL= 0,3
18
Pasang
Diameter pipa lateral (d)
4 𝑥 (𝐴𝑇𝐿/𝑛𝐿
d=√
d=√
𝜋
4𝑥(
0,168𝑚2
)
18
𝜋
D pasaran
ATM = 1,5 x 0,168 m2
Luas bukaan total manifold (ATM) ATM = 1,5 x ATL
0,109
m
= 109
mm
110
mm
0,252
m2
0,566
m
= 566
mm
600
mm
1,217
m
18
buah
Diameter pipa manifold (dm)
4 𝑥 0,252𝑚2
4 𝑥 𝐴𝑇𝑀
dm = √
dm = √
𝜋
𝜋
D pasaran
Panjang pipa Lateral (PL)
PL=
𝐿𝑒𝑏𝑎𝑟 𝑏𝑎𝑘−𝑑𝑚
PL=
2
3−0,566 𝑚
2
Jumlah Pipa lateral di salah satu
pipa manifold (nL)
𝑃
nL = 𝑤
5,5
nL = 0,3
Karena pipa lateral di sisi kiri dan sisi kanan pipa manifold maka jumlah pipa lateral total menjadi dua kalinya
Jumlah pipa lateral total (nTL)
Jumlah orifice tiap lateral (nO/L)
nTL= 2 x nL
𝑛
nO/r = 𝑛
𝑇𝐿
nTL= 2 x 18
nO/r =
150
36
36
Buah
5
Buah
Jarak antar titik tengah Orifice
=
𝑃𝐿
𝑛𝑂/𝐿
Jarak orifice ke dinding dan ke = 0,5 x jarak antar titik tengah
pipa manifold
orifice
=
1,217
5
0,5 x 0,2434
0,2434
m
0,121
m
C.8.4 Perhitungan Sistem Outlet Bak Filtrasi
Air hasil filtrasi ditampung dalam bak pengumpul, dan selanjutnya dialirkan ke unit
reservoar.
Tabel C. 17 Perhitungan Sistem Outlet
Parameter
Rumus
Perhitungan
Hasil
Satuan
Ruang pengaturan Katup dari underdrain
Lebar ruangan
1,5 (asumsi)
m
Panjang Ruangan = Lebar
5
m
3 (asumsi)
m
300
det
V = 0,108 m3/detik x 300 32,4
m3
bak
Tinggi ruangan = tinggi bak
Bak Pengumpul
Direncanakan terbagi menjadi
2 kompartemen
Td
Volume bak (V tot)
Vtot = Qr x td
detik
Panjang bak pengumpul =
5
m
0,5
m
lebar bak
Lebar
pertama
bak
kompartemen
HL proses filtrasi saat harus di
6=
ft
backwash
1,8
m
1,2
m
3
m3
(Hl
harus
di
backwash)
Tinggi air di kompartemen (ho-1) = Hbak filtrasi – (ho-1) = 3 m – 1.8 m
pertama (ho-1)
Hl harus di backwash
Volume air di kompartemen Vol l = P x L x t
5 m x 0,5 m x 1,2 m
pertama (Vol 1)
Direncanakan menggunakan alat ukur debit V-notch 90O diantara kompartemen pertama dan kedua
Jumlah V-notch per meter
Jumlah V-notch total (nv)
5
nv = Pg x 5
Nv-notch = 5 m x 5 buah/m 25
buah/m
buah
buah/meter
Debit tiap V-notch (Qv)
𝑄𝑓
Qv = 𝑛𝑣
Qv =
0,108 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Headloss saat melalui V- HLv = ( 𝑄𝑉 )2/5
0,55
notch
HLv = (
Tinggi air di kompartemen ke (ho-2) = ho-1 – Hlv
4,32 x 10-3
m3/detik
25
4,32 𝑥 10−3 2/5
)
0,55
0,143
m
(ho-2) = 1,2 m – 0,143 m
1,057
m
Vol 2 = 32,4 - 3
29,4
m3
dua (ho-2)
Volume air di kompartemen Vol 2 = V tot – Vol 1
ke dua (Vol 2)
Panjang bak pengumpul = lebar bak
Lebar
bak
kompartemen = 𝑣𝑜𝑙 2
𝑃 𝑥 ℎ𝑜−2
4,8
29,4
L=5 𝑚 𝑥1,057 𝑚
5,562 ~
m
m
kedua (LO-2)
5,5
Dimensi pipa outlet cabang = dimensi pipa inlet cabang
110
mm
Dimensi pipa outlet = dimensi pipa inlet
600
mm
C.8.5 Media Filtrasi
Media filtrasi yang digunakan dari (Departemen PU, 2007):
•
Media penyaring bagian atas digunakan antrasit dengan diameter 0,82 – 1,8 mm
•
Media penyaring bagian bawah digunakan pasir dengan diameter 0,44 – 1,1mm
•
Media penyangga digunakan kerikil dengan diameter 2 – 25 mm.
Tabel C.18 Kedalaman Filter
No.
Kedalaman
Kriteria desain
Desain
(m)
Terpilih (m)
1.
Tinggi bebas
0,2 – 0,3*
0,3
2.
Tinggi air diatas media penyaring
0,9 – 1,6**
1,5
Tebal lapisan antarsit
0,4***
0,4
3.
Tebal pasir penyaring
0,3
0,3
4.
Tebal kerikil penahan
0,5
0,5
5.
Underdrain
0,1 – 0,2*
0,1
2,4 – 5***
3,1
Total
Sumber: Revisi SNI 03-3981-1995*
Al-layla, 1980** Darmasetiawan***
Susunan lapisan media dari yang paling atas sampai lapisan yang paling bawah
dengan ketebalan total lapisan 110 cm terdiri dari:
•
Antrasit diameter 0,82 – 1,8 mm dengan ketebalan 40 cm
•
Pasir diameter 0,45 – 1,1 mm dengan ketebalan 30 cm
•
Kerikil diameter 2 – 5 mm dengan ketebalan 10 cm
•
Kerikil diamter 5 – 9 mm dengan ketebalan 10 cm
•
Kerikil diameter 9 – 16 mm dengan ketebalan 15 cm
•
Kerikil diameter 16 – 25 cm dengan ketebalan 15 cm
C.8.6 Perhitungan Headloss Media Filter
1). Media Penyaring (Antrasit)
Digunakan material Antrasit dan suhu operasionalnya adalah 20 oC.
Kriteria desain:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/detik
b. Kecepatan filtrasi (Vs)
= 7,56 m/jam
= 0,21 cm/detik
c. Tebal lapisan media
= 40 cm
= 0,4 m
d. Sphericity (Ф)
= 0,6
e. Porositas (Ԑ)
= 0,6
f. Gravitasi (g)
= 9,81 m/detik2 = 981 cm/detik2
Nre =
φx Dp x Vs
v
24
18,5
, CD = 𝑁𝑅𝑒 untuk Nre<1,9 , CD =(𝑁𝑅𝑒)0,6 untuk 1,9<Nre<500, CD
𝑥
x 𝐷𝑝
Tabel C.19 Perhitungan Headloss Pada Antrasit
Ketebalan
(cm)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,4
Dp (cm)
0,09
0,11
0,12
0,14
0,16
Fraksi
Berat (%)
X
20
20
20
20
20
100
Nre
CD
1,122
1,371
1,496
1,745
1,994
21,39
17,505
16,043
13,754
12,227
Cd x (X/Dp)
(1/cm)
47,533
31,827
26,738
19,649
15,284
141,031
Headloss (HL)
1,067 Vs2.L
=
=
g.φ.ε4
x (ΣCd
x
Dp
)
cm 2
) x 40 cm
detik
2
981 𝑐𝑚/𝑑𝑒𝑡 x0,6x0,64
1,067 (0,21
x (141,031/cm)
= 3,480 cm = 0,035 m
2.) Media Penyaring (Pasir)
Digunakan material pasir dan suhu operasionalnya adalah 20 oC
Kriteria desain:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/det
b. Kecepatan filtasi (Vs)
= 7,56 m/jam
= 0,21 cm/detik
c. Tebal lapisan media
= 30 cm
= 0,3 m
d. Sphericity (Ф)
= 0,92
e. Porositas (Ԑ)
= 0,42
f. Gravitasi (g)
= 9,81 m2/detik
Nre =
φx Dp x Vs
v
= 981 cm2/detik
24
18,5
, CD = 𝑁𝑅𝑒 untuk Nre<1,9 , CD =(𝑁𝑅𝑒)0,6 untuk 1,9<Nre<500, CD
𝑥
x 𝐷𝑝
Tabel C.20 Perhitungan Headloss Pada Pasir
Ketebalan
(cm)
Dp (cm)
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,3
0,09
0,11
0,12
0,14
0,16
Headloss (HL)
=
=
Fraksi
Berat (%)
X
20
20
20
20
20
100
1,067 Vs2.L
g.φ.ε4
Nre
1,720
2,102
2,293
2,675
3,058
x (ΣCd
x
Dp
= 4,914 cm = 0,049 m
13.953
11,847
11,244
10,251
9,460
)
cm 2
) x 40 cm
detik
2
981 𝑐𝑚/𝑑𝑒𝑡 x0,92x0,424
1,067 (0,21
CD
x (97,756/cm )
Cd x (X/Dp)
(1/cm)
31,007
21,540
18,740
14,644
11,825
97,756
3.) Media Penyangga (Kerikil)
Digunakan kerikil dengan suhu operasional 20oC. Dengan kriteria desain sebagai
berikut:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/detik
b. Kecepatan filtrasi (Vs)
= 7,56 m/jam = 0,21 cm/detik
c. Sphericiry (Ф)
= 0,94
d. Porositas (Ԑ)
= 0,39
e. Tebal lapisan media
= 50 cm
f. Diameter kerikil (Dp)
= (0,2-2,5) cm
g. Gravitasi (g)
= 9,81 m2/detik
Nre =
φx Dp x Vs
v
= 0,5 m
24
18,5
, CD = 𝑁𝑅𝑒 untuk Nre<1,9 , CD =(𝑁𝑅𝑒)0,6 untuk 1,9<Nre<500, CD
𝑥
x 𝐷𝑝
Tabel C.21 Perhitungan Headloss pada kerikil
Ketebalan
(cm)
0,1
0,1
0,15
0,15
0,5
Dp (cm)
0,32
0,67
1,2
2
Headloss (HL)
Fraksi Berat (%)
X
20
20
30
30
100
=
=
1,067 Vs2.L
g.φ.ε4
x (ΣCd
Nre
6,248
13,082
23,43
39,05
x
Dp
= 0,666 cm = 0,007 m
6,162
3,955
2,788
2,052
)
cm 2
) x 40 cm
detik
2
981 𝑐𝑚/𝑑𝑒𝑡 x0,94x0,394
1,067 (0,21
CD
x (6,037/cm)
Cd x (X/Dp)
(1/cm)
3,851
1,181
0,697
0,308
6,037
C. 8.7 Perhitungan Headloss pada Underdrain Saat Filtrasi
Kriteria desain:
1. Faktor gesekan pipa (f)
= 0,02
2. C
= 0,6
3. Panjang pipa manifold
= panjang bak = 5,5 m
4. Diameter pipa lateral
= 110 mm
= 0,11 m
5. Diameter pipa manifold
= 600 mm
= 0,6 m
Tabel C.22 Perhitungan Headloss pada Underdrain
Parameter
Rumus
Debit air tiap orifice (Qor)
Qor = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑂𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
Kecepatan aliran melalui
Perhitungan
𝑄𝑓
v=
𝑄𝑜𝑟
v=
𝐴
orifice (Vor)
Kehilangan tekanan pada
orifice (HL orf)
Kehilangan tekanan pada
lateral (HL lateral)
HL lateral sebenarnya
Kehilangan tekanan pada
𝑉𝑜𝑟 2
HL orf = (𝐶 2 𝑥 2𝑔)
𝐿 𝑣2
HLlateral = f 𝐷
2𝑔
0,036 𝑚2 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Qor =
2,4 𝑥 10−4 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
(0,857 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
HL orf = (0,62 𝑥( 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡 2) )
HLlateral = 0,02
1,217 𝑚
m3/detik
0,857
m/detik
0,104
m
(0,857)2
0,010
m
0,06
m
681 x 10-3
m
0, 261
m
0,11 𝑚 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡 2
HLlateral = 1⁄3
Jumlah pipa lateral
(0,010 m) x 18
5,5 𝑚
(0,857)2
HLmanifold = 0,02 0,6 𝑚 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡 2
HL total pada saat filter
HLtotal = HLAntrasit +
HLtotal = (0,035 m) + (0,049 m) +
beroperasi
HLpasir + HLkerikil +
(0,007 m) + (0,104 m) + (0,06 m) +
HLorifice +HLlateral +
(0,006 m)
HLmanifold
2,4 x 10-4
2,8 x 10−4 𝑚2
HLmanifold = f𝐷 2𝑔
manifold (HL manifold)
Satuan
150
HLlateral = 1⁄3 HLlateral x
𝐿 𝑣2
Hasil
C.8.8 Saluran Penampung Air Backwash
Kecepatan backwash (vb)
= 25 m/jam = 6,944 x 10-3 m/detik
Luas permukaan filter
= 16,216 m2
Direncanakan dibuat dua buah gutter dengan pelimpah berupa V-notch pada kedua
sisinya.
Tabel C.23 Perhitungan Saluran Penampung Air Backwash
Parameter
Rumus
Perhitungan
Hasil
Qb = 6,944 x 10-3 m/det x 16,216 m2
Debit Backwash (Qb) Qb = Vb x A
Jumlah saluran gutter
Debit masing-
𝑄𝑏
Qg =
Qg =
2
𝑜,112 𝑚2 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Lebar Saluran gutter
Pg = panjang bak
gutter (Pg)
filtrasi
Pg = 5,5 m
Jumlah V-notch per meter
Jumlah V-notch
nv = Pg x 5
total (nv)
buah/m
Debit tiap V-notch
Qv = 𝑛𝑣𝑏
nv = 5,5 m x 5 m/buah
Qv =
H=
= (2
𝑄
(Qv)
Tinggi air pada Vnotch (H)
(2
3
𝑄𝑣
𝑥 𝐶𝑑
Ketinggian V-notch (Hv)
1
(2𝑔)2
𝑞
2 tan
2
)2/5
3
m3/detik
2
buah
0,056
m3/detik
0,5
m
5,5
m
5
buah/m
28
buah
0,004
m3/detik
0,066
m
6,6
mm
4
cm
0,04
m
2
masing gutter (Qg)
Panjang saluran
0,112
Satuan
0,112 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
28
0,004
1
𝑥 𝑜,6 (2 𝑥9,81 𝑚2/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
90
2 tan( )
2
)2/5
𝑄𝑔
0,056 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,112
m3/detik/m
0,109
m
0,325
m
0,365
m
Panjang gullet
5,5
m
Lebar gullet (Lgl)
0,5
m
0,224
m3/detik/m
0,283
m
Qg
Kedalaman kritis
qg= (
𝐿𝑔
awal gutter (Ho)
Ketinggian saluran
qg= (
𝑞𝑔2
3
Yc = √
0,5 𝑚
3
Yc = √
𝑔
(yc)
Kedalaman air di
)
Ho
)
𝑚3
/𝑚)2
𝑑𝑒𝑡
9,81 𝑚2/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
(0,112
Ho
2𝑄𝑔2
=√𝑦𝑐 2 +
𝑔 𝑥 𝐿𝑔2 .𝑦𝑐
H = Ho + Hv
=√(0,109)2 +
2(0,112𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
9,81
𝑚2
𝑥 (0,5)2
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
H = 0,325 m + 0,04 m
𝑥0,109𝑚
pelimpah total (H)
Qgl
qgl = (
𝑄𝑏
𝐿𝑔𝑙
Kedalaman kritis
(yc)
3
)
𝑞𝑔𝑙2
Yc = √
𝑔
0,112 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
qgl = (
3
Yc = √
0,5 𝑚
0,224𝑚3
/𝑚
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
2
9,81 𝑚 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
)
Kedalaman air di
awal gutter (Ho)
Ho
=√𝑦𝑐 2 +
Ho
2𝑄𝑏 2
𝑔 𝑥 𝐿𝑔𝑙2 .𝑦𝑐
=√(0,283𝑚)2 +
pelimpah total (H)
H = Ho + fb
m
0,5
m
1,064
m
2(0,112𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
𝑚2
𝑥 (0,5)2
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
9,81
Frebord (fb)
Ketinggian saluran
0,564
H = 0,564 m + 0,5 m
𝑥0,283𝑚
C.8.9 Kehilangan Tekanan Pada Saat Backwash dan Tinggi ekspansi
1.) Media Penyaring (Antrasit)
Digunakan Material Antrasit Bukit Asam dan suhu operasionalnya adalah 20oC
Kriteria Desain:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/detik
b. Kecepatan filtrasi (Vs)
= 7,56 m/jam
= 0,21 cm/detik
c. Tebal lapisan media
= 40 cm
= 0,4 m
d. Sphericity (Ф)
= 0,6
e. Porositas (ԑ)
= 0,6
f. Berat jenis (Ss)
= 1,5
g. Gravitasi (g) = gc
= 9,81 m2/detik
Headloss (hf)
= 𝑔𝑙 L (1 – e)(Ss – 1 )
= 981 m2/detik
𝑔
9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 2
= 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 2 x 0,4 m(1 – 0,6)(1,5 – 1 )
= 0,08 m
Ut
= ((4𝑔 (𝑆𝑠 − 1)𝐷𝑝)/3𝐶𝑑)1/2
CD
= (𝑁𝑅𝑒)0,6
Nre
=
18,5
𝜑 𝑥 𝐷𝑝 𝑥 𝑉𝑠
𝑣
Dengan mendistribusikan ke tiga persamaan di atas, maka akan didapat persamaan
baru sebagai berikut:
Ut = 1684,117 x Dp0,727038, dimana nilai Dp yang dimasukkan dalam satuan cm.
Tabel C.24 Perhitungan Tinggi Ekspansi pada Antrasit
Ketebalan
(cm)
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,4
Dp (cm)
0,09
0,11
0,12
0,14
0,16
Fraksi Berat
(%) X
20
20
20
20
20
100
Ut
292,460
338,398
360,497
403,250
444,362
ee
0,66
0,65
0,63
0,62
0,6
(X/(1-ee)
0,588
0,571
0,541
0,526
0,500
2,727
𝑥
Tinggi Ekspansi(Le) = L x (1-e) x (ΣCd 𝐷𝑝)
= 40 cm x (1-0,6) x 2,727
= 43,632 cm = 0,436 m
2.) Media Penyaring (Pasir)
Digunakan material pasir dan suhu operasionalnya adalah 20 oC
Kriteria Desain:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/det
b. Kecepatan filtasi (Vs)
= 7,56 m/jam
= 0,21 cm/detik
c. Tebal lapisan media
= 30 cm
= 0,3 m
d. Sphericity (Ф)
= 0,92
e. Porositas (Ԑ)
= 0,42
f. Berat Jenis
= 2,65
g. Gravitasi (g)
= 9,81 m2/detik
Headloss (hf)
= 𝑔𝑙 L (1 – e)(Ss – 1 )
= 981 cm2/detik
𝑔
9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 2
= 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 2 x 0,3 m(1 – 0,42)(2,5 – 1 )
= 0,261 m
Ut
= ((4𝑔 (𝑆𝑠 − 1)𝐷𝑝)/3𝐶𝑑)1/2
CD
= (𝑁𝑅𝑒)0,6
Nre
=
18,5
𝜑 𝑥 𝐷𝑝 𝑥 𝑉𝑠
𝑣
Dengan mendistribusikan ke tiga persamaan di atas, maka akan didapat persamaan
baru sebagai berikut:
Ut = 1684,117 x Dp0,727038, dimana nilai Dp yang dimasukkan dalam satuan cm
Tabel C.25 Perhitungan Tinggi Ekspansi pada Pasir
Ketebalan
(cm)
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,3
Dp
(cm)
0,09
0,11
0,12
0,14
0,16
Fraksi Berat
(%) X
20
20
20
20
20
100
Ut
292,460
338,398
360,497
403,250
444,362
ee
(X/(1-ee)
0,73
0,71
0,69
0,67
0,65
0,741
0,690
0,645
0,606
0,571
3,253
𝑥
Tinggi Ekspansi(Le) = L x (1-e) x (ΣCd 𝐷𝑝)
= 30 cm x (1-0,42) x 3,253
= 56,602 cm = 0,566 m
3.) Media Penyangga (Kerikil)
Digunakan Kerikil dengan suhu operasional 20oC
Kriteria desain:
a. Viskositas kinematik (v)
= 1,011 x 10-2 cm2/detik
b. Kecepatan filtrasi (Vs)
= 7,56 m/jam = 0,21 cm/detik
c. Sphericiry (Ф)
= 0,94
d. Porositas (Ԑ)
= 0,39
e. Tebal lapisan media
= 50 cm
f. Diameter kerikil (Dp)
= (0,2-2,5) cm
g. Gravitasi (g)
= 9,81 m2/detik
Nre =
=150
φx Dp x Vs
v
(1−𝑒)
𝑁𝑟𝑒
, CD =
= 0,5 m
24
18,5
untuk Nre<1,9 , CD =(𝑁𝑅𝑒)0,6 untuk 1,9<Nre<500, fi
𝑁𝑅𝑒
𝑥
+ 1,75 , fi x 𝐷𝑝
Ketebalan (cm)
Dp (cm)
0,1
0,1
0,15
0,15
0,5
0,32
0,67
1,2
2
Headloss (HL)
=
𝑉𝑠 2 .𝐿..(1−𝜀)
𝑔 .𝜑.𝜀 3
(
=
Fraksi
Berat (%)
X
20
20
30
30
100
Nre
6,248
13,082
23,43
39,05
𝑥
x (Σ f 𝐷𝑝)
0,21𝑐𝑚
𝑥50 𝑐𝑚 .(1−0,39)
𝑑𝑒𝑡)2
𝑐𝑚
981 2𝑥0,94 𝑥 0,393
𝑑𝑒𝑡
x (14,885)
= 0,336 cm = 0,003 m
-
Sistem Underdrain
kriteria desain:
•
Diameter Orifice (v)
= 0,01905 m
Fi
16,395
8,744
5,655
4,093
fi x (X/Dp)
(1/cm)
10,247
2,610
1,414
0,614
14,885
•
Luas Orifice
= 2,8 x 10-4 m2
•
Debit Backwash
= 0,112 m3/detik
•
Jumlah Orifice
= 150 buah
•
C
= 0,6
Tabel C.27 Perhitungan Headloss pada Underdrain
Parameter
Rumus
Perhitungan
Hasil
Satuan
Debit air tiap
Qor =
Qor =
7,466 x 10-
m3/detik
𝑄𝑏
0,112 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
4
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑒
150
orifice (Qor)
Kecepatan
v=
𝑄𝑜𝑟
v=
𝐴
2,666
m/detik
1,006
m
1,097
m
7,466 x 10−4 𝑚3 /𝑑𝑡𝑘
aliran
2,8 x 10−4 m2
melalui
orifice (Vor)
Kehilangan
HL orf =
tekanan pada
(𝐶 2 𝑋 2𝑔)
(
HL total
HLtotal =
HLtotal = = (0,035
pada saat
HLAntrasit +
m) + (0,049 m) +
Backwash
HLPasir +
(0,007 m) + (1,006
(Hbw)
HLKerikil +
m)
Orifice (HL
𝑉𝑜𝑟 2
HL orf =
(2,666 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
)
𝑚
)
𝑑𝑡𝑘2
(0,62 ) 𝑋 (2𝑥9,81
orf)
HLorifice
C.8.10 Pompa Backwash
Kriteria desain:
1. Kecepatan air di pipa saat backwash
= 3 m/detik
2. Luas Filter
= 16,216 m2
3. Faktor gesekan pipa (f)
= 0,02
4. Air untuk backwash diambil dari bak outlet filtrasi.
Tabel C.28 Perhitungan Pompa Backwash
Parameter
Debit
Rumus
Perhitungan
Qb = Vs x
backwash
0,21 x 10-2 x
Qb =
Hasil
Satuan
0,034
m3/detik
16,216 m3
A
(Qb)
Kecepatan air di pipa backwash
𝑄
Luas
A=𝐴
3
A=
0,034𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
m/detik
0,011
m2
4 𝑥 0,011
0,118
m
𝜋
118
mm
125
mm
0,900
m/detik
0,037
m
3 𝑚/𝑑𝑡𝑖𝑘
penampang
pipa (A)
Diameter
4𝑥𝐴
d=√
d=√
𝜋
pipa (d)
D pasaran
Cek Perhitungan
Kecepatan
𝑄
v=𝐴
v=
pada pipa
0,011 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
1
𝜋 (0,125 𝑚)2
4
inlet
Kehilangan
tekanan
sepanjang
HLmayor =
HLmayor = 0,02
𝐿 𝑣2
𝑓𝐷
5,5 𝑚
(0,900 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)2
0,125 𝑚 2 𝑥9,81 𝑚2/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
2𝑔
pipa
(HLorifice)
Head
(H) =
(H) = 0,036 m +
Pompa (H)
HLmayor +
1,097 m
HLbw
Jadi, didapatkan dimensi sebagai berikut:
Dimensi bak
•
Panjang
= 5,5 m
•
Lebar
=3m
Inlet
•
Pipa inlet utama
= GIP DN 400 mm
1,133
m
•
Pipa inlet cabang
•
Saluran inlet
= GIP DN 225 mm
➢ Panjang
= 5,5 m
➢ Lebar
=3m
Underdrain
•
Pipa manifold
= GIP DN 600 mm
•
Pipa lateral
= GIP DN 110 mm
•
Panjang pipa manifold
= 5,5 m
•
Panjang pipa lateral
= 1,217 m
•
Jumlah pipa lateral
= 18 buah
•
Jumlah lubang orifice
= 5 lubang
•
Jarak antar orifice
= 0,121 m
Outlet
•
Panjang
=5m
•
Lebar
= 1,5 m
•
Tinggi
=3m
•
Diameter pipa outlet cabang
= GIP DN 110 mm
•
Diameter pipa outlet utama
= GIP DN 600 mm
C.9 Disinfeksi
Kriteria Standar perencanaan untuk disinfeksi (Ca(Ocl) 2) (Kawamura, 1991
dalam okun, 1984 dalam Al-Layla, 1978) adalah:
1. Diameter pipa penguras
= (0,5 – 13) cm
2. C1 sisa
= (0,2 – 1,5) mg/L
3. Waktu kontak
= (10-15) menit
4. Kecepatan
=(0,3 – 6) m/detik
Kriteria Desain Terpilih:
1. Diameter pipa penguras
= 0,8 cm = 80 mm
2. C1 sisa
= 0,2 mg/L
3. Waktu kontak
= 10 menit
= 600 detik
Data perhitungan unit kimia:
1. Debit (Q)
= 0,108 m3/detik = 108 L/detik
2. DPC
= 1,5 mg/l
3. Kadar Ca(Ocl)2
= 70%
4. Diameter tube plastic
= 0,75 cm
5. Frekuensi pembuatan
= 2 kali sehari
6. Diameter pipa penguras
= 0,8 cm
7. Debit tangki pelarut
= 200 L
8. Cd
= 1,8
= 7,5 mm
= 80 mm
C.9.1 Perhitungan
Bak pelarut:
1. Klorin yang ditambahkan
DPC
= klorin yang ditambahkan – klorin sisa
1,5 mg/l
= klorin yang ditambahkan – 0,2 mg/l
klorin yang ditambahkan = 1,7 mg/l
2. Dosis klorin
= Q x dosis klorin x t (1 hari)
= 108 L/detik x 1,7 mg/l x 86.400 detik
= 1.586.304 mg
= 1,590 kg
Dosis klorin yang dilarutkan ke dalam 2000 L air dapat dihitung sebagai berikut:
Dosis Klorin
= 1.586.304 mg/ 2000 L
= 793,152 mg/L
= 793,152 g/L
Debit Injeksi
= 2000 L/ 43200 detik
= 0,046 L/detik
= 4,6 x 10-5 m3/detik / 1 m/detik
= 4,6 x 10-5 m3/detik (untuk 1 tangki pelarut)
Asumsi v
= 1 m/detik
A
= q/v
= 4,6 x 10-5 m3/detik/ 1m/detik
= 4,6 x 10-5 m2
A
= ¼ 𝜋 (d2)
4,6 x 10-5 m2
= 0,25 x 3,14 x (d2)
d
= 7,655 mm
= 8 mm
Cek kecepatan pipa injeksi
𝑄
V=𝐴=
4,6 𝑥 10−5
𝑚3
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
1
𝑥 𝜋 𝑥(0,008 𝑚)2
4
= 0,915 m/detik
3. Debit air keluar bak pelarut pada satu tangki
Asumsi t
= 1m
Volume bak pelarut
=Axt
2 m3
=Ax1m
A
= ¼ . 𝜋 . d2
d
= 1,6 m
4. Dimensi bak pelarut (saturated solution feeders)
Dimensi tangki
= 1,6 m
Tinggi tangki
= 1 m + 0,3 m (freeboard)
= 1,3 m
Tabel C.29 Perhitungan Mixing
Parameter
Rumus
Perhitungan
Hasil
Satuan
Diameter
½ diameter
d = ½ x1,6 m
0,8
m
Impeller
tangki
Tinggi
¼ tinggi
Hi = ¼ x 1,3
0,325
m
Impeller dari
tangki
m
Perhitungan
mixing
dasar bak, Hi
Lebar
1/5 diameter q = 1/5 x 0,8 m
impeller
impeller
0,16
m
0,16
m
blade, q
Panjang
lebar impeller
Impeller
blade, r
Diameter
1/3 diameter
central Disk, s tangki
0,533
m
m
½ Cd 𝜌 A v3
Power, p
s = 1/3 x 1,6
p = ½ x 1,8 x
kg m2/s3
452,16
1000 kg/m3 x
(watt)
¼ x 𝜋 x (0,8
m)2 x (1 m )3
C.10 Reservoir
C.10.1 Kriteria perencanaan
1. Reservoir dilengkapi dengan pipa inlet, pipa outlet, pipa drain, alat ukur debit,
fasilitas desinfeksi dan ruang operasi;
2. Pemakaian air ditentukan berdasarkan penelitian pemakaian air tiap jamnya
3. Reservoir direncanakan sebanyak 2 bak yang masing – masingnya terdiri dari 2
kompartemen:
4. Asumsi waktu untuk pemadaman kebakaran, t= 2 jam/hari
5. Debit (Q)
= 0,108 m3/detik
= 108 L/detik
Tabel C.30 Pemakaian Air
Jam
Jumlah
Jam
Pemakaian (%)
Perjam
Total
Supply (%)
Perjam
Total
% Selisih
Surpl
Defi
us
sit
20.00 – 21.00
1
3
3
4,17
4,17
1,17
21.00 – 22.00
1
2
2
4,17
4,17
2,17
22.00 – 04.00
6
1
6
4,17
25,02
19,02
04.00 – 05.00
1
3
3
4,17
4,17
1,17
05.00 – 06.00
1
4
4
4,17
4,17
0,17
06.00 – 07.00
1
6
6
4,17
4,17
1,83
07.00 – 09.00
2
5
10
4,17
8,34
1,66
09.00 – 10.00
1
7
7
4,17
4,17
2,83
10.00 – 13.00
3
6
18
4,17
12,51
5,49
13.00 – 17.00
4
6
24
4,17
16,68
7,32
17.00 – 18.00
1
7
7
4,17
4,17
2,83
18.00 – 20.00
2
5
10
4,17
8,34
1,66
Total
24
100
100
23,7
23,6
2
C.10.2 Dimensi Bak Reservoir
Tabel C.31 Perhitungan Bak Reservoir
Parameter
A%
Qmd per bak
Rumus
Perhitungan
Hasil
Satuan
= (Σ Surplus +
= (23,7 +
23,66
%
Σdefisit)/2
23,62)/2
0,054
m3/detik
4,665
m3/detik
0,054
m3/detik
=
𝑄𝑚𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
2
=
𝟎,𝟏𝟎𝟖 𝒎𝟑 /𝒅𝒆𝒕𝒊𝒌
𝟐
Qmd/hari
= Qmd
= 0,054
x86.400
m3/detik x
86.400
QKebakaran
= 20% x Qmd
= 20 % x
0,054 m3/detik
VKebakaran
= QKebakaran x
Jam kerja
= 0,054
m3/detik x 2
jam/hari x
3600 dtk/jam
= 388
m3/hari
Volume
dan = (Qmd x A%) =
m3
[(4,665 = 361,057
+V kebakaran m3/hr
dimensi
reservoir (VR)
x23,66%)
+360 m3/hr] x
1 hari
Kompartemen reservoir
Volume
air = VR : 4
kompartemen
4
= 361,057 m3 :
buah
m3
90,264
4
Dimensi Perencanaan:
Asumsi kedalaman (t)
Asumsi
p:1
Luas
pxl
5 m
3:1
3l x l
Volume
pxlxt
Luas
Volume : t
= 90,264 m3 : 18,052
m3
5
Lebar
Panjang
Volume 1
kompartemen
𝑙𝑢𝑎𝑠
√
2
18,052
√
2
3L
3 x 3,5 m
pxlxt
10,5 m x 3,5 m
x5m
3,004 = 3,5
m
10,5
m
183,75
m3
C.10.3 Pipa Inlet
Range kecepatan 0,6 – 1,2 m/detik
Tabel C.32 Perhitungan Pipa Inlet
Parameter
Qmd per bak
Rumus
=
𝑄𝑚𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
2
Perhitungan
=
𝟎,𝟏𝟎𝟖 𝒎𝟑 /𝒅𝒆𝒕𝒊𝒌
Hasil
Satuan
0,054
m3/detik
𝟐
Pipa inlet
400
mm
0,860
m/dtk.. ok!
utama
V
=1
4
𝑄
𝜋 𝑥𝑑2
=
0,108 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
1
𝜋 𝑥(0,4𝑚)2
4
(0,6 – 3
m/detik)
Asumsi dimeter pipa inlet cabang
V
=
225
𝑄𝑚𝑑 𝑝𝑒𝑟 𝑏𝑎𝑘
0,054 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,785 𝑥 𝑑2
0,785 𝑥 (0,225)2
1,358
mm
m/dtk.. ok!
(0,6 – 3
m/detik)
Jika salah satu bak dikuras
V
=1
4
𝑄𝑚𝑑
𝜋 𝑥 𝑑2
0,054 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
0,785 𝑥 (0,4)2
0,430
m/dtk.. ok!
(0,6 – 3
m/detik)
C.10.4 Pipa Overflow dan Pipa Penguras (Drain)
Desain terpilih:
Lama pengurasan
= 60 menit = 3.600 detik
Diameter pipa Inlet utama
= 400 mm
Tabel C.33 Perhitungan Pipa Overflow dan pipa Penguras (Drain)
Parameter
Rumus
Perhitungan
Hasil
Lama Pengurasan
Q
=
𝑉
=
𝑡
183,75
3600
Asumsi diameter pipa inlet utama
V
𝑄
= 0,785𝑚𝑑𝑥 𝑑2
=
Satuan
60
menit
3.600
detik
m3/dtk
0,0510
400
0,108 𝑚/𝑑𝑡𝑘
0,785 𝑥 (0,4)2
0,430
mm
m/dtk.. ok!
(0,6 – 1,2
m/dtk)
Asumsi diameter pipa overflow dan penguras
V
=
𝑄𝑚𝑑 𝑝𝑒𝑟 𝑏𝑎𝑘
1
𝜋
4
𝑥 𝑑2
𝑚
0,108
𝑑𝑡𝑘
= 0,785 𝑥 (0,55)2
550
mm
0,455
m/dtk.. ok!
(0,6
–
1,2
m/dtk)
Jika salah satu bak dikuras
V
=1
4
𝑄𝑚𝑑
𝜋 𝑥 𝑑2
0,054 𝑚/𝑑𝑡𝑘
= 0,785 𝑥 (0,55)2
0,230
m/dtk .. not
ok
(0,6 – 3
m/dtk)
C.10.5 Perhitungan Pompa Penguras Reservoir
Kriteria perencanaan:
Tinggi angkat
=2m
Panjang pipa penguras
=7m
Diameter pipa penguras
= 400 mm = 0,4 m
Kecepatan pipa penguras
= 1 m/detik
Konstanta bend 90o
= 0,7
Konstanta tee
= 1,5
Konstanta valve
= 0,25
Faktor gesekan pipa
= 0,02
Tabel C.34 Perhitungan Pompa Penguras Reservoir
Paramete
Rumus
Perhitungan
Hasil Satua
r
Headloss
mayor (hf)
Headloss
minor (hm)
n
1 𝑣2
=fx𝑑
2𝑔
𝑣2
(1𝑚/𝑑𝑒𝑡)2
7
= 0,02 0,4 𝑚 x 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡 2
(1𝑚/𝑑𝑒𝑡)2
= k 2𝑔
= (2 x0,7) 2 𝑥 9,81 𝑚/𝑑𝑒𝑡 2
0,01
8
0,07
= hm + hf + = 0,071 +0,018 +2
2,08
total (H)
tinggi Angkat
9
Daya
=
Pompa (P)
0,163 𝑥 𝑄 𝑥 𝐻𝑡 𝑥 𝛾
𝜂
2.95
𝑚3 60𝑑𝑒𝑡
𝑥
𝑥 2,089𝑥1 𝑔/𝑐𝑚2
𝑑𝑡𝑘 𝑚𝑛𝑡
0,163 𝑥 0,108
75%
m
1
Headloss
=
m
4
m
kW
C.10.6 Pipa Outlet
1. Range kecepatan 0,6 – 1,2 m/dtk
2. Faktor puncak (fp) = 1,5
Qrata-rata = 0,108 m3/detik
Tabel C.35 Perthitungan Pipa Outlet
Parameter
Qp
Rumus
= Qrata-rata x =
=
Hasil
0,108 0,162
Satuan
m3/detik
m3/detik x 1,5
1,5
Qp per unit
Pehitungan
𝑄𝑝
0,081
m3/detik
1,2
m/detik
0,081
0,068
m
4 𝑥 0,068
0,294
m
300
mm
0,162
0,108
m2
4 𝑥 0,108
0,370
m
400
mm
=
2
0,162 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
2
Kecepatan
Luas
A = Q/v
A=
penampang
𝑚3
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
𝑚
1,2
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
outlet cabang
Dimensi pipa
4𝑥𝐴
d=√
𝜋
outlet cabang
=√
𝜋
D Pasaran
Luas
A = Q/v
A=
penampang
𝑚3
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
𝑚
1,5
𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
outlet utama
Dimensi pipa
outlet utama
D pasaran
4𝑥𝐴
d=√
𝜋
=√
𝜋
C.10.7 Pipa vent, Manhole dan Meter Air
1. Pipa Vent untuk menjaga tekanan didalam sama dengan tekanan diluar dengan
diameter 100 mm
2. Manhole sebagai ruang periksa dan melindungi katup dengan ukuran 80 cm x 80
cm
3. Meter air
4. Jumlah Baffle, dimana reservoir dilengkapi dengan baffle yang berjumlah 3 baffle
per kompartemen.
Tabel C.36 Perhitungan Baffle
Parameter
Rumus
Perhitungan
Asumsi Jumlah Sekat (baffle)
Jarak antar
𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑘
= 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑛
=
27,84 𝑚
3
Hasil
Satuan
3
buah
9,28 = 9
baffle
Luas antar
= Jarak antar baffle x
baffle
tinggi bak
Kecepatan
=
𝑄𝑚𝑑
=9mx8m
=
𝐴
0,108
72
72
m2
0,0015
m/detik
27,84
m
1856
dtk/menit
detik/
ok! >30
30,93
menit
melalui
baffle
Panjang
= lebar bak x jumlah
saluran
Saluran
9,28 m x 3
antar baffle
Td
=
=
𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑏𝑎𝑓𝑓𝑙𝑒
27,84
0,0015
𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑚𝑒𝑙𝑎𝑙𝑢𝑖 baffle
menit
LAMPIRAN D
LAMPIRAN D-1
TUGAS BESAR
DESAIN TEKNIK LINGKUNGAN II
16
LEGENDA
Pipa Pembuangan Lumpur
B
SUNGAI
B
Bend 90°
Tee 90°
Manhole
Beton
Fine Screen
Permukaan Tanah
Pipa Inlet GIP Ø 200 mm
Bar Screen
Pompa
16
Panel Listrik
Pompa
Jembatan
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH,2022
KE
INSTALASI
PENGOLAHAN
AIR MINUM
JUDUL GAMBAR
Panel Listrik
Pipa Transmisi GIP Ø 200 mm
DENAH
INTAKE TOWER
Fine Screen
Bar Screen
Pompa
Pipa Inlet GIP Ø 200 mm
Pompa
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
A
A
A
A
MUHAMMAD DAUDSYAH, S.T.
Manhole
B
DIGAMBAR OLEH
B
KELOMPOK 2
DENAH INTAKE TOWER
SKALA 1:200
No. Gbr
SKALA
1
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-2
Panel Listrik
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
Pipa Inlet GIP Ø 400 mm
Pompa
Pipa Pembuangan Lumpur
Pintu Ruang Pipa
LEGENDA
0,5
KE
INSTALASI
PENGOLAHAN
AIR MINUM
Bend 90°
Tee 90°
HWL
Beton
Fine Screen
LWL
5
Bar Screen
Permukaan Tanah
Bell Mouth
Permukaan Air
5
POTONGAN A-A INTAKE TOWER
SKALA 1:200
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
Pipa Inlet GIP Ø 400 mm
JUDUL GAMBAR
Pintu Ruang Pipa
POTONGAN A - A DAN B - B
INTAKE TOWER
0,5
DISETUJUI OLEH DOSEN
HWL
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
5
LWL
ASISTEN
Muhammad Daudsyah, S.T.
16
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
POTONGAN B-B INTAKE TOWER
SKALA 1:200
No. Gbr
SKALA
2
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-3
1,04 m
12 m
5,68 m
0,3 m 3 m
25,7 m
B
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
0,3 m
Bak Pengumpul
0,3 m
Orifice
LEGENDA
Flume
Pipa Inlet Cabang
GIP Ø 400 mm
Pipa Outlet Cabang
GIP Ø 300 mm
Tangga
Bend 90°
12 m
Saluran Pelimpah
Tee 90°
Manhole
Saluran Pengumpul
Beton
Ruang Lumpur
0,3 m
Permukaan Tanah
Permukaan Air
A
12 m
A
0,3 m
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2016
12 m
JUDUL GAMBAR
0,3 m
DENAH PRASEDIMENTASI
DISETUJUI OLEH DOSEN
12 m
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
Pipa Penguras
GIP Ø 400 mm
Pipa Outlet Utama
GIP Ø 400 mm
Pipa Inlet Utama
GIP Ø 400 mm
ASISTEN
0,3 m
B
Muhammad Daudsyah, S.T.
DIGAMBAR OLEH
DENAH PRASEDIMENTASI
Kelompok 2
SKALA 1:300
No. Gbr
SKALA
Jml. Gbr
3
1 : 300
16
LAMPIRAN D-4
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Bend 90°
Pipa Inlet Cabang
GIP Ø 400 mm
Flume
Saluran Pelimpah
Orifice
Bak Pengumpul
Tee 90°
Pipa Outlet Utama
GIP Ø 400 mm
Beton
Permukaan Tanah
Pipa Penguras
GIP Ø 400 mm
Permukaan Air
POTONGAN A-A PRASEDIMENTASI
SKALA 1:300
90°
6 cm
20 cm
4 cm
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLLOGI
UNIVERITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2016
Detail V-nocth
TANPA SKALA
JUDUL GAMBAR
Bak Pengumpul
Detail V-nocth
Orifice
POTONGAN A - A DAN B - B
PRASEDIMENTASI
Saluran Pengumpul
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
Pipa Penguras
GIP Ø 700 mm
Muhammad Daudsyah, S.T.
POTONGAN B-B PRASEDIMENTASI
SKALA 1:300
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
4
1 : 300
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-5
TUGAS BESAR
DESAIN TEKNIK LINGKUNGAN II
B
LEGENDA
18,56 m
Bend 90°
4,64 m
Tee 90°
Beton
Permukaan Tanah
0,65 m
1,35 m
Orifice
A
A
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
JUDUL GAMBAR
DENAH BAK KOAGULASI DAN
FLOKULASI
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
B
Muhammad Daudsyah, S.T.
DENAH BAK KOAGULASI FLOKULASI
SKALA 1 : 200
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
5
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-6
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Bend 90°
Tee 90°
4m
Beton
Permukaan Tanah
0,81 m
10,2 m
Orifice
POTONGAN A-A KOAGULASI FLOKULASI
SKALA 1 : 200
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
JUDUL GAMBAR
POTONGAN A - A DAN B - B
KOAGULASI DAN FLOKULASI
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
4m
ASISTEN
6,6 m
Muhammad Daudsyah, S.T.
DIGAMBAR OLEH
POTONGAN B-B KOAGULASI FLOKULASI
SKALA 1 : 200
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
6
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-7
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Bend 90°
Tee 90°
Beton
Permukaan Tanah
0,2 0,2
0,5
0,2
5
0,2
29
0,2
1
Saluran Pelimpah
Bak Pengumpul
0,2
6
0,2
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS UIN AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
6
JUDUL GAMBAR
0,2
DENAH BAK SEDIMENTASI
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
Muhammad Daudsyah, S.T.
DENAH BAK SEDIMENTASI
SKALA 1 : 200
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
Jml. Gbr
9
1 : 200
16
LAMPIRAN D-8
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
0,2 0,2
0,5
0,2
0,2
5
29
0,2
LEGENDA
1
Bend 90°
0,7
0,2
Tee 90°
4,5
Beton
Permukaan Tanah
1,52
POTONGAN A-A BAK SEDIMENTASI
SKALA 1 : 200
0,2
0,2
5
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS UIN AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
0,2
5
JUDUL GAMBAR
6
POTONGAN A - A DAN B - B BAK
SEDIMENTASI
DISETUJUI OLEH DOSEN
1,52
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
Muhammad Daudsyah, S.T.
POTONGAN B-B BAK SEDIMENTASI
SKALA 1 : 200
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
10
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-9
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Pipa Lateral GIP Ø110 mm
Bend 90°
Pipa Manifold GIP Ø 600 mm
Manhole
B
Tee 90°
Pompa
Pipa Backwash GIP Ø 450 mm
Beton
Permukaan Tanah
Inlet Cabang Ø 225 mm
Permukaan Air
A
A
Outlet GIP Ø 600 mm
Gutter
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
Bak Pengumpul
JUDUL GAMBAR
Bak Pembuangan
DENAH FILTRASI (SPC)
DISETUJUI OLEH DOSEN
Inlet GIP Ø 400 mm
3m
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
Pipa Pembuangan
Inlet Zone
B
0,5 m
Muhammad Daudsyah, S.T.
1,5 m
16,5 m
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
Denah Filtrasi (SPC)
SKALA 1:200
No. Gbr
SKALA
7
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-10
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Bend 90°
Inlet Zone
0,5 m
Pompa
Pipa Backwash GIP Ø 450 mm
Tangga Manhole
Tee 90°
Inlet GIP Ø 400 mm
Bak Pengumpul
3m
0,4 m
0,3 m
0,5 m
Beton
Outlet GIP Ø 600 mm
Permukaan Tanah
16,5 m
Permukaan Air
POTONGAN A - A FILTRASI
SKALA 1:200
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
JUDUL GAMBAR
5,5 m
Pompa
Gutter
POTONGAN A - A DAN B - B
FILTRASI
0,5 m
3m
0,4 m
0,3 m
0,5 m
Bak Pengumpul
DISETUJUI OLEH DOSEN
Bak Pembuangan
Pipa Manifold GIP Ø 600 mm
Pipa Lateral GIP Ø 110 mm
Tangga Manhole
Pipa Backwash GIP Ø 450 mm
Pipa Pembuangan
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
POTONGAN B - B FILTRASI
SKALA 1:200
Muhammad Daudsyah, S.T.
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
8
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-11
B
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
Input Klorin liquid
8 mm
LEGENDA
Bend 90°
Tee 90°
Beton
Permukaan Tanah
Orifice
A
Inlet
8 mm
Outlet
8 mm
A
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
JUDUL GAMBAR
DENAH BAK DESINFEKSI
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
B
Muhammad Daudsyah, S.T.
0,8 m
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
DENAH BAK DESINFEKSI
SKALA 1 : 10
No. Gbr
SKALA
11
1 : 10
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-12
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
Inlet
8 mm
Inlet
8 mm
LEGENDA
Bend 90°
Tee 90°
Beton
Input Klorin liquid
8 mm
Permukaan Tanah
Orifice
1,6 m
1,6 m
Outlet
8 mm
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
Outlet
8 mm
JUDUL GAMBAR
POTONGAN A - A DAN B - B BAK
DESINFEKSI
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
ASISTEN
Muhammad Daudsyah, S.T.
DIGAMBAR OLEH
POTONGAN A-A BAK DESINFEKSI
SKALA 1 : 10
KELOMPOK 2
POTONGAN B-B BAK DESINFEKSI
SKALA 1 : 10
No. Gbr
SKALA
12
1 : 10
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-13
4m
8m
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
52 m
B
LEGENDA
Bend 90°
water meter chamber
Tee 90°
Pipa overflow
cabang Ø 550 mm
Beton
10,5
Permukaan Tanah
Pipa outlet utama
Ø 400 mm
Pipa inlet cabang
Ø 225 mm
Vent
Permukaan Air
Pipa outlet cabang
Ø 300 mm
Baffle
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH,2022
A
JUDUL GAMBAR
A
Pipa inlet utama
Ø 400 mm
DENAH RESERVOIR
DISETUJUI OLEH DOSEN
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
water meter chamber
ASISTEN
Muhammad Daudsyah, ST.
DIGAMBAR OLEH
B
Ahmad Fadhillah
(190702024)
DENAH RESERVOAR
SKALA 1 : 200
No. Gbr
SKALA
13
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN D-14
TUGAS BESAR
PERENCANAAN BANGUNAN
PENGOLAHAN AIR MINUM
LEGENDA
Bend 90°
64 m
Pipa overflow
cabang Ø 550 mm
Tee 90°
vent
Pipa inlet
Ø 400 mm
manhole
Beton
Permukaan Tanah
0,5 m
Permukaan Air
5m
Pipa penguras
Pipa outlet cabang
cabang Ø 400 mm Ø 300 mm
POTONGAN A-A RESERVOAR
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY
BANDA ACEH, 2022
SKALA 1 : 200
JUDUL GAMBAR
POTONGAN A - A DAN B - B
RESERVOAR
0,5 m
DISETUJUI OLEH DOSEN
5m
Ir. Juliansyah Harahap, S.T., M.Sc.
14 m
36 m
14 m
ASISTEN
Muhammad Dausyah, S.T.
POTONGAN B-B RESERVOAR
SKALA 1 : 200
DIGAMBAR OLEH
KELOMPOK 2
No. Gbr
SKALA
14
1 : 200
Jml. Gbr
16
LAMPIRAN E
SNI 6774:2008
Standar Nasional Indonesia
Badan Standardisasi Nasional
ICS 93.025
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Tata cara perencanaan unit paket instalasi
pengolahan air
SNI 6774:2008
Daftar isi
Prakata .................................................................................................................................... iii
Pendahuluan............................................................................................................................iiii
1
Ruang lingkup....................................................................................................................1
2
Acuan normatif...................................................................................................................1
3
Istilah dan definisi ..............................................................................................................1
4
Persyaratan .......................................................................................................................3
5
Kriteria kualitas air baku dan pompa air baku....................................................................3
6
Kapasitas, unit operasi dan proses....................................................................................4
7
Kriteria perencanaan unit paket.........................................................................................4
8
Catu daya ........................................................................................................................10
9
Kriteria bangunan ............................................................................................................11
10 Rencana tapak dan sarana pelengkap ............................................................................11
11 Dokumen perencanaan ...................................................................................................12
12 Persyaratan untuk perencana..........................................................................................12
Lampiran A .............................................................................................................................13
Lampiran B .............................................................................................................................14
Lampiran C .............................................................................................................................15
Bibliografi ................................................................................................................................18
i
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Daftar isi.................................................................................................................................... ii
SNI 6774:2008
Prakata
Standar ini saling terkait dengan ketiga standar INSTALASI PENGOLAHAN AIR lainnya,
yaitu:
1. Spesifikasi unit paket INSTALASI PENGOLAHAN AIR (Revisi SNI 19-6773-2002)
2. Tata cara pengoperasian dan pemeliharaan unit paket INSTALASI PENGOLAHAN AIR
(Revisi SNI 19-6775-2002)
Standar ini disusun oleh Panitia Teknik Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil
melalui Gugus Kerja Lingkungan Permukiman pada Subpanitia Teknis Perumahan, Sarana,
dan Prasarana.
Tata cara penulisan disusun mengikuti Pedoman Standardisasi Nasional 08:2007 dan
dibahas dalam forum konsensus yang diselenggarakan pada tanggal 30 November 2006
oleh Subpanitia Teknis yang melibatkan para nara sumber, pakar dan lembaga terkait.
ii
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang ’Perencanaan unit paket instalasi pengolahan air’
adalah revisi dari SNI 19 - 6774 – 2002, Tata cara perencanaan unit paket instalasi
penjernihan air, yang disesuaikan dengan keadaan di Indonesia.
SNI 6774:2008
Pendahuluan
Adapun perubahan dan atau penambahannya antara lain :
• Kriteria perencanaan unit flotasi;
• Kriteria perencanaan unit sedimentasi;
• Kriteria perencanaan unit filtrasi;
• Perencanaan tapak;
• Istilah dan definisi. Antara lain untuk air baku dan air minum yang mengacu pada PP 16
tahun 2005;
Sistem Unit instalasi pengolahan air ini telah banyak digunakan oleh Pemerintah maupun
badan-badan usaha dalam proyek-proyek penyediaan air minum. Sehingga dengan adanya
standar ini akan memberikan kemudahan bagi perencana dan jaminan mutu bagi para
produsen, pengguna dan pengelola Unit Paket Instalasi Pengolahan Air.
iii
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Standar ini merupakan kaji ulang serta revisi kedua SNI 19 - 6774 – 2002, Tata cara
perencanaan unit paket instalasi penjernihan air, yang selama ini telah dijadikan sebagai
rujukan dalam penilaian proses sertifikasi sistem Unit instalasi pengolahan air yang dibuat
oleh produsen.
SNI 6774:2008
Tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air
Ruang lingkup
Standar ini menetapkan perencanaan unit paket instalasi pengolahan air yang mencakup
ketentuan-ketentuan mengenai kriteria perencanaan, air baku, kapasitas instalasi, unit
operasi, struktur dan bahan serta cara pengerjaan untuk mendapatkan unit instalasi
pengolahan air yang optimal dengan kapasitas maksimum 50 L/detik.
2
Acuan normatif
SNI 19–6774–2002, Tata perencanaan unit paket instalasi pengolahan air
3
Istilah dan definisi
3.1
air baku
untuk air minum yang selanjutnya disebut air baku adalah air yang berasal dari sumber air
permukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi ketentuan baku mutu
tertentu sebagai air baku untuk air minum
3.2
air minum
adalah air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses
pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum
3.3
back wash
sistem pencucian media filter dengan aliran air yang berlawanan arah dengan aliran air pada
saat penyaringan
3.4
beban pelimpah
debit air yang diolah persatuan panjang pelimpah dalam bak pengendap
3.5
beban permukaan
debit air yang diolah persatuan luas permukaan
3.6
clarifier
gabungan pengaduk lambat (flokulator) dan pengendap
3.7
desinfeksi
proses mematikan bakteri pathogen dan memperlambat pertumbuhan lumut dengan
pembubuhan bahan kimia
1 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
1
SNI 6774:2008
3.9
ekspansi
penambahan panjang lapisan media berbutir/penyaring (Le) yang terangkat ke atas pada
waktu pencucian media karena penambahan tekanan
3.10
filtrasi
proses memisahkan padatan dari supernatran melalui media penyaring
3.11
flok
partikel koloid yang menggumpal
3.12
flokulasi
proses pembentukan partikel flok yang besar dan padat agar dapat diendapkan
3.13
flotasi
proses pemisahan padatan dan air berdasarkan perbedaan berat jenis dengan cara
diapungkan
3.14
IPA
Instalasi Pengolahan Air
3.15
kapasitas produksi
volume air hasil olahan persatuan waktu
3.16
koagulasi
proses pencampuran bahan kimia (koagulan) dengan air baku sehingga membentuk
campuran yang homogen
3.17
koagulan
bahan (kimia) yang digunakan untuk pembentukan flok pada proses pencampuran
3.18
manifold
instalasi pengolahan air utama yang dinstalasi pengolahan air pada dasar saringan pasir
sebagai instalasi pengolahan air instalasi pengolahan air masuk
3.19
netralisasi
proses untuk menyesuaikan derajat keasaman (pH) pada air
2 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
3.8
desinfektan
bahan (kimia) yang digunakan untuk mematikan bakteri pathogen dan memperlambat
pertumbuhan lumut
SNI 6774:2008
3.21
nilai gradien kecepatan ,G
laju penurunan kecepatan persatuan waktu (/detik)
3.22
nozzle
perlengkapan yang dipasang pada dasar saringan pasir untuk meratakan aliran air
3.23
sedimentasi
proses pemisahan padatan dan air berdasarkan perbedaan berat jenis dengan cara
pengendapan
3.24
surface wash
sistem pencucian dengan menyemprotkan air pada permukaan media saringan
3.25
waktu tinggal, td
waktu yang diperlukan selama proses tertentu berlangsung pada unit operasi
3.26
unit paket instalasi pengolahan air
unit paket instalasi pengolahan air yang selanjutnya disebut unit paket instalasi pengolahan
air adalah unit paket yang dapat mengolah air baku melalui proses fisik, kimia dan atau
biologi tertentu dalam bentuk yang kompak sehingga menghasilkan air minum yang
memenuhi baku mutu yang berlaku, didesain dan dibuat pada suatu tempat yang selanjutnya
dapat dirakit di tempat lain dan dipindahkan, yang terbuat dari bahan plat baja, dan plastik
atau fiber
4
Persyaratan
Perencanaan dan produk unit paket instalasi pengolahan air harus mendapat sertifikat dari
instansi/lembaga yang berwenang.
5
Kriteria kualitas air baku dan pompa air baku
5.1 Kualitas air baku
Air baku yang dapat diolah dengan Unit Paket instalasi pengolahan air harus memenuhi
ketentuan baku mutu yang berlaku.
5.2
Pompa air baku
Kriteria Pompa air baku adalah sebagai berikut :
a) kriteria kapasitas dan cadangan pompa air baku harus memenuhi ketentuan berikut :
1) kapasitas pompa air baku (10–20) % lebih besar dan kapasitas rencana unit paket
instalasi pengolahan air;
2) pompa cadangan minimal 1buah;
3 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
3.20
netralisan
bahan kimia yang digunakan untuk menyesuaikan derajat keasaman (pH) pada suatu proses
pengolahan air
SNI 6774:2008
2) Jenis pompa benam (submersible pump) dengan persyaratan:
(1) dilengkapi dengan sistem guiding bar dan pinstalasi pengolahan air untuk
discharge lengkap dengan fitting dan bend 90º medium untuk sambungan ke
pinstalasi pengolahan air tranmisi air baku;
(2) menyediakan kabel khusus pompa benam yang sesuai dengan uluran dan daya
motor pompa terpasang. Bila memerlukan penyambungan dalam air, harus diberi
isolasi khusus;
(3) dilakukan pengamanan pompa sekurang-kurangnya pengamanan terhadap
kelembaban ruang dalam pompa dan suhu tinggi.
6 Kapasitas, unit operasi dan proses
6.1 Kapasitas
Kapasitas unit paket instalasi pengolahan air harus memiliki besaran debit (1 - 50) Liter/detik.
6.2 Unit operasi dan proses
Unit operasi dan proses per unit paket instalasi pengolahan air dapat berupa:
a) unit operasi dan proses koagulasi;
b) unit operasi dan proses flokulasi;
c) unit operasi dan proses flotasi;
d) unit operasi dan proses sedimentasi;
e) unit operasi filtrasi;
f) unit proses desinfeksi.
7
7.1
Kriteria perencanaan unit paket
Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)
Kriteria perencanaan untuk unit koagulasi (pengaduk cepat) dapat dilihat pada Tabel 1
berikut:
4 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
3) masing-masing pompa cadangan harus mempunyai jenis, tipe, dan kapasitas yang
sama.
b) Jenis dan tipe pompa air baku yaitu:
1) jenis sentrifugal dari jenis aliran axial atau aliran campuran, tipe tidak mudah
tersumbat (non clogging) dengan ketentuan sebagai berikut:
(1) memperhitungkan jarak dari sumbu pompa terhadap muka air terendah harus
lebih kecil dari npsh yang tersedia (net positif suction head);
(2) pompa air baku sampai tekanan 30 m harus mempunyai impeller tunggal (single
stage);
(3) tumpuan putaran pompa menggunakan pelumas.
SNI 6774:2008
Tabel 1 Kriteria perencanaan unit koagulasi (pengaduk cepat)
Kriteria
Hidrolis:
- terjunan
- saluran bersekat
- dalam pinstalasi pengolahan air
bersekat
Mekanis:
- Bilah (Blade), pedal (padle)
Kinstalasi pengolahan airs
- Flotasi
1–5
> 750
• Waktu pengadukan (detik)
• Nilai G/detik
7. 2
Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)
Kriteria perencanaan untuk unit flokulasi (pengaduk lambat) dapat dilihat pada Tabel 2
berikut:
Tabel 2 Kriteria perencanaan unit flokulasi (pengaduk lambat)
Kriteria umum
Flokulator
hidrolis
G (gradien kecepatan)
1/detik
Waktu tinggal (menit)
60 (menurun)
–5
30 – 45
Tahap flokulasi(buah)
6 – 10
Bukaan pintu/
sekat
Pengendalian energi
Flokulator mekanis
sumbu
Sumbu
horizontal
vertikal
dengan pedal dengan bilah
60 (menurun) – 70 (menurun)
10
– 10
30 – 40
20 – 40
Kecepatan aliran
0,9
max.(m/det)
Luas bilah/pedal
dibandingkan luas bak
-(%)
Kecepatan perputaran
-sumbu (rpm)
Tinggi (m)
Keterangan: * termasuk ruang sludge blanket
Flokulator
clarifier
100 – 10
20 – 100
3–6
Kecepatan
putaran
2–4
Kecepatan
putaran
1
Kecepatan
aliran air
0,9
1,8 – 2,7
1,5 – 0,5
5 – 20
0,1 – 0,2
-
1–5
8 – 25
2–4 *
7. 3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan)
Kriteria perencanaan untuk unit flotasi (pengapungan) dapat dilihat pada Tabel 3 berikut:
5 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Unit
Pengaduk cepat
• Tipe
SNI 6774:2008
Tabel 3 Kriteria perencanaan unit flotasi (pengapungan)
Flotasi untuk
pemisahan
lemak
Flotasi
mekanik
Disolved Air
Flotation
7. 4
Ukuran
gelembung
Input tenaga
(Watt
jam/m3)
Waktu
detensi
(menit)
Beban
hidrolik
permukaan
(m/jam)
100 – 400
2 – 5 mm
5 – 10
5 – 15
10 – 30
10.000
0,2 – 2 mm
60 – 120
4 – 16
-
40 – 80
20 – 40
bersamaan
dengan
flokulasi
3 – 10
15 – 50
40 – 70 μm
Kriteria perencanaan unit sedimentasi (pengendap)
Kriteria perencanaan untuk unit sedimentasi (Pengendap) dapat dilihat pada Tabel 4 berikut:
Tabel 4 Kriteria unit sedimentasi (bak pengendap)
Kriteria
umum
Beban
permukaan
(m3/m2/jam)
Kedalaman
(m)
Waktu tinggal
(jam)
Lebar /
panjang
Beban
pelimpah
(m3/m/jam)
Bilangan
Reynold
Kecepatan
pada
pelat/tabung
pengendap
(m/menit)
Bilangan
Fraude
Kecepatan
vertikal
(cm/menit)
Sirkulasi
Lumpur
Bak
persegi
(aliran
horizontal)
Bak persegi
aliran vertikal
(menggunakan
pelat/tabung
pengendap)
Bak bundar –
(aliran vertikal –
radial)
Bak bundar –
(kontak
padatan)
0,8 – 2,5
3,8 – 7,5*)
1,3 – 1,9
2–3
3–6
3–6
3–5
3–6
1, 5 – 3
0,07**)
1–3
1–2
> 1/5
-
-
-
< 11
< 11
3,8 – 15
7 – 15
< 2000
< 2000
-
-
-
max 0,15
-
-
> 10-5
> 10-5
-
-
-
-
-
<1
<1
-
-
-
3 – 5% dari
input
-
Clarifier
0,5 –
1,5
0,5 –
1,0
2 – 2,5
7,2 – 10
6 dari 18
< 2000
> 10-5
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Proses
Aliran
udara
(N.L/m3 air)
SNI 6774:2008
Tabel 4 Kriteria unit sedimentasi (bak pengendap) Lanjutan
Kemiringan
dasar bak
(tanpa
scraper)
Periode antar
pengurasan
lumpur (jam)
Kemiringan
tube/plate
CATATAN:
7. 5
Bak persegi
aliran vertikal
(menggunakan
pelat/tabung
pengendap)
Bak bundar –
(aliran vertikal –
radial)
Bak bundar –
(kontak
padatan)
Clarifier
45o – 60o
45o – 60o
45o – 60o
> 60o
45o –
60o
12 – 24
8 – 24
12 – 24
Kontinyu
30o / 60o
30o / 60o
30o /60o
30o /60o
12 – 24
***
30o /60o
*) luas bak yang tertutupi oleh pelat/tabung pengendap
**) waktu retensi pada pelat/tabung pengendap
***) pembuangan lumpur sebagian
Kriteria perencanaan unit filtrasi (saringan cepat)
Kriteria Perencanaan untuk Unit Filtrasi (Saringan Cepat) dapat dilihat pada Tabel 5 berikut:
Tabel 5 Kriteria perencanaan unit filtrasi (saringan cepat)
No
1.
2.
3.
4.
Unit
Jumlah bak saringan
Kecepatan penyaringan
(m/jam)
Pencucian:
• Sistem pencucian
• Kecepatan (m/jam)
• lama pencucian
(menit)
• periode antara dua
pencucian (jam)
• ekspansi (%)
Media pasir:
• tebal (mm)
• singel media
• media ganda
• Ukuran efektif,ES
(mm)
• Koefisien
keseragaman ,UC
• Berat jenis (kg/dm3)
• Porositas
• Kadar SiO2
Saringan Biasa
(Gravitasi)
N = 12 Q 0,5 *)
Jenis Saringan
Saringan dg Pencucian
Antar Saringan
minimum 5 bak
Saringan
Bertekanan
-
6 – 11
6 – 11
12 – 33
Tanpa/dengan
blower & atau
surface wash
36 – 50
36 – 50
Tanpa/dengan
blower & atau
surface wash
72 – 198
10 – 15
10 – 15
-
18 – 24
18 – 24
-
30 – 50
30 – 50
30 – 50
300 – 700
600 – 700
300 -600
300 – 700
600 – 700
300 – 600
300 – 700
600 – 700
300 -600
0,3 – 0,7
0,3 – 0,7
-
1,2 – 1,4
1,2 – 1,4
1,2 – 1,4
2,5 – 2,65
0,4
> 95 %
2,5 – 2,65
0,4
> 95 %
2,5 – 2,65
0,4
> 95 %
Tanpa/dengan blower &
atau surface wash
7 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Kriteria
umum
Bak
persegi
(aliran
horizontal)
SNI 6774:2008
Tabel 5 Kriteria perencanaan unit filtrasi (saringan cepat) Lanjutan
5.
6.
Unit
Media antransit:
• tebal (mm)
• ES (mm)
• UC
• berat jenis (kg/dm3)
• porositas
Filter botom/dasar
saringan
1)Lapisan penyangga
dari atas ke bawah
• Kedalaman (mm)
Ukuran butir (mm)
• Kedalaman (mm)
Ukuran butir (mm)
• Kedalaman (mm)
Ukuran butir (mm)
• Kedalaman (mm)
Ukuran butir (mm)
2)Filter Nozel
• Lebar Slot nozel (mm)
• Prosentase luas slot
nozel terhadap luas
filter (%)
Saringan Biasa
(Gravitasi)
Jenis Saringan
Saringan dg Pencucian
Antar Saringan
Saringan
Bertekanan
400 – 500
1,2 – 1,8
1,5
1,35
0,5
400 – 500
1,2 – 1,8
1,5
1,35
0,5
400 – 500
1,2 – 1,8
1,5
1,35
0,5
80 – 100
2–5
80 – 100
5 – 10
80 – 100
10 – 15
80 – 150
15 – 30
80 – 100
2–5
80 – 100
5 – 10
80 – 100
10 – 15
80 – 150
15 – 30
-
< 0,5
< 0,5
< 0,5
>4%
>4%
>4%
CATATAN: *) untuk saringan dengan jenis kecepatan menurun
**) untuk saringan dengan jenis kecepatan konstan, harus dilengkapi dengan pengatur
aliran otomatis.
7. 6 Kriteria perencanaan pembubuhan bahan kimia
7.6.1 Koagulan
7.6.1.1 Kriteria koagulan
Kriteria koagulan adalah sebagai berikut :
a) jenis koagulan yang digunakan;
1) aluminium sulfat, Al2(SO4)3 .l4(H2O) diturunkan dalam bentuk cair konsentrasi sebesar
(5 — 20) %.
2) PAC, poly aluminium chloride (Al10(OH)15Cl15) kualitas PAC ditentukan oleh kadar
aluminium oxide (Al2O3) yang terkait sebagai pac dengan kadar (10 — 11)%.
b) dosis koagulan ditentukan berdasarkan hasil percobaan jar test terhadap air baku .
c) pembubuhan koagulan ke pengaduk cepat dapat dilakukan secara gravitasi atau
pemompaan
7.6.1.2
Bak koagulan
Kriteria bak koagulan adalah sebagai berikut :
a) Bak koagulan harus dapat menampung larutan selama 24 jam;
b) Diperlukan 2 buah bak yaitu 1 buah bak pengaduk manual atau mekanis dan 1 buah bak
pembubuh;
c) Bak harus dilindungi dari pengaruh luar dan tahan terhadap bahan koagulan.
8 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
No
SNI 6774:2008
7.6.2
7.6.2.1
Netralisan
Kriteria netralisan
7.6.2.2
Bak netralisan
a) bak dapat menampung larutan selama 8 jam sampai dengan 24 jam;
b) diperlukan 2 buah bak yaitu 1 buah bak pengaduk manual atau mekanis dan 1buah bak
pembubuh
c) bak harus dilindungi dari pengaruh luar dan tahan terhadap beban alkalin
7.6.3
7.6.3.1
Desinfektan
Kriteria desinfektan
a) jenis densifektan yang digunakan
1) gas klor (Cl2), kandungan klor aktif minimal 99%;
2) kaporit atau kalsium hipoklorit (CaOCl2 ) x H2O kandungan klor aktif (60 — 70) %;
3) sodium hipoklorit (NaOCl), kandungan klor aktif 15%;
b) dosis klor ditentukan berdasarkan dpc yaitu jumlah klor yang dikonsumsi air besarnya
tergantung dari kualitas air bersih yang di produksi serta ditentukan dari sisa klor di
instalasi (0,25 – 0,35) mg/l.
7.6.3.2
Pembubuhan desinfektan
a) gas klor disuntikan langsung ke instalasi pengolahan air bersih, pembubuhan gas
menggunakan peralatan tertentu yang memenuhi ketentuan yang berlaku;
b) kaporit atau sodium hipoklorit dibubuhkan ke instalasi pengolahan air bersih secara
gravitasi atau mekanis.
7.6.3.3
Keperluan perlengkapan desinfeksi
Keperluan perlengkapan desinfeksi adalah sebagai berikut :
a) pembubuhan gas klor
1) peralatan gas klor disesuaikan minimal 2, lengkap dengan tabungnya;
2) tabung gas klor harus ditempatkan pada ruang khusus yang tertutup;
3) ruangan gas klor harus terdapat peralatan pengamanan terhadap kebocoran gas klor;
4) alat pengamanan adalah pendeteksi kebocoran gas klor dan sprinkler air otomatik
atau manual.
5) harus disediakan masker gas pada ruangan gas klor.
b) bak kaporit
1) bak dapat menampung larutan selama 8 sampai dengan 24 jam;
2) diperlukan 2 buah bak yaitu bak pengaduk manual/mekanis dan bak pembubuh;
c) bak harus dilindungi dari pengaruh luar dan tahan terhadap kaporit.
9 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
a) harus berupa bahan alkalin;
1) kapur (CaO), dibubuhkan dalam bentuk larutan dengan konsentrasi larutan 5 %
sampai dengan 20%;
2) soda abu (Na2CO3) dibubuhkan dalam bentuk larutan, dengan konsentrasi larutan 5%
sampai dengan 20%;
3) soda api (NaOH), dibubuhkan dalam bentuk larutan, dengan konsentrasi larutan
maksimum 20%;
b) dosis bahan alkalin ditentukan berdasarkan percobaan;
c) pembubuhan bahan alkalin secara gravitasi atau pemompaan, dibubuhkan sebelum dan
atau sesudah pembubuhan koagulan
SNI 6774:2008
7.6.4
Pompa pembubuh dan motor pengaduk
7. 7
Kriteria bak penampung air minum
Bak penampung air minum diberi sekat-sekat yang dilengkapi dengan:
a) ventilasi;
b) tangga;
c) pelimpah air;
d) lubang pemeriksaan dan perbaikan;
e) alat ukur ketinggian air;
f) pinstalasi pengolahan air penguras.
7.8
Kriteria perencanaan perlengkapan unit paket instalasi pengolahan air
Kriteria perencanaan untuk perlengkapan unit paket instalasi pengolahan air dapat dilihat
pada Tabel 5 berikut:
Tabel 6 Kriteria perencanaan perlengkapan unit instalasi pengolahan air
No
1.
2.
Unit
3.
4.
5.
Alat Ukur debit (%)
Bak penampung air minum
- Waktu tinggal (menit)
Alat pembubuh
Penguras bak sedimentasi
Pengolahan lumpur
6.
Pengendalian suhu, cahaya matahari
8
8.1
Kriteria
Keterangan
2–5
< 30
Gravitasi dan/atau pompa
Gravitasi atau pompa
Bak pengendapan lumpur
(drying bed) dan filter press
Bangunan pelindung/shelter
Akurasi alat
-
Catu daya
Penyediaan daya listrik
Penyediaan daya listrik terdapat 2 sumber, yaitu
a) PLN
b) genset.
Pemilihan sumber daya sesuai Tabel 7 berikut ini:
Tabel 7 Alternatif pemilihan sumber daya listrik
Gambaran situasi lapangan
Ada jaringan distribusi PLN dengan jarak yang
menguntungkan dari unit dan masih mencukupi
permintaan daya serta sesuai dengan
direncanakan
Tidak ada jaringan distribusi atau tidak ada
rencana perluasan jaringan PLN dalam waktu
dekat
Alternatif pemilihan
Gabungan pelayanan PLN dan 1 unit
genset sebagai cadangan
2 unit genset dimana 1unit sebagai
cadangan
10 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Jumlah pompa pembubuh larutan kimia dan motor pengaduk unit koagulasi maupun flokulasi
paket instalasi pengolahan air minimal 2 buah berkapasitas sama.
SNI 6774:2008
8.2 Penyediaan bahan bakar
8.3
Kriteria panel
Diesel generator, pompa air baku, pompa pembubuh, pengaduk cepat dan lambat harus
dilengkapi panel yang sesuai kebutuhan.
9
9.1
Kriteria bangunan
Jenis bangunan
Jenis Bangunan yang diperlukan adalah:
a) bangunan Instalasi Pengolahan Air;
b) bangunan penunjang Instalasi Pengolahan Air;
1) ruang pembubuh;
2) ruang jaga;
3) ruang pompa; ruang genset,
4) ruang laboratorium;
5) ruang gudang;
6) ruang penyimpan bahan kimia
c) sarana pembuangan lumpur dari hasil pengurasan bak pengendap dan pencucian
saringan.
9.2
Bahan dan bangunan pelengkap
Bahan dan bangunan pelengkap harus memenuhi ketentuan berikut :
a) struktur bangunan instalasi pengolahan air dan bangunan penampung air minum dari
beton bertulang, baja atau bahan lainnya berdasarkan pertimbangan kondisi lapangan.
b) ruang genset harus kedap suara, tahan getaran dan tidak mudah terbakar, dilengkapi
dengan peralatan pemeliharaan yang memenuhi ketentuan yang berlaku;
c) ruang pembubuh dan penyimpan bahan kimia dilengkapi exhaust fan, drainase dan
perlengkapan pembersihan;
d) bangunan penunjang lainnya menggunakan bahan bangunan yang memenuhi ketentuan
yang berlaku;
e) pondasi bangunan sesuai dengan kondisi setempat yang memenuhi ketentuan yang
berlaku.
10
Rencana tapak dan sarana pelengkap
Rencana tapak dan sarana pelengkap perencanaan untuk instalasi pengolahan air paket
adalah sebagai berikut:
a) rancangan tapak harus mengikuti peraturan mendirikan bangunan yang berlaku
setempat
b) apabila tidak ditentukan oleh peraturan setempat yang ada, untuk kemudahan operasi
dan pemeliharaan, jarak bagian terluar instalasi pengolahan air paket terhadap bangunan
lain disekitarnya yang terdekat sekurang-kurangnya sebagai berikut:
1) 3, 0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas sampai dengan 20 l/detik
11 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Penyediaan bahan bakar harus memenuhi kebutuhan operasi harian dan bulanan.
Penempatan tangki bahan bakar harus da!am rumah genset dan bakar harus dapat mengalir
secara gravitasi.
Tangki bahan bakar bulanan boleh ditempatkan di bawah atau di permukaan tanah dan
dapat dilengkapi dengan pompa agar dapat mengalirkan bahan bakar ke tangki harian.
SNI 6774:2008
11
Dokumen perencanaan
dokumen perencanaan untuk instalasi pengolahan air paket sekurang-kurangnya terdiri dari :
a) diagram alir proses
b) diagram perpinstalasi pengolahan airan dan instrumentasi
c) perhitungan unit proses dan operasi
d) profil hidrolis
e) perhitungan mekanikal dan elektrikal
f) perhitungan struktur
g) gambar perencanaan dengan skala yang memadai
12
Persyaratan untuk perencana
Perencana yang berwenang untuk merencanakan instalasi pengolahan air paket, adalah
seorang yang telah menempuh pendidikan tinggi dalam bidang yang sesuai dan memiliki
sertifikat keahlian yang dikeluarkan oleh asosiasi profesi.
12 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
2) 4,0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas diatas 20 l/detik
c) luas rencana tapak dan pelengkap bangunan harus memenuh ketentuan luas berikut;
1) kapasitas sampai dengan 5 l/detik, luas minimal 2000 m2
2) kapasiras (10 – 30) l/detik, luas minimal 2400 m2
3) kapasitas (40 – 80) l/detik, luas minimal 3000 m2
d) tata letak bangunan penunjang instalasi pengolahan air berdasarkan mudah operasi,
sirkulasi dan efisien, dilengkapi tempat parkir, pagar, kamar mandi, toilet dan fasilitas
penerangan;
e) untuk kebutuhan operasi dan pemeliharaan paket unit instalasi pengolahan air harus
dilengkapi dengan lantai pemeriksaan.
f) jalan masuk dari jalan besar menuju ke tapak instalasi pengolahan air lebarnya harus
mencukupi untuk dilalui kendaraan roda empat.
g) jalan dan tempat parkir harus diberikan perkerasan yang memadai;
h) tapak instalasi pengolahan air haruas bebas banjir.
SNI 6774:2008
Lampiran A
(Informatif)
Ukuran efektif
Bilangan froude
Gradien kecepatan
Bilangan reynold
Waktu d
Koef keseragaman
Lubang pemeriksaan
Lantai pemeriksaan
Pencucian antar saringan
Kehilangan tekanan
Kinstalasi pengolahan airs
Saluran pembuangan
Soda abu
Soda api
Kaporit
Tumpuan putaran
Pencucian permukaan
Pencucian dari bawah ke atas
Klarifayer
Aliran air dari bawah ke atas
Beban hidrolik permukaan
Pengatur aliran
Kecepatan penyaringan konstan
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
effective size
Froude number
velocity gradient
Reynold number
detention time
uniformity coefficient
manhole
bordes
inter filter backwashing
headloss
impeller
underdrain
sodium carbonate
sodium hidroside
calcium hipochlorit
hearing
surface wash
back wash
clarifier
upflow
hydraulics surface loading
flow controller
constan filtration rate
13 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Daftar istilah
SNI 6774:2008
Lampiran B
(Informatif)
ES
Nfr
G
NTU
Nre
SPC
uPt. Co
TCU
td
UB
UC
DPC
U
ρ
: Effective Size
: Froude Number
: Gradient
: Nephelometric Turbidity Unit
: Reynold number
: Saringan Pasir Cepat
: Unit platinum Cobalt
: Total Colour Unit
: Detention Time
: Ukuran butir
: Uniformity Coefisient
: Daya pengikat Klor
: Kinematik viskositas air
: masa jenis air
14 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Daftar notasi
SNI 6774:2008
Lampiran C
(Informatif)
1 Penentuan dimensi unit paket instalasi pengolahan air
1.1 Unit koagulasi (pengaduk cepat)
Dimensi unit koagulasi (pengaduk cepat) dapat ditentukan dengan rumus:
1) Tipe hidrolis dengan jenis pengaduk statis
Q = A . v ...................................................... (1)
Q = ¼ π D2 v ............................................... (2)
h f = f .L / D.
h f = k. v
v2
g ........................................ (3)
2
2
.g ...............................................(4)
2
hf
G 2 = Q.ρ
C .............................................(5)
μ
v = 0,849.C n .R 0,63 .S 0,54 .................................(6)
dengan pengertian:
Q adalah Kapasitas pengolahan (m3/detik)
D adalah diameter pinstalasi pengolahan air (m)
v adalah kecepatan aliran (m/det)
hf adalah kehilangan tekanan pada pinstalasi pengolahan air dan perlengkapannya
(m kolom air)
g adalah gravitasi (9,81 m/detik)
f adalah koefisien kehilangan melalui pinstalasi pengolahan air (0,02 - 0,26)
k adalah koefisien kehilangan melalui perlengkapan pinstalasi pengolahan air (0,7 -1)
µ adalah viskositas kinematik air (m2/detik)
C adalah kapasitas bak (m3)
Cn adalah koefisien kekasaran pinstalasi pengolahan air
S adalah kemiringan hidrolis (m/m)
R adalah jari-jari hidrolis (m)
ρ adalah
masa jenis air (g/cm3)
2) Tipe hidrolis dengan jenis pengaduk mekanis
K
P=
ρ
n3D5
gc
dengan pengertian:
P adalah tenaga yang diperlukan (g.cm/det.)
n adalah putaran (rpm)
gc adalah faktor konversi Newton
D adalah diamater impeller (cm)
K adalah konstanta experimen (1.0 – 5.0)
ρ adalah masa jenis air (g/cm3)
15 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Penentuan dimensi unit paket instalasi pengolahan air
SNI 6774:2008
1.2
Unit flokulasi (pengaduk lambat)
p x l x d = Q.t d .............................................(8)
G 2 = g . h f μ .t d ........................................... (9)
dengan pengertian:
Q adalah kapasitas pengolahan (m3/detik)
p adalah panjang bak(m)
l adalah lebar bak (m)
d adalah tinggi (m)
td adalah waktu tinggal (detik)
G adalah gradien, G (detik-1)
hf adalah kehilangan tekanan pada pinstalasi pengolahan air dan perlengkapannya
(m kolom air)
µ adalah viskositas kinematik air (m/detik)
g adalah gravitasi (9,81 m/detik2)
2) Tipe hidrolis dengan jenis pengaduk mekanis
K
P=
ρ n3D5
gc
dengan pengertian:
P adalah tenaga yang diperlukan (g.cm/det.)
n adalah putaran (rpm)
gc adalah faktor konversi Newton
D adalah diamater impeller (cm)
K adalah konstanta experimen (1.0 – 5.0)
ρ adalah masa jenis air (g/cm3)
1.3
Unit sedimentasi (pengendap)
a) Dimensi unit sedimentasi dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
A=
Q.W
S o HCosα + WCos 2α
(
)
..........................(10)
dengan pengertian:
A adalah luas permukaan bak (m2)
Q adalah kapasitas pengolahan (m3/detik)
W adalah jarak antar pelat (cm).
So adalah beban permukaan (cm/detik)
H adalah tinggi pelat (cm)
α adalah kemiringan pelat (°)
16 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Dimensi unit flokulasi (pengaduk lambat) dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
1)
Tipe hidrolis dengan jenis pengaduk statis
C = Q.t d ....................................................... (7)
SNI 6774:2008
b) Bilangan Reynold & Froude
- Bilangan Reynold (Re)
Re =
υR
.....................(12)
μ
- Bilangan Froude (Fr)
Fr =
υ ^2
gR
....................(13)
dengan pengertian:
υ adalah kecepatan rata-rata di tube settler/plat settler
R adalah jari-jari hidrolis
μ adalah viskositas kinematik air (m/detik)
g adalah gravitasi (9,81 m/detik2)
1.4
Unit filtrasi (penyaring)
Dimensi unit fltrasi (penyaring) dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
Q = Aν
A=
Q
v
....................................(11)
dengan pengertian:
Q adalah kapasitas pengolahan (m3/detik)
A adalah luas bak (m2)
v adalah kecepatan penyaringan (m/detik)
17 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
R = W/2 .................... (11)
SNI 6774:2008
Bibliografi
18 dari 18
“ Copy standar ini dibuat oleh BSN untuk Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
dalam rangka Penyebarluasan, Pengenalan dan Pengaplikasian Standar, Pedoman, Manual (SPM) Bidang Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil ”
Birdi, G.S., Water Supply and Sanitary Engineering, Second Edition, 1979.
Degremount, Water and the Environment, Water Treatment Hand Books, Sixth Edition,
volume 1, 1991.
Fair L.Geyer and Okun, Element of Water Supply and Waste Water Treatment, 1971
Hamer, Mark, J., 1977. Water and Waste Water Technology, SI Version, John Wiley & Sons
Inc.
Huisman, 1971. Rapid Sand Filter, IHE, Delft.
Schulz and Okun, 1984. Surface Water Treatment for Communities in Developing Countries,
John Wiley & Sons.