EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM PDAM LEGUNDI GRESIK UNIT III (50 LITER/DETIK) PERFORMANCE EVALUATION OF WATER TREATMENT PLANT LEGUNDI SECTION III PDAM GRESIK (50 L/second) Titis Rosari dan Hari wiko Indarjanto Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITS Surabaya Abstrak Perusahaan Daerah Air Minum kabupaten Gresik merupakan instansi yang berperan penting dalam penyediaan serta pemantauan kualitas air bersih bagi masyarakat Gresik. Kualitas dan serta kuantitas air baku serta air produksi IPAM Legundi unit III telah sesuai dengan baku mutu yang berlaku. Debit eksisting dari IPAM Legundi unit III diketahui sebesar 47 L/dt. . Pada unit koagulasi dilakukan perbandingan antara pipa yang bersekat dengan pipa tidak bersekat, sedangkan pada unit sedimentasi direncanakan penambahan dinding plat dengan tebal 1,2 cm, sehingga yang pada awalnya bak sedimentasi berjumlah satu buah menjadi tiga. Perencanaan tersebut bertujuan agar pada saat pencucian bak sedimentasi unit pengolahan tidak berhenti secara total. Pemakaian gas klor sebagai desinfektan diperlukan untuk meremoval bakteri – bakteri pathogen. Analisa laboratorium menunjukkan bahwa nilai BPC dari air produksi sebesar 2,5 mg/L. Nilai tersebut menjadi batas penentuan dosis penginjeksian gas klor. Dosis klor perencanaan yang harus dibubuhkan pada proses desinfeksi sebesar 6,63 kg/jam. Kata kunci: Air minum, pengolahan air Abstract Regional Water Company Gresik regency is a government agency has an important role in providing and monitoring the quality of clean water for communities Gresik. Quality and quantity of raw water and water production III IPAM Legundi units are in compliance with applicable quality standards. Existing discharge of IPAM Legundi III units known by 47 L / second. Replanning is also required on some units such as units of coagulation and sedimentation unit. In the coagulation unit conducted a comparison between the insulated pipe with a pipe is not insulated, while the sedimentary units are planned addition of a wall plate with a thickness of 1.2 cm, so that in the first sedimentation basin amounted to one to three. Planning aims for the sedimentation basin when washing processing unit does not stop it totally. The use of chlorine gas as a disinfectant is necessary for bacteria - bacterial pathogens removal. Laboratory analysis showed that the BPC value of production of water at 2,5 mg/L. This value is a limit of determination of the injection dose of chlorine gas that is equal to 6.63 kg / hour Keywords: Drinking water, water treatment 1. PENDAHULUAN IPAM Legundi unit III yang akan dikaji dalam tugas akhir ini memiliki kapasitas pengolahan sebesar 50 liter/detik, dimana sistem pengolahannya terdiri dari intake, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filter, desinfeksi dan reservoir. Permasalahan yang terdapat dalam pengolahan air minum Legundi adalah kualitas dan kuantitas air baku yang digunakan yaitu Kali
1
Surabaya memiliki fluktuasi yang cukup tinggi. Pada IPAM Legundi unit III tidak terdapat meter air sehingga mempersulit proses pengecekan debit yang masuk ke dalam instalasi. Permasalahan yang lain adalah apabila pada unit sedimentasi dilakukan pengurasan maka proses pengolahan akan berhenti secara total, sehingga dapat mengurangi kuantitas produksi dari IPAM Legundi Tujuan dari perencanaan evaluasi ini adalah mengkaji ulang kinerja sistem pengolahan air minum Legundi unit III yang berkapasitas 50 liter/detik dari aspek kualitas dan kuantitas, mengkaji sistem operasional dari instalasi pengolahan air minum Legundi unit III, menentukan perbaikanperbaikan yang diperlukan dalam sistem pengolahan air minum sehingga diperoleh kapasitas dan kualitas produksi yang sesuai dengan bakumutu serta membantu dalam aspek ekonomis dari IPAM Legundi apabila didalam analisa didapatkan dosis yang tepat dari bahan-bahan kimia. 2. GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI Proses pengolahan air pada IPAM Legundi unit III adalah air baku dari intake dialirkan ke proses pengadukan cepat dalam pipa. Pada tahap ini dilakukan injeksi bahan koagulasi menggunakan pompa dosing. Air kemudian dialirkan ke bak flokulasi/ pengadukan lambat dan dialirkan ke bak clarifier. Pada proses ini akan terjadi sedimentasi yang diakibatkan oleh terjadinya proses penggumpalan bahan yang bersifat koloidal Pada bak clarifier air kemudian dialirkan ke bak filter untuk proses penyaringan dengan menggunakan media pasir silica, dari bak filter dialirkan ke reservoir yang merupakan reservoir yang dipararelkan dengan IPAM Legundi Unit I dan unit II. Tahap selanjutnya adalah proses injeksi bahan desinfektan, dimana desinfektan yang dipakai merupakan klor yang berbentuk gas. Setelah tahap penginjeksian gas klor air bersih siap didistribusikan ke masyarakat Gresik untuk dikonsumsi. Layout dari IPAM Legundi secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 1
INTAKE
RUANG PEMBUBUHAN KOAGULAN
FLASH MIX SLOW MIX
SEDIMENTASI
FILTER
RESERVOI R RUMAH POMPA
IPAM IV RUMAH POMPA
IPAM I&II
INTAKE
INTAKE
PRASEDIMENTASI
Gambar 1 Layout dari IPAM Legundi 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Instalasi Pengolahan Air Minum Legundi Unit III merupakan pengolahan sistem paket dengan debit rencana 50 L/detik. Untuk mengetahui kesuaian dari sistem pengolahan instalasi tersebut, diperlukan suatu evaluasi terhadap kondisi eksisting yang ada. Kualitas air dalam proses pengolahan air minum harus sesuai dengan peraturan dan bakumutu yang berlaku di Indonesia. Pada uji kualitas dilakukan beberapa analisa sampel yaitu air baku, air dalam proses produksi per unit dan air produksi. Air baku yang dipakai untuk IPAM Legundi unit III adalah air sungai Surabaya. Hasil laboratorim pada tanggal 11 Maret 2010 menunjukkan bahwa beberapa parameter masih melebihi bakumutu Peraturan Pemerintah no 82
2
tahun 2001. Parameter – parameter tersebut adalah padatan tersuspensi, mangan, besi, sulfat, BOD dan detergen anionik. Analisa kualitas air pada proses pengolahan dilakukan pada setiap unit pengolahan. Sampel diambil dari inlet dan outlet dari masing – masing unit pengolahan. Parameter yang digunakan adalah kekeruhan dikarenakan air sungai Surabaya memiliki kekeruhan yang cukup tinggi dan memiliki fluktuasi. Data kekeruhan masing – masing unit yang dianalisa pada tanggal 7 April 2010 pukul 12.30 dapat dilihat pada Tabel 1 Tabel 1 Analisa Kekeruhan Masing – Masing Unit Kekeruhan % No Unit Pengolahan (NTU) Removal 1
Intake
282
-
2
Koagulasi - Flokulasi
262
7
3
Sedimentasi
14,4
94
4
Filter
3,32
76
5
Reservoar
2,23
-
Kualitas air bersih yang dihasilkan pada IPAM Legundi unit III harus sesuai dengan bakumutu Permenkes No. 907/MENKES/SK/VII/2002. Analisa yang didapat pada tanggal 27 Oktober 2010 yang dilakukan di Laboratorium menunjukkan bahwa kualitas air produksi telah sesuai dengan bakumutu, sehingga dalam segi kualitas IPAM Legundi dapat digunakan oleh konsumen Hasil Analisa Jartest menunjukkan bahwa dosis optimum koagulan yang paling tepat adalah 19 ppm, oleh karena itu pada evaluasi instalasi ini diperlukan dosis koagulan sebesar 19 ppm untuk kekeruhan 339 NTU yang disajikan pada Tabel 2.
No. Beaker 1 2 3 4 5 6
Tabel 2 Analisa Jartest II Dosis Kekeruhan Koagulan (NTU) (ppm) 18 5,6 19 3,92 20 3,78 21 3,69 22 3,61 23 1,68
pH 6,9 6,8 6,8 6,5 6,2 6,2
Partikel-partikel tersuspensi membutuhkan waktu yang lebih lama dalam proses pengendapan, Analisa kerucut imhoff dilakukan untuk mengetahui kecepatan pengendapan partikel pada unit sedimentasi eksisting. Analisa kerucut imhoff dapat dilihat pada Gambar 1 Dilakukan pengendapan selama 1 jam dan diukur volume partikel flok yang mengendap setiap 5 menit sekali. Flok yang terbentuk saling berikatan dan menggumpal, sehingga diameter dan berat partikel menjadi lebih besar. Analisa tersebut dapat dilihat pada Gambar 2
3
Gambar 2 Analisa Pengendapan dengan Kerucut Imhoff Analisa diatas menunjukkan berapa jumlah volume endapan lumpur yang terbentuk dari flok – flok partikel. Hasil analisa dari pembentukan flok dapat dilihat pada Tabel 3 Tabel 3 Hasil Analisa Pembentukan Flok Volume Tinggi t (menit) lumpur (cm) (ml/L) 37,5 5 27,5 10 21,5 37,5 15 37,5 18 20 37,5 14,5 25 37,5 14,5 30 37,5 13 35 37,5 12,5 40 37,5 12,5 45 37,5 11 50 37,5 11 55 37,5 10 60 37,5 10
Waktu pengendapan yang relatif efektif pada analisa ini adalah 20 menit dengan volume lumpur yang terbentuk sebanyak 14,5 ml/Lt. Kecepatan pengendapan partikel adalah sebagai berikut vs =
37,5 cm t
2
=
37,5 cm 20 menit × 60 dt/menit
= 0,03125 cm/dt = 3,125 × 10 − 4 m/dt
Perencanaan awal untuk debit di unit III adalah 50 L/detik, namun seiring lamanya operasi dari instalasi tersebut, maka akan terjadi ketidak sesuaian antara debit eksisting dengan debit awal. Dalam perhitungan debit eksisting digunakan pelimpah V-notch yang terdapat pada unit sedimentasi. Saluran pelimpah ( V-notch) memiliki ukuran Sudut pelimpah = 900, tinggi air pada atas pelimpah= 2,5 cm dan jumlah v-notch = 336. Perhitungan debit eksisting adalah sebagai berikut: Q = 1,417 × (H ) 2 × n ⋅ vnotch 5
Q = 1,417 × (0,025 m ) 2 × 336 5
Q = 0,047 m 3 / dt = 47 L / dt Intake Intake pada lapangan memakai pompa submersible sebanyak 3 (tiga) buah dengan head 45 m dan memiliki daya 30 kw. Permasalahan yang terjadi pada unit intake adalah unit intake memiliki 4
diameter pipa yang berbeda, dan terdapat percabangan untuk menyuplai IPAM unit I dan II. Permasalahan tersebut juga dipersulit dengan tidak tersedianya gambar kondisi perpipaan discharge yang sesungguhnya. Pipa discharge pada unit intake berbetuk persegi memiliki beberapa diameter yang berbeda, hal tersebut dikarenakan adanya sambungan pipa pararel yang berasal dari intake berbentuk lingkaran milik unit I dan unit II. Detail dari pipa discharge serta spesifikasi dari pompa submersible pada instalasi intake yaitu Pipa discharge I Diameter : 100 mm Panjang pipa : 10 m Pipa discharge II Diameter : 600 mm Panjang pipa :5m Pipa discharge III Diameter : 400 mm Panjang pipa : 10 m Pipa discharge IV Diameter : 300 mm Panjang pipa : 730 m Pipa discharge V Diameter : 200 mm Panjang pipa : 40 m Perhitungan kehilangan tekanan pada sistem dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kehilangan tekanan yang terjadi didalam pipa pada saat pengaliran air dari intake menuju ke unit pengaduk cepat. Berikut ini adalah data untuk perhitungan headloss sistem: • Head statis = 5,65 m + 7,6 m = 13,25 m Head statis diambil dari tinggi intake yaitu 7,6 m dan tinggi dari bak slowmix sebesar 5,65 m. • L disharge = 795 m • Hf mayor lossestotal = 13,96 m • Hf minor losses = 1.388 m • Hf discharge total = Head statis + Hf mayor losses + Hf minor losses+ Hf koagulasi = 13,25 + 13.96 + 1.388 + 4,02= 32.62 m Head sistem pengolahan head pompa eksisting yaitu 32.62 m sehingga tidak diperlukan pergantian pompa. Waktu tinggal air dalam intake kurang dari 20 menit yaitu 13,51 menit, sehingga tidak terjadi sedimentasi yang berlebihan pada sumur pengumpul yang dapat mengganggu kinerja pompa Sistem pompa serta perpipaan pada Intake IPAM Legundi unit III dapat dilihat pada Gambar 3. Q=50 l/dt H=45 m 30 kw
Q=50 l/dt H=45 m 30 kw
2 1
3
8
4
9
10
5
11
7 6
Q=50 l/dt H=45 m 37 kw
Ø350
Ø100 Ø250 Ø600 Ø600 Ø400
Ø300 Ø300
Gambar 3 Sistem Intake IPAM Legundi unit III
5
Unit Pengaduk cepat (Flash mix) Unit pengaduk cepat (koagulasi/flash mixing) yang dipakai adalah static mixer, dimana unit tersebut berupa pipa yang memiliki sekat – sekat didalamnya. Dengan adanya aliran air dari intake yang bertekanan (tekanan dari pompa intake) dan adanya sekat – sekat tersebut pencampuran dan pengadukan larutan bahan kimia yang dibubuhkan akan cepat terjadi.Pada unit pengaduk cepat (unit koagulasi) tidak terjadi permasalahan, namun pada pembahasan ini dilakukan perbandingan antara pipa berdiameter 10” bersekat dan yang tidak bersekat. Waktu tinggal air didalam pipa koagulasi menentukan lamanya proses pengadukan koagulan dari hasil perhitungan yaitu 5,53 dt. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria desain yaitu kurang dari 60 detik (Schulz, 1992), sehingga pencampuran bahan kimia dapat terlaksana dengan sempurna. Perhitungan unit eksisting memiliki gradient kecepatan didapatkan nilai G =2846,03/det, sedangkan pada perencanaan diketahui nilai G = 2276,52/det2 . Hasil tersebut memperlihatkan bahwa pada unit eksisting terjadi percampuran koagulan dengan air olahan akibat turbulensi yang terjadi pada pipa Gradien kecepatan dicari dengan rumus : Q × ρ × g × hL G= μ × volume dimana : G = Gradien kecepatan (det-1) P = Daya (watt) Q = debit (m3/dt) ρ = densitas air (Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/dt2) hL = headloss (m) μ = viskositas dinamis (N.dt/m2) Perbandingan gradient kecepatan antara pipa bersekat dan tidak bersekat tidak terlalu besar. Apabila dilakukan perencanaan serupa jenis pengolahan yang lebih mudah dalam pemasangan unit adalah pipa yang tidak memakai sekat. Unit pengaduk cepat disajikan pada Gambar 4. BAFFLE 15
BEUGEL Ø 1,2
25,4
PIPA Ø 8"
PIPA Ø 8" FLANGE Ø 8"
250
FLANGE Ø 10"
TITIK PEMBUBUHAN KOAGULAN
BAFFLE
PIPA BERSEKAT Ø 10" BEUGEL
110
10
64
64
64
64
32
20
Gambar 4 Unit Pengaduk Cepat Unit Pengaduk Lambat Unit flokulasi memiliki enam bak (Gambar 5) dengan sistem Hidrolika Helicoidal Up dan Down Flow Gravitation. Baffle yang digunakan untuk mengalirkan air dari 1 (satu) bak ke bak yang lain berupa lubang berbentuk persegi empat dengan ukuran yang berbeda-beda. Nilai headloss eksisting diketahui dari beda tinggi muka air antar bak/kompartemen dan kemudian dimasukkan kedalam rumus gradient kecepatan. Hasil pengukuran tinggi muka air lapangan dapat dilihat pada Tabel 4 6
Tabel 4 Beda Tinggi Masing – Masing Kompartemen No Kompartemen Beda Tinggi (cm) I 1,5 II 1,4 III 1,1 IV 0,9 V 0,6 Gradient kecepatan masing – masing bak adalah 27,78 dt-1, 26,84 dt-1 , 23,79 dt-1, 21,52 dt-1, 17,57 dt-1 dan 10,1 dt-1. Nilai parameter G untuk pengadukan lambat antara 10 – 100 /detik (Schulz, 1992). Nilai hasil perhitungan menunjukkan bahwa terjadi aliran laminar pada unit flokulasi, sehingga pengikatan flok oleh koagulan dapat berjalan baik. Waktu tinggal (Td) pengolahan yaitu 21 menit, sehingga masih sesuai dengan kriteria desain yaitu 15 – 30 menit (Kawamura. 1991), sehingga partikel – partikel mempunyai cukup waktu untuk saling berikatan dan membentuk flok.
Gambar 5 Unit Pengaduk Lambat Unit sedimentasi pada IPAM Legundi Unit III memiliki betuk persegi/ rectangular dengan aliran vertikal. Sedimetasi ini berjumlah 1 buah. Diperlukan aliran laminer agar flok yang telah terbentuk tidak terpecah kembali. Bak sedimentasi berjumlah satu buah, hal tersebut menyebabkan proses produksi harus diberhentikan secara total dan dapat mengurangi produksi air minum. Diperlukan perencanaan ulang menggunakan plat baja setebal 1,2 cm. Masing – masing bak direncanakan memiliki pipa inlet berdiameter 12” sepanjang 6,9 m dan memiliki orifice ø3” dengan NRe sebesar 1629,52 < 2000. Nilai NRe tersebut menunjukkan terbentuknya aliran laminar sehingga tidak mengganggu proses pengendapan yang telah terjadi di unit sedimentasi. Pipa inlet pada perencanaan ulang dilakukan penambahan gate valve, sehingga apabila salah satu bak dicuci maka bak yang lain masih dapat berproduksi. Dengan adanya penambahan jumlah bak, maka diperlukan penambahan pipa penguras lumpur pada bak II dengan berukuran ø6” dengan panjang 5,05 m dan butterfly gate sebanyak 1 (satu) buah. Menurut Rich, 1961 agar mendapatkan kesempatan yang cukup bagi berlangsungnya proses pemisahan partikel yang terdapat di dalam air, maka diperlukan waktu yang cukup bagi untuk
7
sementara waktu tinggal di dalam kolam pengendapan yaitu 0,5 – 1 jam dari hasil perhitungan diketahui waktu detensi dari unit sedimen eksisting sebesar 1,02 jam Perhitungan beban permukaan digunakan untuk mengetahui besarnya beban permukaan unit sedimentasi. Beban permukaan pada unit sedimentasi didapat dari hasil analisa removal kekeruhan pada laboratorium. Kemampuan removal sedimentasi sebesar 94 % dan kecepatan pengendapan pada analisa kerucut imhoff sebesar 3,125 x 10-4m/dt. Hasil kemampuan removal tersebut kemudian diplotkan kedalam grafik Good Performance dengan n = 1/3, diperoleh : Vs Vs 3,125 × 10 −4 m / dt Q = = = 3,7 → AngkaKeamanan = Vo A Q / A Vo Vo 3 2 −5 3 2 Vo = 8,44 × 10 m / m dt = 7,3 m /m /hr Kecepatan air melalui tube settler dipengaruhi oleh panjang settler (L), jarak atau area pengendapan partikel pada settler (H’) serta kecepatan pengendapan pada settler (Vs). Diketahui bahwa anjang settler (L) adalah 1 m; jarak antar settler (e) sepanjang 0,05 m; Reynolds No. ( RN) sebesar 280; faktor efisiensi tube settler adalah 1,33; kecepatan aliran dalam settler sebesar 146,016 m/hr dan sudut kemiringan tube settler adalah 60o. Perhitungan kecepatan dalam setter adalah sebagai berikut: H 0,866 L= = = 1m sin θ sin 60 H’= Area dalam dari tube settler H 0,05 H '= = = 0,1 cos θ cos 60 Maka kecepatan aliran dalam settler adalah: L Vl = xVs H' 1m Vl = x1,24 × 10 -5 m/dt = 1,24 × 10 − 4 m / dt 0,1 Diameter partikel yang dapat diendapkan berdasarkan hasil laboratorium diketahui nilai vs sebesar 0,017 cm/dt dengan nilai g = 981 cm/dt., ν = 0,8975 x 10-2 cm2/dt ( 25°C ) dan Ss = 2,65 Vs =
d=
g ( Ss − 1) 2 x xd → 18 ν
d=
(18xVsxν )0,5 ( gx{Ss − 1})0,5
−2 0, 5 (18xVsxν )0,5 ) → d = (18x0,0248x0,8975x10 0,5 0, 5 ( gx{Ss − 1}) (981{2,65 − 1})
d = 1,57 x 10-3 cm. ≈ 1,57 x 10-5 m Penggerusan terjadi karena adanya kecepatan horizontal (Vh). Hal itu dapat mencampur kembali partikel yang telah mengendap. Agar tidak terjadi hal tersebut maka kecepatan horizontal harus lebih kecil dari kecepatan penggerusan (Vsc). Besarnya kecepatan gerusan (scouring velocity) terutama dipengaruhi oleh specific gravity dan diameter partikel (dp) yang terendap, Partikel yang dapat diendapkan adalah partikel dengan diameter terbesar 1,57 x10-3 cm, maka diperoleh nilai Vsc sebesar = 7,4 x 10-2 cm sehingga Vsc > Vo dan hal tersebut menunjukkan bahwa tidak terjadi penggerusan pada proses pengendapan. Unit Sedimentasi perencanaan dapat dilihat pada Gambar 6
8
Gambar 6 Unit Sedimentasi Perencanaan Unit Filter Filter yang digunakan dalam IPAM Legundi unit III adalah Rapid Sand Filter (Filter pasir cepat) yang berjumlah 8 buah dengan media antrasit dan kerikil. Tinggi media antrasit 50 cm dan media kerikil 50 cm. Filter pada IPAM Legundi unit III tidak memiliki permasalahan yang cukup serius, walaupun media berkurang namun masih sesuai dengan kriteria yang berdasarkan pada SNI, 2008 yaitu 400 – 500 mm. Permasalahan lain adalah masih terdapat kotoran yang mengapung pada permukaan air di unit filter. Rate filtrasi (Vf) unit filter IPAM Legundi unit III sebesar 9,95 m3/m2/jam . Pada umumnya, besar laju filtrasi pada rapid sand filter adalah 5 – 10 m3/m2/jam (Schulz, 1992), maka telah sesuai dengan kriteria desain. tinggi ekspansi media adalah 33% dan untuk backwash diperlukan ketinggian air bak penampung yaitu 2,7 m. Sketsa Filter pada IPAM Legundi unit III dapat dilihat pada Gambar 7. Saat media clogging Saat media bersih
28,72 3,6 25
109 83,6 80
375
435
Hb 3 75
80
43 5
275 20
2 75
27 0
20
90
90 30
30
(a) (b) Gambar 7 Sketsa Filter pada IPAM Legundi unit III (a) Muka Air Pada Saat Filtrasi, (b) Muka air Pada Saat Pencucian Reservoir Unit reservoir menampung air produksi dari IPAM I,II dan III dengan daya tampung 250 L/dt. Tidak dilakukan perencanaan ulang pada unit ini, hanya diperlukan penambahan meter air pada outlet reservoar untuk mengetahui kapasitas total air produksi yang dihasilkan. Waktu tinggal air didalam reservoir adalah 0,14 jam. Unit Reservoir disajikan dalam Gambar 8
9
Gambar 8 Unit Reservoir Unit Desinfeksi Desinfektan yang digunakan adalah gas klor yang dikemas dalam bentuk tabung 100 kg dengan kadar klor 99,5%. Dosis klor pada eksisting yang dipakai tidak memperhitungkan BPC dan hanya berdasarkan anjuran penjual gas klor. Hasil analisa laboratorium di lapangan dosis dari klor yang tercatat adalah. Pemakaian dosis optimum eksisting menurut analisa laboratorium adalah 2,5 mg/L Cl2. Debit total pengolahan 550 L/dt dengan efisiensi klor 98%. Untuk mengetahui dosis sisa khlor yang diinginkan agar sampai ke pelanggan diperlukan analisa di beberapa titik di daerah pelayanan. Pada lapangan tidak menggunakan analisa BPC untuk mengetahui kadar klor yang dibutuhkan. Pemakaian gas klor hanya mengikuti petunjuk penjual. Dosis klor yang dipakai di lapangan adalah sebagai berikut:
Kebutuhan klor = 100 kg 3 hari
= 33,33 kg/hari = 1,39 kg/jam Perencanaan ulang dosis khlor yang diperlukan memakai analisa BPC agar diketahui jumlah klor yang dibutuhkan untuk meremoval bahan – bahan pengotor. Perhitungan kebutuhan klor perencanaan adalah sebagai berikut: Dosis klor = BPC + sisa klor = 2,5 mg/L x 0,8 mg/L=3,3 mg/L Persamaan reaksi Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl3,3 mg/L 3,3 mg/L Kebutuhan klor =
Q × dosis klor
kadar klor × efisiensi klor
= 550 L dt × 3,3 mg L 99 ,5 % × 98 %
= 1842,78 mg/dt = 6,63 kg/jam Waktu pemakaian 1 (satu) tabung gas klor Kapasitas _ tabung _ klorinator Ejektor _ injeksi _ gas _ klor 100kg = 15,07 jam = 6,63kg / jam =
10
Kebutuhan klor total untuk proses desinfeksi sebesar 6,63 kg/jam sedangkan pada eksisting pembubuhan gas 1,39 kg/jam, sehingga dibutuhkan penambahan dosis pada unit desinfektan sebesar 5,24 kg/jam. 4. KESIMPULAN Kualitas dari air baku kali Surabaya serta produksi air minum yang diproduksi IPAM Legundi unit III telah memenuhi standar bakumutu air baku dan air minum, khususnya dalam faktor kekeruhan yaitu 2,23 NTU. Kehilangan tekanan pada pipa discharge intake sebesar 32.62 m, sedangkan pompa submersible pada intake yang menyuplai IPAM Legundi unit III mempunyai head 45 m, sehingga tidak diperlukan pergantian pompa. Dosis koagulan yang dibutuhkan dalam pengolahan air minum di IPAM legundi unit III dari analisa jartest pada kekeruhan sebesar 339 NTU adalah 19 ppm. Unit koagulasi eksisting dengan sekat memiliki gradient kecepatan 2846,03/det sehingga terbentuk aliran turbulen, sedangkan apabila pipa tidak memakai sekat gradient kecepatan 2276,52/det. Proses pencampuran koagulan berjalan baik walaupun tanpa sekat. Kompartemen pada unit flokulasi berjumlah 6 (enam) buah. Gradient kecepatan masing – masing bak adalah 27,78 dt-1, 26,84 dt-1 , 23,79 dt-1, 21,52 dt-1, 17,57 dt-1 dan 10,1 dt-1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa terjadi aliran laminar pada unit flokulasi, sehingga pengikatan flok oleh koagulan dapat berjalan baik. Pada unit sedimentasi dilakukan perencanaan ulang yaitu membagi bak menjadi tiga dengan menggunakan plat setebal 1,2 cm, sehingga pada saat dilakukan pengurasan, instalasi tidak berhenti secara total. Pada bak II diperlukan penambahan pipa penguras lumpur memiliki diameter 6” sepanjang 5,05 m Media filter eksisting masih memenuhi syarat untuk proses filtrasi yaitu 0,9 m dan tinggi ekspansi media adalah 33% dan untuk backwash diperlukan ketinggian air bak penampung yaitu 2,7 m, sehingga masih sesuai dengan perencanaan awal. Reservoir menampung 250 L/dt dengan waktu tinggal 0,14 jam Hasil analisa laboratorium diketahui bahwa nilai BPC sebesar 2,5 mg/L. Dosis klor eksisting adalah 1,39 kg/jam, sedangkan dosis gas klor perencanaan ulang sebesar 6,63 kg/jam, sehingga pada eksisting dibutuhkan penambahan dosis sebesar 5,24 kg/jam. Perkiraan pembiayaan perancangan ulang IPAM Legundi unit III adalah Rp. 225.137.467,75. DAFTAR PUSTAKA Reynolds, T. D. And Richards, P. A. (1996). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering. International Thomson Publishing Inc., PWS Publishing Co. Boston Fair, Geyer and Okun. 1968. Water and Waste Water Treatment Engineering. Volume 2. New York, USA: John Wiley & Sons Inc. Kawamura, S. 1991. Integrated Design of Water Treatment Facilities, John Wiley and Sons Inc, Canada, USA Reynolds, T.D. and Richards, P. A. 1996. Unit Operation and Procceses In Enviromental Engineering, Second Edition, PWS Publishing Company, USA Rich, Linvil G. 1961. Unit Operations of Sanitary Engineering. New York, USA: John Wiley & Sons Inc. Schultz, C.R.and Okun, D. A. 1992. Surface Water Tratment For Communities in Developing Countries. New York, USA: John Willey&Sons In
11
