BAB V PERHITUNGAN DAN OM

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum

BAB V PERHITUNGAN DAN OM

5.1 Preliminary Sizing 5.1.1 Intake =

8

Dimensi : Panjang

= 5,7 m

Lebar

= 5,7 m

Tinggi

=4m

Free Board

= 0,25 m

5.1.2 Saluran pembawa Intake – Aerasi menggunakan saluran pipa = m

8 - m

8

√ = 7 6m≈7

√

mm

Diameter pipa yang digunakan yaitu 750 mm

5.1.3 Koagulasi = DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


( Tri Joko, 2009 ) Bangunan koagulasi direncanakan menjadi satu bangunan 8

Dimensi : Panjang

= 5,1 m

Lebar

= 5,1 m

Tinggi

=4

m

Pada perencanaan ini dari koagulasi menuju flokulasi tidak menggunakan saluran pembawa karena bangunan koagulasi – flokulasi di desain menyambung .

5.1.4 Flokulasi - Jumlah 2 bak - Waktu Detensi ( Td ) = 10 – 20 Menit =

8

Karena bangunan di bagi menjadi 2 bak , jadi : Q = 8

Dimensi : Panjang

= 11,6 m

Lebar

= 11,6 m

Tinggi

=8m

5.1.5 Saluran Pembawa Flokulasi – Sedimentasi Saluran Pipa = m 8

DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


√ = 1 6 m ≈ 16

√

mm


5.1.6 Sedimentasi - Menggunakan 4 bangunan berbentuk persegi panjang -P:L=5:1 - Td dalam bak = 1 – 2 jam ( Darmasetiawan , 2001 ) Karena Bangunan sedimentasi dibangun menjadi 4 bangunan , maka Q = 0,2125 m3/s = 765 m3/jam 76

Dimensi tiap bak : Panjang

= 11,3 m

Lebar

= 11,3 m

Tinggi

= 9m

5.1.7 Saluran Pembawa Sedimentasi – Filtrasi Saluran Pipa =

8 m

8

√ √

= 1 6 m ≈ 16

mm




5.1.8 Filtrasi - satu bak filter - Td = 5 – 15 Menit ( Tri Joko , 2009 ) - 8 Bak tanpa cadangan = Karena terdapat 8 Bak maka , Q menjadi = 0,10625m3/s 1 6

Dimensi : Panjang

= 5,7 m

Lebar

= 5,7 m

Tinggi

=3m

5.1.9 Saluran pembawa antar bak Fitrasi – Desinfeksi = m 8

√ √

= 1 6 m ≈ 16

mm


5.1.10 Desinfeksi - satu bak berbentuk Rectanguler - Q = 0,850 m3/s - Td = 60 s



8

Dimensi : Panjang

= 4,2 m

Lebar

= 4,2 m

Tinggi

=3m

5.1.11 Saluran pembawa dari Desinfeksi – Reservoir saluran Pipa = m 8

√ √

= 1 6 m ≈ 16

mm


5.1.12 Reservoir

20.313.504 L = 20.313,504 m3 Dimensi : Panjang

= 45,1 m

Lebar

= 45,1 m

Tinggi

= 10 m



5.2. BANGUNAN INTAKE Intake merupakan bangunan yang digunakan untuk menyadap air dari sumber untuk keperluan pengolahan. Intake pada desain ini merupakan intake sungai. Bangunan intake dilengkapi dengan : 1. Saluran pembawa 2. Bar screen 3. Bak pengumpul yang dilengkapi dengan pompa

5.2.1. Saluran Pembawa Air Baku Asusmsi-asumsi yang digunakan : 1. Ketinggian muka air bangunan sadap pada saluran pembawa sama dengan muka air sungai. 2. Elevasi muka air maksimum (HWL)

= + 15,5 m (dpl)

3. Elevasi muka air minimum (LWL)

= + 12,5 m (dpl)

4. Elevasi muka air rata-rata (AWL)

= + 15 m (dpl)

5. Elevasi lokasi pengolahan air adalah

= + 20 m (dpl)

6. Elevasi dasar sungai

= + 0 m (dpl)

Kriteria desain ( Droste, Ronald R,1997 ) Kecepatan aliran minimum (v)

:

= 0,3 m/dt

Kecepatan aliran maksimum -

Beton

= 3 m/dt

-

PVC, Baja, Besi = 6 m/dt

Perencanaan ( Asumsi ) : Faktor bentuk

= 1,67

Tinggi muka air bangunan intake

= tinggi muka air sungai = 15 m

Debit air

= 850 lt/dtk = 0,85 m3/dtk

Koefisien Manning Beton (n)

= 0,015

Asumsi kecepatan sadap saluran intake = 0,3 m/dt Kedalaman saluran

=1m

Panjang saluran

=3m

Perhitungan : Across 

Q 0,85 m 3 / dt   2,83 m 2 V 0,3m / dt



Lebar Saluran ( L )

=

Across H

=

2,83 = 2,83 m 1

Slope ditentukan dari persamaan manning H n   S= =  vx 2 / 3  L  R 

2

Keterangan : S = Slope H = Panjang saluran R = Jari-jari hodrolis

Jari-jari hidrolis (R)

H L

=

L  2H 3  2,83 2,83  3  1

=

= 1,46 m S

= (2,83 x 0,015 / (0,55)2/3)2 = 3,99. 10-3

4.1.2 Perhitungan Screen Direncanakan bar screen berfungsi menyisihkan benda-benda kasar yang terapung sehingga tidak mengganggu kerja pompa dan operasi unit pengolahan selanjutnya. Perencanaan Bar Screening Debit air baku

= 0,85 m3/dt

Lebar kisi (w)

= 10 mm = 0,01 m

Jarak kisi (b)

= 30 mm =

m Kriteria ≥

mm; Metcalf &

Eddy, 1981 hal 182) Kemiringan ki i θ)

= 60° (Kriteria 30° - 80°; Metcalf & Eddy, 1981 hal 182)

Faktor bentuk

= 1,67

Kecepatan

= 0,5 ( < 0,6 m/s ; Kawamura, 1991)

Tebal Bar Screen

= 1,5 (1,25 – 2 ; Kawamura, 1991)



Perhitungan :  Jumlah kisi Jika jarak antar kisi 3 cm maka kisi yang diperlukan : n=

2,83 L –1= - 1 = 93 buah 0,03 b

 Lebar saluran L

= (n+1) b + (n . w) = (93+1) 0,03 + (93 . 0,01) = 3,75 m

 Lebar efektif lubang Lef

= (n+1) b = (93+1)0,03 = 2,82 m

 Tinggi efektif lubang Tinggi efektif lubang jika kemiringan screen 60º Hef

= H / sin 60 = 1 m /sin 60º = 1,15 m

 Luas efektif Aef

= Lef x Hef = 2,82 m x 1,15 m = 3,243 m2

 Kecepatan aliran saat melewati kisi V

Q 0,85m 3 / dt   0,26m / dt Aef 3,243m 2

(memenuhi kriteria desain < 0,6 m/dtk)

 Head velocity pada kisi



Hv 

V2 0,26 2   3,45 x10 3 m 2 g 2 x9,81

 Headloss ( Kehilangan Tinggi ) saat melewati batang screen 4

 w 3 H L   sin 60 0   Hv b 4

4

2  0,01  3  w3 V H L   sin 600    1,67 x0,87  x3,45x10 3  b  2g  0,03 

= 1,16 x 10 -3 m Tinggi muka air setelah melewati kisi = H - HL = 1 - 1,16x10-3 = 0,99 m 4.1.3. Bak Pengumpul Bak pengumpul berfungsi untuk menampung air dari intake untuk diproses oleh unit pengolahan berikutnya. Bak pengumpul dilengkapi dengan pompa intake dan pengukur debit. Kriteria desain : Kedalaman (H)

= 3-5 m

Waktu detensi (td)

=≥1

menit (Ishibhasi;1978)

Perencanaan

:

Bentuk bak persegi panjang dengan perebandingan P : L = 2 : 1 Waktu detensi, td =1,5 menit = 90 detik Kedalaman bak , h = 3 m

Perhitungan 

:

Volume bak ( V ) V = Q x td = 0,85 m3/dtk x 90 dtk = 76,5 m3



Luas permukaan bak ( A ) A = V/ h = 76,5 m3/ 3 m = 25,5 m2



Dimensi bak



A = P x L = 2L2 Maka, lebar bak, L 

A  2

25 ,5  3,57 m 2

Panjang bak, P = 2L = 2 x 3,57 m = 7,14 m Free board =15 % dari kedalaman = 15 % x 3 m = 0,45 m Jadi P = 7,14 m L = 3,57 m H=3m 4.1.4. Perhitungan Pompa Untuk menaikkan air baku ke instalasi pengolahan air minum maka dibutuhkan pompa. Perencanaan : Digunakan 2 pompa dimana Q tiap pompa = 425 lt/dtk = 0,425 m3/dtk. Kecepatan air dalam pipa untuk air baku (0,6 - 2) m/dt, diambil 1 m/dt Beda tinggi 2 m Panjang pipa 1,25 m Efisiensi 75 % (Kriteria efisiensi pompa 40 – 90 % dalam Sularso, 2000) Diameter pipa inlet (hisap) atau outlet pada pompa Q = V.A Q = V . (1/4  D2) V = 1 m/dtk (direncanakan)

D

4Q  V

4 x0,425  0,74m = 74cm ≈ 75 cm 3,14x1

Maka  pipa = 75 cm  pipa inlet atau outlet pada pompa

Kehilangan Tekanan



H mayor 



Q 1.85

0.2785xCHWxD 

2.63 1.85

xL

0,4251.85

0,2785x130x0,75 

2.63 1.85

x1,25m = 0,00136 m

Hminor = 10 % Hmayor = 10% x 0,00136 m = 0,000136 m Hf

= Hmayor + Hminor = 0,00136 + 0,000136 = 0,001496 m

Hs

= beda tinggi + panjang pipa + kedalaman bak pengumpul = 2 + 1,25 +3 = 6,25 m

Hv

= V2/2g = 12/(2x9,81) = 0,051 m

Head pompa = Hf+Hs+Hv = 0,001496+ 6,25 + 0,051 = 6,302 m P 

Q.Hp . A 

Keterangan :

P

P

= daya pompa (kg m/dtk)

Q

= debit (m3/dt)



= efisiensi pompa, diasumsikan 75 %



= berat jenis air (1000 kg/m3)

0,425 x6,302 x1000  3571 ,1 kg m/dtk 0,75

Karena 1 Hp = 75 kg. m/dtk maka daya pompa = 3571,1/ 75 = 47,615 Hp

5.3 PRASEDIMENTASI Kriteria desain dan perencanaan : beban permukaan (vo)

= 20 – 80 m3/m2/hari, diambil = 60

m3/m2/hari waktu detensi

= 0,5 – 3 jam

tinggi bak (H)

= 1,5 – 2 m

P:L

= (2 – 6) : 1, diambil 2 : 1



P:H

= (5 – 20) : 1

NFr

= > 10-5

NRe

= < 2000

Kecepatan inlet (vi)

= 0,2 – 0,5 m/detik

Tinggi air di V-notch (ho)

= 2 – 5 cm, diambil 3 cm = 0,003 m

Waktu pengurasan

= 1 – 3 hari

% removal

= 60 – 80 %

Tinggi freeboard

= min 30 cm (50 – 60 %)

Konsentrasi effluen

= (100 – 60) % * kekeruhan

Slope

= 1–2%

Kemiringan plate

= 45 – 60o

Jarak antar plate (wp)

= 25 – 100 cm

Tebal plate (tp)

= 2,5 – 5 m

Panjng plate (Pp)

= 1000 – 2500 mm

Lebar plate (Lp)

= 1000 – 1200 mm

Jarak plate ke pipa inlet

= 1 – 1,4 m

Jarak gutter ke plate

= 0,3 – 0,4 m

Tinggi plate

= 1 – 1,2 m

Debit (Q)

= 110 l/detik = 0,11 m/detik

Viskositas kinematis

= 0,893 x 10-6 m2/detik (25oC)

Viskositas dinamis

= 0,890 x 10-3 kg/m*detik

Kerapatan air

= 997 kg/m3

Berat jenis air

= 9,77 KN/m3

Kerapatan lumpur

= 2600 kg/m3

Tebal gutter

= 2 cm

Kadar lumpur

= 4-6 % (Tri Joko,2010)

Perhitungan : 1) Zona pengendapan Q = 850 l/det = 0,850 m3/det Direncanakan 4 buah bak prasedimentasi dengan debit 0,2125 m3/detik Luas pengendapan (A) = Q/vo DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


=

0,2125 m 3 / det ik 6,94 x10  4 m / det ik

= 306,2 m2 Dimensi zona dengan perbandingan P : L = 3 : 1, H = 2 m A

→ P = 3L

=PxL = 3L x L = 3L2

306,2 = 3L2 → L2 = 102,7 L = 10,1 m P

= 3L = 3 x 10,1 = 30,3 m ≈ 31 m

H

=2m

Cek waktu tinggal (td) td 

31 x10 ,1x 2m 3  2946 ,8 det k  49 ,1menit vol PxLxH   Q Q 0,2125 m 3 / det ik

Kecepatan horisontal partikel

vh 

Q 0,2125m 3 / det k   0,01052m / det ik LxH 10,1x2m 2

Jar-jari hidrolis R

10 ,1x2m 2  1,43 m LxH  L  2 H 10 ,1  2 x 2 m

Cek bilangan Reynolds N Re 

vhxR





0,01052 x1,43 m 2 / det ik 0,893 x10 6 m 2 / det ik

= 16846 > 2000 (tidak memenuhi) Cek bilangan Froud

vh2 0,01052 m 2 / det ik 2   7,9 x10 6  10 5 (tidak memenuhi) gR 9,81x1,43 2

N FR 

Karena Nre dan NFR tidak memenuhi krteria desain, maka perlu memodifikasi bak dengan membuat sekat-sekat pada arah memanjang. Bak dibagi menjadi 20 sekat dengan perhitungan masing-masing sekat adalah sbb: DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Q1 = Q/20 = 0,2125/20 = 1,0625 x 10-2m3/detik Dimensi tiap jalur/sekat A1 = Q1/vo = (1,0625 x 10-2m3/detik)/(6,94 x 10-4m/detik) = 15,3 m2 L1 = L/20 = 10,1/20 = 0,505 m P1 = 31 m, H1 = 2 m, R 

L1 xH 1 0,505 mx 2   0,224 m L1  2 H 0,505  2 x 2 

Cek waktu tinggal td 

vol P1 xL1 xH 1 35 x0,505 x 2    3327 ,06 det ik  55,45 menit (OK ) Q1 Q1 1,0625 x10  2

Kecepatan horisontal partikel :

vh 

Q 1,0625x10 2   2,36x10 3 m / det ik L1  2 H 1 0,505  2 x2

Cek bilangan Reynolds

2,36x10



3

x0,224 m 2 / det ik  0,893x10 6 m 2 / det ik  591,98  2000(memenuhi) N Re 

vhxR



Cek bilangan Froud Co 



vh2 2,36 x10 3 m / det ik  gR 9,81x0,224m



2

 1,074x10 3  10 5 (memenuhi)

Cek kecepatan pengendapan CD 

vs  vs 

4,7 4,7   0,024m / det ik Re 1 591,98 1 3 3

    4 3 x  g Cd x s  w wxd

4 3 x 9,81 0,024  x 2600  997 997  x0,0001

vs  0,088  4,2 x10 3 (ok)

2) Zona inlet Dimensi saluran inlet : D

=

x A π)1/2

→ A aluran = 0,2125/v = 0,2125/1 = 0,2125 m2

= (4 x 0,2125/3,14)1/2 = 0,52 m =

mm ≈


mm


A saluran 0,2125 m

2

= L saluran x H air = 10,1 x H air → H air = 2125/10,1 = 0,02 m

H saluran

= H air + freeboard = 0,02 + 0,30 = 0,32 m

P saluran

= 0,8 m

3) Zona lumpur Konsentrasi effluen dan lumpur Cef = (100 % - 60 %) x kekeruhan = 40 % x 9,43 mg/l = 3,772 mg/l Cs = 60 % x kekeruhan = 60 % x9,43 mg/l = 5,658 mg/l Berat lumpur per hari/bak Ws = Q x Cs x 86400 = 850 x 5,658 x 86400 x 10-6 =415,52 kg/hari Debit lumpur kering Qd = W ρ = 415,52/2600 = 0,16 m3/hari

Debit lumpur Qs = Qds/% lumpur = (0,16 m3/hari)/3 % = 5,33 m3/hari Volume bak lumpur V = Qs x tc = 5,33 m3/hari x 1 hari = 5,33 m3 Luas profil ruang lumpur L

= V bak lumpur/Lebar zone pengendapan 5,33 m 3  0,53 m2 = 10 ,1m

Asums D pipa penguras = 0,25 m Profl ruang lumpur adalah trapesium dengan perbandingan kedua sisi=1 : 2 Tinggi lumpur

= 0,5 m

L trapesium

= (jumlah sisi sejajar x t) x 0,5

0,53

= (jumlah sisi sejajar x 0,5) x 0,5

Jumla sisi sejajar

= 2,12 m

Sisi

=1:2

→

L + 2L = 2,12 L

Jadi sisi ke-1 = 1,06 m dan sisi ke-2 = 2,12 m


=

2,12 2

 1,06m


tg 

0,5 2,12  1,06 

 0,94    43,33 

2 A  90   43,33   46 ,67 

4) Zona outlet Lebar gutter (Lg) = 1,5 x Ho, Ho = tinggi air dalam gutter = 1,5 x 0,02 = 0,03 m Vo = 6,94 x 10-4 m/detik Jumlah pelimpah, n → Q n x L < x H x vo =

0,2125  5 x 2 x6,94 x10  4 nx10 ,1

n > 3,12 rencana jumlah gutter untuk zon outlet, n = 3 dengan 45о V-notch

Rencana jumlah gutter (n) adalah 3 dengan 45o V-notch Debit tiap gutter Qg = Q/n= 0,2125m3/s/3= 0,071 m3/s x 35,3088= 2,50 Cfs Dimensi tiap gutter Qg

= 2,49x Lgx Ho3/2

2,5 Cfs = 2,49x (1,5Ho)x Ho3/2 Ho

= 0,67 ft= 0,2 m

Lg

= 1,5x 0,2= 0,3 m

Hg

= Ho+ 20%Ho+ ho+ freeboard = 0,2+ (0,2x0,2)+ 0,03+ 0,3 = 0,57 m

Pg

= ½ P= ½ 31= 15,5 m



5.4 Aerasi Dalam Perencanaan BPAM ini ditentukan unit aerasi berupa terjuanan yang mana mempunyai karakteristik sebagai berikut : Tabel 5.3 Karakteristik Alat Aerasi Transfer

Tipe

O2

Spray

-

Tinggi

Waktu

Hidrolis

kontak

m (ft)

udara

1,5 – 7,6

1–2

(5 – 25)

dtk

Waktu

Aplikasi

detensi -

Penyisihan CO2, kontrol bau dan rasa, nilai estetik

Cascade

0,9 – 3

0,5 – 1,5

(3 – 10)

dtk

-

-

Penyisihan CO2,

Jenis Yang Dipilih

kontrol bau dan rasa, nilai estetik

Mutiple

1,5 – 3

0,5 – 1,5

(5 – 10)

dtk

-

tray

-

Penyisihan CO2, kontrol bau dan rasa

Diffuser

0,5

-

10 – 30

-

mnt

Penyisihan Fe, Mn, CO2, control baud an rasa, manajemen reservoir (Montgomery ; 1985)

Dalam perencanaan kali ini digunakan jenis Cascade yang mana dapat mereduksi penyisishan fe, Mn, bau dan rasa serta manajemen reservoir. Sebelum air baku masuk kedalam aerator akan melewati pintu sorong untuk menentukan besarnya debit air baku yang akan diolah dan masuk ke daLam bak penampung.



1. Bak penampung a. Kriteria Desain dan Desain Perencanaan 1) Waktu tinggal (td) = 3 menit = 180 det 2) Volume (V) = Q x td = 0,85 m3/det x 180 det = 153 m3 3) Maka, panjang bak

= 10 m,

lebar bak

= 5,1 m,

tinggi bak

=3m

2. Aerator a. Kriteria desain : 1) Menggunakan Cascade Towers 2) Tinggi setiap tahap cascade = 0,5 m ( Droste, Ronald R,1997 ) 3) Menggunakan 10 tahap untuk 1 unit aerator ( Droste, Ronald R,1997 ) 4) Luas yang dibutuhkan : 4 – 9 m2 ( Droste, Ronald R, 1997 ) untuk 810 l/detik 

diambil 9 m2  (9/850) = 0,01 m2.dtk/l

5) Debit (Q) = 850 l/s

3. Perhitungan : Luas yang dibutuhkan : 4 – 9 m2 untuk 850 l/detik  diambil 9 m2  (9/850) = 0,01 m2.dtk/l Debit (Q) = 850 l/s Luas cascade : 0,01 m2.detik/l x 850 l/detik = 8,5 m2 Dimensi cascade Panjang (P) : Lebar (L) = 1 : 1 X

=P.L

8,5

=L.L

L = 2,92 m

; P = 2,92 m

Luas tiap cascade = 2,92 / 10 = 0,292 m HL cascade = 0,5 . 10 = 8 m a. Jadi dimensi cascade towers yang dibutuhkan : 1) Panjang

= 2,92 m

2) Lebar

= 2,92 m

3) Tinggi

=8m



4) Panjang tiap tahap

= 0,292m

b. Tenaga pompa Z2 – Z1

= 4,25 m

p

= 0,15 m

L

=4m

Qk

= 0,1 m3/s

c. Kehilangan tekanan sepanjang pipa HM =

  Q  2, 63   0,2785.CHW .p 

1 0, 54

  0,85 .L   2, 63   0,2785.120.0,15 

1 0, 54

.4

= 45,91 m d. Kehilangan tekanan pada fitting Hm = 30% . HMs = 0,3 . 44,91 = 13,77 m e. Kehilangan tekanan total HT = (Z2 – Z1) + HM + Hm = 4,25 + 44,91 + 13,77 = 62,93 m f. Tenaga pompa (efisiensi = 75%) P

 .Q.Ht 

1000.0,85.62,93 0.75 = = 71320,7 kg.m / s

Aerasi di IPA X memiliki fungsi penting yaitu meningkatkan oksigen terlarut ke dalam air baku

sekaligus membantu proses produksi air dengan

menyisihkan material besi, mangan dan zat organik. Dengan aerasi, beban proses produksi di IPAX

akan turun sekaligus mengurangi volume penggunaan

koagulan untuk pengendapan, Berikut ini spesifikasi teknis unit aerasi IPA X yaitu: DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Tabel 5.4 Spesifikasi Teknis Aerasi Terjunan Bertingkat No. Detail Spesifikasi

Unit

Dimensi

a. Jumlah step aerasi

buah

3

b. Tinggi terjunan per step

cm / feet

50 / 1,6404

a. Elevasi terjunan awal

meter / feet

+ 10 /

b. Elevasi terjunan akhir

meter / feet

+8/

a. Panjang

cm

850

b. Lebar

cm

900

c. Tinggi

cm

200

Detail terjunan 1

Elevasi terjunan 2

Dimensi bangunan 3

Temperatur air baku: 4

a. Kondisi cuaca cerah b. Kondisi cuaca cerah berawan

°C

c. Kondisi cuaca hujan

28 26 - 27 25

Sumber: DED IPA X

150 cm

Gambar 5.13 Desain Aerasi Terjunan IPA X

Tabel 5.5 Kelarutan Oksigen Jenuh per mg/L air DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101




a.

Langkah 1: Perhitungan konsentrasi oksigen jenuh terlarut dalam air Konsentrasi jenuh oksigen dihasilkan dari rumus harus dikoreksi untuk

perbedaan dalam tekanan udara disebabkan oleh perubahan temperatur dan elevasi di atas permukaan laut. Contoh perhitungan konsentrasi O2 yang terlarut pada temperatur 28 °C: 2116,8 - 0,08 - 0,000115 . A  .E 2116,8 2116,8 - 0,08 - 0,000115 x 28C . (296,2598)ft f  2116,8 2116,8 - 22,7468 f  2116,8 f  0,9893 (faktor koreksi akibat elevasi bangunan IPA) f 

Pada temperatur T = 28° Celcius, oksigen jenuh yang dapat terlarut sebesar 7,72 mg/Liter dengan faktor koreksi 0,9893, maka oksigen jenuh terlarut: DOSat  0,9893 x 7,72 mg/L DOSat  7,6372 mg/L

b. Langkah 2: Perhitungan pengaruh terjunan terhadap kelarutan oksigen dalam air baku Persamaan dasar berupa persamaan faktor koreksi akibat terjunan terhadap kelarutan oksigen ke dalam air baku dapat dijabarkan sebagai berikut: q

= 0,9 (faktor koreksi kualitas air)

b

= 1,3 (faktor koreksi jenis terjunan bebas)

Trata-rata

= 28° Celcius (temperatur rata-rata air baku)

h

= 4,9213 kaki (total tinggi jatuhan air pada terjunan) (Lin, 2001)

r r r r

   

1  0,11.q.b.(1  0,046.T).h 1  (0,11). (0,9). (1,3). 1  (0,046 x 28). (4,9213) 1  (0,6334) x (2,288) 2,449153557  2,4492



c.

Langkah 3: Perhitungan oksigen yang ditambahkan ke dalam air baku akibat terjunan. Pada kenyataan di lapangan untuk air permukaan, bahwa kadar rata-rata

oksigen terlarut di sungai secara umum berdasarkan peraturan Illinois Environmental Protection Agency yaitu oksigen terlarut seharusnya tidak boleh kurang dari 6.0 mg/L selama kurang dari 16 jam dalam periode 24 jam (1 hari), atau tidak boleh kurang dari 5.0 mg/L setiap saat (IEPA, 1999), maka dapat dihitung nilai re-aerasi akibat terjunan sebagai berikut:

Ca

= 5,5 mg/L (kadar oksigen rata-rata air baku)

Cs

= 7,6372 mg/L (kadar oksigen jenuh yang dapat

ditampung) r

= 2,4196 (faktor koreksi akibat terjunan)

Cb

= ..... (oksigen terlarut setelah terjunan akibat re-aerasi)

(Cs - Ca) (Cs - Cb) (Cs - Ca) Cb  Cs r r 

Cb  7,6372 mg/L -

(7,6372- 5,5) 2,4492

Cb  6,76 mg/L

d. Langkah 4: Reaksi penyisihan dengan logam besi dan mangan terlarut serta zat organik. Oleh karena pada data kualitas air sulit menemukan temperatur air baku yang tepat sesuai tabel di atas, hanya pada temperatur 27°C yang dapat diperhitungkan besar penyisihan logam besi, mangan dan zat organik. Reaksi penyisihan pertama dengan besi terlarut (Fe2+) = 0,5 mg/L menjadi endapan (Fe3+) = 0,325 mg/L , jika rata-rata penyisihan Fe sebesar 0,175 mg/L.

4 Fe2  (aq)  8 (HCO3 )  O2(aq)  2 H 2O  4 Fe3 (s)  12 (OH)  8 CO2 



Awal 8,9525

17,905

216,32

Reaksi 5,8191 Sisa 3,1334

11,6382 6,2668

1,4547 11,6382  5,8191 214,8653   5,8191


0

0

0

17,4573 17,4573

11,6382 11,6382


Catatan: 1. Semua reaksi kimia dalam satuan mikromol; 2. (aq) = terlarut dan (s) = endapan; 3. Berat atom O = 16; C = 12; H = 1; Fe = 55,85; Mn = 54,94; Ca = 40,08; S = 32,07 dlm gr/mol

Reaksi penyisihan ketiga dengan zat organik terlarut dalam air baku yang terdeteksi sebagai KmnO4. Reaksi oksigen terlarut dengan zat organik akan membentuk reaksi panjang dan kompleks sehingga agak sulit menjelaskan secara rinci dalam laporan ini. Pada intinya, hasil akhir reaksi akan membentuk endapan zat organik yang akan mengendap di unit pulsator (flokulasi - sedimentasi) 5.5 Bangunan Koagulasi Pada perencanaan ini unit koagulasi proses pembubuhan koagulan yang digunakan merupakan pengadukan dalam pipa. Hal ini dipilih karena tidak menggunakan peralatan mekanis melainkan secara hidrolis. Berikut adalah kriteria desain bangunan koagulasi:

Tabel 5.1 Kriteria Desain Koagulasi Kriteria Desain Koagulasi

Darmasetiawan, 2001

Reynold, 1982

Td (dtk-)

20 - 60

20 – 40

G (dtk-2)

700 - 1000

700 – 1000

G x Td

20000 - 30000

-

Sumber : Darmasetiawan & Reynold a.

Perhitungan Koagulasi di dalam pipa Diketahui : Debit

= 0,85 m3/det

Diameter

= 700 mm = 0,7 m

L pipa

= 40 m

Pada temperatur air 30°C: (Lin,1991)  = 995,7 kg/m3 μ = 0,798x10-3 g = 9,81 m/dt2 = 0,542 x 10-6 m2/detik DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


a. Volume V =

1

=

1

4

4

 D 2 Lpipa x 3,14 x 0,72 x 40

= 15,386 m3 b. Cek Waktu detensi (td) td = =

volume debit

15,386 0,85

= 18,10 detik

c. Cek Gradien Kecepatan G2

= Q. .g.h L

hL

= 

............(2.9)

 .V

Q 2 , 63  0,2785xCxD

  

1,85

= 

 0,85  2 , 63   0,2785x120x0,7 

xL

............(2.40)

1,85

x 40

= 0,2545 m 0,85 x995 ,7 x9,81 x0,2545 0,798 x10 3 x15,386

G2

=

G2

= 172097,9145/detik

G

= 414,85 detik… Tidak Memenuhi (500-1000 /dt)

d. Cek Nilai G x td Berdasarkan nilai gradien pengadukan (G) dan td yang didapat, maka dapat diketahui besarnya nilai gradien kecepatan (G x td) yaitu : G x Tdair = (414,85 /detik).( 18,1 detik) G x Tdair = 7508,73 (Tidak memenuhi kriteria desain Darmasetiawan 20.000 – 30.000) Pada proses injeksi koagulan didalam pipa, juga terjadi proses pengadukan (flashmix) tetapi nilai gradien kecepatan dan waktu tinggal tidak memenuhi kriteria desain yang ada sehingga dilakukan proses pangadukan kembali dengan terjunan. e. Bilangan Reynolds DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Bilangan Reynolds menunjukan apakah aliran air termasuk aliran yang laminer atau turbulen. Karena dalam hal ini semakin besar turbulensi aliran, pengadukan dan percampuran semakin cepat terjadi Luas Pipa (A)

=

Keliling Pipa (Kel)

=

=

= 0,3846 m2

(

NRe =  = b. Perhitungan Koagulasi dengan terjunan = 0,85 m3/detik

Q

Panjang bak (p) = 4 m Lebar bak (l)

=4m

Tinggi bak (h)

=3m

Tinggi terjunan = 1 m a. Cek waktu detensi td 

Volume (4 x3 x 4)  Q 0,85

= 56,5 detik … sesuai kriteria Darmasetiawan (20-60 detik) b. Cek Gradien Kecepatan Berdasarkan

grafik

hubungan

gradien

kecepatan

pengadukan dengan tinggi terjunan 1 m diketahui besar G sebesar 400/detik hal ini menunjukan bahwa G tidak memenuhi kriteria desain Darmasetiawan (700/dt - 1000/dt) c. Cek Nilai G x td Berdasarkan gradien pengadukan (G) dan td yang didapat, maka dapat diketahui besarnya nilai (G x td) yaitu: DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


G x Tdair

= (400/detik).(60detik) = 24000

( Memenuhi memenuhi Darmasetiawan 20.000 – 30.000)

d. Bilangan Reynolds Bilangan Reynolds menunjukan apakah aliran air termasuk aliran yang laminer atau turbulen. Karena dalam hal ini semakin besar turbulensi aliran, pengadukan dan percampuran semakin cepat terjadi Volume Bak = p x l x t =4x3x4 = 48 m3 (

NRe =



=

Berdasarkan perhitungan Gxtd pada proses koagulasi yang menggunakan pengadukan dalampipa dan terjunan maka dapat diketahui nilai G x td keseluruhan di unit koagulasi sebesar: Gx td pengadukan pipa

= 7508,73 ....(tidak memenuhi < 20000)

Gx td terjunan

= 24000 ....( memenuhi < 20000)

G x td bangunan koagulasi = (Gx td pengadukan pipa) + (Gx td terjunan) = 31508,73 .....( memenuhi kriteria desain)



5.5.2 Bangunan Pembubuh Koagulan 1. Koagulan yang digunakan adalah alum, karena alum bekerja optimal pada pH 6,5 – 8,5. (Water Treatment, Waste Water Treatment, Pollution Control & Environmental Issues, tahun?) 2. Kadar alum dalam tawas = 60 % 3. Berat jenis alum, ρal = 2,71 kg/L 4. Konsentrasi larutan = 10 % 5. Efi ien i pompa pembubuh η = 7 % Direncanakan ada 1 bak pembubuh koagulan dengan debit 850 l/dtk Perhitungan : 1. Kebutuhan alum dan tawas Jartest tawas = dosis = 0,6 x TSS (0,9) = 0,6 x 33,75 mg/L x ( 0,9 ) = 18,225 mg/L Wal  Cal  Q  18,25mg / L  850L / dt  15512,5mg / dt  1340,28kg / hari

2. Kebutuhan tawas per hari, Wt 

100  1340,28kg / hari  2234kg / hari 60

Untuk periode pelarutan 8 jam, Wt 

8  2234kg / hari  745kg / hari 24

3. Debit tawas, Qt 

Wt 745 kg / hari   274 ,91L / hari  3,18  10 3 L / dt al 2,71kg / L

4. Debit air pelarut 100  10 90  Wt  2234 kg / hari Qw  10  10  20 ,17 m 3 / hari  0,2017 L / dt 3 w 997 kg / m



5. Debit larutan Ql  Qt  Qw  3,18  10 3  0,2017  0,20488 L / dt

6. Berat jenis larutan

lar 

1



 10 100  10      100  al 100  w 

1 100  10   10     100  2,71 100  0,997 

 1,064kg / L

5.6 FLOKULASI – SEDIMENTASI (Pulsator) Dalam proses pulsasi (denyutan), luas ruang vakum yang menunjang proses pulsasi merupakan hal utama dalam operasi pulsator dan akan mempengaruhi performa pulsator secara keseluruhan. Kriteria Desain: V sedimentasi

= 3 – 4,5 m/jam

Surface loading rate = ≤

m jam

Vo

= 2,0 – 5,0 m/jam

V inlet

= 0,6 – 1,0 m/det

G

=≤1

Td air

= 1 – 1,5 jam

detik

(manual book operation pulsator, degreemont) Perencanaan Pulsator sesuai criteria desain dari degreemont Langkah 1 Perhitungan Luasan Ruang Vakum a. Ruang Vakum (A Vakum) Panjang ruang 1 dan 2 = 3,1 m Lebar ruang 1 dan 2

= 1,25 m

A vakum = 2 [(3,1m)(1,25m)] A vakum = 7,75 m2



b. Debit Perencanaan (Qperencanaan) Q rencana = 0,85 m3/det Q pengolahan = = 3060 m3/jam Langkah 2 Perhitungan sludge blanket area, kecepatan pengendapan, kecepatan klarifikasi, kecepatan aliran pulsator dan inlet. a. Kecepatan pengendapan partikel di sludge blanket area (V sedimen) Direncanakan Vsedimentasi sebesar 3 m/jam, maka ruang penangkap lumpur

 Qpengolahan  Asba    Vse dim en 

 3060m3 / jam  Asba     3m / jam  Asba  1020m2 b. Sludge Blanket Area atau ruang penangkap lumpur (Asba) Karena pulsator terdapat empat bak yang mengelilingi ruang vakum, maka perencanaan ruang penangkap lumpur sebagai berikut: Asba

= 1020 m2

1020

= [(Pmeter).(Lmeter)]

255

= [(Pmeter).(Lmeter)] Luas ruang penangkap lumpur per blok

Psba rencana

= 20 m

Asba per blok

= (p x l) m2

255

= (20 x l) m2

L

= 12,75 meter



c. Kecepatan pulsator sebagai klarifier atau penjernihan air (Vklrifikasi) Direncanakan ruang penampung lumpurnya berdimensi P

= 1 meter

H

= 1,5 meter

Sehingga lebar klarifier keseluruhan akibat penambahan ruang penampung lumpur Lsba + Plumpur

= 12,75 meter + 1 meter

Lsba + Plumpur

= 13,75 meter

Lklarifier

= 14 meter

Maka luas Klarifier Prencana x Lklarifier = 20 meter x 14 meter Prencana x Lklarifier = 280 m2 d. Luas ruang pulsasi (Apulsasi) Luas ruang pulsasi (pendenyut) sebanyak 2 buah sebagai alat flokulator (pengaduk lambat) direncanakan sebagai berikut: Ppulsasi = 12,5 meter Lpulsasi = Pruang vakum = 7,5 meter Apulsasi = Ppulsasi x Lpulsasi = 2 (12,5 x 7,5) = 187,5 m2 Langkah 3 Perhitungan Luas Pulsator, surface loading rate, waktu tinggal air dan gradient kecepatan a. Luas Pulsator (A pulsator) Apulsator = Aruang vakum + Aruang pulsasi + Aclarifier Apulsator = ( 75 + 187,5 + 1120) Apulsator = 1382,5 m2



b. Surface loading rate

 Qpengolahan  SLR     Apulsator   3060m 3 / jam  SLR    2  1382,5m  SLR  2,21m / jam(memenuhikriteriadesain)

c. Waktu tinggal air di pulsator (td air)

 Volair  tdair     Qpengolahan   ( Aclarifier.Tair)  ( Avakum.Tait)  ( Apulsasi.Tair)  tdair    Qpengolahan   tdair  1,48  1,5 jam d. Volume ruang pembuangan lumpur di pulsator (C) : C

= 4 [(P).(L).(T)]Rlumpur = 4 [20x1x1,5]x1 = 120 m3

e. Luas keseluruhan klarifikasi karena ada empat bak yang mengelilingi ruang vakum – ruang pulsasi, maka luas klarifier Aklarifier = 4 bak x 280 m2/bak Aklarifier = 1120 m2 f. Dapat ditentukan kecepatan pulsator sebagai klarifier, yaitu

 Qpengolahan  Vklarifier     Aklarifier   3060m 3 / jam  Vklarifier    / L2J009101 2 DODY AZHAR MUTAWAKKIL  1120mMANJO 


Vklarifier  2,7m / jam g. Kecepatan aliran air di pulsator (Vo) Kecepatan aliran air di pulsator dapat dihitung dengan perencanaan tinggi pulsator 10 meter dan ketinggian airnya 9,5 meter, makaVo: Prencana

= 20 meter

Hair rencana = 9,5 meter

 Qpengolahan  Vo     4(Pr encana)(Tair)  3060  Vo     4(20)(9,5) Vo  4,03m / jam h. Kecepatan aliran air masuk kepulsator (Vinlet) Kecepatan aliran air masuk ke pulsator melalui pipa inlet dari bangunan sebelumnya yaitu bak koagulasi ke pulsator, dengan perencanaan: Diameter pipa inlet Ø = 1 meter

 Qpengolahan   1 jam  Vinlet   .   4( Apipainlet)   3600 det ik   3060m 2 / jam   1 jam  Vinlet   .   4(0,25)( )(1)  3600 det ik  Vinlet  0,6897  0,69m / det  1,00m / det(memenuhikriteriadesain) i. Nilai perbandingan Vklarivikasi dengan Vsedimentasi (Fe)

Vklarifikasi  Fe     Vse dim en   2,7m / jam  Fe     3m / jam 

1/ 3

.

1/ 3

.



Fe  0,965. j. Nilai gradient kecepatan di pulsator jika diketahui sebagai berikut n

= 0,893 x 10-3

Ss = 2,65 k. Dengan beda tinggi ruang SBA dengan ruang pembuangan lumpur ∆h = 7 m

 g    C G  Fe    ( Ss  1)(1  Fe)( h)    Qpengolahan    n 

1/ 2

.

  0,981   120   G  0,965   (2,65  1)(1  0,965 )( 0,75 )   3   3060     0,893 .10  G  1,318 / jam G  113890 / det(memenuhikriteriadesain) l. Nre

N Re 

ρ

vd 1000 kg / m 3 .3m / jam .  968  2000  0,00086 Ns / m 2

= massa jenis air (kg/m3)

vd = kecepatan pengendapan (m/det) ƞ

= viskositas absolute (suhu 27° c=0,00086 N s/m2)

m. Perhitungan debit aliran air per pipa lateral

Qperpipa 

Qtotal Jumlahpiparencana

Qperpipa 

0,85  1,42x10 2 m 3 / dtk 60

n. Kecepatan inlet Asumsi D = 50 cm DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101

1/ 2

.


Qperpipa 1,42 x10 2 Vperpipa    0,072m / dtk 1 (0,25 xx05) 2 ( . .d ) 4 o. Diameter lubang pipa h = 1 cm N = (P:0,25)x2 =(5x0,25)x2=40

 4Qperpipa  Dperpipa   1/ 2   N . .2 gh  

1/ 2

  4 x1,42 x10  2 Dperpipa   1/ 2   40 . .2 x9,81 x0,005  

1/ 2

Dperpipa  0,038m  0,04m  4cm p. Gutter Q = 0,85 m3/det D = 10 cm

 0,85m 3 / det v  (40 x 2) x 1  .0,12 4 



   1,354m / det  



L = ketebalan dinding gutter (0,15) D = diameter lubang gutter (0,05) 2  L  V   Hf  fx  x  D   2g 

Hf 

64  0,15   1,3542    0,011m  1,1m x  x 1600  0.05   2 x9,81 

q. Pompa pulsator Vacuum pumps = 6 units P = 9 Kw ; f = 50 Hz ; I = 18,5 A ; V = 380 V DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


unit → 9

rpm)

Jenis pompa = Hibon SNV 32 (2unit)

5.7 FILTRASI 1) Kriteria Desain - Kecepatan filtrasi (Vf)

= 8 - 12 m/jam

- Tebal media pasir (Lp)

= 60 - 80 cm

- Tebal media kerikil (Lk)

= 10 - 30 cm

- Waktu backwash (tbw)

= 5 - 15 menit

- Tinggi air di atas media (Ha) = 0,9 – 1,2 m - Diameter media (Dm)

= 0,6 – 1,2 mm

- Ekspansi backwash

= 30 - 50 %

- A orifice (Aor) : A

= (0,0015 - 0,005) : 1

- A lateral (Alat) : Aor

= (2 - 4) : 1

- A manifold (Am) : Alat

= (1,5 - 3) : 1

- Jarak orifice (Wor)

= 6 - 20 cm

- Porositas

= 0,36 - 0,45

- Diameter orifice (Dor)

= 0,6 - 2 cm

- Kecepatan backwash (Vbw)

= 15 – 25 m/jam

- Surface loading

= 7 - 12 m/jam

- Vgullet(saluran pembuangan)

= 0,6 – 2,5 m/s

- L filtrasi

= 3–6m

- fb

= 7,5 cm (Tri Joko,2010)

2) Perencanaan - Kecepatan filtrasi (Vf)

= 2,78.10-3 m/s = 10 m/jam

- Diameter orifice (Dor)

= 2 cm

- A orifice (Aor)

= 0,0025Af

= 0,02 m

- Jarak antar pusat lateral (Wlat) = 20 cm

= 0,2 m

- Tebal media pasir (Lp)

= 70 cm

= 0,7 m

- Tebal media kerikil (Lk)

= 30 cm

= 0,3 m

- Diameter pasir (Dp)

= 0,6 mm

= 6.10-4 m



- Diameter kerikil (Dk)

= 0,3 – 6,25 cm

- Porositas awal (Po)

= 0,4

-



= 0,893.10-6 m2/det

- NRe pasir

< 5

- NRe kerikil

> 5

- Alat

= 2Aor

- Wlat

= 20 cm

- Am

= 1,5 Alat

- % ekspansi kerikil akibat Vbw = 10 % - Tbw

= 600 detik = 10 menit

-  pasir

= 0,82

- f

= 0,026

- jarak terluar orifice dengan dinding = 20 – 30 cm - 1 bak filter mempunyai 1 manifold - jarak pangkal lateral terhadap dinding = 0,6 m

3) Perhitungan Jumlah bak

n  12 Q = 12 0,85 = 11,06 bak = 11 bak Ditambah 1 bak cadangan, sehingga jumlah bak yang beroperasi 12 bak. Dimensi bak x 0,85 m3/det = 0,071m3/det

Debit per unit filter (Qf)

=

1 12

Luas tiap unit filter (Af)

=

Qf Vf

=

0,071 2,78 .10 3

= 25,54 m2 ≈ 26 m2 Luas permukaan saringan (As) = Luas tiap unit filter (Af) = 26 m2 jika P: L = 1 : 2 maka : P = 7,2 m H = 3 m L = 3,6 m

Sistem Underdrain DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


1. Orifice Luas bukaan (Aor) = ¼ π D2 = ¼π

m

= 0,000314 m2 = 3,14 cm2 Jumlah lubang tiap filter (n) =

0,0025 x 26 0,0025 Af = = 207 lubang 0,000314 Aor

2. Lateral Luas bukaan (Alat) = 2Aor x n = 2 x 0,000314 x 207 = 0,13 m2 3. Manifold Luas total manifold (Am)

= 1,5Alat = 1,5 x 0,13 m2 = 0,2 m2

Diameter manifold (Dm)

4 Am

=



4x0,2

=



= 0,5 m = 500 mm

Panjang pipa manifold (Pm) = Pbak = 3,6 m Jumlah pipa lateral

=n=

Jumlah lateral tiap sisi =

3,6 Pman x 2 = 36 buah x2 = 0,2 Wlat

36 = 18 buah 2

Panjang pipa lateral tiap sisi=

Lbak  Dm  (2Wlat ) 7,2  0,5  (2 x0,2) = 2 2

= 3,15 m Diameter pipa lateral (Dlat)=

4 Alat n



Jumlah orifice tiap lateral ( n ) =

=

4 x 0 ,13 36



 orifice  lateral

Sistem Inlet Inlet pipa


=

= 0,068 m = 68 mm 207 = 5,75 ~ 6 lubang 36


Debit tiap saluran (Qf)

=

0,85 = 0,071 m3/s 12

Kecepatan dalam saluran =

0,3 m/det

Dimensi pipa

0,071 Q = = 0,237 m2 0,3 V

A

=

A

= ¼ π D2

0,237 = ¼ π D2 D

= 0,549 m = 0,6 m = 600 mm

Sistem Outlet Air yang sudah tersaring akan dialirkan melalui pipa outlet yang bersambungan dengan pipa manifold menuju adsorbsi. Sehingga diameter pipa outlet = diameter manifold = 0,5 m. Backwash 1. Pasir Kecepatan backwash (Vbw) = 6Vf = 6 x 2,78.10-3 = 0,0167 m/det Porositas saat ekspansi (Pe) = 2,95 x

 1, 45 g

=

1

3, 6

 w   x   s  w 

3, 6

1

Vbw 3 x 1 Dp 2

995,7  (0,893.10 6 )1, 45   2,95x x 1 (9,81) 3, 6  2600  995,7  1

(0,0167) 3 1 (6.10 4 ) 2 = 0,63

Prosentasi ekspansi

1

=

Pe  Po x100% 1  Pe

=

0,63  0,4 x100 % 1  0,63

= 62,16 % DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101

1

3, 6

x


=

Le  Lp x100 % Lp

0,6216 =

Le  0,7 x100 % 0,7

Tinggi ekspansi

Le

= 1,14 m

2. Kerikil Tinggi ekspansi ( asumsi ) = 10 backwash

%

dari

=

Le  Lk x100% Lk

0,1 =

Le  0,3 x100 % 0,3

Prosentasi ekspansi

Le

tinggi

= 0,33 %

Porositas saat ekspansi Pe  Po 1  Pe

=

Le  Lk Lk

Pe  0,4 1  Pe

=

0,33  0,3 0,3

Pe

=

0,45

Debit backwash (Qbw)

= Vbw x Abw = 0,0167 m/det x 26 m2 = 0,4342 m3/det

Volume backwash

= Qbw x tbw = 0,4342 m3det x 600 det = 261 m3

Diameter backwash (Dbw) Q

= AV

Q

= ¼ π D2 V

D

= 0,046 m

Saluran penampung air pencuci DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101

ekspansi

akibat


Saluran gutter dengan panjang = 3,8 m dan lebar (asumsi) = 0,3 m 2

2

3

3

 Q   0,85  Kedalaman air di saluran gutter (Hg) =   =   =1,61 m  1,38x0,3   1,38xLg  Air sisa pencucian dari gutter akan masuk kedalam gullet dengan Lbuang (asumsi) = 0,2 m Debit yang ditampung (Qbuang) = 0,2 m3/det 2

3

  Q  0,2  Tinggi air dalam saluran pembuangan =   =    1,38x0,2   1,38xLbuang  =1,73 m

2

3

Kehilangan Tekan Headloss pada media yang masih bersih 1. Pasir 0,82 x6.10 4 x 2,78 .10 3 xDpxVf Cek NRe = = = 1,53 < 5 ( Memenuhi ) 0,893 .10 6 

Koefisien Drag= CD=

Headloss = Hf

24  N Re

=

=

1,067



3 N Re 

 0,34 =

24 3   0,34 =18,45 1,53 1,53

CD Vf 2 1  Lp  x 4 g Po 6.10  4

1,067 18,45 (2,78.10 3 ) 2 1   0,7  x 4 0,82 9,81 (0,4) 6.10 4

= 0,14 m

2. Kerikil Cek NRe =

1 2,78 .10 3 x3.10 3 1 VfxDk x = = 15,57 > 5 (M) x 1  0,4 0,893 .10 6 1  Po 

Headloss = 180 x

 (1  Po ) 2 g

x

Po

2

x

Vf xLk Dk 2



= 180x

0,893.10 6 (1  0,4) 2 2,78.10 3 x x x0,3 9,81 (0,4) 2 (3.10 3 ) 2

= 0,0085 m Headloss total media Hf = hf air + hf pasir + hf kerikil = 0,9 + 0,14 + 0,0085 = 1,0485

Headloss sistem underdrain 1. Orifice Debit tiap filter

= 0,071 m3/det

Debit orifice (Qor)

=

Kecepatan di orifice (Vor) =

Q 0,071 = = 3,4 x10-4m3/det n or 207

Q or 0,00034 = Aor 0,000314

= 1,09 m/det

2

Headloss (hfor)

= 1,7 x

(1,09 ) 2 Vor = 1,7 x = 0,103 m 2 x9,81 2g

= 10,3 cm 2. Lateral Debit lateral (Qlat)

=

Kecepatan di lateral (Vlat) =

Headloss (hflat)

Q 0,071 = = 1,97.10-3 m3/det n lat 36

Qlat 1,97 .10 3 = = 0,015 m/det 0,13 Alat

= 1,3 hf Llat Vlat 2 x = 1,3 xfx Dlat 2g

= 1,3 x0,026 x

3,15 (0,015 ) 2 x 0,068 2 x9,81

= 1,795 x 10-5 m DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


3. Manifold Debit manifold (Qm)

=

Q 0,071 = = 0,071 m3/det nm 1

Kecepatan di manifold

=

Qm 0,071 = = 0,355 m/det Am 0,2

Headloss (hm)

= 1,3 hf = 1,3 xfx

Lm Vm 2 x Dm 2 g

= 1,3 x0,026 x

3,6 (0,355 ) 2 x 0,5 2 x9,81

= 1,56 x 10-3 m Headloss total underdrain Hf = hfor + hflat + hfm = 10,3 + 1,795 x 10-5 + 1,56 x 10-3 = 10,3 m

Headlos total Hftot = hfmedia + hfunderdrain = 1,0485+ 10,3 = 11,3485 m Debit backwash (Qbw) = Vbw x Abw = 0,0167 m/det x 26 m2 = 0,4342 m3/det

Volume backwash

= Qbw x tbw = 0,4342 m3det x 600 det = 261 m3

Headloss pada media saat backwash 1. Pasir DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Cek NRe =

1 0,0167 x 4,6.10 4 1 VbwxDp x = = 23,24 x 1  0,63 0,893 .10  6 1  Pe 

Headloss = 120x

= 120x

 0,8 (1  Pe)1,8 Vbw1, 2 g

x

Pe3

x

Dp1,8

xLe

(0,893.106 )0,8 (1  0,63)1,8 (0,0167)1, 2 x x x1,14 9,81 (0,63)3 (4,6.10 4 )1,8

= 1,01 m 2. Kerikil 1 0,0167 x3.10 3 1 VbwxDk x Cek NRe = = = 97,73 x 1  0,45 0,893 .10 6 1  Pe 

Headloss = 120x

= 120x

 0,8 (1  Pe)1,8 Vbw1, 2 g

x

Pe3

x

Dk1,8

xLe

(0,893.106 ) 0,8 (1  0,45)1,8 (0,0167)1, 2 x x x0,33 9,81 (0,45) 3 (3.103 )1,8

= 0,056 m

Hf media = 1,01 + 0.056 = 1,066 Headloss sistem underdrain saat backwash 1. Orifice Debit orifice (Qor) =

Qbw 0,4342 = = 0,002 m3/det n or 207

Kec orifice (Vor)

=

Q or 0,002 = = 6,676 m/det Aor 0,000314

Headloss (hfor)

=

1,7 x

(6,676 ) 2 Vor 2 = 1,7 x = 3,86 m 2 x9,81 2g

2. Lateral Debit lateral (Qlat) =

Qbw 0,4342 = = 0,012 m3/det n lat 36

Kec di lateral (Vlat) =

Qlat 0,012 = = 0,09 m/det Alat 0,13

Headloss (hflat)

= 1,3 hf



Plat Vlat 2 x Dlat 2 g

=

1,3xfx

=

3,15 (0,09 ) 2 1,3 x0,026 x x 0,0068 2 x9,81

= 6,4 x 10-4 m 3. Manifold Debit manifold (Qm) =

Qbw 0,4342 = = 0,4342 m3/det n man 1

Kec di manifold (Vm) =

Q man 0,4342 = = 2,171 m/det Aman 0,2

Headloss (hfm)

= 1,3 hf = 1,3xfx

Lm Vm2 x Dm 2 g

= 1,3 x0,026 x

3,6 (2.171 ) 2 x 0,5 2 x9,81

= 0,0584 m

Headloss total saat backwash Hf

= hfmedia + hfor + hflat + hfm = 1,06+ 3,86 + 6,4 x 10-4 + 0,0584 = 4,979 m

Pompa Backwash Headloss pada pompa

= hfbw + hs + sisa tekan = 4,979 + 5 + 1 = 10,979 m



Daya pompa P =

xgxQbwxhfp ompa 995 ,7 x9,81 x0,4843 x10 ,979 = = 69284,9Watt = 923,32 hp 0,75 

5.8 DESINFEKSI Karakteristik desinfektan dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Tabel 5.2 Karakteristik Desinfektan Karakteristik

Klorin

Kloramin

Bebas

Klorin Dioksida

Ozon

Radiasi UV

Desinfeksi  Bakteri

Sangat

Cukup baik

baik  Virus

Sangat

Rendah

baik

pada

Sangat

Sangat

baik

baik

(baik Sangat

Sangat

waktu baik

kontak

Baik

Baik

baik

yang

lama) Pengaruh Ph

Efisiensi

Dikloramin

Lebih

menurun

dominan

dengan

pH

kenaikan

monokloramin

pH

dominan

Residu

pada efisien ≤

pada

Insentif

terjadi pH pada pH

tinngi

rendah

pada

pH ≥ 7 Residu di

Ada

Ada

Ada

Tidak ada

Tidak ada

sistem distribusi Produk

Ada

Tidak terjadi

samping, -

Tidak

Tidak

Tidak

terjadi

terjadi

terjadi

pembentukan THM Dosis (mg/L

2 - 20

0,5 - 3,0

-

1-5

-

Berat

35,5

25,8

13,4

24

-

ekivalen (pound) DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Sumber : National Academy of Science (1980) dalam Montgomery, 1995; hal 276 Pada perencanaan ini, desinfeksi dilakukan dengan penambahan klorin bebas. Dipilihnya desinfektan tersebut adalah karena proses desinfeksi terhadap bakteri dan virus sangat baik dan efektif. Di samping itu, apabila dilihat dari biaya yang dikeluarkan juga lebih sedikit. Walaupun terdapat produk amping berupa pembentukan THM namun apabila kadarnya ≤ mg/L masih dapat ditoleransi (standar EPA, Kawamura, 1991 hal 282) 1) Perencanaan 1. Desinfeksi menggunakan kaporit : Ca(OCl)2 2. Kadar Klor dalam kaporit : 60 % 3. Berat jenis kaporit, BJ = 0,860 kg/L 4. Kapasitas pengolahan, Q = 150 L/detik 5. Konsentrasi larutan, C = 50 g/L = 50 mg/m3 6. Daya pengikat Klor, DPC = 1,2 mg /L (asumsi) 7. Sisa klor = ( 0,2 – 0,4 ) mg / l, diharapkan 0,3 mg/l 8. Pembubuhan larutan kaporit 3 x sehari (8 jam untuk 1 x)

Dosis klor = DPC + sisa klor = 1,2 + 0,3 = 1,5 mg/l Dosing rate 

QxC .kebutuhan 850 L / det ikx1,5mg / L   0,255 L / det ik C.laru tan 5000 mg / L

Dosing rate per hari = 0,255L / det ikx24 jamx3600 det ik  22032L / hari Dosing Setiap Pembubuhan Dosing rate per hari = 22032L / hari / 3  7344l / 8 jam

Kebutuhan Kaporit Kebutuhan Kaporit

= 60% Dosis Klor  Q =

100  1,5mg/l  850 l/det 60

= 2125mg/detik  184 kg/hari


1


Debit Kaporit

=

1Wkap  masajenisk ap

=

184 kg / hr  0,86

= 213,953L/hr Q pelarut

=

100%  5% x213,953L / hari 5%

= 4065,107 L/hari Debit Larutan = Qkap + Qair = 213,953 L/hr + 4065,107 L/hr = 4279,06 L/hr = 4,28 m3/hr Kehilangan Tekan 1. Direncanakan panjang pipa, Pp 1m dengan diameter, Dp = 1 inchi 2. Qpipa = 7344 L/ 8 jam = 2,55.10-4 m3/dtk Vpipa



Qpipa 2,55  10 4 m 3 / det ik   0,3m / dt 1    0,0254 2 Apipa 4

3. Kehilangan tekan dalam pipa

  Qp hfp   2 , 63   0,2785  CHW  Dp 

1

0 , 54

  2,55  10 4 m 3 / det ik  Pp   2 , 63   0,2785  130  0,0254m  

hfp  1,7  10 2 m

4. Kehilangan tekan pada pipa inlet, valve, dan outlet hfinlet  Kin 

vp 2 , Kin  1 2 g

hfvalve  Kvalve

vp 2 , Kvalve  0,25 2 g

hfoutlet  Koutlet 

vp 2 , Kout  1 2 g

 vp 2  hftot  Kin  2  Kv  Kout     hfp 2 g   0,0182   8,9  10 5  1,3  10 4 m hftot  1  2  0,25  1   2 x9,81  


1

0 , 54

1


Dimensi Bak Pelarut 1. Volume bak Vbak  Qp  t  2,55  10 4 m 3 / dt  8 jam  3600  7,344 m 3

2. Luas permukaan : As 

Vbak 7,344   7,344m 2 H 1

3. Pbak = Lbak

As  L2 7,344  L2 L  P  2,71m Volume ruang pengadukan (T = 30° C) Q = 850 L/det = 0,85 m3/det G = 700 /dt

 = 0,798. 10-3 kg/mdet  = 995,7 kg/m3 g = 9,81 m/det2 Kecepatan (v1) saat masuk ke bak pengadukan = 2 m/det Kecepatan (v2) saat keluar dari bak pengadukan = 1 m/det Waktu tinggal = 30 detik

2) Perhitungan V = Q x td = 0,85 m3/dt x 30 dt = 25,5 m3 Direncanakan ukuran ruang pengadukan : Panjang = 4,35 m Lebar

= 4,35 m

Tinggi = 1,5 m Diameter inlet

Q 0,85m 3 / det ik A   0,425m 2 v1 2m / det ik DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


0,425m 2   0,577m  600mm 1  1  4 4 A

D

Diameter outlet PENGHITUNGAN pH 1.

Dosis chlor yang digunakan 1,5 mg/L dengan kadar chlor dalam kaporit 60 %. Kaporit yang ditambahkan : 

100  1,5mg / L  2,5mg / L  0.0174mol / L , dengan Mr Ca(OCl)2 60

= 143 2.

Reaksi yang terjadi Ca OCl 2  H 2O  Ca OH 2  HOCl HOCl  2 H   OCl  2 H   2 HCO 3  2 H 2CO 3  2CO 2  H 2O

3.

Dengan penambahan kaporit sebanyak 0.0174 mol/L, akan terjadi penambahan: [Ca2+] = 0.0174 mol/L = 0,696 g/L [CO2] = 0.0174 mol/L 0,7656 g/L [HCO3‾] = 0.0174 mol/L = 1,0614 g/L

4.

Konsentrasi pada awal air baku : [Ca2+] = 0 mg/L [CO2] = 0 [HCO3‾] = 0 mg/L

5.

Konsentrasi di akhir proses desinfeksi : [Ca2+] total

= 0 + 0,696 = 0,696 g/L

[CO2] total

= 0 + 0,7656 = 0,7656 g/L

[HCO3‾] total = 0 + 1,0614 = 1,0614 g/L



6.

Perhitungan ion trength μ) Tabel 5.3 Perhitungan μ Setelah Desinfeksi

Ion

Konsentrasi

BM

Ci

(g/L) Ca2+ Mg2+ HCO3 SO4 Cl‾

‾

‾

0,5 x Ci x zi2

(mol/L)

0,696

40

0,0174

3,624 x 10-2

0

24

0

0

1,0614

61

0,0174

2,236 x 10-2

0

98

0

0

0

35,5

0

0

Μ

0,055

 0,5 pK 1'  pK1  log 1  1,4   0,5 pK 1'  6,7  log

0,0550,5 0,5 1  1,4  0,055

 7,45

K '  5,89  10 8  CO 2sisa  pHbaru   log  K ' HCO3baru   pHbaru   log 5,89  10 8  0,7213  7,68





pH baru setelah proses desinfeksi masih masuk dalam range 7,45 – 7,68 yang diijinkan untuk air minum, sehingga tidak perlu melakukan proses netralisasi pH. 5.9 RESERVOIR

Unit Reservoir Type reservoir yang dipakai adalah Ground Reservoir Kecepatan inlet desain (Vi)

= 2 m/dtk

Faktor peak, fp = 2,5 Kecepatan outlet desain, vo = 3 m/dt Waktu pengurasan, tk = 2 jam Kecepatan pengurasan, vk = 2,5 m/dt Kecepatan overflow, vow = vi = 2 m/dt DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


Kecepatan ventilasi desain, vud = 3 m/dt Reservoir dapat dihitung dengan mengetahui kurva fluktuasi pemakaian air minum.

Tabel 5.4 Pola Pemakaian Air dalam Sehari Dari jam

Jumlah jam

ke jam

Pemakaian

Jumlah pemakaian

per-jam (%)

(%)

2200 - 0500

7

0,75

5,25

0500 - 0600

1

4,00

4,00

0600 - 0700

1

6,00

6,00

0700 - 0900

2

8,00

16,00

0900 - 1000

1

6,00

6,00

1000 - 1300

3

5,00

15,00

13 - 17

00

4

6,00

24,00

1700 - 1800

1

10,00

10,00

1800 - 2000

2

4,50

9,00

2000 - 2100

1

3,00

3,00

2100 - 2200

1

1,75

1,75

00

Sumber : Tri Joko, Hal 226 Tabel 5.5 Perkiraan fluktuasi pemakaian air Perhitungan volume reservoir harus memperhitungkan debit yang masuk ke reservoar dan debit yang keluar dari reservoir. Debit yang masuk ke reservoir adalah konstan, yaitu sebesar 4,17 % untuk tiap jamnya, sedangkan debit yang keluar dari reservoir bervariasi tergantung pemakaian air minum kota. Tabel 5.6 Perhitungan Persentase Volume Reservoir Dari jam ke jam

Pemakaian Jumlah jam

per-jam (%)

2200 - 0500

Suplai ke

Surplus

Defisit

Reservoir

(%)

(%)

7

0,75

4,17 %

23,94

05 - 06

00

1

4,00

4,17 %

0,17

0600 - 0700

1

6,00

4,17 %

00


1,83


0700 - 0900

2

8,00

4,17 %

7,66

0900 - 1000

1

6,00

4,17 %

1,83

1000 - 1300

3

5,00

4,17 %

2,49

1300 - 1700

4

6,00

4,17 %

7,32

1700 - 1800

1

10,00

4,17 %

5,83

1800 - 2000

2

4,50

4,17 %

0,66

2000 - 2100

1

3,00

4,17 %

1,17

21 - 22

1

1,75

4,17 %

2,42

Jumlah

24

100,00

100,00 %

27,70

00

00

27,62

Sumber : Tri Joko, Hal 227 Keterangan : Debit yang masuk ke reservoir yaitu konstan = (100/24) % = 4,17 % Debit yang keluar dari reservoir bervariasi tergantung pemakaian air minum. Jumlah suplai (%) = suplai perjam x jumlah jam Suplai (%) = jumlah suplai – jumlah pemakaian Persentase Vol. Reservoir =

Volume reservoir

surplus  defisit 27,70  27,62 = = 27,66 % 2 2

= 27,66 %  Qrata-rata  waktu = 0,2766  850 L 86400 = 20313504 L = 20313,5 m3

Dimensi Resrvoir Tipe reservoar : Ground Reservoar dengan volume sebesar 20313,504 m3. Kriteria desain kedalaman reservoir adalah 3 - 6 meter, sedangkan yang direncanakan adalah 5 meter.



Direncanakan, unit reservoir dibagi menjadi 4 kompartemen untuk memudahkan pengurasan dan pengoperasian. Luas melintang untuk tiap kompartemen : AC = =

1 Volume 4 H

20313,5 4 x5

= 1015,675 m2 Direncanakan Lebar = panjang = 1015,675 = 31,87 m ≈ 31,9 m Jadi dimensi reservoir: a. Kedalaman : 5 meter b. Panjang

: 31,9 meter

c. Lebar

: 31,9 meter

d. Freeboard

: 0,8 meter

Perpipaan Reservoir a. Pipa inlet Debit inlet : Qi

= 0,85 m3 / detik

Kecepatan inlet desain, vi = 2 m / detik

 4  Qi  Diameter pipa inlet :        vi 

1/ 2

 4 x0,85      2 

1/ 2

= 0,73 m = 700 mm b. Pipa outlet Faktor peak, fp = 2,5 - Debit: Qo = Qr  fp = 0,85  2,5 = 2,125 m3/detik - Kecepatan outlet disain, vo = 3 m / detik DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


- Diameter pipa outlet :  4  Qo       vo 

1/ 2

 4  2,125      3 

1/ 2

= 0,95 m = 1000 mm(ukuran pipa yang ada di pasaran) c. Pipa Penguras - Tinggi pengurasan, Hk = 2 meter - Volume pengurasan tiap kompartemen : V = Panjang  Lebar  Hk = 31,9  31,9  2 = 2035,22 m3 - Waktu pengurasan, t = 2 jam - Kecepatan pengurasan, Vd = 2,5 m / detik - Debit pengurasan, Qd = =

V t

2035,22 2  60  60

= 0,2827m3 / detik  4  Qd  - Diameter pipa,  d       Vd   4  0,2827       2,5 

1/ 2

1/ 2

= 0,144 m = 150 mm (ukuran pipa di pasaran)

d. Pipa Overflow - Debit overflow, Qof = Qi = 0,85 m3 / detik - Kecepatan overflow, vof = vi = 2 m / detik - Maka, Diameter overflow, of = I = 500 mm DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


e. Pipa Ventilasi Direncanakan menggunakan 4 buah pipa ventilasi : - Debit pengaliran udara : Qud = Qo - Qi =

2,125  0,85 4

= 0,31875 m3 / detik Untuk tiap pipa : Qud = ¼  0,31875 = 0,080m3 / detik - Kecepatan ventilasi udara yang didisain : vud = 3 m / detik - Dimensi pipa ventilasi :  4  0,080      3 

1/ 2

= 0,583 m ≈ 6

mm

5.10Prosedur pengoperasian 5.10.1 Langkah persiapan 5.10.1.1 Bangunan intake 1.

baca skala penunjuk tinggi muka air sungai;

2.

lakukan langkah-langkah persiapan atau pencarian sumber air lain apabila tinggi muka a.

air dan/atau debit air yang akan dipompa tidak memenuhi syarat minimal operasional

b.

pompa (prosedur pengukuran berdasar SNI 03-2819-1992 dan SNI 03-3970-1995);

3.

bersihkan lingkungan di sekitar lokasi hisap dan ruang pompa dari sampah atau materi

a.

yang mengganggu operasi pemompaan;

4.

amati kondisi air baku, alat pengukur debit, dan alat pengukur tekanan air.



5.10.1.2 Pompa air baku dan distribusi 1. amati kondisi pompa, periksa baut-baut, katup-katup, kelurusan kopling, putaran pompa 2. dan arah putarannya sebelum dioperasikan; 3. atur debit sesui dengan kapasitas yang diperlukan dengan cara mengatur bukaan katup; 4. operasikan pompa dan biarkan pompa air mengalir dengan stabil. 5.10.1.3 Sistem perpipaan 1. periksa sambungan-sambungan pipa pada instalasi untuk mencegah kebocoran pipa; 2. periksa semua katup pada setiap unit untuk memastikan dapat berfungsi sebagaimana mestinya; 3. periksa manometer, pastikan dalam kondisi baik; 4. perika gate valve pada pipa utama, pastikan selalu terbuka sebagaimana mestinya. 5.10.1.4 Penentuan dosis bahan kimia 1. tentukan dosis koagulan dengan percobaan jar-test; 2. tentukan dosis kapur atau soda abu; 3. tentukan dosis desinfektan; 4. hitung kebutuhan masing-masing larutan; 5. periksa tangki pengaduk bahan kimia; 6. cara penentuan dosis bahan kimia sesuai ketentuan SNI 196774-2002, Tata cara perencanaan paket unit IPA. 5.10.1.5 Pembubuhan/dosing larutan bahan kimia 1. periksa sistem catudaya menuju pompa pembubuh; 2. bersihkan semua pipa yang berhubungan dengan pompa pembubuh; 3. siapkan larutan di dalam tangki pencampur; 4. periksa dan pastikan semua mur/baut pengikat telah diperkuat sesuai petunjuk pemasangan; 5. pastikan check valve berfungsi baik; 6. jalankan motor pengaduk larutan kimia; DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


7. alirkan campuran yang telah diaduk ke dalam tangki pompa pembubuh. 5.10.1.6 Instalasi 1. Unit pengaduk cepat (koagulasi) a. Dengan pipa pengaduk: 1) pastikan selang pompa dosing sudah terpasang secara benar pada pipa koagulasi; 2) pastikan

sekat-sekat

dalam

pipa

koagulasi

tidak

tersumbat. 2. Unit pengaduk lambat (flokulasi) a. Dengan sistem pengadukan mekanis atau hidrolis: 1) pastikan katup penguras di hopper (ruang lumpur) bak flokulasi tertutup rapat; 2) pastikan flokulasi dalam keadaan bersih; 3) pastikan posisi dan ketinggian katup penguras lumpur pada posisi sebagaimana 4) mestinya. b. Dengan sistem aerasi (flotasi): 1) pastikan aliran udara menuju unit flotasi berjalan dengan baik; 2) untuk proses flokulasi dengan cara pastikan scrapper (penyapu flotan) berjalan sebagaimana mestinya. 3. Unit sedimentasi a. pastikan katup pada pipa penguras tertutup rapat; b. rapikan susunan plate settler sesuai dengan jarak terpasang (5 mm) dan seragam; c. pastikan posisi ketinggian kerucut (hopper) pembuang flok dengan tepat, bila menggunakan sistem sludge blanket; d. pastikan pompa sirkulasi lumpur pada kondisi baik, bila menggunakan sistem sludge blanket dengan sirkulasi lumpur.



4. Unit filtrasi a. pastikan katup pada pipa header (pipa aliran masuk unit filtrasi) terbuka; b. pastikan komposisi pasir (media filter) sesuai dengan gambar yang ditentukan dan bersih dari kotoran; c. pastikan katup pada pipa outlet menuju reservoir terbuka; d. pastikan katup pada pipa penguras dan backwash tertutup rapat. 5.10.2 Pengoperasian system 5.10.2.1 Pompa air baku dan distribusi Pompa air baku dan distribusi biasanya mencakup tipe pompa sentrifugal dan submersibel, Tata cara pengoperasian pompa sentrifugal dan submersibel dapat dilihat pada Tabel 5.7. Tabel 5.7 Prosedur menjalankan pompa sentrifugal dan submersible Operasi

Pompa Sentrifugal

Pompa Submersibel

Manual

a. Buka katup hisap

a. Jalankan motor penggerak

b. Buka katup tekan

b. Perhatikan

c. Buka katup pelepas udara

tekanan

air

pada manometer

d. Isi air ke dalam pompa melalui c. Bila sudah naik melebihi katup pelepas udara sampai benar-

tekanan kerja pompa, buka

benar penuh

katup

perlahanlahan

e. Setelah penuh, disertai dengan

sampai didapat

keluarnya air dari katup pelepas

yang dikehendaki

tekanan

udara tanpa disertai udara, tutup d. Perhatikan ampere pada kembali katup pelepas udara dan

panel

katup tekan

apabila

f. Jalankan pompa dengan menekan

kendali melebihi

pompa; nilai

maksimum, tutup katup

tombol ON atau cara lain untuk

tekan

menghidupkan motor penggerak

sampai nilai ampere di

pompa

bawah nilai maksimum


perlahan-lahan


Tabel 5.7 Prosedur menjalankan pompa sentrifugal dan submersible (lanjutan) Operasi

Pompa Sentrifugal g. Perhatikan

tekanan

air

Pompa Submersibel pada

manometer h. Apabila tekanan telah naik, buka katup tekan perlahan-lahan sampai tekanan pompa yang dikehendaki i. Perhatikan ampere pada panel kendali pompa; apabila melebihi nilai maksimum (sesuai dengan motor penggerak), tutup katup tekan perlahan-lahan sampai nilai ampere di bawah nilai maksimum Otomatis a. Lakukan penyesuaian nilai-nilai operasional yang dikehendaki b. Pindahkan sakelar operasi manual ke posisi otomatis c. Masukkan sakelar pemasukan arus listrik

5.10.2.2 Pompa dosing (alum, soda abu dan kaporit) Untuk menginjeksikan larutan bahan kimia digunakan pompa dosing. Larutan alum dan soda abu dinjeksikan pada pipa air baku, sebelum pengaduk cepat (flash mixing), sedangkan kaporit diinjeksikan sebelum masuk ke reservoir. Cara pengoperasian pompa dosing, sebagai berikut 1.

isi tangki pembubuhan bahan kimia dengan larutan bahan kimia yang sudah dilarutkan (homogen), sebelum pompa dosing dihidupkan;

2.

periksa tegangan power induk Non-Fuse Breaker (NFB) dari fase ke fase dengan alat ukur atau multi-tester sehingga menunjukkan tegangan 220/380 Volt;

3.

naikkan NFB pada tiap-tiap pompa dosing, sehingga pompa siap untuk dioperasikan;

4.

tekan tombol ON (start), pompa dosing akan bekerja dan lampu indikator akan menyala.



5.10.2.3 Instalasi pengolahan air Pada prinsipnya unit-unit instalasi tidak dijalankan atau dihidupkan karena tidak terdapat peralatan mekanikal dan elektrikal pada unit-unitnya. 5.10.2.3.1 Unit prasedimentasi 1. Baca debit air yang masuk pada alat ukur yang tersedia; 2. Bersihkan bak dari kotoran atau sampah yang mungkin terbawa; 3. Periksa kekeruhan air baku yang masuk dan keluar bak prasedimentasi sesuai dengan periode waktu yang telah ditentukan atau tergantung pada kondisi air baku; 4. Lakukan pembuangan lumpur dari bak sedimentasi sesuai dengan periode waktu yang telah ditentukan atau tergantung pada kondisi air baku. 5.10.2.3.2 Unit pengaduk cepat (koagulasi) 1. Operasikan pompa pembubuh aluminium sulfat atau soda abu dan stel stroke pompa sesuai dengan perhitungan atau ada jenis pompa kimia lain yang penyetelan strokenya dilakukan pada saat pompa tidak dioperasikan; 2. Amati unjuk kerja pompa pembubuh, persediaan dan aliran larutan bahan kimia dengan menambah atau mengurangi stroke pompa; 3. Pertahankan keadaan seperti pada awal operasi, dan lakukan penyesuaian bila diperlukan; 4. Atur pH sehingga sama dengan pH pada waktu jar tes. 5.10.2.3.3 Unit pengaduk lambat (flokulasi) 1. Amati flok-flok yang terbentuk, apakah terbentuk dengan baik, apabila tidak, periksa kembali pH air di pengaduk cepat dan lakukan penyesuaian-penyesuaian pembubuhan; 2. Periksa pembentukan buih di permukaan air dan bersihkan apabila terjadi. 5.10.2.3.4 Unit sedimentasi 1. Periksa fungsi katup-katup dan tutup pipa penguras; 2. Alirkan air dari pengaduk lambat ke bak pengendap; DODY AZHAR MUTAWAKKIL MANJO / L2J009101


3. Bersihkan buih atau bahan-bahan yang terapung; 4. Periksa kekeruhan air yang keluar dari bak sedimentasi; 5. Lakukan pembuangan lumpur sesuai ketentuan (dengan katup penguras atau scrapper). 5.10.2.3.5 Unit filtrasi 1. Tutup katup penguras, katup pencucian dan buka katup outlet penyaring; 2. Alirkan air dan atur kapaistasnya sesuai perencanaan; 3. Amati debit outlet pada alat ukur yang tersedia sampai ketinggian yang ditentukan; 4. Periksa kekeruhan air pada inlet dan outlet penyaring; 5. Lakukan pencucian penyaring bila debit keluarnya menurun sampai batas tertentu atau air pada permukaan penyaring naik sampai batas ketinggian tertentu, dengan cara menutup katup inlet dan outlet penyaring, selanjutnya a. buka katup outlet buangan pencucian dan inlet air pencuci; b. operasikan pompa pencuci dan atur permukaan penyaring; c. atur debit pencucian dengan mengatur katup, sehingga media tidak terbawa; d. amati penyebaran air pada permukaan penyaring; e. hentikan pencucian jika air hasil pencucian sudah jernih.

5.10.2.3.6 Unit penampung air bersih (reservoir) 1. Ukur debit air yang masuk; 2. Periksa pH air yang masuk ke bak penampung air bersih; 3. Apabila pH air kurang dari 6,5 atau lebih dari 8,5 maka bubuhkan larutan netralisator atau larutan soda abu 10% atau larutan kapur jenuh, sesuai perhitungan; 4. Bubuhkan larutan desinfektan, seperti larutan kaporit sesuai perhitungan; 5. Periksa pH, kekeruhan dan sisa klor dari air bersih dari pipa outlet penampung setiap jam;



6. Periksa kualitas air secara lengkap atau fisika, kimia dan bakteriologi minimal setiap bulan. 5.11Prosedur pemeliharaan 5.11.1 Pemeliharaan IPA 5.11.1.1 Pemeliharaan fasilitas sadap Pemeliharaan fasilitas penyadap dilakukan seperti pada Tabel 5.8. Tabel 5.8 Pemeliharaan Fasilitas Sadap No. 1

Unit Sarana

Jangka

Pemeliharaan 1.

Penyadap 2.

periksa

dan

bersihkan

Waktu lumpur

yang setiap

mengendap

minggu

bersihkan lingkungan bangunan penyadap

setiap minggu

2

Pompa

1.

Submersible

3

ukur dan periksa tahanan isolasi motor bulanan pompa

2.

hitung efisiensi pompa

bulanan

3.

ganti oli dan periksa mesin pompa

tahunan

4.

periksa kabel pompa

tahunan

5.

lakukan overhaul pompa

tahunan

6.

lakukan pengecatan

tahunan

Pompa

1.

bersihkan pompa dan ruangan

harian

Sentrifugal

2.

periksa dan perbaiki kebocoran packing

mingguan

3.

periksa dan pastikan ketepatan kelurusan mingguan kopling

4.

periksa dan perbaiki kebocoran pipa, mingguan katup dan manometer

5.

tambahkan gemuk

bulanan

6.

periksa tahanan isolasi pompa

bulanan

7.

hitung efisiensi

bulanan

8.

periksa kabel pompa

tahunan

9.

lakukan overhaul pompa

tahunan

lakukan pengecatan pompa

tahunan

10.



Tabel 5.8 Pemeliharaan Fasilitas Sadap (lanjutan) No. 4

Unit Panel Pompa

Jangka

Pemeliharaan 1.

Waktu

periksa dan bersihkan dengan hati-hati bulanan bagian

dalam

panel

termasuk

sisi

belakang pintu panel 2.

periksa dan bersihkan sambungan kabel

bulanan

3.

periksa dan ukur tahanan isolasi kabel

bulanan

4.

perbaiki dan cat kembali rumah panel sesuai apabila ada yang rusak

5.

periksa semua peralatan dalam panel dan sesuai ganti apabila ada yang rusak

5

Pipa dan

1.

Perlengkapan

kebutuhan

kebutuhan

periksa kerusakan dan kebocoran pipa bulanan transmisi, perbaiki bila perlu.

2.

bersihkan lingkungan di sepanjang pipa bulanan transmisi

3.

lakukan pembersihan pengurasan pipa bulanan transmisi

4.

periksa kerusakan dan kebocoran katup, bulanan perbaiki bila perlu

5.

lumasi katup-katup dengan gemuk

bulanan

6.

lakukan pengecatan pipa dan katup-katup

tahunan



5.11.1.2 Pemeliharaan tenaga pembangkit Pemeliharaan tenaga pembangkit dan perlengkapannya dilakukan seperti Tabel 5.9. Tabel 5.9 Pemeliharaan Tenaga Pembangkit No Unit

Pemeliharaan

Jangka Waktu

1

1. ganti minyak pelumas

setiap

Genset 1) Mesin Diesel

125

jam

125

jam

60

jam

250

jam

125

jam

250

jam

125

jam

500

jam

250

jam

operasi 2. ganti saringan minyak pelumas

setiap operasi

3. bersihkan saringan bahan bakar

setiap operasi

4. ganti saringan bahan bakar

setiap operasi

5. bersihkan saringan pipa hisap setiap bahan bakar 6. periksa

dan

penyemprotan

operasi pastikan dan

tekanan setiap

pengabutan operasi

bahan bakar 7. bersihkan kotak saringan udara

setiap operasi

8. ganti elemen saringan udara

setiap operasi

9. stel klep mesin

setiap operasi

10. ukur tekanan kompresi silinder setiap 2000 jam mesin 11. bersihkan radiator dari kerak

operasi setiap 2000 jam operasi

12. periksa dan stel kembali tali kipas

setiap operasi


125

jam


Tabel 5.9 Pemeliharaan Tenaga Pembangkit (lanjutan) No Unit

Pemeliharaan

Jangka Waktu

13. periksa dan pastikan tinggi muka setiap 125 jam air dalam baterai dan tambahkan operasi bila kurang 14. periksa dan perbaiki hubungan setiap 125 jam kabel baterai

operasi

15. periksa dan kencangkan baut-baut

setiap 500 jam operasi

16. lakukan “top overhaul”

setiap 5000 jam operasi

17. lakukan “general overhaul”

setiap

10.000

jam operasi )“Alternator” 1. 2.

periksa tahanan isolasi gulungan

setiap 3 bulan

lumasi bearing

sesuai

buku

petunjuk 3.

ganti tumpuan putaran

setiap

16.000

jam, kecuali terjadi kelainan 4.

periksa carbon brush dan ganti bila setiap 2000 jam perlu

2

Panel

1.

periksa

dan

bersihkan

bagian bulanan

dalam panel 2.

termasuk sisi belakang pintu panel

3.

periksa dan bersihkan sambungan bulanan kabel


bulanan


Tabel 5.9 Pemeliharaan Tenaga Pembangkit (lanjutan) 4.

periksa dan ukur tahanan isolasi sesuai kabel

5.

perbaiki cat ulang rumah panel sesuai apabila ada yang rusak

3

Tangki Bahan

1.

Bakar

kebutuhan

kebutuhan

periksa dan pastikan tangki dalam mingguan keadaan baik, perbaiki bila terjadi kebocoran

2.

periksa dan pastikan kebersihan mingguan tangki bahan bakar

4

Pompa Bahan

1.

Bakar

periksa dan pastikan kebersihan mingguan pompa

2.

beri gemuk pada poros putaran mingguan pompa

5

Saluran

1.

periksa dan pastikan saluran dalam mingguan keadaan baik, perbaiki bila terjadi kebocoran



5.11.1.3 Pemeliharaan unit paket IPA Pemeliharaan unit paket IPA dilakukan seperti Tabel 5.10. Tabel 5.10 Pemeliharaan Unit Paket IPA No Unit

Pemeliharaan

Jangka Waktu

1

Sarana Pencampur Kimia

1. bersihkan alat pembubuh bahan kimia harian dan sarana lingkungan pencampur kimia 2. periksa dan bersihkan bak dan pengaduk harian kimia dengan air 3. bersihkan bak pengaduk kimia dengan bulanan asam encer 4. periksa dan perbaiki bak dan pengaduk sesuai kimia bila terjadi kerusakan

2

kebutuhan

Pompa

1. bersihkan pompa pembubuh kimia

harian

Pembubuh

2. bersihkan lingkungan ruang pompa

harian

Kimia

3. bersihkan saringan pompa

harian

4. bilasi saluran pembubuh dengan air harian bersih, bila pompa akan dihentikan 5. periksa

kebocoran

pompa,

saluran harian

pembubuh kimia dan perbaiki bila terjadi kebocoran 6. periksa tingkat akurasi pompa 3

tahunan

Pipa Pengaduk 1. Periksa kebocoran dan kerusakan pipa, bulanan perbaiki bila terjadi kebocoran 2. lakukan pengecatan pipa


tahunan


Tabel 5.10 Pemeliharaan Unit Paket IPA (lanjutan) No 4

Unit

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

Pengaduk 1. periksa dan bersihkan pintu-pintu, serta sistem harian Lambat

ruang alat pengaduk lambat 2. bersihkan busa dan kotoran-kotoran yang harian mengapung di atas permukaan air; 3. buka katup-katup penguras beberapa detik harian untuk

membuang

lumpur

yang

mungkin

mengendap 4. periksa pertumbuhan lumut dan bersihkan jika harian ada 5. periksa katup pintu dan diberi gemuk

mingguan

6. periksa pertumbuhan lumut pada dinding bak bulanan pengaduk

lambat.

Lakukan

pembubuhan

kaporit atau bahan desinfektan lainnya dengan dosis yang cukup; 7. periksa katup-katup pembuangan lumpur dan bulanan bila perlu lakukan perbaikan; 8. apabila mengaduk lambat dilengkapi dengan bulanan alat pengaduk, periksa fungsi dari peralatan tersebut dan bila perlu dilakukan perbaikan atau penggantian

bagian-bagian

yang

tidak

berfungsi; 9. perbaiki

kerusakan

pintu

pengecatan


dan

lakukan sesuai kebutuhan



Unit

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

Pengendapan 1. bersihkan alur pengendapan

sesuai kebutuhan

2. periksa

kebocoran

pipa

dan

katup mingguan

pembuang lumpur, perbaiki bila terjadi kebocoran 3. periksa,

lakukan

pengurasan

bak, tahunan

bersihkan dengan desinfektan 4. lakukan pengecatan bila unit terbuat dari tahunan baja 5. perbaiki kerusakan yang terjadi di alur sesuai pengendapan, perpipaan katup-katup dan kebutuhan alur pengumpul. 6

Penyaringan

1. bersihkan bagian dalam dan luar bak mingguan penyaring 2. periksa kebocoran bak, katup-katup dan mingguan perpipaan, perbaiki bila terjadi kebocoran 3. lakukan pembersihan dan pengecatan

tahunan

4. keluarkan media penyaring dan bersihkan

tahunan

5. periksa dasar unit saringan dan lakukan sesuai perbaikan, perbaiki bila terjadi kebocoran

kebutuhan

6. periksa dan perbaiki nozzle, katup dan sesuai perbaiki pipa

kebutuhan

7. masukan pasir yang telah dibersihkan dan tahunan tambahkan media apabila kurang, dan periksa kemungkinan terbentuknya bolabola lumpur pada media penyaring;




Unit Bak

Jangka

Pemeliharaan 1.

Waktu

periksa dan bersihkan lingkungan bak harian

Penampung

penampung air bersih dari rumput dan

Air Minum

kotoran 2.

periksa kemungkinan tumbuhnya lumut harian dalam bak penampung air bersih

3.

periksa dan bersihkan kelengkapan saran, bulanan dan lakukan perbaikan jika ada kebocoran katup dan pipa;

4.

lakukan perbaikan jika kebocoran katup bulanan dan pipa;

5.

bersihkan lumut pada dinding bak dengan bulanan larutan kaporit;

6.

bersihkan endapan lumpur atau pasir jika bulanan ada;

7.

bersihkan

pipa

masukan,

keluarkan, bulanan

katupkatup dan ventilasi udara 8.

periksa berfungsinya alat ukur

bulanan

9.

laporkan kepada atasan dan lakukan tahunan perbaikan jika ada kerusakan konstruksi

10. lakukan

pembersihan

karet

dan tahunan

pengecatan 11. periksa

kemungkinan

terbentuknya tahunan

endapan dalam bak, bila perlu lakukan pengurasan, serta berikan desinfektan 12. perbaiki bak, katup, pipa dan tutup lubang sesuai pemeriksaan


kebutuhan



Unit

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

Pompa

1.

bersihkan pompa dan ruangan

Pencucian

2.

periksa dan pastikan kebocoran paking, mingguan

Balik

harian

perbaiki bila terjadi kebocoran 3.

tambahkan gemuk

bulanan

4.

periksa ketepatan dan kelurusan kopling, mingguan perbaiki bila terjadi kelainan

5.

periksa kebocoran pipa, katup manometer,

perbaiki

bila

dan bulanan

terjadi

kebocoran 6.

periksa tahanan isolasi pompa dan sesuai sesuaikan dengan ketentuan yang berlaku kebutuhan

9

Aerasi

1. Tipe Terjunan: a. periksa

adanya

ganggang,

pertumbuhan harian ketidakseragaman

distribusi aliran atau noda; bersihkan dan gunakan desinfektan bila perlu b. bersihkan dan, bila perlu, perbaiki enam atau

ganti

nampan

aerator

bagianbagiannya

dan bulanan sesuai

c. perbaiki atau ganti lapisan permukaan kebutuhan terjunan sekali setahun 2. Tipe Difusi: a. apabila ditemui distribusi udara yang sesuai tidak

merata,

kosongkan

periksa dan bersihkan difuser


tangki, kebutuhan


Tabel 5.10 Pemeliharaan Unit Paket IPA (lanjutan) No

Unit

Jangka

Pemeliharaan b. kosongkan

tangki

Waktu dan

periksa enam

kemungkinan kebocoran, difuser yang bulanan rusak dan penyumbatan; bersihkan dengan sikat menggunakan air dan deterjen 3. Tipe Nozzle Spray: a. periksa nozzle tehadap penyumbatan: mingguan bersihkan atau ganti apabila diperlukan; jangan menggunakan tang pipa b. periksa perpipaan udara: buka penutup tiga bulanan dan

bersihkan

sedimen,

periksa

kebocoran dan penyangga pipa, cat ulang bagian luar pipa bila perlu c. bila ada pagar spray, perbaiki dan cat tahunan ulang 4. Tipe Blower: a. beri pelumas pada kompresor sesuai harian instruksi produsen alat b. periksa tekanan keluaran (output)

harian

c. periksa filter udara: bersihkan, perbaiki mingguan atau ganti sesuai dengan kebutuhan d. buka kompresor dan periksa terhadap tahunan kemungkinan korosi di dalam atau penyimpangan lainnya; apabila ada, perbaiki secepatnya e. cat kembali bagian luar kompresor


tahunan



Unit Upflow Clarifier

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

1. Pemeriksaan oleh Operator: a. periksa kemungkinan kebocoran pipa bulanan

/Kontak

dan katup, terutama katup pembilas

Padatan

lumpur b. periksa alat-alat pendukung operasi bulanan katup

pembilas

lumpur,

seperti

penunjuk waktu dan lain-lain 2. Pemeliharaan Pembersihan: a. bilas, bersihkan dan periksa bagian- enam bagian yang terpakai

bulanan

b. buang material pengganggu/pengotor enam yang mengganggu kinerja alat

bulanan

c. periksa jalur pembubuh zat kimia enam terhadap kemungkinan penyumbatan bulanan dan gangguan lainnya 11

Pembubuh Kapur

1. bersihkan peralatan pembuang debu dan harian uap

serta

pastikan

tidak

terjadi

pengendapan atau korosi pada mekanisme pembubuhan kapur 2. bersihkan pengotor dalam kompartemen mingguan pengaduk kapur apabila sedang tidak beroperasi; lumuri bagian luar pengaduk dengan lapisan tipis lemak; bersihkan system pembuang uap dan perlengkapan lainnya; periksa apakah alat bekerja dengan semestinya




Unit

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

periksa dan perbaiki atau ganti jika perlu bulanan baling-baling, semua kabel dan gangguan yang terjadi pada benda logam; kencangkan baut dan belt, kurangi getaran, beri pelumas pada bearing serta cat eksterior dan tepian mulut unit pengaduk kapur bila perlu 12

Penukar Ion

1. bagian luar selongsong dibersihkan dan tahunan disikat dengan sikat kawat, kemudian dicat kembali untuk melindungi dari korosi 2. periksa

sambungan-sambungan tiga bulanan

pendistribusi air dan air garam terhadap kemungkinan

kerusakan,

korosi

dan

kekencangan pemasangan 3. katup-katup diperiksa dan diuji terhadap enam kemungkinan kebocoran dan diganti jika bulanan perlu tahunan 4. bilas resin penukar ion dengan air yang tiga bulanan mengandung sedikitnya 2 mg/L klorin. Pastikan bahwa pH air tersebut netral dan kesadahannya tidak lebih dari 170 mg/L 5. periksa permukaan tumpukan resin dari tiga bulanan kotoran, tumbuhan

partikel-partikel organik;

kecil

buang

dan

material

pengganggu dan tambahkan atau ganti resin sampai level yang sesuai




Unit

Pemeliharaan

Jangka Waktu

6. periksa ketinggian permukaan kerikil di tiga bulanan bawah resin; apabila tidak merata maka kerikil dapat diratakan kembali pada saat backwash 7. ganti kerikil apabila sudah menyatu atau tiga bulanan apabila banyak resin yang terbawa dalam aliran keluaran; cuci dan susun kerikil dalam empat lapisan serta gunakan kerikil yang bebas kapur 8. cuci tangki penyimpan garam

sesuai kebutuhan

9. cuci tangki pengendali air garam

enam bulanan

10. cat bagian dalam dan luar tangki air garam

sesuai kebutuhan

11. penginjeksi air garam harus dibersihkan, tahunan dibongkar dan diperiksa terhadap erosi atau korosi; penyumbatan pada perpipaan harus dibersihkan sebelum penginjeksi dipasang kembali atau diganti 12. apabila unit penukar ion tidak beroperasi sesuai lebih dari 10 jam maka tangki resin harus kebutuhan dikosongkan dari air dan resin dibiarkan lembab




Unit

13

Klorinasi

Jangka

Pemeliharaan

Waktu

1. periksa klorinator dan perpipaan terhadap harian kebocoran 2. buka dan tutup katup-katup klorin untuk harian menjamin pengoperasian yang baik, segera perbaiki atau ganti katup yang rusak 3. bersihkan saluran air dan bersihkan katup bulanan penurun tekanan (pressure reducing valve) agar tetap beroperasi baik 4. bersihkan

injector

nozzle

air

dan tahunan

salurannya

harian

5. periksa perpipaan dan semua bagian pembawa

gas

klorin

serta

konektor

fleksibel pada kontainer penyuplai gas; bersihkan dan ganti bagian yang rusak 6. periksa tabung larutan klorin terhadap tahunan kemungkinan kebocoran serta deposit besi dan mangan; tangani dengan larutan hexametafosfat 7. periksa dan bongkar benang-benang karet, Tiga katup dan bagian-bagiannya, beri lapisan bulanan pencegah korosi, kencangkan kembali dengan tangan


BAB V PERHITUNGAN DAN OM

Recommend Documents