HENDRI YATNO

PERENCANAAN PENGOLAHAN AIR BERSIH KECAMATAN PERBAUNGAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat dalam menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana (Insinyur) Teknik Sipil

Dikerjakan oleh:

HENDRI YATNO 03 0404 044

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Hendri Yatno : Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan, 2010.

Abstrak Keberadaan air bersih di daerah perkotaan menjadi sangat penting mengingat akifitas kehidupan masyarakat kota yang sangat dinamis. Air bersih untuk keperluan sehari-hari merupakan salah satu kebutuhan utama masyarakat perkotaan. Pengelolaan air bersih di Kota Perbaungan saat ini ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam. Karena Kabupaten Serdang Bedagai merupakan pemekaran dari Kabupaten Deli Serdang, maka penanganan air bersih saat ini masih ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam dan belum ada pemisahan penanganan pelayanan air bersih sampai saat ini. Instalasi Pengolahan Air Bersih (IPA) Kota Perbaungan berkapasitas 205 ltr/detik, direncanakan mampu memenuhi kebutuhan hingga tahun 2028. Berdasarkan kualitas air baku, dapat ditentukan unit-unit yang digunakan untuk mengolah air baku sehingga memenuhi baku mutu air bersih sesuai Kepmenkes no. 907/MENKES/SK/VII/2002. Pada proses pengolahan ini, Unit koagulasi dilakukan pembubuhan koagulan berupa alum sesuai dosis optimal yang ditentukan melalui percobaan jar test, kemudian terjadi destabilisasi partikel koloid yang ada dalam air baku akibat pengadukan yang dilakukan secara hidrolis. partikel koloid yang telah berikatan dengan alum akan bersatu membentuk flok yang lebih besar pada unit flokulasi. Flokulasi yang digunakan adalah flokulasi secara Mekanis dengan aliran Turbulen. Kemudian flok yang telah terbentuk diendapkan di bak pengendap (sedimentasi). Partikel-partikel yang belum terendapkan di bak sedimentasi akan disisihkan melalui proses filtrasi. Proses filtrasi menggunakan pasir sebagai media penyaring. Kemudian air ditampung di reservoir. Sebelum masuk ke reservoir, air yang telah diolah dibubuhi desinfektan (kaporit) untuk membunuh mikroorganisme patogen dan kapur yang akan menghilangkan sifat agresivitas pada air. Perencanaan pengolahan air bersih ini direncanakan menjadi 3(tiga) tahap yaitu tahap pertama dengan debit rencana sebesar 105 l/det yang mampu memenuhi kebutuhan air bersih hingga tahun 2014. Tahap kedua dengan debit rencana sebesar 150 l/det yang mampu memenuhikebutuhan air bersih hingga tahun 2022. Tahap ketiga dengan debit rencana sebesar 205 l/det yang mampu memenuhikebutuhan air bersih hingga tahun 2028. Secara keseluruhan hingga perencanaan tahun 2028 pengolahan ini dilengkapi dengan 1(satu)unit bak prasedimentasi, 3(tiga) unit bak koagulasi, 2(dua)unit bak flokulasi dan 4(empat) unit bak filtrasi. Masing-masing unit direncanakan secara bertahap sesuai dengan debit yang direncanakan. Pertambahan jumlah penduduk 20 tahun terakhir sebanyak 16.648 jiwa. Debit sungai ular masih dapat memenuhi hingga tahun 2008. Pengolahan yang dilakukan adalah INTAKEPENGENDAPANFILTRASIAIR BERSIH. Dalam proses koagulasi dosis aluminium sufat/tawas ditentukan dengan menggunakan test laboratorium dengan alat Jar Test.


KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunianya hingga penulis dapat mengyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini berjudul ”Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan”. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menempuh ujian Sarjana Teknik Sipil pada Universitas Sumatera Utara. Dalam Penyusunan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan, bantuan dan dukungan material maupun spiritual sehingga laporan tugas akhir ini dapat penulis selesaikan, untuk itu penulis ucapkan terima kasih kepada : 1

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, Ketua Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

2

Bapak Ir. Sufrizal, M.Eng, sebagai Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dalam penulisan tugas akhir ini.

3

Bapak Ir. Nurjulisman, dosen wali saya yang juga selalu memberikan motivasi dan dukungan untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

4

Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, Sebagai sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

5

Bapak/Ibu staf pengajar, serta pengawai Deperteman Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari masih ada kekurangan dan kelemahan dalam penulisan tugas

akhir ini, untuk itu kritik dan saran serta sumbangan pemikiran dari pembaca demi


kesempurnaan tugas akhir ini.Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Mei 2009 Penulis

HENDRI YATNO 03 0404 044


DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK KATA PENGANTAR………………………………………………………………...i DAFTAR ISI…………………………………………………………………………iii DAFTAR TABEL…………………………………………………………………....vi DAFTAR GAMBAR………………………………………………………………..vii DAFTAR NOTASI....................................................................................................viii

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN I.1

Umum…………………………………………………...….….1

I.2

Latar Belakang Masalah……………………………...…..........3

I.3

Maksud Penulisan…….…………………………………...….. 3

I.4

Tujuan Penulisan…….……………………………………….. 4

I.5

Ruang Lingkup Pnulisan……………………….…………...... 4

I.6

Metadologi………………………………………………..….. 5

TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Air…………………………………………...………….…...... 6 2.1.1 Siklus Hidrologi………………………...............……. 6 2.1.2 Sumber-Sumber Air Minum…………………...……... 8 2.1.3 Mamfaat Air Bagi Kehidupan………….............…… 10

2.2

AirMinum/Bersih…………………………………….……....12 2.2.1 Hubungan Air Dengan Kesehatan…….............…12 2.2.2 Standar Kualitas Air Minum…………….........12

Standar Kualitas Fis

2.2.3

Minum………...............…......14

2.2.4 Standar Kualitas Kimia Air

Minum…..............16 2.2.5

Standar Kualitas BakteriologiAir Minu…....................20 2.3

Sistem Pengolahan Air Bersih…………………………..…... 24


BAB III

GAMBARAN UMUM 3.1

Gambaran Umum Kota Perbaungan………….........................26

3.1.1 Orientasi Wilayah

...................................................26

3.1.2 Rona Fisik

..................................................26

3.1.3 Rona Sosial Kependudukan .........................................31

BAB IV

3.1.4 Rona Sarana

..................................................33

3.15

..................................................35

Rona Prasarana

PENGOLAHAN AIR BERSIH 4.1

Umum

..................................................37

4.2

Prinsip Pengolahan

..................................................38

4.2.1 Pengolahan Tahap Pertama..........................................38 4.2.2 Pengolahan Tahap Kedua.............................................41 4.2.3 Pengolahan Tahap Ketiga.............................................45 4.2.4 Pengolahan Tahap Keempat.........................................46 4.2.5 Pengukuran Parameter..................................................46 4.2.6 Rician Unit Pengolahan Air..........................................48 4.2.7 Bagian Penjernihan

..................................................49

4.2.8 Sistem Pencampuran bahan Kimia...............................50

BAB V

4.3

Metode Analisa Proyeksi Penduduk.........................................51

4.4

Metode Analisa Pertambahan Sarana dan Prasarana................52

ANALISA HASIL PERENCANAAN 5.1

Analisa Kebutuhan Air Bersih…………………..……………53 5.1.1 Proyeksi dan Daya Tampung Penduduk…………...…53 5.1.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih……………………....56

5.2

Analisa Air Baku ………………………………………….…57 5.2.1 Analisa Kualitas Air Baku ……………..................….57 5.2.2 Analisa Kuantitas Air Baku …….....………………....60

5.3

Analisa Pengolahan Air Bersih……………........................…66


5.3.1 Prasedimentasi……..…………………………………66 5.3.2 Koagulasi…………………………………………......67

BAB VI

5.3.3 Flokulasi

……………………….…….…75

5.3.4 Pipa Inlet Filter

…………………………....…..82

5.3.5 Filtrasi

…………………………….….82

5.3.6 Desinfeksi

…………………………...…...87

5.3.7 Waktu Proses

……………………………..…90

KESIMPULAN DAN SARAN 6.1

Kesimpulan…………………………………………………...91

6.2

Saran………………………………………………………….92

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


DAFTAR TABEL Tabel 2.1.

Baku mutu kualitas air bersih .................................................. 22

Tabel 2.2.

Baku mutu kualitas air minum ................................................. 23

Tabel 3.1.

jenis dan luas lahan diwilayah perencanaan .............................. 30

Tabel 3.2.

Jumlah dan kepadatan penduduk dikecamatan perbaungan ....... 31

Tabel 3.3.

Jumlah penduduk menurut jenis kelamin .................................. 32

Tabel 3.4.

Banyak sarana pendidikan kota perbaungan.............................. 33

Tabel 3.5.

Banyak sarana kesehatan kota perbaungan ............................... 34

Tabel 3.6.

Banyak sarana peribadatan kota perbaungan ............................. 35

Tabel 4.1.

Karakteristik Kualitas air baku ................................................. 37

Tabel 5.1.

Jumlah penduduk kota perbaungan .......................................... 54

Tabel 5.2.

Jumlah proyeksi penduduk kota perbaungan ............................ 55

Tabel 5.3.

Analisa kebutuhan air bersih kota perbaungan .......................... 57

Tabel 5.4.

Karakteristik Air Baku ............................................................. 58

Tabel 5.5.

Proyeksi Neraca Air pada DAS Sei Ular 2008 .......................... 61

Tabel 5.6.


Tabel 5.7.


Tabel 5.8.


Tabel 5.9.



DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Siklus hidrologi ...................................................................... 6 Gambar 3.1. Peta administrasi kota perbaungan ........................................... 28 Gambar 3.2. Peta rencana jaringan air bersih ................................................ 36 Gambar 4.1. Kecepatan pengendapan dalam air ............................................ 43 Gambar 4.2. Proses Pengolahan Air Bersih................................................... 47 Gambar 4.3. Diagram alir proses pengolahan air bersih ................................ 48 Gambar 4.4. Susunan unit penjerni dan arah aliran proses ............................ 49 Gambar 5.1. Grafik perkembangan proyeksi penduduk kota perbaungan ...... 55 Gambar 5.2. Sistem pengolahan air bersih .................................................... 59 Gambar 5.3. Alat Jar-Test flokulasi .............................................................. 72 Gambar 5.4. Luas penampang tangki flokulator ............................................ 75 Gambar 5.5. Bagia-bagian pada tangki flokulasi ........................................... 77 Gambar 5.6. Ruang sendimentasi.................................................................. 80 Gambar 5.7. Daerah observasi pengendapan ................................................. 81 Gambar 5.8. Konstruksi dalam filter ............................................................. 86


DAFTAR NOTASI

Va

= Kecepatan air

d

= Diameter

f

= Faktor gesekan

g

= Percepatan gravitasi

ρ

= Berat jenis

P

= Koefisien pengendapan pasir

Q

= Debit aliran

L

= Panjang saluran tangki

A

= Luas tangki

Pt

= Jumlah penduduk pada tahun t

Po

= Jumlah penduduk pada tahun awal

r

= jumlah pertumbuhan penduduk

n

= Jangka waktu dalam tahun

Y

= Jumlah penduduk tahun proyeksi

a, b

= Ketetapan koefisien regresi

td

= Waktu detensi

G

= Gradien hidrolis

q

= Debit larutan alum

C

= Konsentrasi larutan alum yang siap dipakai dalam bak penyimpanan

m

= Kebutuhan aluminium sulfat

M

= Kebutuhan alum


Re

= Bilangan Reynold

R

= Jari-jari hidrolik

v

= Viskositas kinetik fluida

Fr

= Froude number

g

= Konstanta gravitasi

Sd

= Konsentrasi suspended koloid

Sc

= Konsentrasi solid dalam lumpur

Vs

= Kecepatan pengendapan yang terhalangi

DPC

= Daya pengikat klur

tin

= Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet

tfl

= Waktu tempuh partikel air dalam tangki flokulator

tf

= Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet filter

tloss

= Waktu loses akibat hambatan aliran pada tiap peralatan yang berkontak langsung

T

= Waktu proses pengolahan


BAB I PENDAHULUAN

1.1

UMUM Keberadaan air bersih di daerah perkotaan menjadi sangat penting mengingat

akifitas kehidupan masyarakat kota yang sangat dinamis. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih tersebut penduduk daerah perkotaan tidak dapat mengandalkan air dari sumber air langsung seperti air permukaan dan air hujan karena kedua sumber air tersebut sebagian besar telah tercemar baik secara langsung maupun tidak langsung dari aiktivitas manusia itu sendiri. Air tanah merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan tersebut, tetapi mempunyai keterbatasan baik secara kualitas maupun kuantitas. Selain itu, pengambilan air tanah secara berlebihan tanpa mempertimbangkan kesetimbangan air tanah akan memberikan dampak lain seperti penurunan air tanah, instrusi air asin dan lain-lain. Pertumbuhan penduduk dan berbagai aktifitas manusia sering kali mamberikan dampak terhadap lingkungan, seperti pencemaran lingkungan dari suatu aktifitas manusia itu sendiri, yang mengakibatkan sumber daya alam tidak terkontrol pemakaiannya, sehingga kualitas air yang baik dan memenuhi persyaratan tertentu sulit diperoleh. Sekarang ini sumber daya alam banyak yang tercemar, sehingga dijadikan sebagai tolak ukur unutk penyediaan air bersih bagi kehidupan daerah perkotaan. Dengan kata lain harus dilakukan konservasi, untuk mengatur daya dukung lingkungan, agar dapat menahan dampak dari kerusakan lingkungan tersebut.


Air baku yang berasal dari sungai pada hakekatnya tidak selalu memenuhi standart kualitas air minum. Oleh karena itu yang digunakan untuk air minum harus memenuhi syarat kualitas dan kuantitasnya. Secara kualitas, air yang digunakan harus memenuhi syarat fisika, kimia, dan biologi. Dari aspek kualitas, air baku yang bersumber dari air permukaan, seperti air sungai atau danau mempunyai kecenderungan untuk berubah secara cepat. Oleh karena adanya berbagai pencemar di dalam air sungai, maka pengolahan air sungai memerlukan proses pengolahan yang lebih kompleks dibandingkan air tanah. Untuk melindungi kesehatan masyarakat dan mengamankan penyediaan air minum yang memenuhi syarat kesehatan bagi masyarakat, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Departemen Kesehatan RI telah memberlakukan serangkaian standar kualitas air minum yang direkomendasikan dan wajib ditaati, yakni Peraturan WHO tahun 1988 dan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416 Tahun 1990. Secara umum ada 4 aspek yang digunakan dalam standar kualitas air minum, yakni : 1. Aspek fisika 2. Aspek Kimia 3. Aspek Mikrobiologi 4. Aspek Radio Aktif Untuk memperoleh kualitas air seperti yang telah ditetapkan oleh WHO maupun Departemen Kesehatan RI tersebut, maka diperlukan suatu proses pengolahan (Treatment) agar air tersebut dapat dan layak dikonsumsi oleh masyarakat. Proses pengolahan itulah yang nanti akan dibahas dan dijelaskan secara detail pada BAB berikutnya dalam skripsi ini.


1.2

LATAR BELAKANG Air bersih untuk keperluan sehari-hari merupakan salah satu kebutuhan utama

masyarakat perkotaan. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih tersebut di daerah perkotaan perlu dibangun sebuah pengolahan air bersih yang dikelola oleh Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yaitu Perusahan Daerah Air Minum (PDAM). Di Kecamatan Perbaungan. Pengelolaan air bersih di Kota Perbaungan saat ini ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam. Karena Kabupaten Serdang Bedagai merupakan pemekaran dari Kabupaten Deli Serdang, maka penanganan air bersih saat ini masih ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam dan belum ada pemisahan penanganan pelayanan air bersih sampai saat ini. Wilayah yang telah mendapat pelayanan air bersih saat ini baru disekitar pusat kota yaitu Kelurahan Simpang Tiga Pekan. Dalam tugas akhir ini penulis mengkhususkan mengenai pengolahan air bersih pada Instalasi Kecamatan Perbaungan untuk menyediakan air minum ataupun air bersih dimana air baku berasal dari sungai Ular. Instalasi inilah yang bertugas untuk menyediakan air bersih dan mendistribusikannya kepada masyarakat sebagai konsumen di kota Perbaungan.

1.3.

MAKSUD PENULISAN Maksud penulisan perencanaan pengolahan air bersih adalah untuk melakukan

suatu perencanaan di sektor air bersih yang terjadi di Kec.Perbaungan Kabupaten


Serdang Bedagai sebagai salah satu usaha pembangunan Kabupaten Serdang Bedagai menuju kepada Kabupaten Terbaik di Indonesia.

1.4.

TUJUAN PENULISAN Tujuan Penulisan perencanaan pengolahan air bersih adalah untuk menyiapkan

rancangan unit pengolahan air bersih untuk Kecamatan Perbaungan. Disamping itu penulisan perencanaan pengolahan air bersih juga ditujukan untuk menjadi kerangka acuan dan pegangan dalam rangka pengembangan dan pengolahan sektor air bersih Kec. Perbaungan Kabupaten Serdang Bedagai, yang dilandasi keterpaduan dan kesesuaian program agar tercapai hasil yang maksimal dan sinergis.

1.5.

RUANG LINGKUP PENULISAN Ruang lingkup Penulisan perencanaan pengolahan air bersih , yaitu :

1.

Membahas perencanaan dan pengolahan di sektor air bersih;

2.

Membahas aspek-aspek penentu pengembangan dan pengolahan sektor air bersih;

3.

Melakukan perencanaan unit pengolahan air bersih untuk Kecamatan Perbaungan.

4.

Dalam pengolahan ini pengambilan air baku sudah ditetapkan berasal dari sungai Ular. Ruang lingkup penulisan perencanaan pengolahan Air Bersih di Kec. Perbaungan

Kabupaten Serdang Bedagai yang dirumuskan adalah Kec. Perbaungan Kab. Serdang Bedagai.


1.6

METODOLOGI Pada tugas akhir ini metodologi digunakan :

1. Studi Pustaka Pengumpulan literature dari beberapa buku yang berkaitan dengan studi ini antara lain : a. Sumber-sumber air minum b. Standar kualitas air minum c. Pengolahan air minum 2. Pengambilan Data-Data yang Berhubungan dengan Studi ini a. Pengambilan Data Sekunder Data sekunder adalah data yang mendukung sebelum melakukan survey ke lapangan. b.

Pengambilan Data Primer Data ini diperoleh dari hasil penelitian sample air sungai ular yang akan dipakai dalam pengolahan air bersih untuk mengetahui kualitas air tersebut dilakukan penelitian dilaboratorium.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2. 1.

AIR

2.1.1 SIKLUS HIDROLOGI Siklus Hidrologi adalah suatu proses yang berkaitan, dimana air diangkut dari lautan ke atmosfer (udara), ke darat dan kembali lagi ke laut. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut ini :

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi Hendri Yatno : Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan, 2010.

Air merupakan suatu sumber yang sangat penting karena diperlukan bagi kehidupan. Air mengaliri bumi melalui suatu siklus hidrologi. Sesuai dengan namanya, siklus yang artinya suatu proses yang berulang, tidak mempunyai awal dan akhir. Siklus Hidrologi mempunyai tahapan, yakni : Evaporasi, Transpirasi, Kondensasi, Presipitasi, Run Off, Perkolasi, Air Tanah dan Air Permukaan. Evaporasi adalah proses perubahan air dari bentuk cairan menjadi uap (penguapan) yang terjadi pada permukaan bumi dan laut. Transpirasi adalah Proses penguapan air ke atmosfir oleh tumbuh-tumbuhan dan tanaman hidup. Kondensasi adalah adalah proses pembekuan atau pelembaban uap air di-awan yang mendingin menjadi butir-butir air. Presipitasi adalah adalah proses jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi sebagai hujan, embun, es atau salju. Run Off adalah adalah proses mengalirnya air di permukaan tanah. Perkolasi adalah adalah proses perembesan air kedalam lapisan tanah yang berjalan sangat perlahan secara alamiah (disebut juga infiltrasi). Air Tanah adalah adalah air yang terkumpul dan mengalir dalam lapisan tanah jenuh air secara alamiah. Air Permukaan adalah adalah air yang mengalir dan terkumpul diatas permukaan tanah sebagai sungai atau danau. Dari siklus hidrologi inilah kebutuhan kita akan air bersih secara terus-menerus dapat dipenuhi. Akan tetapi karena pendistribusiannya yang tidak teratur dan permintaan air yang terus meningkat beberapa tempat di dunia mengalami kekurangan air. Untuk


menjamin suplai yang cukup, kita perlu mengelola secara efisien pengambilan sumber air baku air minum yang tersedia di alam. Secara umum untuk memenuhi kebutuhan air minum, air baku biasanya diambil dari dua sumber utama yaitu air tanah dan air permukaan. 2.1.2 SUMBER-SUMBER AIR MINUM Sumber - sumber air berasal dari : 1.

Air Laut Air laut adalah air yang berada di permukaan laut. Air ini tidak dapat

langsung digunakan sebagai air minum karena kandungan garamnya. Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam ( NaCl ). Kadar garam (NaCl) dalam air laut = 3 %. Salah satu teknologi yang memungkinkan untuk dapat mengolah air laut untuk menjadi air minum adalah Desalinisation Plant. Proses yang terjadi pada Desalinisation Plant adalah penurunan tingkat salinity (keasinan) yang dikandung pada air laut dengan menggunakan proses osmosis. 2.

Air Hujan Air hujan juga merupakan sumber air baku untuk keperluan rumah tangga,

pertanian, dan lain-lain. Air hujan dapat diperoleh dengan cara penampungan, air hujan dari atap rumah dialirkan ke tempat penampungan yang kemudian dapat dipergunakan untuk keperluan rumah tangga. Air hujan tidak selalu dapat digunakan secara langsung, diakibatkan kandungan elektrik yang dikandung awan serta tidak terjaminya sterilisasi wadah penampungan yang terbuka. 3.

Air Permukaan


Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pencemaran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang–batang kayu, daun-daun, limbah industri kota dan sebagainya. Beberapa pengotoran ini untuk masing-masing permukaan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya adalah merupakan kotoran fisik, kimia dan bakteriologi. Air permukaan ada bebarapa macam yaitu: a

Air Rawa / Danau Kebanyakan dari air rawa ini berwarna, hal ini disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya: asam humus yang dalam air menyebabkan warna kuning kecoklatan. Dengan adanya pembusukan kadar zat organik tinggi, maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula. Dalam keadaan kelarutan oksigen kurang sekali, maka unsur - unsur Fe dan Mn ini akan larut. Pada permukaan ini akan tumbuh alga (lumut) karena adanya sinar matahari dan oksigen. Jadi untuk pengambilan air sebaiknya pada kedalaman tertentu agar endapan-endapan Fe dan Mn tidak terbawa, demikian juga dengan lumut yang ada pada permukaan rawa.

b

Air Sungai Air sungai adalah alternatif utama yang sampai saat ini masih digunakan sebagai sumber air yang dapat dikelola untuk masuk ke dalam proses pengolahan. Ini disebabkan kondisi morfologis sungai yang memungkinkan untuk membuat bendung dan mengarahkan air. Namun dalam penggunaannya sebagai air minum harus mengalami suatu


pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umunya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi. c

Air Tanah (Sumur) Air tanah (sumur) dapat dibagi dalam 2 jenis yaitu: 1. Air Tanah Dalam / Sumur Artesis. Tanah dibor sedalam-dalamnya dengan kedalaman antara 10-300 meter dari permukaan tanah sampai ditemui sumber air sehingga air tersembul ke permukaan dengan menggunakan pompa. Air ini biasanya mengandung garam mineral, sehingga rasanya agak asin, bebas dari bakteri dan kuman-kuman penyakit dan airnya agak kurang enak diminum. 2. Air Tanah Dangkal. Air dangkal diperoleh dengan menggali atau pompa hingga kedalaman ± 10 meter dari permukaan tanah. Kualitas air yang didapat dari air tanah dangkal ini, lebih sering dikenal dengan sumur, juga dipengaruhi dengan kondisi tanah di sekitarnya.

2.1.3. MANFAAT AIR BAGI KEHIDUPAN Air adalah materi esensial di dalam kehidupan. Di dalam sel hidup, baik pada tumbuh-tumbuhan, hewan dan manusia terkandung air. Jika kandungan air tersebut berkurang maka akan mengakibatkan dehidrasi pada manusia dan untuk tumbuh-tumbuhan akan mati kekeringan. Selain itu, air juga adalah


faktor utama dalam penyebaran penyakit, terutama apabila air tersebut tidak diolah terlebih dahulu. Pemanfaataan air bagi manusia dan mahluk hidup lainnya: 1.

Penyediaan Air Untuk Minum. Air disadap untuk pemakaian rumah tangga, perdagangan, industri dan lain-lain. Air

minum yang dimaksud disini adalah air yang telah melaui proses pengolahan dan telah memenuhi persyaratan air minum. Namun untuk di Indonesia, standar kesehatan dari menteri kesehatan lebih rendah daripada yang ditetapkan oleh WHO, namun masih dalam batas toleransi yang dimungkinkan. 2.

Rekreasi Air Air di danau, waduk, sungai, muara laut dipergunakan untuk olah raga atau

rekreasi. 3.

Pembiakan Ikan dan Satwa Liar Dalam hal ini air digunakan sebagai tempat perkermbang biakan ikan atau sebagai

habitat untuk kehidupan satwa liar. 4.

Penyediaan Air Untuk Industri Air digunakan untuk kegiatan industri termasuk untuk produk dan air pendingin

5.

Penyediaan Air Untuk Pertanian / Irigasi. Air digunakan untuk mengairi tanaman (irigasi) dan binatang ternak.

6.

Pembiakan Kerang Air sungai, muara dan perairan pantai dipergunakan untuk pembiakan dan

peternakan kerang. 7.

Pelayaran


Air di jalur-jalur air dipergunakan untuk pelayaran, dan lain-lain.

2.2.

AIR BERSIH/ MINUM

2.2.1 HUBUNGAN AIR DENGAN KESEHATAN Air sangat erat kaitannya dengan kehidupan manusia, yang berarti besar sekali peranannya dengan kehidupan manusia. Air murni adalah air yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan oksigen (H2O), karena air merupakan larutan yang hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut didalamnya. Disamping itu, akibat daur hidrologi maka air juga mengandung zat-zat lainnya termasuk gas. Zat tersebut sering disebut pencemar yang ada dalam air. Oleh karena air yang berasal dari sungai tersebut tercemar oleh zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan maka air tersebut diolah terlebih dahulu sebelum dipergunakan oleh masyarakat. Beberapa hal yang menunjukkan hubungan air dengan kesehatan adalah sebagai berikut: 1)

Sebagai media dan tempat berkembang biakan serangga penular penyakit

2)

Adanya mikro organisme Phatogenik di dalam air

3)

Adanya mikroorganisme Non-Phatogenik di dalam air.

2.2.2. STANDART KUALITAS AIR BERSIH/MINUM Air merupakan suatu kebutuhan yang harus dipenuhi untuk kebutuhan sehari-hari, seperti minum, mandi, cuci dan lain-lain. Namun apabila air tersebut bau dan kotor maka air tersebut tidak memenuhi syarat untuk digunakan sebagai air minum. Air dapat


menyebabkan gangguan kesehatan terhadap pemakai air tersebut, hal ini disebabkan karena: 1.

Air mampu melarutkan bahan-bahan padat, mengobsorbsikan gas-gas dan bahan cair lainnya, sehingga semua air yang mengandung mineral dan zat-zat lain dalam larutan yang diperoleh dari udara, tanah dan bukit-bukit yang dilaluinya. Kandungan bahan dan zat ini dalam yang konsentrasi tertentu dapat menimbulkan efek gangguan kesehatan pemakai.

2.

Air merupakan faktor utama dalam penularan penyakit infeksi bakteri-bakteri usus terntentu seperti: typus, paratypus, dysentri, dan juga kolera. Dalam hubungannya dengan kebutuhan manusia akan air dan dengan memperhatikan adanya efek gangguan kesehatan yang dapat ditimbulkan karena pemakaian tersebut, maka ditetapkan standar kualitas air minum. Menurut peraturan menteri kesehatan R.I no.907/MEN/KES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, dengan pertimbangan sebagai berikut: a) Bahwa air yang memenuhi standar kesehatan mempunyai peranan yang penting dalam rangka pemeliharaan, perlindungan dan mempertinggi kesehatan masyarakat. b) Bahwa perlu adanya penyediaan atau pembagian air minum untuk umum yang memenuhi syarat-syarat kesehatan. Dari uraian tersebut diatas dapat dikatakan bahwa adanya kaitan yang erat antara

usaha dan penempatan standar kualitas air minum dengan pencegahan resiko terhadap kesehatan manusia yang dapat ditimbulkan oleh pemakaian air tersebut. Di Indonesia


terdapat

di

dalam

peraturan

pemerintah

Menteri

Kesehatan

R.I

no.907/MEN/KES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air. 2.2.3. STANDART KUALITAS FISIK AIR BERSIH/MINUM Satuan yang paling umum digunakan untuk menetapkan konsentrasi pencemar yang terdapat dalam air adalah miligram per liter (mg/l), yang sama dengan gram permeter kubik (gr/m3). Konsentrasi dapat juga dinyatakan dalam bagian per sejuta (ppm -parts per million) berdasarkan berat. Berdasarkan syarat fisik, ada lima unsur yang mempengaruhi kualitas air minum yaitu : suhu, warna, rasa, bau dan kekeruhan. Dalam hal ini kelima unsur tersebut besar sekali pengaruhnya terhadap kesehatan masyarakat yang memakainya. 1.

Suhu Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air tersebut dan dapat mempengaruhi pula reaksi kimia di dalam pengelolaan terutama apabila pada temperatur tersebut sangat tinggi. Iklim setempat, ke dalam pipa-pipa saluran air dan jenis dari sumber air akan mempengaruhi secara langsung pertumbuhan migroorganisme dan virus. Pengaruh temperatur dalam kelarutan terutama tergantung pada efek panas secara keseluruhan pada larutan tersebut. Tidak semua standar air minum mencantumkan suhu sebagai suatu parameter standar kualitas air minum. Meskipun demikian suhu dapat dimasukkan sebagai salah satu persyaratan standar kualitas air. Karena itu dapat disimpulkan suhu dipergunakan untuk: -

Menjaga penerimaan masyarakat terhadap air minum yang dibutuhkan masyarakat.


-

Menjaga derajat toksisitas dan kelarutan bahan-bahan palutan yang mungkin terdapat dalam air yang rendah mungkin.

-

Menjaga adanya temperatur air yang sedapat mungkin tidak menguntungkan bagi pertumbuhan mikroorganisme dan virus dalam air.

2.

Warna Air permukaan yang berasal dari sungai seringkali berwarna kuning kecoklatcoklatan, bahkan sangat kotor dan tidak layak digunakan sebagai air minum, maupun untuk keperluan rumah tangga lainnya, tanpa dilakukan untuk pengolahan untuk menghilangkan warna tersebut. Intensitas warna dalam air diukur dengan satuan unit warna standar, yang dihasilkan oleh 1 mg/liter platina. Intensitas warna yang ditetapkan oleh standar internasional dari WHO maupun standar nasional dari Indonesia besarnya 5-15.

3.

Bau dan Rasa Sama halnya dengan warna, bau dan rasa akan mempengaruhi dan mengurangi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut. Bau dan rasa terjadi secara bersamasama yang disebabkan oleh adanya bahan-bahan organik yang membusuk, dan persenyawaan kimia seperti phenol, yang berasal dari berbagai sumber.

4.

Kekeruhan (Turbidity) Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak pertikel bahaya yang teruspensi sehingga memberikan warna yang berlumpur dan kotor. Kekeruhan bukan merupakan sifat dari air yang membahayakan secara langsung, namun kurang memuaskan untuk penggunaan rumah tangga, indusri, tempat ibadah, dan


lain - lain. Standar yang ditetapkan untuk kekeruhan ini adalah < 5 ppm, ini dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini :

2.2.4. STANDART KUALITAS KIMIA AIR BERSIH/ MINUM Dari daftar standar kualitas air bersih dapat dilihat bahwa adanya unsur-unsur yang tercantum dalam standar kualitas kimia dari air bersih. Dalam peraturan menteri kesehatan R.I. No.907/MENKES/SK/VII/2002, tercantum dalam bermacam-macam unsur standar kualitas kimia air bersih. Beberapa diantara unsur-unsur tersebut tidak dikehendaki kehadirannya dalam air minum. Oleh karena itu zat kimia yang bersifat racun dapat merusak pemipaan dan dapat menimbulkan bau dan rasa yang mengganggu estetika. Bahan-bahan tersebut seperti : nitrit, sulfide, ammonia, dan juga Co2 agresif. Meskipun ada beberapa unsur yang bersifat racun, hal ini masih dapat ditolerir kehadirannya didalam air minum asalkan tidak melebihi konsentrasi yang ditetapkan. Unsur-unsut tersebut adalah : Phenolik, Arsen, Selenium, Chromium, Sianida, Cadmium, timbale dan Air raksa. Adapun tinjauan secara rinci terdapat setiap unsur yang tercantum persyaratan kualitas kimia air minum dibawah ini akan memberikan gambaran yang sedikit lebih jelas tentang sifat pengaruh unsur-unsur tersebut didalam air, sumber dari unsur dan akibat yang dapat ditimbulkan apabila konsentrasi adanya unsur-unsur tersebut dalam air melebihi standar yang telah ditetapkan. 1.

Derajat Keasaman (pH) pH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan basa

atau asam suatu larutan dan juga merupakan satu cara untuk menyatakan konsentrasi ion


H+. Dalam penyediaan air, pH merupakan suatu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktifitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi dan disinfeksi. Sebagai salah satu faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan kehidupan mikroorganisme dalam air, secara empiris pH optimum untuk setiap spesies harus ditentukan. Kebanyakan mikroorganisme tumbuh terbaik pada pH 6,0 - 8,0. meskipun beberapa bentuk mempunyai pH optimum rendah 2,0 (Thiobacillius thiooxidan), dan lainnya yang mempunyai pH optimum 8,5 (allcaligenes Faecalis). Untuk pH yang kurang dari 7, maka air akan bersifat asam, sedangkan pH yang lebih dari 7 bersifat basa. Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal pH ini yaitu apabila pH lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 8,5 akan dapat menyebabkan korosi pada pipa air, menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan. 2.

Jumlah Zat Padat (Total Solid) Bahan padat (solid) adalah bahan yang tertinggal sebagai residu pada penguapan

dan pengeringan pada suhu 103oC – 105oC. Dalam portable water reservoir, kebanyakan bahan padat terdapat dalam bentuk terlarut (dissolved) yang terdiri dari garaman-organik, selain gas - gas yang terlarut. Kandungan total solid pada portable water biasanya dalam kisaran antara 20 – 1000 mg/l, dan sebagai satu pedoman, kekerasan air akan meningkat dengan meningkatnya total solid. Di samping itu, pada semua bahan cair, jumlah koloid yang tidak terlarut dan bahan yang teruspensi akan meningkat sesuai derajat dari pencemaran. Mengingat bahwa


dalam beberapa hal pengolahan untuk menurunkan kandungan bahan padat ini akan dilakukan, maka U.S. Public Health Service menetapkan batas standar maksimum total solid sebesar 1000 mg/l untuk air minum. Persyaratan dari Dep.Kes.R.I untuk ini adalah 1000 mg/l. Jumlah koloid yang berlebihan memberikan pengaruh rasa yang tidak enak pada lidah, rasa mual yang disebabkan oleh natrium sulfat dan magnesium sulfat. 3.

Zat Organik. Adanya bahan-bahan organik dalam air erat kaitannya dengan terjadinya

perubahan sifat fisik dari air, terutama dengan timbulnya warna, bau, rasa, dan kekeruhan yang tidak diinginkan. Adanya zat organik dalam air dapat diketahui dengan menentukan angka permanganatnya. Walaupun KMnO4 sebagai oksidator yang dipakai tidak dapat mengoksidasi semua zat organik yang ada, namun cara ini sangat praktis dan cepat cara kerjanya. Standar kandungan bahan organik dalam air minum menurut Dep.Kes.R.I maksimum diperoleh adalah sebesar 10 mg/l. baik. WHO maupun U.S. Public Health Service tidak mencantumkan angka standar kualitas maksimum yang ditetapkan. Pengaruh terhadap kesehatan yang dapat ditimbulkan oleh penyimpangan terhadap standar ini yaitu timbulnya bau yang tidak sedap pada air minum. 4.

CO2 Agresi CO2 yang terkandung dalam air berasal dari udara dan dari hasil dekomposisi zat

organik. Permukaan air biasanya mengandung CO2 bebas kurang dari 10 mg/l, sedangkan pada dasar air konsentrsinya dapat lebih dari 10 mg/l


CO2 agresif dapat ditentukan dengan cara grafis dan analisis. Penyimpangan terhadap standar konsentrasi maksimal CO2 agresif dalam air akan menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa logam. 5.

Kesadahan Total (total hardness) Kation-kation penyebab utama dari kesadahan Ca++, Mg++, Sr++, Fe++, dan Mn++,

sedangkan anion-anion yang biasa terdapat dalam air adalah HCO3-, SO4, Cl- , NO3-. Kesadahan dalam air sebagian besar adalah berasal dari kontaknya dengan tanah dan pembentukan batuan kapur. Yang dimaksud dengan kesadahan dalam air alam adalah disebabkan oleh dua kation tersebut. Ketentuan standar dari DEP.KES.R.I untuk kesadahan pada air minum adalah 500 mg/l. Pengaruh langsung terhadap kesahatan akibat penyimpangan standar ini tidak ada, tetapi kesadahan dapat menyebabkan sabun pembersih menjadi tidak efektif kerjanya. 6.

Calcium (Ca) Calcium adalah merupakan bagian dari komponen yang menyebabkan terjadinya

kesadahan. Efek ekonomis terhadap kesehatan yang ditimbulkan oleh kesadahan yaitu timbulnya lapisan kerak pada ketel-ketel pemanas air, pada pipa-pipa dan menurunnya efektifitas dari kerja sabun. Selain itu Ca dalam air sangant diperlukan untuk kebutuhan akan unsur tersebut, yang khusus diperlukan untuk pertumbuhan tulang dan gigi. Oleh karena itu, untuk menghindari efek yang tidak diinginkan akibat dari rendah atau terlalu tingginya kadar Ca dalam air, maka Dep.Kes.R.I. menetapkan standar konsentrasi Ca sebesar 75-200 mg/l. Standar yang ditetapkan WHO Internasional adalah 75-150 mg/l. Konsentrasi Ca dalam air yang lebih rendah dari 75 mg/l dapat menyebabkan penyakit tulang rapuh,


sedangkan konsentrasi yang lebih tinggi dari 200 mg/l dapat menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa air. Untuk selanjutnya, persyaratan kualitas yang diizinkan untuk air minum dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut ini: 2.2.5. STANDART KUALITAS BAKTERIOLOGIS AIR BERSIH/ MINUM Parameter bakteriologi yang terpenting dalam air adalah kandungan koliform. Air yang memenuhi syarat untuk diminum adalah jika tidak mengandung coliform tersebut. Jika nilai BOD tinggi, keadaan seperti ini merupakan indikasi tingginya zat organik yang dapat diuraikan oleh bakteri dalam air. Biological Oxygen Demand (BOD) adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikro organisme untuk menguraikan bahan-bahan organikyang ada dalam diperairan secara biologis. COD (chemical oxygen demand) juga merupakan harga yang menunjukkan banyaknya oksigen yang dibutuhkan mikro organisme untuk menguraikan bahan-bahan organik. Semakin tercemarnya air harga COD dan BOD semakin tinggi. Sebaliknya, bila nilai COD dan BOD rendah maka indekasi kandungan zat organik dalam air rendah. Jadi jika pada pemeriksaan air minum tersebut tidak terdapat bakteri E.coli maka air dapat digunakan sebagai air bersih. Standar dari KepMenKes adalah tidak terdapatnya jumlah koliform tinja dan total koliform dalam 100 ml air. Dari aspek kualitas, air baku yang bersumber dari air permukaan, seperti air sungai atau danau mempunyai kecenderungan untuk berubah secara cepat. Oleh karena adanya berbagai pencemar di dalam air sungai, maka pengolahan air sungai memerlukan proses pengolahan yang lebih kompleks dibandingkan air tanah.


Untuk melindungi kesehatan masyarakat dan mengamankan penyediaan air minum yang memenuhi syarat kesehatan bagi masyarakat, Organisasi Kesehatan Dunia WHO dan Departemen Kesehatan RI telah memberlakukan serangkaian standar kualitas air minum yang direkomendasikan dan wajib ditaati, yakni Peraturan WHO tahun 1988 dan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416 Tahun 1990. Secara umum ada 4 aspek yang digunakan dalam standar kualitas air minum, yakni : 5. Aspek fisika 6. Aspek Kimia 7. Aspek Mikrobiologi 8. Aspek Radio Aktif Untuk lebih jelasnya standar kualitas air bersih dan air minum yang dapat dikonsumsi oleh masyarakat sesuai dengan Peraturan WHO tahun 1988 dan Permenkes RI No. 416 tahun 1990 dapat dilihat pada table 1.1 berikut :


Tabel 2.1. BAKU MUTU KUALITAS AIR BERSIH NO.

URAIAN

SATUAN

KADAR MAKSIMUM

mg/L skala NTU °C skala TCU

1.5 25 ±3°C 50

1 2 3 4 5 6

A. FISIKA Bau TDS Kekeruhan Rasa Suhu Warna

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

B. KIMIA B.1.KIMIAANORGANIK Air Raksa (Hg) Arsen (As) Besi (Fe) Fluorida (F) Kadmium (Cd) Kesadahan (CaCO3) Klorida (Cl) Kromium (Cr6+) Mangan (Mn) Nitrat (N) Nitrit (N) pH Selenium (Se) Seng (Zu) Sianida (CN) Sulfat (SO4) Timbal (Pb)

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0,001 0,05 1,0 1,5 0,005 500 600 0,05 0,1 10 1,0 6,5-9,0 0,01 15 0,1 400 0,05

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

B.2. KIMIA ORGANIK Aldrin dan dieldrin Benzene Benzo (a) pyrene Chlordane (total isomer) Chloroform 1,4-Dichloroethane DDT Detergen 1,2-Dichloroethane 1,1-Dichloroethane Heptachlor dan Heptachlor Epoxide Hexachlorobenzene Gamma-HCl (Lindane) Methaxychlor Pentachlorophenol Pesticida total 2,4,6-Trichlorophenol Zat organik (KmnO4)

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0,0007 0,01 0,00001 0,007 0,03 0,00010 0,03 0,5 0,01 0,0003 0,003 0,00001 0,004 0,10 0,01 0,30 0,01 10

1 2

B.3. MIKROBIOLOGIK Koliform Tinja Total Koliform

100 mL 100mL

30 10

B.4. RADIOAKTIVITAS 1 Aktivitas Alpha Bq/L 0,1 2 Aktivitas Beta Bq/L 1,0 SUMBER : Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal 3 September 1990 LAMPIRAN-II Hendri Yatno : Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan, 2010.

KETERANGAN Tidak berbau Tidak berasa

Valensi 6+

Bukan air perpipaan Air perpipaan

KETERANGAN : mg = miligram mL = mililiter L = liter Bq = Bequerel NTU = Nephelometric Turbidity Units TCU = True Colours Units 1°G = 17,86 mg/L CaCO3 Logam berat merupakan logam terlarut Tabel 2.2. BAKU MUTU KUALITAS AIR MINUM NO.

URAIAN

KADAR

KADAR MAKSIMUM

MAKSIMUM

YANG DIANJURKAN

mg/L skala NTU °C skala TCU

1 25 ±3°C 15

1 5 3OC 5

SATUAN

1 2 3 4 5 6

A. FISIKA Bau TDS Kekeruhan Rasa Suhu Warna

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

B. KIMIA I. KIMIA ANORGANIK Air Raksa (Hg) Aluminium (Al) Arsen (As) Barium (Ba) Besi (Fe) Fluorida (F) Kadmium (Cd) Kesadahan (CaCO3) Klorida (Cl) Kromium (Cr6+) Mangan (Mn) Natrium (Na) Nitrat (N) Nitrit (N) Perak (ag) pH Selenium (Se) Seng (Zu) Sianida (CN) Sulfat (SO4) Sulfida (H2S) Tembaga (Cu) Timbal (Pb)

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0,001 0,2 0,05 1,0 0,3 1,0 0,005 500 250 0,05 0,1 200 10 10 0,05 6,5-8,5 0,01 5,0 0,1 400 0,05 1,0 0,05

0,001 0.2 0.01 0.7 0.3 1.0 0.003 500 250 0.05 0.1 200 5 3 0.05 6,5-8,5 0.01 3 0.07 250 0.05 1 0.01

1 2 3 4 5 6

II. KIMIA ORGANIK Aldrin dan dieldrin Benzene Benzo (a) pyrene Chlordane (total isomer) Chloroform 2,4-Dichloroethane

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0,0007 0,01 0,00001 0,0003 0,03 0,10

-


KETERANGAN

Tidak berbau

Tidak berasa

Valensi 6+

7 8 9 10 11

DDT Detergen 1,2-Dichloroethane 1,1-Dichloroethane Heptachlor

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

0,03 0,05 0,01 0,0003 0,003

-

Tabel 2.2.BAKU MUTU KUALITAS AIR MINUM (lanjutan) NO.

URAIAN

SATUAN

KADAR MAKSIMUM

KADAR MAKSIMUM KETERANGAN DIANJURKAN

12

Hexachlorobenzene

mg/L

0,00001

13

Gamma-HCl (Lindane)

mg/L

0,004

-

14

Methaxychlor

mg/L

0,03

-

15

Pentachlorophenol

mg/L

0,01

-

16

Pesticida total

mg/L

0,10

-

17

2,4,6-Trichlorophenol

mg/L

0,01

-

c. MIKROBIOLOGIK

-

1

Koliform Tinja

100 mL

0

-

2

Total Koliform

100mL

0

-

d. RADIOAKTIVITAS

-

1

Aktivitas Alpha

Bq/L

0,1

-

2

Aktivitas Beta

Bq/L

1,0

-

SUMBE R : Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal 3 September 1990 LAMPIRAN-II

KETERANGAN : mg = miligram mL = mililiter L = liter Bq = Bequerel NTU = Nephelometric Turbidity Units TCU = True Colours Units 1°G = 17,86 mg/L CaCO3 Logam berat merupakan logam terlarut 2.3

SISTEM PENGOLAHAN AIR BERSIH Air baku yang berasal dari sumbernya yaitu air hujan, air dalam tanah atau air

permukaan mempunyai kekeruhan yang berubah-ubah dan dapat tercemar oleh zat-zat kimia dan organisme penyebab penyakit.oleh karena itudiperlukan suatu pengolahan untuk menghilangkan kekeruhan, zat-zat kimia dan organisme tersebut sehingga mamanuhi persyaratan air minum. Hendri Yatno : Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan, 2010.

Berikut adalah dua contoh skema pengolahan air: 1.

CARA PERTAMA AIR BAKU

BAK PENGENDAPAN

Lancar Transisi Pengendap

AIR MINUM

DESINFECTANT

Cara pertama digunakan untuk sumber air minum yang kadar kekeruhannya rendah (turbidity ≤50 mg/l) dan digunakan saringan pasir lambat agar penyaringan lebih terjamin. 2.

CARA KEDUA AIR BAKU

BAK PENGENDAPAN PENDAHULUAN

PENYARINGAN

DESINFEKSI

KOAGULASI FLOKULASI SENDIMENTASI

AIR MINUM

Cara kedua digunakan untuk sumber air minum yang kadar kekeruhannya tinggi (turbidity ≥50 mg/l) dan memerlukan penambahan zat kimia untuk mendapatkan proses pengendapan yang lebih cepat dan lebih sempurna, sehingga umumnya digunakan saringan pasir cepat. Sistem pengolahan kedua ini dikenal dengan sistem pengolahan air minum lengkap. Unit instalasi pengolahan air baku dengan sistem ini terdiri dari: a. bak pengendapan b. penjernihan


c. saringan d. desinfeksi Untuk lebih rincinya akan dijelaskan di bab IV.

BAB III GAMBARAN UMUM


3.1

Gambaran Umum Kota Perbaungan

3.1.1 Orientasi Wilayah Kota Perbaungan mempunyai luas 14,58 Km2 (1.458 Ha) yang terdiri dari 2 desa dan 4 kelurahan dengan Ibukota Desa terletak di Kelurahan Simpang Tiga Pekan. Lihat Peta 3.1. Batas-batas wilayah perencanaan adalah sebagai berikut :  Sebelah Utara

: Kecamatan Pantai Cermin Kab. Serdang Bedagai

 Sebelah Timur

: Desa Pematang Sijonam Kecamatan Perbaungan

 Sebelah Barat

: Desa Melati I Kecamatan Perbaungan

 Sebelah Selatan

: Kecamatan Pagar Merbau Kab. Deli Serdang

3.1.2 Rona Fisik 1

Topografi

Kota Perbaungan berada disepanjang jalur Jalan Lintas Nasional. Pada umumnya Kota Perbaungan memiliki ketinggian 11 s/d 13 meter dari permukaan laut. Berdasarkan keadaan lerengnya Kota Perbaungan relatif datar dengan kemiringan lereng berkisar antara 0 – 8 %. Dengan demikian maka seluruh wilayah perencanaan dapat dikembangkan untuk kegiatan perkotaan. Namun yang perlu diperhatikan adalah bagaimana cara membuat sistem drainase perkotaan yang baik, karena daerah yang relatif datar biasanya rawan akan banjir dan genangan air.

2

Klimatologi


Kota Perbaungan memliki iklim tropis dengan suhu 32oC. Kelembaban udara per bulan berkisar antara 78-87%. Curah hujan bervariasi dari 30 mm sampai dengan 340 mm per bulan, dengan rata-rata 116,5 mm per bulan dengan priodik tertinggi terjadi pada bulan September-Desember. Hari hujan per bulan berkisar antara 8-26 hari dengan periode hari hujan yang besar pada bulan September-Desember.


Gambar 3.1 Peta Administration Kota Perbaungan


3

Hidrologi Secara umum keadaan hidrologi Kota Perbaungan terbagi atas tiga jenis yaitu:

1. Air Tanah Sumber air tanah yang ada, saat ini berasal dari air tanah dangkal dan dari air tanah dalam yang dimanfaatkan penduduk sebagai sumber air bersih rumah tangga. 2. Air Permukaan Air permukaan yang ada di wilayah perencanaan pada umumnya adalah berupa sungai dan kolam/rawa. Air permukaan ini tidak dimanfaatkan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan seharihari, seperti mencuci pakaian dan mandi karena kualitasnya tidak baik. Salah satu manfaat yang cukup signifikan dari keberadaan air permukaan ini adalah untuk mendukung kegiatan pertanian, terutama pertanian lahan basah (persawahan) dan perikanan air tawar/ kolam. 3. Sungai Adapun sungai yang terdapat di sekitar Kota Perbaungan hanya Sungai Ular saja dan beberapa anak-anak sungai lainnya. Sehingga air sungai yang ada didaerah tersebut juga dimanfaatkan oleh masyarakat setempat untuk mencuci pakaian dan mandi.


4

Penggunaan Lahan Penggunaan lahan di wilayah perencanaan pada saat ini terdiri dari permukiman, persawahan, perkebunan, ladang/tegal dan lain-lainnya yang luasan masingmasing peruntukan tertera pada tabel dibawah ini. Dari data yang didapat dilihat bahwa luas penggunaan

lahan yang menonjol adalah untuk kegiatan perumahan/lainnya, yaitu 547 Ha, sedangkan untuk kegiatan perkebunan besar merupakan penggunaan lahan terkecil adalah 120 Ha. Dimana penggunaan lahan di persawahan terdiri dari tanah sawah dan tanah kering seluas 656 Ha. Sedangkan untuk ladang/tegalan yaitu berkisar 135 Ha. Jadi jumlah penggunaan lahan keseluruhannya adalah sebesar 1.458 Ha yang tersebar di semua desa/kelurahan Kota Perbaungan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel III.1. Tabel III.1 Jenis Penggunaan dan Luas Lahan di Wilayah Perencanaan Tahun 2006 No

Desa/ Kelurahan

1 Batang Terap 2 Cintaman Jernih 3 Kota Galuh 4 Melati I 5 Simpang Tiga Pekan 6 Tualang Total

Luas Pengunaan Lahan (Ha) Ladang/Perkebunan Perkebunan Perumahan/ Sawah Jumlah Rakyat Besar Lainnya 103 120 77 300 161

8

-

141

310

96 117

12 38

-

57 68

165 223

56

18

-

152

226

123 656

59 135

120

52 547

234 1.458

Sumber : Kecamatan Perbaungan Dalam Angka Tahun 2007


3.1.3 Rona Sosial Kependudukan 1

Jumlah dan Kepadatan Penduduk

Berdasarkan data kependudukan tahun 2008, penduduk Kota Perbaungan saat ini diperkirakan telah mencapai 24.831 jiwa dengan kepadatan penduduk 1703,08 Jiwa/Km2. Sehingga dengan jumlah penduduk yang mengalami perubahan tersebut maka tingkat kepadatan yang ada di Kota Perbaungan menjadi 1703,08 jiwa/Km2. Lihat Tabel III.2. Tabel III.2 Jumlah dan Kepadatan Penduduk Di Kota Perbaungan Tahun 2008 No 1 2 3 4 5 6

Desa/Kelurahan Batang Terap Citaman Jernih Kota Galuh Melati I Simpang Tiga Pekan Tualang Jumlah

Luas (Km)2 1,97 1,62 3,00 1,17 1,78 5,04 14,58

Jumlah Penduduk (Jiwa) 3.449 7.364 3.367 1.511 12.680 7.872 24.831

Kepadatan (Jiwa/Km2) 1750,76 4545,68 1122,33 1291,45 7123,60 1561,90 1703,08

Sumber : Profil Kecamatan Tahun 2008

Berdasarkan tabel di atas, jumlah penduduk yang terbesar terdapat di Kelurahan Simpang Tiga Pekan yaitu berkisar 12.680 jiwa dengan tingkat kepadatan 7123,60 jiwa/Km2, hal tersebut dikarenakan Kelurahan Simpang Tiga Pekan merupakan Ibukota Desa yang memiliki kepadatan yang tinggi. Sedangkan jumlah penduduk yang terkecil terdapat di Kelurahan Melati I dengan jumlah 1.511 jiwa dan tingkat kepadatan 1291,45 jiwa/Km2.


2

Komposisi Penduduk Berdasarkan Usia dan Jenis Kelamin

Komposisi penduduk berdasarkan jenis kelamin antara laki-laki dan perempuan di 6 Desa/Kelurahan yang ada di Kota Perbaungan dapat dilihat pada Tabel III. 3 dibawah ini. Jumlah penduduk menurut jenis kelamin yang terbesar terdapat di Kelurahan Simpang Tiga Pekan (laki-laki = 6.131 jiwa, perempuan = 6.549 jiwa), sedangkan jumlah yang terkecil terdapat di Kelurahan Melati I (laki-laki = 743 jiwa, perempuan = 768 jiwa). Jumlah

laki-laki

yang

lebih

besar

sebenarnya

mempengaruhi

tingkat

ketergantungan menjadi lebih kecil dan produktifitas lebih tinggi, tetapi hal ini tidak tergambarkan di lokasi perencanaan. Hal ini mungkin dipengaruhi oleh tingkat pendidikan, keahlian/keterampilan, kepemilikan lahan, kultur, atau bahkan kelemahan pembinaan masyarakat. Tabel III.3 Jumlah Penduduk Menurut Jenis Kelamin Di Kota Perbaungan Tahun 2008 No 1 2 3 4 5 6


Laki-laki 1.637 3.586 1.675 743 6.131 3.747 759.776

Perempuan 1.812 3.778 1.690 768 6.549 4.125 785.954

Sumber : Profil Kecamatan Tahun 2008


Jumlah 3.449 7.364 3.367 1.511 12.680 7.872 36.243

3.1.4 Rona Sarana 1

Sarana Pendidikan Ketersediaan sarana pendidikan pada tahun 2007 di seluruh

tingkatan

masih

dalam

kategori

belum

memadai, walaupun penilaian awal ini perlu dicermati untuk tiap sekolahnya dengan jumlah TK 8 unit, SD 21 unit, SLTP 8 unit, dan SLTA 11 unit. Lihat Tabel III..4 Tabel III. 4 Banyaknya Sarana Pendidikan Di Kota Perbaungan Tahun 2006 No 1 2 3 4 5 6


TK 1 1 2 3 1 8

SD 3 3 2 1 9 3 21

SLTP 1 3 4 8

SLTA 4 2 4 1 11


2

Sarana Kesehatan Dalam fasilitas kesehatan di Kota Perbaungan pada tahun 2007 terdapat 4 unit rumah sakit, 2 unit poliklinik, puskesmas sama sekali tidak ada, dan 1 puksesmas pembantu. Artinya dengan sebaran yang belum

mencukupi

pelayanan

keseluruhan

desa/kleurahan yang ada di Kota Perbaungan, maka perlu adanya penambahan sarana kesehatan demi menunjang kesehatan masyarakat. Lihat Tabel III. 5 dibawah ini.


Tabel III. 5 Banyaknya Sarana Kesehatan Di Kota Perbaungan Tahun 2006 No 1 2 3 4 5 6


RS 4 4

Puskesmas -

Pus. Pembantu

BPU 1 1

R. Bersalin

1 2 1 4

1 2 1 4

Poliklinik 1 1 2


3

Sarana Peribadatan Sebagaimana dikemukakan dalam bagian kependudukan terdahulu, bahwa

penduduk Kota Perbaungan bercirikan plural dan majemuk, baik dari suku maupun agama. Hal ini berimplikasi pada cerminan keberadaan fasilitas peribadatan di setiap desa/kelurahan. Beberapa desa/kelurahan merupakan permukiman mayoritas muslim dan ada beberapa desa ada yang memiliki mayoritas penduduk Kristiani, Budha, dan Hindu. Jadi jumlah fasilitas peribadatan yang ada di Kota Perbaungan adalah mesjid 15 unit, langgar/surau 26 unit, gereja 7 unit, dan vihara 7 unit. Lihat Tabel III.6.


Tabel III.6 Banyaknya Sarana Peribadatan Di Kota Perbaungan Tahun 2006 No 1 2 3 4 5 6


Mesjid 3 2 1 5 4 15

Langgar/ Surau 1 5 3 4 4 9 26

Gereja

Pura 2 1 1 3 7

Vihara -

1 2 2 2 7


3.1.5 Rona Prasarana 1

Prasarana Jaringan Air Bersih Pengelolaan air bersih di Kota Perbaungan saat ini ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam. Karena

Kabupaten

Serdang

Bedagai

merupakan

pemekaran dari Kabupaten Deli Serdang, maka penanganan air bersih saat ini masih ditangani oleh PDAM Tirtanadi Cabang Lubuk Pakam dan belum ada pemisahan penanganan pelayanan air bersih sampai saat ini. Wilayah yang telah mendapat pelayanan air bersih saat ini baru disekitar pusat kota yaitu Kelurahan Simpang Tiga Pekan. Dan di wilayah perencanaan masih adanya tempat bak penampungan-penampungan (resevoir) air bersih dari PDAM yang digunakan masyarakat tetapi sudah tidak dipakai lagi karena sudah rusak.


Gambar 3.2 Peta Rencana Jaringan Air Bersih


BAB IV PENGOLAHAN AIR BERSIH 4.1.

UMUM Pengolahan air bersih ialah unit Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel padat tersuspensi dan koloidal dalam kandungan air baku sehingga menghasilkan air bersih yang layak untuk dikonsumsi. Dari data yang didapat, kualitas air yang akan diolah adalah sebagai berikut: Tabel 4.1. Karakteristik Kualitas Air Baku Parameter Satuan Warna pt-CO Kekeruhan mg/l SiO2 Kesadahan mg/l sbg CaCO3 Alkalinitas mg/l sbg CaCO3 NH4 mg/l PH Besi mg/l Mangan mg/l Zat Organik mg/l KMnO4 Caliform MPN/100ml NO3 mg/l NO2 mg/l Sumber:Dinas PU serdang bedagai

kualitas Air Baku 40 200 60 55 0.4 7.5 0.7 0.1 9 8 12 1

Baku Mutu Air Minum 15 5 500 0 6.5-8.5 0.3 0.1 0 0 10 0.1

Dapat dilihat dari tabel diatas bahwa kualitas air baku sangat jauh dari standart baku mutu air minum yang dianjurkan. Air sungai yang belum diproses tingkat kekeruhannya agak tinggi, kekeruhan akan mengurangi kejernihan air yang disebabkan oleh pencemar-pencemar yang ada di dalam air yang disebabkan oleh lempung, lanau partikel-partikel tanah dan pencemar-pencemar koloid

37

lainnya. Maka dari itu air baku yang berasal dari sungai tersebut perlu diolah agar layak untuk dikonsumsikan sebagai air bersih. 4.2.

PRINSIP PENGOLAHAN Partikel-partikel padat tersuspensi dan koloidal atau pseudokoloidal dalam air baku yang secara alami sulit mengendap akan diubah menjadi partikel-partikel yang lebih besar yang disebut floc yang memiliki berat jenis yang lebih berat dan ukuran partikel yang lebih besar sehingga lebih mudah dipisahkan dari air dan mengendap.

4.2.1. PENGOLAHAN TAHAP PERTAMA Pengolahan tahap pertama meliputi 3 tahap, yaitu klorinasi awal, koagulasi dan flokulasi. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan partikel-partikel padat tersuspensi dan koloidal yang terkandung dalam air. A.

PRA SEDIMENTASI Air baku yang berasal dari intake dialirkan dengan dipompa ke bak prasedimentasi . Bak sedimentasi bentuk persegi panjang, didisain untuk meningkatkan waktu detensi partikel untuk mengendapkan dibak Prasedimentasi

diskrit.

mengapung (scum)

Cara

yang

pembersihan

masuk ke bak

partikel-partikel

yang

Prasedimentasi dengan

menggunakan alat khusus (jala) agar tidak terbawa ke outlet yang akan dihisap oleh Raw Water Pump (RWP). Untuk mengetahui seberapa tinggi endapan lumpur pada prasedimentasi dapat dilakukan dengan pengamatan secara visual oleh operator. B.

KOAGULASI

38

Koagulasi dilakukan untuk menstabilkan pertikel-partikel padat yang secara alamiah sulit diendapkan akibat dari muatan listrik yang terdapat pada permukaan partikel sehingga dapat menghambat partikel-parikel tersebut untuk bergabung. Bahan kimia yang digunakan untuk koagulasi adalah aluminium sulfat/Tawas. Jumlah yang digunakan disesuaikan dengan kondisi air yang akan diolah. Parameter yang mempengaruhi proses koagulasi ialah: •

Kandungan partikel koloidal dalam air terutama partikel yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

•

Zat-zat organik dalam air.

•

ph air

•

Intensitas pengadukan

•

Karakteristik koagulan, dosis dan konsentrasi

Pada unit proses ini diperlukan pengadukan dengan putaran tinggi untuk mendispersikan koagulan secara merata didalam air baku. Pengadukan dapat dilakukan secara hidrolis, mekanis maupun pneumatis. Secara umum koagulasi berpungsi untuk: •

Mengurangi kekeruhan akibat adanya partikel koloid anorganik maupun organik

•

Mengurangi warna akibat oleh partikel koloid di dalam air

•

Mengurangi bakteri-bakteri patogen, alga dan organisme plankton yang lain

•

Mengurangi rasa dan bau akibat partikel koloid dalam air.

39

Dosis bahan kimia ditentukan pada saat proses awal dan selanjutnya diatur selama pengoperasian IPA merupakan penyesuaian dari hasil Zart-test air baku. Alumunium sulfat merupakan golongan garam dari asam kuat akan menurunkan pH air sehingga mengubah air menjadi lebih agresif dan terpisah dengan zat-zat tersuspensi terlarut tersebut. Sedangkan untuk netralisasi pH dilakukan pada pipa outlet filter bertekanan (Sand Filter) dengan menggunakan bahan kimia soda ash (Sodium Carbonate). Bahan-bahan koagulasi yang biasa digunakan dalam pengolahan air adalah: A. Garam yang gugusannya aluminium sulfat seperti: Aluminium Sulfat

Al2(SO4)3.18H2O

Ammonia Alum

Al2(SO4)3.(NH4)2SO4.24H2O

Potash Alum

Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O

Sodium Aluminate

Na Al O2

B. Garam yang Gugusannya Besi seperti:

C.

Ferri Sulfat

Fe2(SO4)3

Ferrous Sulfat

FeSO4.7H2O

Ferri Clorida

Fe Cl3

FLOKULASI Flokulasi bertujuan untuk meningkatkan volume dan kohesi dari floc yang telah terbentuk pada proses koagulasi. Flokulasi dilakukan secara homogen, perlahan, dengan teknik pencampuran secara mekanis untuk meningkatkan kesempatan pembentukan floc.

40

Floc yang terjadi memiliki berat jenis yang lebih ringan sehingga dengan kecepatan aliran pada tangki pengendapan (tangki Clarifer) akan mengakibatkan

floc

tersebut

terbawa

kedalam

filter

dan

dapat

mengakibatkan Clogging pada filter. Untuk itu digunakan bahan kimia khusus jenis polymer yang digolongkan sebagai flocculant. Tangki flokulasi,

system pencampuran

bahan,

dan

peralatan

pendukung

direncanakan dengan memperhatikan faktor-faktor berikut: •

Kondisi daerah pengisian (seperti endapan di dasar).

•

Efisiensi energi yang terbuang dengan memanfaat jenis aliran turbulensi.

•

Mencegah terjadinya jalur Preferensial antara tekanan masuk dan tekanan keluar tangki.

4.2.2. PENGOLAHAN TAHAP KEDUA : Pengendapan dan Penjernihan. Pengendapan adalah pemisahan antara air dan floc yang telah terbentuk sebelumnya. Perpindahan aliran air antara daerah flokulasi dengan daerah pengendapan dilakukan pada ruang pengisian yang terdapat di bawah pelat lamellar (Lamellar Modules). Pengendapan dilakukan pada pelat lamellar yang diletakkan miring dengan penampang berbentuk persegi delapan sehingga memungkinkan pengurangan luas daerah struktur. Endapan yang terbentuk dari proses ini tersimpan di bagian bawah tangki pengendapan dan dibuang ke saluran pembuangan dengan jangka waktu tertentu yang sudah diatur terlebih dahulu. Air yang sudah dijernihkan dikumpulkan

41

pada suatu saluran pengumpul (Over flow Weirs) dan dialirkan ke tangki penjernihan.

A.

UKURAN PARTIKEL DAN KECEPATAN PENGENDAPAN Secara sederhana yang dimaksud sendimentasi adalah proses keluarnya zat padat yang terdapat dalam air dan seterusnya akan mengendap akibat gaya beratnya sendirisecara cepat dan tepat dalam waktu yang ditentukan. Secara umum pengendapan sendimen air baku tergantung dari sifat alami dari sumber air dan keadaan aliran yang mungkin terjadi. Dalam hal ini biasanya air baku membawa partikel-partikel suspensi yang tidak tentu seperti Lumpur, tanah liat, pasir dan zat-zat organic yang susah dipisahkan dari air. Tujuan utama sendimentasi pada pengolahan air bersih adalah melewatkan air dari bak dengan kecepatan rendah tanpa kandungan partikel sendimen. Partikel tersebut akan turun akibat gaya berat dan bergantung juga kepeda: a.

Kecepatan arus horizontal dari air

b.

Ukuran dari partikel

c.

Berat jenis dari partikel

d.

Bentuk dari partikel

e.

Viskositas

Hubungan antara ukuran partikel dengan kecepatan mengendap dari partikel tersebut dapat dilihat pada gambar 4.1.

42

Gambar 4.1.Kecepatan pengendapan dalam air Tanah liat mempunyai diameter 10-9 m – 10-6 m umumnya susah dipisahkan dari air dengan proses sendimentasi yang sederhana, tetapi selanjutnya proses pengolahan dapat dilakukan dengan proses yang lebih lengkap. B.

KECEPATAN MAKSIMUM UNTUK MENCEGAH PARTIKEL TERANGKAT Salah satu hal yang terpenting dalam proses pengendapan adalah mencegah agar partikel tersebut tidak akan melayang atau terangkat oleh karena kecepatan aliran air sebelum dan sesudah pengendapan.

43

Maka kecepatan aliran pada saluran dibatasi sebagai start awal proses pengolahan air. adapun rumus untuk hal tersebut diatas adalah:

8 ρg (s − 1)d ……………………………….……..…Ernest W. Steel f

Va =

Dimana: Va =

kecepatan air (m/det)

d

=

diameter partikel (mm)

f

=

factor gesekan

g

=

percepatan grafitasi = 9,81 m/det

S =

Berat jenis partikel

P =

0,1 untuk pengendapan pasir 0,04 untuk proses pengolahan yang menghendaki flocfloc dari material.

Dalam proses pengendapan partikel dianggap berlangsung secara ideal dengan pengertian: 1.

arus mempunyai kecepatan yang sama diseluruh bagian bak pengendapan, sehingga partikel mempunyai waktu pengendapan yang sama.

2.

partikel dianggap merata (homogen)

3.

sesudah mencapai dasar bak, partikel tidak bergerak. Misalkan panjang tangki L, kedalaman air d, lebar tangki b, dan debit

yang masuk sama dengan debit yang keluar (Qinlet = Qoutlet), seperti gambar berikut:

44

t = (L.b.d)/Q

d/V < L.b.d/Q

misalkan suatu partikel bergerak dalam tangki dengan kecepatan V, maka: kecepatan aliran horizontal

=

waktu aliran horizontal

=

Q d .b L (Q / db)

waktu yang dibutuhkan untuk mencapai dasar bak

=

d V

maka agar supaya partikel mencapai dasar bak dan tidak keluar dari tangki, maka waktu untuk mencapai dasar bak harus sama dengan waktu dari aliran horizontal. Jadi Dimana:

d Lbd = v Q

====

V=

Q lb

luas tangki A = L x b

4.2.3. PENGOLAHAN TAHAP KETIGA : Filtrasi Filtrasi dimaksudkan untuk menyaring zat padat tersuspensi yang tertinggal dalam air jernih (Clarified water). Penyaringan dilakukan pada tangki vertikal bertekanan yang berisi media penyaring yang di tempatkan di atas lantai penyaring yang telah dilengkapi dengan susunan lubang Nozzle. Zat padat tersuspensi yang tersisa secara perlahan akan menutup ruang antar butiran pasir. Proses ini disebut dengan Clogging. Bila Clogging meningkat maka kerugian tekan (Head loss) akan meningkat sehingga mempengaruhi aliran

45

air pada media penyaring. Untuk itu diperlukan pencucian media penyaring setelah Clogging mencapai tingkat ukuran tertentu. Selama proses pencucian (Backwash), Instalasi masih tetap beroperasi walaupun hanya satu filter. Pencucian dilakukan dengan menggunakan air hasil penyaringan dari filter yang beroperasi dan di kombinasikan dengan udara bertekanan. Proses ini dilakukan secara berurutan untuk satu persatu filter. Kombinasi pencucian dengan air dan udara memberikan keuntungan : •

Pembersihan media penyaring yang menyeluruh dan mengurangi risiko clogging yang terlalu dalam.

•

Waktu pencucian yang singkat (kira-kira 20 menit)

•

Tidak memerlukan tangki dan pompa air pembersih secara khusus.

Debit air yang digunakan untuk proses pencucian filter disarankan relatif kecil dengan tujuan: •

Pengoprasian yang relatif lebih mudah.

•

Pengoperasian yang relatif lebih aman.

•

Air pencucian yang terbuang tidak banyak.

•

Air bersih yang diperlukan untuk pencucian tidak terlalu banyak.

Menurut kecepatan system penyaringan air dan susunan media penyaringan, maka penyaringan dibagi menjadi 2 jenis yaitu: 1.

saringan pasir lambat (slow sand filter)

2.

saringan pasir cepat (rapid grafity sand filter)

4.2.4. PENGOLAHAN TAHAP KEEMPAT : Desinfeksi Proses klorinasi akhir disebut juga dengan proses Desinfeksi yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme di dalam air yang masih terdapat dalam air 46

ketika proses filtrasi. Meskipun air sudah melalui berbagai proses pengolahan sebelumnya dan kelihatan bersih, namun masih sering terkontaminasi dengan mikroba yang membahayakan kesehatan manusia sehingga diperlukan desinfektan dalam jumlah minimum yang diinjeksikan ke dalam jaringan distribusi. Jenis desinfektan yang umum digunakan adalah Kaporit /Hypho Chlorite.

4.2.5. PENGUKURAN PARAMETER Pada jalur pipa masuk dan keluar instalasi masing-masing di pasang flowmeter untuk mengukur debit air.

47

FILTER No. 1

V10 DN100

V14 DN40

FLOCCULATOR - SETTLING TANK

V11 DN100

M01

M

F02 DN100 V07

FM01

PDE

OVERFLOW

V01 DN100

V19

V05

PRA SEDIMENTASI FROM RAW WATER PUMPING

V18

DN100

DN100

CWP

V08

DN100 V06

V13

DN100 V09 DN100

DN100

TO TW RESERVOIR / CONSUMENT

Q = 40 M3/H H = 15 M

CWP DN100

FILTER No. 2

V12 DN100

Q = 40 M3/H H = 15 M V02

V03

V04

DN40

V15 DN40

Gambar 4.2 Proses Pengolahan Air Bersih

47

4.2.6. RINCIAN UNIT PENGOLAHAN AIR Rincian dan alur proses unit pengolahan air diperlihatkan pada gambar 4.2

AIR

BAHAN KIMIA

Intake Air Baku Injeksi

Koagulant (Alum Sulfat/Tawas)

Prasedimentasi

Flokulasi

Pengendapan

Filtrasi

Injeksi

Desinfeksi (Kaporit) (Chlorine)

Netralisasi (Soda Ash)

Air Bersih

Gambar 4.3. Diagram alir unit proses pengolahan air bersih

4.2.7. BAGIAN PENJERNIHAN

54

Bagian penjernihan air baku adalah kontruksi baja meliputi unit-unit proses flokulator, settling, dan clarified yang dikemas menjadi satu kesatuan seperti diperlihatkan pada gambar 4.3.

Clarified

Settling Flokulator

Gambar 4.4. Susunan unit bagian penjernihan dan arah aliran proses

A.

Flokulator. Bagian dari kontruksi penjernihan air baku yang berfungsi sebagai tempat terjadinya proses flokulasi

B.

Tangki Pengedapan (Settling Tank). Setelah melalui flokulator selanjutnya air diolah dalam tangki pengedapan,

C.

Tangki Penampungan Air Jernih (Clarified Water Tank). Air yang sudah dijernihkan dari tangki pengendapan disimpan di dalam tangki penyimpanan sementara sebelum diteruskan ke proses filtrasi.

D.

Pompa Air Jernih(Clarified Water Pump). Air yang sudah dijernihkan akan dipompakan kedalam proses filtrasi

4.2.8.

SISTEM PENCAMPURAN BAHAN KIMIA 55

Untuk memperoleh pencampuran yang merata antara air baku dengan bahan kimia ada beberapa cara yang dilakukan yaitu: A.

Sistem Pencampuran Alamiah Sistem pencampuran alamiah dibagi atas:

B.

a.

pipa bazin Pencampur

b.

Sistem Pencampur Horizontal

c.

Sistem Pencampur Vertikal

Sistem Pencampuran Mekanis Sistem pencampuran mekanis dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: a. sistem pencampur dengan propeler b. sistem pencampur dengan paddle c. sistem pencampur dengan impelar atau turbin

Ketiga sistem ini

telah dipergunakan secara meluas dalam sistem

pengolahan air bersih. Dalam beberapa persoalan tertentu, sistem pencampuran imperal atau turbin dengan menggunakan pipa sehingga tidak mempergunakan bak pencampur. Fungsi dari flash mixing untuk memancarkan bahan koagulan pada air, sehingga terdapat kontak yang sempurna dalam proses pembubuhan dan pembentukan floc tidak terjadi pada flash mixing untuk menjaga penyumbatan.. 1.

UNIT DOSING DAN PERSIAPAN TAWAS (Aluminium Sulfat). Zat kimia yang digunakan untuk mendestabilisasi koloid dan partikel tersuspensi adalah aluminium sulfat yang berfungsi sebagai koagulan. Sebelum dimasukkan kedalam proses koagulasi, koagulan yang digunakan diencerkan terlebih dahulu agar koagulan dapat 56

bekerja secara lebih merata dalam air baku dan lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam air. Dosis Alumunium Sulfat yang digunakan , C alum = 12 mg / l dengan berat jenis Alumunium Sulfat

=

2,71 kg / l.

4.3.

METODE ANALISA PROYEKSI PENDUDUK Analisa proyeksi penduduk bertujuan untuk mengetahui jumlah penduduk pada wilayah kajian untuk tahun proyeksi yang akan datang. Proyeksi penduduk merupakan salah satu unsur yang penting untuk dikemukakan karena mereka inilah aktor dari kegiatan pembangunan wilayah. Input yang diperlukan terutama berupa data kependudukan, data wilayah dan aktivitas penduduk. Adapun alternatif metode analisis yang digunakan dalam memproyeksikan jumlah penduduk antara lain : A. Proyeksi Bunga Berganda Metode bunga berganda berbasis pada rumus : Pt = Po * (1 + r) n Dimana : Pt = Jumlah Penduduk pada tahun t Po = jumlah Penduduk pada tahun awal. r

= Jumlah Pertumbuhan Penduduk

n

= jangka waktu dalam tahun

B. Metode Eksponensial Pt = Po exp r + t Dimana : Pt

= Jumlah Penduduk pada tahun t

Po

= Jumlah Penduduk pada tahun awal.

57

r

= Angka pertumbuhan penduduk

t

= Waktu dalam tahun

C. Metode Regresi Linier Y=a+b*x

Dimana : Y

= Jumlah penduduk tahun proyeksi

a dan b

= Tetapan koefisiensi regresi

x

= Tambahan tahun terhitung dari tahun dasar

4.4. METODE ANALISA PROYEKSI PERTAMBAHAN SARANA DAN PRASANA Analisis kebutuhan sarana dan prasarana bertujuan untuk mengetahui kebutuhan akan sarana dan prasarana yang terdapat di wilayah tersebut. Sarana

dan

prasarana

yang

akan

dikaji

terutama

mencakup

ketersediaan listrik, air bersih dan telepon, kesemuanya merupakan kelengkapan yang dibutuhkan masyarakat untuk aktivitas sehari-hari. Input yang diperlukan dalam analisis ini terutama adalah data ketersediaan utilitas dan data kependudukan. Adapun alternatif metode analisis yang digunakan dalam memproyeksikan kebutuhan antara lain :

Proyeksi penduduk Proyeksi kebutuhan = Standar kebutuhan per jenis

58

BAB V ANALISA HASIL PERENCANAAN

5.1.

ANALISA KEBUTUHAN AIR BERSIH Analisis kependudukan yang akan dilakukan hanya menyangkut kondisi

umum karena berdasarkan daya dukung lahan tidak ada masalah keterbatasan pembangunan dan diketahui bahwa perkembangan penduduk lebih disebabkan faktor alami dan tidak terdapat permasalahan sebaran penduduk. Permasalahan yang perlu dikaji lebih jauh adalah masalah kesejahteraan penduduk berkaitan dengan potensi pengembangan wilayah. 5.1.1 PROYEKSI DAN DAYA TAMPUNG PENDUDUK

59

Data yang diperoleh tidak lengkap dari instansi terkait khususnya dari profil kecamatan dan kecamatan dalam angka, serta data tahun jamak (time series) yang tersedia yaitu tahun 2000 sampai 2008. Tetapi hasil kajian terhadap data yang dikumpulkan tersebut tidak mempengaruhi perhitungan dalam mencari proyeksi penduduk, sehingga data proyeksi dapat dipertanggung jawabkan. Hal tersebut dikarenakan laju pertumbuhan yang di cari berdasarkan time series degan melihat jumlah penduduk tahun 2000 sampai tahun 2008. Adapun dalam memperhitungkan proyeksi jumlah penduduk saya menggunakan Metode Bunga Berganda dikarenakan agar arah perkembangan suatu kota terhadap penduduknya terus meningkat baik itu fasilitas dan utilitasnya. Adapun data- data penduduk yang didapat pada tabel V.1 adalah sebagai berikut:

Tabel V.1 Populasi Penduduk Kota Perbaungan Tahun 2000-2008 Jumlah Penduduk No

(Jiwa)

Desa/ Kelurahan 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

1

Batang Terap

3.332

3.346

3.362

3.374

3.390

3.407

3.424

3.441

3.449

2

Cintaman Jernih

7.180

7.198

7.203

7.238

7.258

7.277

7.308

7.354

7.364

3

Kota Galuh

2.114

2.250

2.399

2.506

2.661

2.824

3.005

3.196

3.367

4

Melati I

902

913

941

969

1.023

1.067

1.070

1.121

1.151

5

Simpang Tiga Pekan

934

993

1.027

1.063

1.089

1.137

1.185

1.219

1.268

6

Tualang

6.776

6.920

7.059

7.207

7.327

7.467

7.603

7.739

7.872

Total

21.238

21.620

21.991

22.357

22.748

23.179

23.595

didasarkan

atas

24.070

24.471

Sumber : Data Kecamatan Perbaungan

Alasan

lain

penggunaan

metoda

ini

beberapa

pertimbangan yaitu :

60

1. Kota Perbaungan sebagai salah satu kawasan andalan cepat berkambang bagi Kabupaten Serdang Bedagai dan akan semakin terus berkembang pada masa mendatang. 2. Jumlah penduduk Kota Perbaungan merupakan yang terbesar jumlah penduduknya di Kabupaten Serdang Bedagai. 3. Lebih baik memperkirakan jumlah penduduk lebih tinggi (proyeksi optimis). Bila perkiraan lebih kecil dan ternyata jumlah penduduk tumbuh lebih cepat akan menyulitkan dalam perencanaan selanjutnya. Selain itu penyediaan fasilitas dan utilitas pelayanan menjadi terhambat. Lihat Tabel V.2, V.3 dan Gambar 5.1.

Tabel V.2 Laju Pertumbuhan Penduduk Kota Perbaungan

61

kelurahan Batang Terap

NO Tahun

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cintaman Jernih

Kota Galuh

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

3.332

-

7.180

-

2.114

-

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

3.346

0,00432

7.198

0,0025

2.250

0,0685

3.362

0,00453

7.203

0,0016

2.399

0,0695

3.374

0,00421

3.390

0,00432

3.407

0,00444

0,0044

7.238

0,0027

7.258

0,0027

7.277

0,0027

0,0027

2.506

0,0620

2.661

0,0628

2.824

0,0631

3.424

0,00452

7.308

0,0029

3.005

0,0638

3.441

0,00459

7.354

0,0034

3.196

0,0642

3.449

0,00432

7.364

0,0032

3.367

0,0695

0,069

kelurahan Simpang Tiga Pekan

Melati I

NO Tahun

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Tualang

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Jumlah Populasi

Laju pertumbuhan

Laju Pertumbuhan

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

Penduduk

penduduk

penduduk rata-rata

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

(jiwa)

(r)

(r rata-rata)

902

-

934

-

6.776

-

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

913

0,0130

993

0,0631

6.920

0,0213

941

0,0215

1.027

0,0490

7.059

0,0207

1.063

0,0442

7.207

0,0208

1.089

0,0393

969

0,0242

1.023

0,0322

1.067

0,0343

1.137

1.070

0,0290

1.121

0,0317

1.151

0,0310

0,027

0,044

7.327

0,0197

0,0403

7.467

0,0196

1.185

0,0405

7.603

0,0194

1.219

0,0389

7.739

0,0192

1.268

0,0390

7.872

0,0189

0,0199

Sumber : Hasil Analisis

Tabel V.3 Jumlah Proyeksi Penduduk Kota Perbaungan Tahun 2008-2028 No

Pertumbuhan Pddk

Proyeksi Jumlah Penduduk

rata-rata

(Jiwa)

Desa/ Kelurahan

(r)

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

1 Batang Terap

0,0044

3.449

3.464

3.479

3.495

3.510

3.526

3.541

3.557

3.572

3.588

3.604

2 Cintaman Jernih

0,0027

7.364

7.384

7.404

7.424

7.444

7.464

7.484

7.504

7.525

7.545

7.565

3 Kota Galuh

0,0686

3.367

3.598

3.845

4.109

4.390

4.692

5.013

5.357

5.725

6.118

6.537

4 Melati I

0,0270

1.511

1.552

1.594

1.637

1.681

1.726

1.773

1.821

1.870

1.920

1.972

5 Simpang Tiga Pekan 6 Tualang

0,0440

1.268

1.324

1.382

1.443

1.506

1.573

1.642

1.714

1.789

1.868

1.950

0,0199

7.872

8.029

8.188

8.351

8.518

8.687

8.860

9.036

9.216

9.399

9.587

24.831

25.350

25.892

26.458

27.049

27.667

28.313

28.989

29.697

30.439

31.216

2.026

2.027

2.028

Total

Proyeksi Jumlah Penduduk

Pertumbuhan Pddk No

Desa/ Kelurahan

rata-rata (r)

(Jiwa) 2.019

2.020

2.021

2.022

2.023

2.024

2.025

1 Batang Terap 2 Cintaman Jernih

0,0044

3.620

3.636

3.652

3.668

3.684

3.700

3.716

3.733

3.749

0,0027

7.586

7.606

7.627

7.647

7.668

7.689

7.709

7.730

7.751

7.772

3 Kota Galuh 4 Melati I

0,0686

6.986

7.465

7.977

8.524

9.109

9.734

10.402

11.115

11.878

12.692

0,0270

2.026

2.080

2.136

2.194

2.253

2.314

2.377

2.441

2.507

2.574

5 Simpang Tiga Pekan 6 Tualang

0,0440

2.036

2.126

2.219

2.317

2.419

2.525

2.636

2.753

2.874

3.000

0,0199

9.777

9.972

10.170

10.373

10.579

10.790

11.004

11.223

11.447

11.674

Total

32.030

32.885

33.781

34.723

35.712

36.752

37.845

38.995

40.205

3.766

41.479


62


Gambar 5.1 Grafik Perkembangan Proyeksi Penduduk Kota Perbaungan Tahun 20082028

Pertambahan penduduk wilayah perencanaan selama 20 tahun adalah sebesar 21.895 jiwa yang terhitung mulai dari tahun 2008 (24.831 jiwa) -2028 (46.816 jiwa).

5.1.2. PROYEKSI KEBUTUHAN AIR BERSIH Berdasarkan perkembangan jumlah penduduk, untuk setiap kecamatan di asumsikan masuk kedalam kategori kota sedang. Dari standar perencanaan Dirjen Cipta Karya kebutuhan air yang dipakai untuk keperluan sebagai berikut: 1. Kebutuhan Domestik diperkirakan pemakaian air 150 liter per orang per hari pada tahun perencanaan. 2. Kebutuhan Hydran diperkirakan pemakaian air 40 liter per orang per hari pada tahun perencanaan. 3. Kebutuhan Komersil/industri diperkirakan pemakaian air 30 liter per orang per hari pada tahun perencanaan. 4. Kebutuhan Pelayanan Umum diperkirakan pemakaian air 15 liter per orang per hari pada tahun perencanaan. 5. Tingkat Kebocoran diperkirakan 20% dari jumlah kebutuhan air pada tahun perencanaan. Berdasarkan analisis tersebut di atas maka diperlukan upaya-upaya dalam penyediaan air bersih antara lain :

63

A. Skala Kota 1. Upaya pelestarian sumber air permukaan dan tanah. 2. Upaya sinergis pengadaan air baku air minum dan pengendalian air hujan dengan membuat tandon-tandon air. 3. Membangun system pengolahan air bersih dan meningkatkan cakupan pelayanan. B. Skala wilayah atau Rumah tangga 1. Berpartisipasi dalam melakukan pengehamatan pemakaian air 2. Turut

melestarikan

pencemaran

dari

sumber air tanah limbah

rumah

dengan menekan

tangga

masing-masing

tingkat serta

berpartisipasi untuk membuat sumur resepan 3. Berpartisipasi dalam melakukan pembayaran restribusi secara tepat waktu. Lihat Tabel V.4.

Tabel V.4 Analisis Kebutuhan Air Bersih Kota Perbaungan

64

Tahun proyeksi No

Jenis Fasilitas

2009

2014

2019

standart

Jumlah pddk

Keb.Air bersih

standart

Jumlah pddk

Keb.Air bersih

standart

Jumlah pddk

Keb.Air bersih

( ltr/hr/org )

(jiwa)

(ltr/hr)

( ltr/hr/org )

(jiwa)

(ltr/hr)

( ltr/hr/org )

(jiwa)

(ltr/hr)

150

3.802.541

160

4.530.119

170

Hidran

40

1.014.011

45

1.274.096

50

3

Komersil/Industri

30

760.508

40

1.132.530

50

4

Pelayanan Sosial

15

380.254

20

566.265

25

800.752

5

tingkat kebocoran

20%

1.191.463

20%

1.500.602

20%

1.889.775

1

Domestik

2

25.350

28.313

Jumlah (ltr/hr)

7.148.778

9.003.611

Jumlah (ltr/det)

83

104

5.445.115 1.601.504 1.601.504

32.030

11.338.651 131

Tahun proyeksi No

Jenis Fasilitas

2024

2028

standart

Jumlah pddk

Keb.Air bersih

standart

Jumlah pddk

Keb.Air bersih

( ltr/hr/org )

(jiwa)

(ltr/hr)

( ltr/hr/org )

(jiwa)

(ltr/hr)

180

6.615.302

190

Hidran

55

2.021.342

60

3

Komersil/Industri

60

2.205.101

70

4

Pelayanan Sosial

30

1.102.550

35

1.451.763

5

tingkat kebocoran

20%

2.388.859

20%

2.945.005

1

Domestik

2

36.752

Jumlah (ltr/hr)

14.333.154

Jumlah (ltr/det)

166

7.881.000 2.488.737 2.903.526

41.479

17.670.031 205

Tahun Proyeksi

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

Jumlah Penduduk (jiwa)

25.350

25.892

26.458

27.049

27.667

28.313

28.989

29.697

30.439

31.216

kebutuhan Air (ltr/hr)

7.148.778

7.488.022

7.842.161

8.212.128

8.598.922

9.003.611

9.427.344

9.871.348

10.336.942

10.825.538

kebutuhan Air (ltr/dtk)

83

87

91

95

100

104

109

114

120

125

Tahun Proyeksi

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

Jumlah Penduduk (jiwa)

32.030

32.885

33.781

34.723

35.712

36.752

37.845

38.995

40.205

41.479

16.548.298

17.670.031

192

205

kebutuhan Air (ltr/hr)

11.338.651 11.877.905 12.445.043 13.041.936 13.670.588 14.333.154 15.031.944 15.769.438

kebutuhan Air (ltr/dtk)

131

137

144

151

158

166

174

183

Sumber : hasil analisa

ANALISA AIR BAKU 5.2.1 Analisa Kualitas Air Baku Kapasitas pengolahan air sebesar 205 l/det dengan karakteristik air baku adalah sebagai berikut:

65

Tabel V Karakteristik Air Baku Parameter

Satuan

kualitas Air Baku

Baku Mutu Air Minum

Keterangan

Warna

pt-CO

40

15

Perlu Diolah

Kekeruhan

mg/l SiO2

200

5

Perlu Diolah

Kesadahan

mg/l sbg CaCO3

60

500

Alkalinitas

mg/l sbg CaCO3

55

NH4

mg/l

0.4

0

7.5

6.5-8.5

PH

Perlu Diolah

Besi

mg/l

0.7

0.3

Mangan

mg/l

0.1

0.1

Zat Organik mg/l KMnO4

9

0

Perlu Diolah

Caliform

8

0

Perlu Diolah

12

10

Perlu Diolah

1

0.1

Perlu Diolah

MPN/100ml

NO3 mg/l Sumber: DinaS PU serdang bedagai NO2 mg/l

Perlu Diolah

Berdasarkan kualitas air baku diatas, maka parameter-parameter air yang melebihi batas dan perlu dilakukan pengolahan adalah: •

warna

•

Kekeruhan

•

NH4

•

Besi

•

Zat Organik

•

Coliform

•

NO3

•

NO2

A. Jenis Pengolahan yang Diperlukan Berdasarkan hasil analisa diatas, maka ditentukan jenis pengolahan yang diperlukan untuk mengolah air baku tersebut, yaitu: 1. Warna dan kekeruhan dapat dikurangi dengan koagulasi dan flokulasi, yang dilanjutkan dengan proses sendimentasi dan filtrasi.

66

2. Untuk mengurangi Zat Besi,Organik, NH4, NO3, dan NO2, dapat dilakukan proses koagulasi yang dilanjutkan dengan sendimentasi, serta perlu penambahan desinfeksi. 3. Coliform dapat dihilangkan dengan menambahkan zat desinfektan.

B.

Diagram Alir Sistem Pengolahan Air Minum

Intake Air Baku Lancar Transisi


Lancar Transisi

Lancar Transisi

Lancar Transisi

Lancar Transisi

Lancar Transisi



Lancar Transisi

67

Gambar 5.2

Sistem Pengolahan Air Bersih

5.2.2 Analisa Kuantitas Air Baku Sungai ular memiliki daerah aliran sungai (DAS) yang cukup luas mulai dari Gunung Meriah sampai dengan Dolok Masihul dengan luas DAS sebagai berikut: •

Gunung Meriah

= 100%

•

STM hulu

=13,55%

•

Bangun Purba

=15,59%

•

Galang

•

Pagar Merbau

= 9,38%

•

Kotarih

= 83,83%

•

Dolok Masihul

= 25%

=

13,27%

Maka dari hasil analisa didapat Neraca air sungai Ular seperti pada tabel di bawah:

68

Tabel V.6 PROYEKSI NERACA AIR PADA DAS SEI ULAR TAHUN 2008 BULAN URAIAN

SATUAN

LUAS AREAL TANAM (Ha)

JANUARI

FEBRUARI

MARET

APRIL

MEI

JUNI

JULI

AGUSTUS

SEPT

Okt

NOV

DES

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

30,79

20,64

NERACA AIR

m3/dt

KETERSEDIAAN AIR

m3/dt

51,15

56,01

39,95

51,06

48,02

45,52

35,75

29,16

40,16

54,01

62,71

70,90

m3/dt

51,15

56,01

39,95

51,06

48,02

45,52

35,75

29,16

40,16

54,01

62,71

70,90

1.

AWLR SEI ULAR PADA TAHUN 2007 HASIL DATA YANG BANGKITKAN

34,93

38,67

35,30

50,86

42,80

23,34

39,85

KEBUTUHAN AIR

m3/dt

16,22

17,34

4,66

0,20

5,21

14,73

15,11

5,83

0,31

IRIGASI PADA DAS ULAR

m3/dt

16,10

17,22

4,53

0,08

5,09

14,61

14,99

5,70

0,19

Bendang Timbang Deli Pulau Gambar Singosari Sumber Rejo Lama Sumber Rejo Baru Ramunia Perbaungan Sei Buluh/Swadaya

m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt

1,20 0,45 0,86 0,77 1,80 0,74 1,64 5,15 3,50

1,28 0,48 0,92 0,82 1,92 0,79 1,75 5,51 3,74

0,34 0,13 0,24 0,22 0,51 0,21 0,46 1,45 0,98

0,0058 0,0022 0,0042 0,0037 0,0087 0,0036 0,0079 0,0249 0,0169

0,38 0,14 0,27 0,24 0,57 0,23 0,52 1,63 1,11

1,09 0,41 0,78 0,69 1,63 0,67 1,48 4,67 3,17

1,12 0,42 0,80 0,71 1,67 0,69 1,52 4,80 3,26

0,43 0,16 0,31 0,27 0,64 0,26 0,58 1,82 1,24

0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,06 0,04

0,00087

0,00093

0,00025

0,0000024 0,0000018

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kebutuhan air di Intake NON IRIGASI Kabupaten Deli Serdang:

lt/dt/ha

1.380 520 990 880 2.064 846 1.880 5.920 4.020

MT I MTII

Padi Padi

53,88

0,12 -

62,50

0,22

6,45

0,09

6,32

0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,03 0,02

0,47 0,18 0,34 0,30 0,71 0,29 0,64 2,02 1,37

0,000005 0,000275

0,001

0,00081

0,0003082

64,46

0,000342

0,0000102

m3/dt

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

1 Gunung Meriah

m3/dt

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

2 STM Hulu

m3/dt

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

0,000005

3 Bangun Purba

m3/dt

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

0,000019

4 Galang

m3/dt

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

5 Pagar Merbau

m3/dt

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

0,000013

m3/dt m3/dt m3/dt

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

0,035068 0,014899 0,006079

m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

0,002852 0,010440 0,004626 0,000785 0,030146

m3/dt

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

0,006365

m3/dt m3/dt

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

0,011 0,011

m3/dt m3/dt

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

0,0011 0,0011

Kabupaten Serdang Bedagai: 1 Kotarih 2 Dolok Masihul 3 Perbaungan

Kabupaten Simalungun: 1 2 3 4 5

Kecamatan Kecamatan Kecamatan Kecamatan Kecamatan

Silau Kahean Dolok Silau Raya Purba Silimakuta

Kabupaten Karo 1 Kecamatan Barus Jahe INDUSTRI 10% DARI KEBUTUHAN AIR NON IRIGASI

KEHILANGAN AIR 1 Kehilangan Air 10 % Dari Industri

69

Tabel V.7 PROYEKSI NERACA AIR PADA DAS SEI ULAR TAHUN 2009 No

I

URAIAN


BULAN JANUARI

FEBRUARI

MARET

APRIL

MEI

JUNI

JULI

AGUSTUS

SEPT

OKTOBER

NOV

DES

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

23,42

23,86

44,34

41,20

24,82

NERACA AIR

m3/dt

KETERSEDIAAN AIR

m3/dt

39,65

41,21

49,01

57,24

59,57

55,95

39,94

25,70

34,56

39,01

59,11

49,93

m3/dt

39,65

41,21

49,01

57,24

59,57

55,95

39,94

25,70

34,56

39,01

59,11

49,93

1.

II

SATUAN


KEBUTUHAN AIR

m3/dt


m3/dt



1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kebutuhan air di Intake

lt/dt/ha

24296,00 1.380 520 990 880 2.064 846 1.880 5.920 4.020

MT I MTII

NON IRIGASI Kabupaten Deli Serdang:

Padi Padi

57,03

54,35

19,86

34,23

16,23

17,35

4,67

0,21

5,22

14,74

15,12

5,84

0,33

16,10

17,22

4,53

0,08

5,09

14,61

14,99

5,70

0,19

1,20 0,45 0,86 0,77 1,80 0,74 1,64 5,15 3,50

1,28 0,48 0,92 0,82 1,92 0,79 1,75 5,51 3,74

0,34 0,13 0,24 0,22 0,51 0,21 0,46 1,45 0,98

0,006 0,002 0,004 0,004 0,009 0,004 0,008 0,025 0,017

0,38 0,14 0,27 0,24 0,57 0,23 0,52 1,63 1,11

1,09 0,41 0,78 0,69 1,63 0,67 1,48 4,67 3,17

1,12 0,42 0,80 0,71 1,67 0,69 1,52 4,80 3,26

0,43 0,16 0,31 0,27 0,64 0,26 0,58 1,82 1,24

0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,06 0,04

0,00079

0,00081

0,000870

0,000931

0,000245

0,0000024 0,0000018

38,87

0,14 -

58,88

0,23

6,46

0,09

6,32

0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,03 0,02

0,47 0,18 0,34 0,30 0,71 0,29 0,64 2,02 1,37

0,0000051 0,0002750

0,0003082

43,47

0,000342

0,0000102

m3/dt

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

1 Gunung Meriah

m3/dt

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

2 STM Hulu

m3/dt

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

3 Bangun Purba

m3/dt

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

4 Galang

m3/dt

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

0,000044

5 Pagar Merbau

m3/dt

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

m3/dt m3/dt m3/dt

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207

0,037691 0,015624 0,006207


0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

0,002829 0,010249 0,005391 0,007703 0,031415

m3/dt

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

0,006455

m3/dt m3/dt

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

0,012 0,012

m3/dt m3/dt

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012

0,0012 0,0012






KEHILANGAN AIR Kehilangan Air 10 % Dari Industri 1

70

Tabel V.8 PROYEKSI NERACA AIR PADA DAS SEI ULAR TAHUN 2017 BULAN No

I

URAIAN


JANUARI

FEBRUARI

MARET

APRIL

MEI

JUNI

JULI

AGUSTUS

SEPT

OKTOBER

NOV

DES

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

22,14

32,12

20,79

17,38

NERACA AIR

m3/dt

KETERSEDIAAN AIR

m3/dt

44,70

38,22

36,78

43,78

38,77

34,30

31,21

21,07

33,96

27,95

30,72

15,45

m3/dt

44,70

38,22

36,78

43,78

38,77

34,30

31,21

21,07

33,96

27,95

30,72

15,45

1.

II

SATUAN


29,81

43,25

33,34

15,40

33,41

27,80

30,40

9,10

KEBUTUHAN AIR

m3/dt

14,89

16,09

4,66

0,53

5,44

13,51

13,83

5,68

0,55


m3/dt

14,74

15,94

4,52

0,382

5,29

13,36

13,69

5,53

0,40

0,17

6,19



1,20 0,45 0,86 0,77 1,80 0,74 1,64 5,15 3,50

1,28 0,48 0,92 0,82 1,92 0,79 1,75 5,51 3,74

0,34 0,13 0,24 0,22 0,51 0,21 0,46 1,45 0,98

0,006 0,002 0,004 0,004 0,009 0,004 0,008 0,025 0,017

0,38 0,14 0,27 0,24 0,57 0,23 0,52 1,63 1,11

1,09 0,41 0,78 0,69 1,63 0,67 1,48 4,67 3,17

1,12 0,42 0,80 0,71 1,67 0,69 1,52 4,80 3,26

0,43 0,16 0,31 0,27 0,64 0,26 0,58 1,82 1,24

0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,06 0,04

0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,03 0,02

0,47 0,18 0,34 0,30 0,71 0,29 0,64 2,02 1,37

1 2 3 4 5 6 7 8 9


lt/dt/ha

1380,00 520,00 990,00 880,00 2064,00 846,00 1880,00 5920,00 4020,00

MT I MTII


Padi Padi

0,001

0,001

0,000245

0,0000024 0,000

0,15

0,32

0,000 0,000

0,001

0,00081

0,0003082

6,34

0,000

0,000

m3/dt

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

0,13

1 Gunung Meriah

m3/dt

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

0,000010

2 STM Hulu

m3/dt

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

3 Bangun Purba

m3/dt

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

4 Galang

m3/dt

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

0,000045

5 Pagar Merbau

m3/dt

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

0,000014

m3/dt m3/dt m3/dt

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404

0,041998 0,016778 0,006404


0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

0,002794 0,009969 0,006782 0,007482 0,033417

m3/dt m3/dt

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

0,006592

m3/dt m3/dt

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

0,013 0,013

m3/dt m3/dt

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013

0,0013 0,0013







71


I

URAIAN


BULAN JANUARI

FEBRUARI

MARET

APRIL

MEI

JUNI

JULI

AGUSTUS

SEPT

OKTOBER

NOV

DES

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

21,74

28,93

43,65

28,16

17,44

NERACA AIR

m3/dt

KETERSEDIAAN AIR

m3/dt

38,02

46,33

48,37

46,66

45,53

42,95

32,61

39,57

43,27

48,72

64,31

51,19

m3/dt

38,02

46,33

48,37

46,66

45,53

42,95

32,61

39,57

43,27

48,72

64,31

51,19

1.

II

SATUAN


46,39

40,25

33,68

42,89

KEBUTUHAN AIR

m3/dt

16,28

17,40

4,72

0,27

5,28

14,80

15,17

5,89

0,38


m3/dt

16,10

17,22

4,53

0,08

5,09

14,61

14,99

5,70

0,19



1,20 0,45 0,86 0,77 1,80 0,74 1,64 5,15 3,50

1,28 0,48 0,92 0,82 1,92 0,79 1,75 5,51 3,74

0,34 0,13 0,24 0,22 0,51 0,21 0,46 1,45 0,98

0,006 0,002 0,004 0,004 0,009 0,004 0,008 0,025 0,017

0,38 0,14 0,27 0,24 0,57 0,23 0,52 1,63 1,11

1,09 0,41 0,78 0,69 1,63 0,67 1,48 4,67 3,17

1,12 0,42 0,80 0,71 1,67 0,69 1,52 4,80 3,26

0,43 0,16 0,31 0,27 0,64 0,26 0,58 1,82 1,24

0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,06 0,04

1 2 3 4 5 6 7 8 9


lt/dt/ha

1380,00 520,00 990,00 880,00 2064,00 846,00 1880,00 5920,00 4020,00

MT I MTII


Padi Padi

0,00087000

0,00093060

0,00024500

0,00000240 0,00000180

48,53

0,19 -

64,02

0,28

6,51

0,09

6,32

0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,03 0,02

0,47 0,18 0,34 0,30 0,71 0,29 0,64 2,02 1,37

0,00000510 0,00027500

0,00078960

0,00081000

0,00030820

44,68

0,00034170

0,00001020

m3/dt

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

0,17

1 Gunung Meriah

m3/dt

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

0,000008

2 STM Hulu

m3/dt

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

0,000006

3 Bangun Purba

m3/dt

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

0,000020

4 Galang

m3/dt

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

0,000046

5 Pagar Merbau

m3/dt

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

0,000016

m3/dt m3/dt m3/dt

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108

0,060239 0,021277 0,007108


0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

0,002682 0,009088 0,014572 0,006791 0,041065

m3/dt

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

0,007075

m3/dt m3/dt

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

0,017 0,017

m3/dt m3/dt

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017

0,0017 0,0017







72


I

URAIAN NERACA AIR

m3/dt

KETERSEDIAAN AIR 1. AWLR SEI ULAR PADA TAHUN

m3/dt m3/dt

KEBUTUHAN AIR IRIGASI PADA DAS ULAR

m3/dt m3/dt

2022 HASIL DATA YANG BANGKITKAN

II

SATUAN

1 2 3 4 5 6 7 8 9




lt/dt/ha


BULAN JANUARI 1 29,93

1380,00 520,00 990,00 880,00 2064,00 846,00 1880,00 5920,00 4020,00

MT I MTII

Padi Padi

FEBRUARI 2 26,23

MARET 3 31,54

APRIL 4 44,06

MEI 5

JUNI 6

34,41

25,62

JULI 7 18,42

AGUSTUS 8 28,41

SEPT 9 44,04

OKTOBER 10 52,43

NOV 11 46,64

DES 12 32,53

46,25

43,68

36,30

44,37

39,72

40,45

33,64

34,34

44,46

52,66

46,97

39,09

46,25

43,68

36,30

44,37

39,72

40,45

33,64

34,34

44,46

52,66

46,97

39,09

16,33 16,10

17,45 17,22

4,76 4,53

0,31 0,08

5,32 5,09

14,84 14,61

15,22 14,99

5,93 5,70

0,42 0,19

1,20 0,45 0,86 0,77 1,80 0,74 1,64 5,15 3,50

1,28 0,48 0,92 0,82 1,92 0,79 1,75 5,51 3,74

0,34 0,13 0,24 0,22 0,51 0,21 0,46 1,45 0,98

0,006 0,002 0,004 0,004 0,009 0,004 0,008 0,025 0,017

0,38 0,14 0,27 0,24 0,57 0,23 0,52 1,63 1,11

1,09 0,41 0,78 0,69 1,63 0,67 1,48 4,67 3,17

1,12 0,42 0,80 0,71 1,67 0,69 1,52 4,80 3,26

0,43 0,16 0,31 0,27 0,64 0,26 0,58 1,82 1,24

0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,06 0,04

0,001

0,001

0,000245

0,0000024 0,000

0,23 -

0,33 0,09

6,55 6,32

0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,03 0,02

0,47 0,18 0,34 0,30 0,71 0,29 0,64 2,02 1,37

0,000 0,000

0,001

0,00081

0,0003082

0,000

0,000


m3/dt

Gunung Meriah STM Hulu Bangun Purba Galang Pagar Merbau


0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

0,000007 0,000006 0,000021 0,000051 0,000020

m3/dt m3/dt m3/dt

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707

0,076303 0,026265 0,007707


0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

0,002673 0,010271 0,021878 0,008181 0,047457

m3/dt

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

0,007619

10% DARI KEBUTUHAN AIR NON IRIGASI

m3/dt m3/dt

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

0,021 0,021

KEHILANGAN AIR

m3/dt

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

m3/dt

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

0,0021

1 2 3 4 5

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208

0,208





Kabupaten Karo 1 Kecamatan Barus Jahe INDUSTRI

1

Kehilangan Air 10 % Dari Industri

73

5.3.

ANALISA PENGOLAHAN AIR BERSIH Dalam perencanaan pengolahan ini, perencanaan terdiri dari 3 (tiga)

tahap yaitu: 1. Tahap I

=

Perencanaan pengolahan dengan debit sebesar 50 % dari debit rencana tahun 2028 ( 105 l /det).

2. Tahap II

=

Perencanaan pengolahan dengan debit sebesar 75 % dari debit rencana tahun 2028 (150 l / det).

3. Tahap III

=

Perencanaan pengolahan dengan debit sebesar 100 % dari debit rencana tahun 2028 (205 l / det).

5.3.1 PRA SEDIMENTASI Fungsi dari unit prasendimentasi adalah untuk menampung air dari intake dan mengendapkan partikel-partikel kasar yang terdapat pada air baku sebelum diolah ke unit pengolahan berikutnya. Adapun perencanaan unit prasendimentasi yang akan direncanakan adalah sebagai berikut : Kreteria perencanaan: 1.

Waktu Detensi, td

=

2.

Gradien Hidrolis, G =

(10 – 60) s (1000 – 700) /s

Untuk dimensi koagulasi direncanakan: •

Bentuk bak

=

Bujur Sangkar

•

Dimensi

=

p x l x h  p x p x 1,25p

•

Kapasitas pengolahan

=

0, 205m3/det = 205 l/det

•

Gradien Kecepatan

=

850/det

•

Waktu detensi

=

40 det

74

•

Suhu, T

•

Viskositas absolute air =

1.0087 x 10-3 kg/(m.s)

•

Densitas,p

=

998.2 kg/m3

•

Percepatan Gravitasi, g =

9.81 m/det2

=

20oC

Maka didapat: -

-

Volume Bak V

=

Q x td

V

=

0.205 x 40

V

=

8,2m3

Dimensi Bak V

=

pxlxh

8.2

=

p x p x 1.25p

8.2

=

1.25p3

P

=

l =

H

=

1.25 p = 1.25 x 2,0 = 2.5 m

2,0 m

Jadi: p x l x h = 2,0 x 2,0 x 2.5 -

Volume Bak yang Baru V’

=

pxlxh

V’

=

2,0 x 2,0 x 2,5

V’

=

5,0 m3

5.3.2 KOAGULASI Koagulasi didefinisikan sebagai proses destabilisasi muatan partikel koloid dengan menggunakan koagulan. Unit proses yang terlibat dalam proses koagulasi adalah penambahan koagulan kimia kedalam air baku yang mengandung koloid. Sistem koagulasi yang digunakan dalam pengolahan ini adalah system mekanis. Sistem ini mengunakan pengaduk kedalam air untuk

75

menciptakan gerak turbulen yang memungkinkan air mengalami pencampuran. Kelebihan dari system mekanik ini adalah pengaruh debit yang masuk (Qin) terhadap proses dan head lossnya yang relative kecil. Nilai gradien hidrolis dari mekanik ini dapat ditentukan dengan menentukan variasi besarnya kecepatan putar pengadukan kedalam air. Kreteria perencanaan: 1.

Waktu Detensi, td

=

2.


(10 – 60) s (1000 – 700) /s

Untuk dimensi koagulasi direncanakan: •

Bentuk bak

=

Bujur Sangkar

•

Dimensi

=

p x l x h  p x p x 1,25p

•


=

0,105 m3/det = 105 l/det

•

Gradien Kecepatan

=

850/det

•

Waktu detensi

=

40 det

•

Suhu, T

=

20oC

•


1.0087 x 10-3 kg/(m.s)

•

Densitas,p

=

998.2 kg/m3

•


9.81 m/det2

Untuk Tahap I

-

Volume Bak V

=

Q x td

V

=

0.105 x 40

V

=

4.2m3

h

-

Dimensi Bak V

=

pxlxh

4.2

=

p x p x 1.25p

4.2

=

1.25p3 L

76

P

=

l =

1.5 m

H

=

1.25 p = 1.25 x 1.5 = 2,0 m

Jadi: p x l x h = 1.5 x 1.5 x 2,0 -

-


=

pxlxh

V’

=

1.5 x 1.5 x 2,0

V’

=

4,5 m3

Kecepatan Aliran dalam Bak, υkoagulasi V

=

Q/A

V

=

0.105/(1.5 x 2.0)

V

=

0,035 m/det = 3,5 cm/det. -

Maka digunakan dimensi bak koagulasi (p x l x h) = (1.5 x 1.5 x 2,0) meter Untuk Tahap II

-

Volume Bak V

=

Q x td

V

=

0.150 x 40

V

=

6,5 m3 h

-

Dimensi Bak V

=

pxlxh

2,0

=

p x p x 1.25p

2,0

=

1.25p3

P

=

l =

H

=

1.25 p = 1.25 x 1.2 = 1.5 m

1,2 m L

Jadi: p x l x h = 1.2 x 1.2 x 1.5 -

-


=

pxlxh

V’

=

1.2 x 1.2 x 1,5

V’

=

2,16 m3


=

Q/A

77

V

=

0.50/(1.2 x1.5)

V

=

0,027 m/det = 2,7 cm/det.

Maka digunakan dimensi bak koagulasi (p x l x h) = (1.2 x 1.2 x 1,5) meter

Untuk Tahap III

-

Volume Bak V

=

Q x td

V

=

0.205 x 40

V

=

8,2 m3

h

-

Dimensi Bak V

=

pxlxh

2,0

=

p x p x 1.25p

2,0

=

1.25p3

P

=

l =

H

=

1.25 p = 1.25 x 1.2 = 1.5 m

1,2 m

L

Jadi: p x l x h = 1.2 x 1.2 x 1.5 -

-


=

pxlxh

V’

=

1.2 x 1.2 x 1,5

V’

=

2,16 m3


=

Q/A

V

=

0.50/(1.2 x1.5)

V

=

0,027 m/det = 2,7 cm/det.

78

Maka digunakan dimensi bak koagulasi (p x l x h) = (1.2 x 1.2 x 1,5) meter 1. Pembubuhan Koagulan Senyawa A12(SO4)3 disebut juga tawas, dan tawas tersebut merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan, karena bahan ini paling murah dan mudah didapatkan di pasaran serta mudah penyimpanannya. Selain itu tawas juga cukup efektif untuk menurunkan kadar fluor. Menurut Degremont (1987), pemakaian tawas yang semakin banyak, pH makin turun karena hasilnya asam sulfat, sehingga perlu dicari dosis tawas optimum yang harus ditambahkan. Pemakaian tawas paling efektif antara pH 5,8 – 7,4 atau 5,9 – 7, pemakaian yang pernah diteliti adalah setiap 150 gr/l menjadi air minum yang memenuhi persyaratan. Dengan kualitas air yang ada di Amerika Serikat pH = 6, kadar karbonat sebagai CaCo3 dan MgCO3. Reaksi yang terjadi : Al2(SO4) 3 + Ca(HCO2) 2 2Al+3a + 3 SO4-2)

Al2(SO4) 3 H2 O

Al (OH) 3 + 3CaSO4

H+ + OH

Selanjutnya Al+3 + 6OH Al(OH)3 + F

Al (OH)3

Flok

AlF3 + H2O

Dalam Reaksi Stokiometri : CA(OH)2 + HF

CaF7 + 2H2O

79

Setiap mg/l Fluoride membutuhkan 4,25 mg/l kalsium (Japerson,

1987).

Beberapa

faktor

yang

mempengaruhi

terbentuknya floc pada proses koagulasi flokulasi : a.

Dosis dan jenis bahan koagulasi;

b. Kondisi pH; c.

Alkalinitas;

d. Kekeruhan air baku; e.

Type Suspended Solid;

f.

Pengadukan; Untuk mengetahui dosis bahan koagulan optimum yang

ditambahkan ditentukan berdasarkan percobaan laboratorium yang dinamakan Jas Test (Tebut, 1979).

Cara kerja Jar Test adalah sebagai berikut: 1. Siapkan larutan alum dengan 10gr alum dalam 1 liter air bersih dalam bejana gelas 1liter. Pastikan seluruh alum larut

Contoh: c = 100 gr / ltr 10 10 = = 0.1liter = 100ml c 100

Air pengencer = (1000-100)ml = 900ml Hasil = 1% larutan alum.

80

2. Campurkan air baku dengan baik dan isi semua bejana gelas alat Jar-Test yang telah dibersihkan, masing-masing dengan 1liter air baku. 3. Masukan alat pengaduk kedalam bejana berisi air baku, atur pengadukan pada 100-150rpm (pengadukan cepat). 4. Bubuhkan larutan alum (1%)kedalam masing-masing bejana dengan jumlah yang berbeda. Bubuhkan mulai dari bejana 1-6 dengan jumlah yang berurutan yaitu 1cc, 2cc, 3cc, 4cc, 5cc, 6cc larutan alum(1%) untuk kekeruhan air baku kurang dari 500 FTU. Untuk kekeruhan yang lebih tinggi dibubuhkan mulai dari 4cc, 5cc, 6cc, 7cc, 8cc, 9cc. 5. Setelah

dibubuhkan

larutan

alum

kedalam bejana,

pengadukan cepat dilakukan selama 1 menit, kemudian kecepatan diturunkan menjadi 40rpm selama 20 menit (pengadukan lambat). 6. Setelah 20 menit pengadukan lambat (40rpm) hentikan pengadukan, angkat pengaduk dan biarkan floc-floc mengendap selama 30 menit. 7. Setelah mengendap 30 menit pindahkan air jernih kedalam bejana bersih 250ml, ukur kekeruhan tiap bejana secara terpisah.

81

8. Buat grafik besarnya dosis (mg/ltr alum) dan kekeruhan. Pilih dosis optimum D (mg/ltr = gr/m3) yang menghasilkan kekeruhan terkecil. 9. Jika pH untuk dosis optimum kurang dari 7, bias juga menambahkan dengan Soda-ash untuk memperbaiki pH antara 7-8. 10. Ulangi langkah 2 s/d 10, tetapi dengan dosis (D-0.5)cc, (D0.3)cc, (D-0.1)cc dan seterusnya. Larutkan alum 1% mengikuti langkah 4 dan seterusnya 11. Hitung untuk jumlah aliran air Q ltr/det, aliran q ltr/jam larutan alum yang harus dibubuhkan untuk mendapatkan dosis optimum mg/ltr. q=

QxD c

Dimana: q =

debit larutan alum (ltr/jam)

Q =

debit pengolahan (ltr/det)

C =

konsentrasi larutan alum yang siap dipakai

dalam

bak

penyiapan

instalasi.

82

Gambar 5.3 Alat Jar Test Flokulasi Kreteria: -

Kapasitas Pengolahan

=

205 l/det

-

BJ aluminium sulfat

=

2.71 kg/l

-

Dosis aluminium sulfat

=

12 mg/l (asumsi)

-

Kadar Al dalam Al2(SO4)3.18H2O

=

60%

-

Konsentrasi Larutan Alum

=

5%

Asumsi perencanaan -

Jumlah Bak

=

1 buah

-

Bentuk Bak

=

silinder

-

digunakan

=

stiap 24 jam

-

h

=

1.5 diameter

Untuk Tahap I •

Kebutuhan Aluminium Sulfat, m: m = Q x Calum m = 105 x 12 m = 1260 mg/dt = 108,864 kg/hr

83

•

Kebutuhan Alum, M

M = mx

100 60

M = 108,864 x

100 60

M = 181,44 kg/hr •

Debit Koagulan, Qal:

Qal =

=

M

ρ 181,44 2,71

=

66,95 l/hr

=

2,79

l/jam •

Volume Alum yang Dibutuhkan Setiap 24 jam sekali, Valum : Valum = Qalum x 24 jam Valum = 2,79 x 24 Valum = 66,96 l/pembubuh

•

Pelarut yang digunakan, Vair:

Vair

Vair

=

=

100 − C   C  xValum  

ρ 100 − C   C  x66,96   1

84

Vair

•

Volume Larutan total, Vtot Vtot

= Valum + Vair

Vtot

= 66,96 + 1272,24

Vtot

= 1339 ltr

=

1,339 m3

Dimensi Bak Pembubuh: Vt

= Luas alas x tinggi

Vt

=

1,339 =

π 4

π 4

d 2h

d 2 (1,5d )

D

= 1.04 meter

H

= 1,5 x 1.04

H

= 1,56 meter

h

•

= 1272,24 liter

d

Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 100 cm dan tingginya h = 150 cm

Untuk Tahap II & III •

Kebutuhan Aluminium Sulfat, m: m = Q x Calum

85

m = 50 x 12 m = 600 mg/dt = 51,84 kg/hr

•

Kebutuhan Alum, M

M = mx

100 60

M = 51,84 x

100 60

M = 86,4 kg/hr •

Debit Koagulan, Qal:

Qal =

=

•

M

ρ 86,4 = 2,71

31,88 l/hr

=

1,32 l/jam

Volume Alum yang Dibutuhkan Setiap 24 jam sekali, Valum : Valum = Qalum x 24 jam Valum = 1,32 x 24 Valum = 31,68 l/pembubuh

•

Pelarut yang digunakan, Vair:

Vair

=

100 − C   C  xValum  

ρ

86

•

Vair

=

Vair

= 601,92 liter

Volume Larutan total, Vtot Vtot

= Valum + Vair

Vtot

= 31,68 + 1601,92

Vtot

= 633 ltr

=

0,633 m3

Dimensi Bak Pembubuh: Vt


Vt

=

0.633 =

D

π 4

π 4

d 2h

d 2 (1,5d )

h

•

100 − C   C  x31,68   1

= 80 cm d

H

= 1,5 x 0, 80

H

= 120 cm

Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 80 cm dan tingginya h = 120 cm 5.3.3 FLOKULASI Tujuan flokulasi ialah untuk menghasilkan peningkatan jumlah kontak antar partikel-partikel koagulasi tersuspensi dalam air dengan

87

pengadukan lamban dan relatif lama. Selama pengadukan partikelpartikel saling bertubrukan dan menghasilkan flok-flok yang lebih besar dan mudah dipisahkan. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan ialah: –

Kekeruhan air baku dan partikel-partikel terlarut dalam air.

–

Suhu air baku.

–

Jenis aliran pengolahan

–

Jenis sistim koagulasi yang dipergunakan.

–

Kondisi lokal. Jenis pengaduk dirancang menyesuaikan dengan proses flokulasi

yang diambil. Pada perancangan ini jenis pengaduk yang diambil ialah jenis pengaduk mekanis. Ukuran dan bentuk sebuah media flokulasi ditentukan oleh jenis flokulator yang diambil. Untuk perencanaan ini diambil jenis empat persegi panjang dengan jenis aliran vertikal. Dimensi bak bagian flokulasi ialah sebagai berikut: Kreteria perencanaan: 1.

kecepatan aliran, v =

(1 – 5) mm/det

2.


(1000 – 700) /s

Untuk Tahap I Untuk dimensi flokulasi direncanakan: •

Bentuk bak

=

Bujur Sangkar

•

Dimensi

=

pxlxh

•


=

0,125 m3/det = 125 l/det

•

Kecepatan Aliran, v

=

0.004 mm/det.

•

Tinggi Bak, h

=

2.0 meter

•

Gradien Kecepatan

=

850/det

•

Suhu, T

=

20oC

88

-

•


1.0087 x 10-3 kg/(m.s)

•


9.81 m/det2

Luas Penampang Tangki Flokulasi, A: A = Q/v = 0.125/0.003 = 31.25m2

-

Volume Bak, V: V = Luas Alas x Tinggi = 31.25 x 2,0 = 62.5 m3

-

Dimensi Bak Flokulasi : V

= P xL x T

V

= L x L x 2.0

62.5

= 2L2

L

= 5,6 m

Jadi Dimensi Bak adalah ; (P xL x T) = ( 5,6 x 5,6 x 2,0)meter Volume Bak yang baru: V = P xL x T = 5,6 x 5,6 x 2,0 = 62,72 m3

200cm

-

Lancar Transisi

560cm

50cm

Gambar 5.5a. Bagian-bagian pada tangki flokulasi

89

Untuk Tahap II Dimensi flokulasi direncanakan:

-

•

Bentuk bak

=

Bujur Sangkar

•

Dimensi

=

pxlxh

•


=

0,080 m3/det = 80 l/det

•

Kecepatan Aliran, v

=

0.004 mm/det.

•

Tinggi Bak, h

=

2.0 meter

•

Gradien Kecepatan

=

850/det

•

Suhu, T

=

20oC

•


1.0087 x 10-3 kg/(m.s)

•


9.81 m/det2

Luas Tangki Flokulasi, A: A = Q/v = 0.08/0.004 = 20,00m2

-

Volume Bak, V: V = Luas Alas x Tinggi = 20 x 2,0 = 40 m3

-

Dimensi Bak Flokulasi : V

= P xL x T

V

= L x L x 2.0

40

= 2L2

L

= 4,5 m

Jadi Dimensi Bak adalah ; (P xL x T) = ( 4,5 x 4,5 x 2,0)meter Volume Bak yang baru: V = P xL x T = 4,5 x 4,5 x 2,0 = 40,5 m3

200cm

-

90

Lancar Transisi

Gambar 5.5b. Bagian-bagian pada tangki flokulasi

A.

Waktu aliran air dalam tangki Flokulator Laju aliran air dalam tangki diketahui dengan menggunakan persamaan kontinuitas fluida, yaitu: Q

=

A.V

(m3/jam)………………………...………..(5.1) Dimana: A ialah luas penampang media aliran, V ialah kecepatan linear fluida dalam media aliran. Kecepatan linear aliran air pada pipa masuk IPA: Dedit aliran air masuk IPA direncanakan sebesar 125 l/det pada tahap pertama, luas penampang pipa diasumsikan 0.0937 m2

-

dengan diameter 35cm, dan panjang pipa air masuk kurang lebih 4 m. Maka kecepatan linear air dalam pipa ialah: V = Q/A = 0.125 m3/det / 0.0937 m2 = 1,33 m/detik Waktu (t) yang dibutuhkan partikel air untuk melalui pipa air masuk ialah: t = Panjang pipa / Kecepatan linear = 4 m / 1.33 m/detik = 3,0 detik + 1 detik (losses pipa) = 3,1 detik ≈ 3 detik.

91

Waktu limpahan dalam tangki flokulasi: = ( 5,6 x 5,6 x 2,0)meter Waktu limpahan dihitung berdasarkan rumus: T

=

Vol/Q

(jam)...............................................................(5.2) Dimana:

Vol ialah volume tangki = 5,60 x 5,60 x 2,0 m = 62,72 m3. Debit air masuk, Q= 125 l/det.

T = 62,72 m3 / 0,125m3/det = 502 detik = 8,3 menit Lamanya waktu proses pengolahan air di tangki flokulasi sama dengan dua kali waktu limpahan (lihat gambar 5.5), sehingga: Tflokulasi = 2 x T = 2 x 502 detik = 16,72 menit B.

Analisa Bagian Sedimentasi Sendimentasi adalah unit yang dibuat dengan fungsi untuk mengendapkan partikel yang telah berbentuk floc yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi. Jadi unit sendimentasi ini berfungsi untuk mengendapkan partikelpartikel yang tidak terendapkan. Bagian sedimentasi pada perancangan ini merupakan satu kesatuan dengan bagian flokulasi yang disebut dengan Tangki Flokulator.

Bagian

sedimantasi

dirancang

berdasarkan

parameter-parameter sebagai berikut: –

Beban permukaan.

–

Tinggi tangki efektif

–

Kecepatan aliran air horizontal rata-rata

–

Waktu penahanan

92

–

Besarnya pembebanan selama pencucian weir.

Sedangkan untuk daerah pengendapan tergantung pada parameter: –

Karakteristik pengendapan pada padatan tersuspensi (floc)

–

Beban permukaan.

–

Tinggi tangki.

–

Rasio panjang –vs- lebar tangki.

–

Nilai Reynold dan Nilai Froude tangki.

Rasio panjang –vs- lebar tangki harus berkisar antara 1:3 hingga 1:5. Nilai Reynold dipergunakan untuk menentukan jenis aliran yang terjadi pada air olahan selama proses berlangsung. Nilai Reynold diperoleh berdasarkan rumus: Re =

Vo.R

ν

(tanpa

dimensi).................................................(5.3) Dimana :

- Re : bilangan Reynold, - Vo : kecepatan linear air dalam tangki (m/dtk), - R : jari-jari hidrolik (m), - ν : viskositas kinetik fluida (m2/dtk).

Untuk menghasilkan aliran air yang relatif tenang, maka Re harus lebih kecil dari 2000 (Re < 2000). Nilai Froude diperoleh berdasarkan rumus:

93

Fr

=

Vo 2 gR

(tanpa

dimensi)

....................................................( 5.4) Dimana:

-Fr : nilai Froude, -g : konstanta grafitasi (9,8 m/s2).

Untuk menangani masalah lumpur yang terdapat pada dasar tangki sedimentasi maka tangki harus dilengkapi dengan peralatan pembuangan lumpur (sludge valve). Peralatan ini harus mampu menjamin kelancaran aliran pergerakan lumpur secara grafitasi. Kecepatan aliran air pada bagian sedimentasi berkisar antara 1 s/d 5 mm/dtk. Pada perencanaan Tahap I, kecepatan aliran air ialah: Debit air = 125 l/det; Luas penampang aliran = 31,25 m2. V = Q/A = 0.125 m3/det / 31,25 m2 = 0.004 m/det = 4,00 mm/detik. Lamanya waktu partikel air melewati bagian pengendapan ialah: Tsendimentasi = H sinα / V = 2,3 m.sin56o / 0.004 m/s = 477 detik ≈ 7,94 menit.

C.

Analisa Ruang Lumpur

94

Perencanaan •

Frekuensi pengambilan lumpur

=

3 jam sekali

•

Konsentrasi suspended koloid, Sd

=

820

•

Konsentrasi solid dalam lumpur, Sc =

4%

•

Berat jenis lumpur, S

mg/l

=

0.82kg/m3

=

1.01gr/cm3=1010kg/m3 Perhitungan Untuk Tahap I 1. Massa lumpur yang dihasilkan perhari, M: M

= Qn.C.n

M

= (0.125m3/det

x

0.82kg/m3

x

40%)

86400det/hari M

= 3542,4 kg/hari

2. Volume lumpur, V: V

=

M SxSc

V

=

3542,4 1010 x0.04

V

= 87,63 m3/hari

3. Volume ruang lumpur, V1: V1

= V x frek

V1

= 87,63 x 3jam x 1/24 hari

V1

= 10,95 m3

4. Rencana ruang lumpur:

95

Jumlah ruang lumpur, n

=

5 ruang

Volume 1ruang lumpur

=

10,95 m3/ 5

=

2,19 m3

Dengan trial and eror, maka didapat dimensi ruang lumpur seperti gambar:

60cm

112cm

56

41cm

30cm

41cm

Gambar 5.6a. Ruang Sendimentasi Tahap I.

Untuk Tahap II 1. Massa lumpur yang dihasilkan perhari, M: M

= Qn.C.n

M

= (0.08m3/det

x

0.82kg/m3

x

40%)

86400det/hari M

= 2267,136 kg/hari

2. Volume lumpur, V: V

=

M SxSc

V

=

2267,136 1010 x0.04

96

= 56,11 m3/hari

V

3. Volume ruang lumpur, V1: V1

= V x frek

V1

= 56,11 x 3jam x 1/24 hari

V1

= 7,01m3

4. Rencana ruang lumpur: Jumlah ruang lumpur, n

=

4 ruang

Volume 1ruang lumpur

=

7,01 m3/ 4

=

1,75 m3

Dengan trial and eror, maka didapat dimensi ruang lumpur seperti gambar:

45cm

112cm

56

41cm

30cm

41cm

Gambar 5.6b. Ruang Sendimentasi Tahap II

Fasilitas penjernih air yang digunakan dalam perencanaan ini ialah jenis tabung dengan kemiringan 50o – 60o. Sudut kemiringan ini merupakan sudut kemiringan efektif dengan ketinggian jatuh maksimum floc yang memasuki tabung dan membutuhkan

prosedur

pembersihan

khusus

untuk

97

menghilangkan material tersuspensi yang mengendap pada tabung penjernihan. Tabung pemisah jenis lamelar memberikan keuntungan menghasilkan aliran fluida dan lumpur secara bersamaan. Aliran masuk ke lamelar pemisah dengan arah aliran dari bawah ke atas diantara plat pengendapan lumpur dalam pemindahannya. Aliran laminar dibentuk dengan menggunakan plat-plat paralel.

C.

Analisa Tangki Pengumpul Air Jernih Perancangan kapasitas tangki pengumpul air jernih dihitung

dengan

perhitungan

slope

pada

bagian

kurva

pengendapan yang dihalangi seperti diperlihatkan pada gambar 5.7.

Lan Tra

Lan Tra

Lan Tra

Lancar Transisi P d Lan Tra

Lancar Transisi

Lancar Transisi

Lan T L T

L T Lancar Transisi

Gambar 5.7. Daerah observasi pengendapan Berdasarkan konsep ini daerah pengendapan dibedakan atas 4 bagian, yaitu: daerah B merupakan konsentrasi yang seragam material-material padat tersuspensi yang memiliki hubungan

98

dengan bagian atas dari kolom. Akibat perubahan waktu maka terbentuk lapisan supernatant (A) pada lapisan atas. Kemudian terbentuk lapisan lumpur padat pada bagian dasar kolom (D), dan berubah dari bentuk pengendapan yang dihalangi menjadi bentuk yang lebih lengkap (C). Laju kecepatan overflow pada tangki penampung air jernih dibatasi harus lebih kecil dari kecepatan pengendapan. Pembatasan ini dihitung dengan menggunakan persamaan: A ≥

Q Vs

............................................

(5.5) Dimana:

A ialah luas permukaan tangki; Q ialah laju aliran air secara volumetric, dan Vs merupakan kecepatan pengendapan yang terhalangi.

5.3.4 PIPA INLET FILTER Pipa inlet filter direncanakan berdiameter 100 mm dengan panjang horizontal pipa rencana untuk filter 1 ialah 5,3 m dan filter 2 ialah 6,5 m. Kecepatan linear diperoleh dengan ketentuan debit air keluar pompa ialah 38 m3/jam. Berdasarkan persamaan kontinuitas maka kecepatan linear partikel air dalam pipa ialah 1,35 m/s. Maka waktu tempuh partikel air dari outlet pompa air jernih hingga mencapai filter 1 ialah lebih kurang 4 detik dan filter 2 lebih kurang 5 detik.

5.3.5 FILTRASI

99

Proses filtrasi yang secara luas digunakan untuk pengolahan air ialah untuk memisahkan bahan-bahan terlarut yang umumnya terdapat air. Dalam proses ini air dilewatkan pada media filter dan bahan-bahan terlarut terakumulasi pada permukaan media atau dikumpulkan sepanjang kedalaman media filter. Selain itu proses filtrasi juga sangat efektif untuk menghilangkan partikel-partikel lain seperti algae, komposisi humic koloidal, virus, serat-serat asbes, dan partikel-partikel tanah liat. Jenis media filter yang umum digunakan ialah pasir dengan ukuran media filter beragam mulai dari 0,4 s/d 2 mm. Jenis filter yang direncanakan ialah jenis filter butiran (granular) pasir cepat (rapid sand filter). Alasan pemilihan karena pemakaian lebih dititik beratkan pada sumber air baku yang berasal dari air sungai. Selain itu pemilihan jenis filter meliputi pertimbangan sebagai berikut: –

Jenis, ukuran, dan jumlah filter.

–

Laju filtrasi dan head loss akhir.

–

Skematis pengaturan aliran filter.

–

Bahan, ukuran, dan kedalaman media filter.

–

Pencucian filter dan sistim yang mendukung pencucian tersebut.

Bila kekeruhan air naik atau turun, kekeruhan hasil filtrasi juga akan naik atau turun, tidak tergantung dari ukuran butir pasir filtrasi.karena itu semakin rendah kekeruhan air baku atau makin sedikit jumlah floc, makin rendahlah kekeruhan air hasil filtrasi engan kehilangan tekanan yang dipertahankan rendah.

100

Faktor kedua yang mempengaruhi efisiensi filtrasi adalah kecepatan filtrasi, yang harus dipertahankan dibawah kecepatan filtrasi maksimum yang telah direncanakan. Makin tinggi kecepatan makin buruk kualitas air hasil filtrasi. Kecepatan filtrasi yang biasa digunakan 5-10 m/jam, filtrasi dengan tekanan biasa diterapkan kecepatan filtrasi 15-30 m/jam Laju

aliran

filtrasi

dapat

juga

dihitung dengan menggunakan

pendekatan Trussell (1978), yaitu: Re=(UFRV–UBWV)/(tf+tb)

………………………………...

(5.6)

Dimana:

UFRV

: volume unit filter yang bekerja

UFRV

=

A

: Luas penampang filter (m2)

UBWV

: volume backwash

UBWV

=

Vb/A

tf

=

durasi kerja filter

tb

=

durasi backwash

Vf/A

(m3/m2)

(m3/m2)

Dimensi Bak Filtrasi Untuk Tahap I •

Jumlah bak, n N

= 1.2

Q , dimana Q = debit dalam mgd

101

•

0,105 0,0438

N

= 1,2

N

= 1.90 ≈ 2 buah

Debit tiap bak, Qn : Qn =

Q 2

Qn =

0.105 2

Qn = 0.0525 m3/det •

Kecepatan filtrasi, Vs: Diasumsikan diameter butiran terkecil 0.04 cm Vs

=

4 g (1.65d ) = 3 cd

86.33cd

.....................1 Re

=

ϕVs.d υ

=

3.17Vs

......................2 Kombinasikan pers 1 dan 2 kedalam pers 3 Cd =

24 3 + + 0.34 Re Re

......................3 Cd =

24 3 + + 0.34 3.17Vs 3.17Vs

Dengan trial and eror diperoleh Vs •

= 5 x 10-3 m/det

Luas permukaan, As

102

•

As

=

Qn Vs

As

=

0.0525 0.005

As

= 10,5 m2

A

= P x L x H  h = 1,5 P

Dimensi bak

10,5 = 1,5p3 P

= 1.90 m ≈ 190cm

H

= 1,5P

H

= 1,5 x 190

H

= 285cm

Untuk Tahap II & III •

•

Jumlah bak, n N

= 1.2

Q , dimana Q = debit dalam mgd

N

= 1,2

0,05 0,0438

N

= 1.20 ≈ 1 buah

Debit tiap bak, Qn : Qn =

Q 2

Qn =

0.05 2

Qn = 0.025 m3/det •

Kecepatan filtrasi, Vs:

103

Diasumsikan diameter butiran terkecil 0.04 cm Vs

=

4 g (1.65d ) = 3 cd

86.33cd

.....................1 Re

=

ϕVs.d υ

=

3.17Vs

......................2 Kombinasikan pers 1 dan 2 kedalam pers 3 Cd =

24 3 + + 0.34 Re Re

......................3 Cd =

24 3 + + 0.34 3.17Vs 3.17Vs

Dengan trial and eror diperoleh Vs •

•

= 5 x 10-3 m/det

Luas permukaan, As: As

=

Qn Vs

As

=

0.025 0.005

As

= 5,00 m2

A

= P x L x H  H = 1,5 p

Dimensi bak

5,00 = 1,5p3 P

= 1.40 m ≈ 140cm

H

= 1,5p

104

H

= 1,5 x 140

H

= 210cm

Konstruksi dalam filter diperlihatkan pada gambar 5.8. Kedalaman media filtrasi dalam tangki berkisar antara 800 s/d 900 mm di atas plat ber-nozzle.

900mm 50cm

H

Ø10cm

L Gambar 5.8. Konstruksi dalam filter

PENCUCIAN FILTER Setelah filtrasi mengalami penyumbatan, kekeruhan hasil filtrasi akan meningkat dengan tajam, sedangkan kehilangan tekanan akan terus bertambah secara perlahan. Hal ini disebut penerobosan (breakthrough) yang berarti bahwa partikel koloid yang akan disaring tidak tertahan lagi dengan baik selama operasi filter berlangsung. Penerobosan dapat juga terjadi apabila kecepatan filtrasi berobah dengan cepat dan secara tiba. Biasanya, filter cepat direncanakan

105

sehingga penerobosan tidak akan terjadi sebelum kehilangan tekanan maksimum(yang diijinkan), tinggi permukaan air di atas filter maksimum tercapai. Bila hal ini terjadi maka filter perlu dibersihkan, yang dapat dilakukan dengan cara pencucian balik (backwash). Maksud dari pembersihan filter dengan pencucian balik ialah untuk mengembalikan kehilangan tekanan awal dari unit filtrasi dan menjaga kebersihan bahan filter. Dalam proses ini air dipaksakan keatas melalui dasar filterdan setelah melalui lapisan filter masuk kesaluran pembuangan pencucian. Contoh dari prosedur pembersihan dengan pembersihan balik adalah sebagai berikut: Langkah 1 :

pencucian balik dengan kompresi selama 8menit (Vudara = 50 m/jam)

Langkah 2 :

Pencucian balik dengan udara + air selama 8 menit(Vudara = 50 m/jam, Vair = 25m/jam)

Langkah 3 :

Pencucian balik dengan air selama 8 menit (Vair = 25 m/jam)

5.3.6 DESINFEKSI Proses klorinasi akhir disebut juga dengan proses Desinfeksi yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme di dalam air yang masih terdapat dalam air ketika proses filtrasi. Meskipun air sudah melalui berbagai proses pengolahan sebelumnya dan kelihatan bersih, namun

masih

sering

terkontaminasi

dengan

mikroba

yang

106

membahayakan kesehatan manusia sehingga diperlukan desinfektan dalam jumlah minimum yang diinjeksikan ke dalam jaringan distribusi. Jenis desinfektan yang umum digunakan adalah Kaporit /Hypho Chlorite.

KRETERIA (KAWAMURA, 1991) •

Dosis desinfektan

:

1-5 mg/l

•

Jumlah bak

:

1 buah

•

Sisa klor yang diperbolehkan :

0.30 – 0.50 mg/l

Perencanaan: •

Desinfeksi yang digunakan

:

Kaporit,ca(ocl)2

•

Berat jenis Kaporit, ρ

:

0.8 kg/l

•

Daya pengikat klor/DPC

•

Kemurnian klor dalam kaporit

:

40%

•

Konsentrasi larutan, C

:

6%

•

Sisa klor diingnkan

:

0.3 mg/l

•

Pembuatan larutan dilakukan setiap

:

24 jam sekali

•

Bentuk bak

:

silinder

:

1.5 mg/l

Dosis Kaporit Dosis Klor, D : D =

DPC+sisa klor

D =

1.5 mg/l + 0.3mg/l

D =

1.8 mg/l

Untuk Tahap I

107

1. Kebutuhan Kaporit perhari q =

(Q x D)/kemurnian klor

q =

[(0.105 m3/det x 1.8 mg/l)/ 40%]x 103 l/m3 x 86400 det/hr x 10-6 kg/mg.

q =

40,824 kg/hari

2. Volume kaporit yang dibutuhkan perhari, V: V =

q/ρ

V =

40,824kg/hari / 0.8 kg/ltr

V =

51,03 liter/hari

3. Debit larutan kaporit : a. Volume pelarut, Vp:

 100 − C  Vp =   xVkaporit  C  Vp =

 100 − 6    x51,03  6 

Vp = 799,47 ltr/hr b. Volume larutan total Vtot = V +Vp = 850,5 liter/hari Vtot= 35,43 l/jam c. Volume total per 24 jam V8jam

:

35,43 l/jam x 24jam

V 8jam

:

850,32 liter

V 8jam

:

0,850 m3

h

4. Dimensi bak Pembubuh: V24jam


d

108

V24jam

π

=

0.850 =

π 4

4

d 2h

d 2 (1.5d )

D

= 0, 90 meter  diambil D = 90 cm

H

= 1.5 x 0, 90

H

= 1,35 meter  diambil H

= 135 cm

Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 90 cm dan tingginya h = 135 cm Untuk Tahap II&III 1. Kebutuhan Kaporit perhari q =

(Q x D)/kemurnian klor

q =

[(0.050 m3/det x 1.8 mg/l)/ 40%]x 103 l/m3 x 86400 det/hr x 10-6 kg/mg.

q =

19,44 kg/hari

2. Volume kaporit yang dibutuhkan perhari, V: V =

q/ρ

V =

40,824kg/hari / 0.8 kg/ltr

V =

24,3 liter/hari

3. Debit larutan kaporit : a. Volume pelarut, Vp:

 100 − C  Vp =   xVkaporit  C  Vp =

 100 − 6   x 24,3   6 

109

Vp = 380,7 ltr/hr b. Volume larutan total Vtot = V +Vp = 405 liter/hari Vtot= 16,875 l/jam

c. Volume total per 24 jam V24jam

:

16,875 l/jam x 24jam

V 24jam

:

405 liter

V 24jam

:

0,405 m3

h

4. Dimensi bak Pembubuh: V24jam


V24jam

=

0.405

=

π 4

π 4

d 2h d

d 2 (1.5d )

d

= 0, 70 meter  diambil d = 70 cm

H

= 1.5 x 0, 70

H

= 1,05 meter  diambil H

= 100 cm

Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 70 cm dan tingginya h = 100 cm 5.3.7 WAKTU PROSES Waktu proses pengolahan untuk menghasilkan air bersih sebesar 105 l/s pada tahap I dihitung dengan berdasarkan pendekatan matematis

110

perhitungan laju aliran di tiap-tiap bagian pengolahan. Bagian yang secara langsung berhubungan dengan waktu proses ialah: pipa inlet, tangki flokulasi, sedimentasi, dan tangki air jernih, pipa inlet filter, dan filter. Perhitungan waktu proses pengolahan ialah sebagai berikut: •

Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet WTP (tin) ialah 3 detik.

•

Waktu tempuh partikel air dalam tangki flokulator (tfl) ialah 200 detik.

•

Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet filter (tf) ialah 5 detik.

•

Waktu losses (tloss) akibat hambatan aliran pada tiap peralatan WTP yang berkontak langsung ialah diperkirakan sebesar 60 detik.

•

Maka waktu proses IPA (T) ialah: T =tin+tfl+tf+tloss

.....................................................................(5.7)

T = 3 detik + 200 detik + 5 detik + 60 detik = 268 detik ≈ 4,5 menit

3

111

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1

KESIMPULAN Penyusunan Perencanaan Pengolahan Air Bersih ini dilatarbelakangi atas

pemikiran bahwa kecamatan Perbaungan dalam mengatasi persoalan di bidang air bersih membutuhkan suatu Perencanaan Pengolahan Air Bersih sendiri yang khusus melayani kota perbaungan dan sekitarnya yang selama ini didapat dari PDAM cabang Lubuk Pakam. Perencanaan ini selain dapat diterapkan di Kec. Perbaungan dapat juga diterapkan di setiap kecamatan, kelurahan dan desa di Kabupaten Serdang Bedagai yang membutuhkan air bersih/air minum serta dapat digunakan apabila sewaktuwaktu terjadi bencana ataupun kondisi darurat. Dari perencanaan yang telah dibuat berdasarkan hasil perhitungan analisis yang telah dilaksanakan, maka diperoleh kesimpulan hasil perencanaan tersebut, yakni : a. Proyeksi jumlah penduduk yang digunakan adalah Metode Bunga Berganda dikarenakan agar arah perkembangan suatu kota terhadap penduduknya terus meningkat baik itu fasilitas dan utilitasnya, sehingga didapat pertambahan penduduk wilayah study selama 20 tahun adalah sebesar 31.524 jiwa yang terhitung mulai dari tahun 2008 (36.243 jiwa) 2028 (67.767 jiwa). b. Kapasitas pengolahan air bersih yang direncanakan adalah 150 l/det dengan standar kebutuhan Domestik 150 l/org/hr, hidran 40 l/org/hr,

112

komersil/industri 30 l/org/hr, pelayanan umum 15 l/org/hr dan pemanfaatan air baku yang berasal dari sungai Ular c. Metode

pengolahan

yang

dilakukan

adalah

INTEK

PENGENDAPANFILTRASIAIR BERSIH. d. Dalam proses koagulasi pembubuhan bahan kimia yang diberikan adalah jenis aluminium sulfat/tawas dengan dosis yang didapat dengan menggunakan alat Jar-Test. e. Dari analisa neraca air sungai ular, dapat diketahui bahwa debit air sungai ular masih dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk kecamatan Perbaungan dengan intake sebesar 205 ltr/dtk.

6.2

SARAN Terdapat beberapa saran yang perlu dipertimbangkan setelah tersusunnya

Perencanaan Pengolahan Air Bersih ini, yakni : a. Diharapkan pada pihak Pemerintah Kabupaten Serdang Bedagai kususnya Kec.Perbaungan ataupun pihak swasta (stakeholder) yang akan mengembangkan suplai air bersih/air minum untuk mengaplikasikan hasil perencanaan ini. b. Sehubungan dengan penerapan teknologi dalam perencanaan ini, maka dibutuhkan skill yang khusus dalam mengoperasikan alat-alat ini nantinya, sehingga sangat dibutuhkan pelatihan (training) khusus bagi SDM yang akan mengoperasikannya. c. Perlu dibuat suatu kebijakan ataupun peraturan pemerintah untuk menjaga supaya kualitas dan kuantitas air sungai ular tetap terjaga dan lebih baik lagi.

113

DAFTAR PUSTAKA

1. Agus Sugianto, Ilmu Lingkungan, Airlangga University Press 2. Ersin Seyhan, Dasar-dasar Hidrologi, Gadjah Mada University Press 3. Gelora Tarigan dan Syariful, Pengendapan Partikel Koloidal Pada Air Minum, USU, Medan 1988. 4. Mangku Setepu, Air Untuk Kehidupan, Grasindo, Jakarta 1997 5. Pramudya Sunu, Melindungi Lingkungan, PT Gramedia Widia Sarana, Jakarta 2001 6. Suyono Sostrodarsono.Dr.Ir, Perbaikan dan Pengaturan Sungai, PT Pradya Paramita, Jakarta 1985 7. Sri Harto Br, Analisis Hidrologi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 1993 8. Sunggono Kh. Ir, Teknik - Sipil, Nova Bandung 1995 9. Tegoyuwono Notonadi Prawiro, Tanah dan Lingkungan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan 1998

114

HENDRI YATNO

Recommend Documents