UNIT PENGOLAHAN AIR MINUM
5
Program Studi
Teknik Lingkungan
Nama Mata Kuliah
Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum
Jumlah SKS
3
Pengajar
1. Prof. Dr. Ir. Mary Selintung, MSc. 2. Dr. Eng. Ir. Hj. Rita Tahir Lopa, MT 3. Ir. Achmad Zubair, MSc. 4. Dr. Eng. Bambang Bakri, ST., MT. 5. Roslinda Ibrahim, SP., MT
Sasaran Belajar
Setelah lulus mata kuliah ini mahasiswa mampu membuat perencanaan dan perancangan bangunan pengolahan air minum
Mata Kuliah Prasyarat
Penyediaan Air Minum
Deskripsi Mata Kuliah
Mata Kuliah bangunan pengolahan air Minum merupakan mata kuliah yang diwajibkan bagi mahasiswa semester VI yang telah mengikuti materi perkuliahan penyediaan air minum. Materi perkuliahan mencakup pembahasan mengenai pengertian dan metode perencanaan bangunan pengolahan air minum; penentuan kebutuhan air dan debit air baku, analisis kualitas air baku, perencanaan bangunan unit pengolahan: intake, prasedimentasi, koagulasi dan flokulasi, sedimentasi, filtrasi, disinfeksi, pengolahan lumpur, reservoir dan pengolahan lumpur.
1
I PENDAHULUAN 1.1 CAKUPAN ATAU RUANG LINGKUP MATERI PEMBELAJARAN Materi pembahasan pada pertemuan ke-5 (lima) ini meliputi:
Penjelasan umum mengenai unit pengolahan air minum
Bangunan intake
Water Treatment Plant
Reservoir
1.2 SASARAN PEMBELAJARAN Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa mampu memahami dan menjelaskan unit-unit pengolahan air minum 1.3 PRILAKU AWAL MAHASISWA Mahasiswa telah membaca bahan ajar dan memahami bahan kuliah terdahulu dengan baik 1.4 MANFAAT Manfaat yang penting dalam mempelajari materi ini adalah meningkatkan pengetahuan mahasiswa mengenai unit-unit bangunan yang dibutuhkan dalam proses pengolahan air minum. 1.5 URUTAN PEMBAHASAN Materi pembahasan dimulai dengan penjelasan secara umum mengenai unit pengolahan air minum. Kemudian dilanjutkan dengan pembahasan materi secara berurut mengenai bangunan intake, water treatment plant dan reservoir. 1.6 PETUNJUK BELAJAR Mahasiswa diharapkan membaca isu terkait melalui media massa yang menambah wawasan secara umum. Membaca bahan yang akan dikuliahkan pada minggu berikut agar dapat lebih siap dan dapat didiskusikan pada pertemuan berikut.
2
II PENYAJIAN
2.1 UMUM Dalam usaha menyediakan air bersih/air minum di Indonesia dilaksanakan oleh salah satu BUMN yaitu PDAM atau Perusahaan Dagang Air Minum. Secara umum, skema pengolahan air bersih di daerah-daerah di Indonesia terlihat seperti pada gambar di bawah. Terdapat 3 bagian penting dalam sistem pengolahannya.
Gambar 5.1 Skema pengolahan air bersih/air minum
2.2. BANGUNAN INTAKE Bangunan intake ini berfungsi sebagai bangunan pertama untuk masuknya air dari sumber air. Pada umumnya, sumber air untuk pengolahan air bersih, diambil dari sungai. Pada bangunan intake ini biasanya terdapat bar screen yang berfungsi untuk menyaring benda-benda yang ikut tergenang dalam air. Selanjutnya, air akan masuk ke dalam sebuah bak yang nantinya akan dipompa ke bangunan selanjutnya, yaitu WTP – Water Treatment Plant.
3
2.3 WATER TREATMENT PLANT Water Treatment Plant (WTP) adalah bangunan utama pengolahan air bersih. Biasanya bagunan ini terdiri dari beberapa bagian, antara lain sebagai berikut: 1. Prasedimentasi Prasedimentasi merupakan pengolahan tahap awal yang berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel padat yang mudah mengendap tanpa menggunakan bahan kimia, melainkan dengan gaya gravitasi. 2. Koagulasi Pada proses koagulasi ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai atau airair kotor biasanya berbentuk koloid
dengan
berbagai
Gambar 5.2 Proses Koagulasi
partikel koloid yang terkandung di dalamnya. Destabilisasi partikel koloid ini bisa dengan penambahan bahan kimia berupa tawas, ataupun dilakukan secara fisik dengan rapid mixing (pengadukan cepat), hidrolis (terjunan atau hydrolic jump), maupun secara mekanis (menggunakan batang pengaduk). Biasanya pada WTP dilakukan dengan cara hidrolis berupa hydrolic jump. Lamanya proses adalah 30 – 90 detik. 3. Flokulasi Setelah dari unit koagulasi, selanjutnya air akan masuk ke dalam unit flokulasi. Unit ini ditujukan untuk membentuk dan memperbesar flok. Teknisnya adalah dengan dilakukan pengadukan lambat (slow mixing). Gambar 5.3 Proses Flokulasi Partikel Koloid
4
4. Sedimentasi Setelah melewati proses destabilisasi partikel koloid melalui unit koagulasi dan unit flokulasi, selanjutnya perjalanan air akan masuk ke dalam unit sedimentasi. Unit ini berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumpur) akan lebih besar daripada berat jenis air. Dalam bak sedimentasi, akan terpisah antara air dan lumpur. Gambar 5.4 Proses Sedimentasi
Gambar 5.5 Unit Asetor (gabungan unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi) Water Treatmen Plant
5. Filtrasi Setelah proses sedimentasi, proses selanjutnya adalah filtrasi. Unit filtrasi ini, sesuai dengan namanya, adalah untuk menyaring dengan media berbutir. Media berbutir ini biasanya terdiri dari antrasit, pasir, silika,
dan
kerikil
dengan
ketebalan berbeda. Dilakukan secara
grafitasi.
untuk
proses
Biasanya tambahan,
dilakukan disinfeksi berupa
Gambar 5.6 Unit Filtrasi
penambahan chlor, ozonisasi, UV, sebelum masuk ke bangunan selanjutnya.
5
6. Disinfeksi Desinfeksi adalah proses destruksi mikroorganisme patogen dalam air dengan menggunakan bahan kimia atau ozon.Karakteristik desinfektan yang baik : Efektif membunuh mikroorganisme patogen Tidak beracun bagi manusia/hewan domestik Tidak beracun bagi ikan dan spesies akuatik lainnya Mudah dan aman disimpan, dipindahkan, dibuang Gambar 5.7 Disinfeksi Rendah biaya Analisis yang mudah dan terpercaya dalam air Menyediakan perlindungan sisa dalam air minum 2.4 RESERVOIR Setelah
dari
berupa clear
WTP
water,
dan
sebelum
didistribusikan, air masuk ke dalam reservoir. Reservoir ini berfungsi sebagai sementara
tempat air
penampungan
bersih
sebelum
Gambar 5.8 Reservoir air Bersih
didistribusikan melalui pipa-pipa secara grafitasi. Karena kebanyakan distribusi di kita menggunakan grafitasi, maka reservoir ini biasanya diletakkan di tempat dengan eleveasi lebih tinggi daripada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi. Biasanya terletak diatas bukit, atau gunung. Gabungan dari unit-unit pengolahan air ini disebut IPA – Instalasi Pengolahan Air. Untuk menghemat biaya pembangunan, biasanya Intake, WTP, dan Reservoir dibangun dalam satu kawasan dengan ketinggian yang cukup tinggi, sehingga tidak diperlukan pumping station dengan kapasitas pompa dorong yang besar untuk menyalurkan air dari WTP ke reservoir. Barulah, setelah
6
dari reservoir, air bersih siap untuk didistribusikan melalui pipa-pipa dengan berbagai ukuran ke tiap daerah distribusi.
Gambar 5.9 Proses Pengolahan Air Bersih
7
III PENUTUP 3.1 RANGKUMAN Secara umum, skema pengolahan air bersih di daerah-daerah di Indonesia terdiri dari 3 bagian penting dalam sistem pengolahannya, yaitu bangunan intake, water treatment plant dan reservoir. Water treatment plant IPAM biasanya terdiri dari bangunan untuk unit pengolahan prasedimentasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan disinfeksi. 3.2 SOAL TES FORMATIF Untuk mengetahui tingkat penguasaan pengetahuan yang diperoleh mahasiswa, maka dosen sebagai fasilitator memberikan tes formatif berupa pertanyaan sebagai berikut: 1. Terdapat 3 bagian penting dalam proses pengolahan air minum, sebut dan jelaskan ! 2. Sebut dan jelaskan secara singkat unit bangunan yang terdapat dalam water treatment plant! 3.3 UMPAN BALIK Diskusi dan memberikan pertanyaan untuk memonitor penerimaan mahasiswa akan bahan kuliah yang disajikan. 3.4 DAFTAR PUSTAKA Kawamura, Susumu (1991), Integrated Design of Water Treatment Facilities, John Wiley & Sons, Inc., New York. Masduki, A. (2009), Bahan Ajar Mata Kuliah Pengolahan Air Minum, Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP, ITS Surabaya. Qasim, S.R., Motley, E.M., dan Zhu, G. (2000), Water Work Engineering: Planning, Design & Operation, Prentice Hall PTR, Texas. Schulz, C.R. dan Okun, Daniel A., Surface Water Treatment for Communities in Developing Countries, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1984.
8
