rencana detail unit instalasi pam
Post on 25-Dec-2015
57 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
VII-1
BAB VII
RENCANA DETAIL UNIT-UNIT INSTALASI PENGOLAHAN
AIR MINUM
VII.1 UMUM
Pada lampiran ini akan dilakukan perhitungan detail untuk setiap unit dan
komponennya yang direncanakan pada perencanaan insatalasi di
pengolahan air minum.
VII.2 INTAKE
Intake akan dilengkapi oleh :
1. Bar Screen
2. Saluran Intake
3. Pintu Air
4. Bak Pengumpul
5. Sistem Transmisi
VII.2.1 Bar Screen
Kriteria Desain :
Jarak antar batang, b = 1 -
Tebal batang, w -
Kecepatan aliran saat melalui batang, v = 0,3 0,75 m/det
Panjang penampang batang, p = 1,0
Kemiringan batang dari horizontal, = 30 -
Headloss maksimum, hL = 6
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,424 m3/det
Jarak antar batang, b ,08 cm
Tebal batang,
Kecepatan aliran saat melalui batang, V = 0,6 m/det
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-2
Kemiringan batang,
Batang berbentuk bulat dengan faktor Kirschmer,
Perbandingan lebar dan kedalaman saluran, L : h = 2 : 1
Hasil perencanaan :
Kapasitas intake, q = det/212,0 3m
Luas penampang saluran, A = 2424,0 m
Dimensi saluran
- Kedalaman saluran, h = m46,0
- Lebar saluran, L = m92,0
- Panjang saluran untuk kisi, p = 1 m
- Freeboard, f = m24,1
Jumlah batang, n = 12
Jumlah bukaan, s =13
Lebar bukaan koreksi, b = m05,0
Kehilangan tekan melalui batang, HL = cm23,1
Tinggi muka air cm34
VII.2.2 Saluran Intake
Kriteria Desain :
V = 0,6 1,5 m/det, untuk mencegah sedimentasi pada saluran intake.
Kecepatan aliran pada kedalaman minimum harus lebih besar dari 0,6
m/det.
Kecepatan aliran pada kedalaman maksimum harus lebih kecil dari
1,5m/det.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan tiap saluran, Q = 0,212 m3/det
Saluran terbuat dari beton dengan bentuk persegi memiliki koefisien
kekasaran Manning, n = 0,013.
Panjang saluran intake, p = 5 m, terdiri dari :
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-3
- Panjang antara mulut saluran dengan barscreen, p1 = 1 m
- Panjang antara barscreen dengan pintu air, p2 = 2 m
- Panjang antara pintu air dengan bak pengumpul, p3 = 2 m
Tinggi muka air di dalam saluran pada beberapa kondisi :
- Ymin = 0,2 m
- Ymaks= 0,7 m
- Yave = 0,35 m
Hasil perencanaan :
Jari-jari hidrolis :
- Jari-jari hidrolis saat Ymin, Rmin = m14,0
- Jari-jari hidrolis saat Yave, Rave = m2,0
- Jari-jari hidrolis saat Ymax, Rmax = m28,0
Kemiringan saluran, S = 31014,1
Kontrol aliran :
- Kecepatan saat Ymaks, Vmaks = det/23,1 m
- Kecepatan saat Yave, Vave = det/98,0 m
- Kecepatan saat Ymin, Vmin = det/78,0 m
Kehilangan tekan antara mulut saluran dan barscreen, Hp1 = cm114,0
Kehilangan tekan antara barscreen dan pintu air, Hp2 = cm228,0
Kehilangan tekan pada saluran setelah pintu air, Hp3 = cm228,0
VII.2.3 Pintu Air
Kriteria Desain :
Lebar pintu air, Lp < 3 m
Kecepatan aliran, Vp < 1 m/det
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/det
Lebar pintu air, Lp = 0,92 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-4
Kecepatan aliran, Vp = 0,6 m/det
Hasil Perencanaan :
Tinggi bukaan pintu air, hf = m384,0
Kehilangan tekan, HL = cm16
VII.2.4 Bak Pengumpul
Kriteria Desain :
Untuk mempermudah pemeliharaan jumlah bak minimum adalah 2
buah.
Waktu tinggal di dalam bak pengumpul maksimal 20 menit.
Dasar bak pengumpul minimum 1 meter di bawah dasar sungai atau
1,52 meter di bawah tinggi muka air minimum.
Dinding saluran dibuat kedap air dan konstruksinya terbuat dari
beton bertulang dengan ketebalan minimum 20 cm.
Data Perencanaan :
Jumlah bak, n = 2
Debit perencanaan , Q = 0,424 m3/det
Waktu detensi, td = 30 detik
Elevasi muka sungai pada berbagai kondisi :
- Hmaks: +737,57 m
- Have : +737,22 m
- Hmin : +737,07 m
Dasar bak ditetapkan 1,5 m di bawah LWL
Perbandingan panjang dan lebar, p : l = 3 : 1
Hasil Perencanaan :
Debit tiap bak, q= 3212,0 m
Volume, V = 372,12 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-5
Elevasi dasar bak, Edb = m57,735
Kedalaman efektif, h = m2
Dimensi bak :
- Panjang, p = m6,3
- Lebar, L = m2,1
- Freeboard = 1 m
Pengurasan bak dilakukan dengan menggunakan pompa yang
memiliki head 10 m. Pipa penguras berukuran 6 inchi.
VII.2.5 Sistem Transmisi
Sistem transmisi terdiri dari dua bagian yaitu pompa transmisi dan pipa
transmisi. Pompa transmisi digunakan untuk menyediakan head yang
cukup agar pengaliran air dari lokasi intake menuju instalasi pengolahan
air minum dapat dilakukan.
Kriteria Desain :
Kecepatan dalam pipa hisap 1 1,5 m/det
Beda ketinggian antara tinggi air minimum (LWL) dan pusat pompa
tidak lebih dari 3,7 m.
Jika pompa diletakkan lebih tinggi dari LWL, jarak penyedotan
harus lebih kecil dari 4 m
Lebih diutamakan peletakan pompa di bawah LWL, apabila memang
lebih ekonomis.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,424 m3/det
Pompa yang akan digunakan direncanakan sebanyak 6 buah pompa,
dengan 4 pompa operasional serta 2 pompa cadangan. Pemasangan
dilakukan paralel yang terdiri dari 2 bagian, yaitu pipa hisap dan
pipa tekan.
Kecepatan aliran air pada pipa hisap adalah 1,3 m/det.
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-6
Hasil Perencanaan :
Kapasitas tiap pompa, q = det/106,0 3m
Diameter pipa hisap dan pipa tekan, d = inchi12
Kecepatan melalui pipa hisap dan pipa tekan, V = det/45,1 m
Diameter pipa transmisi, dt = inchi16
Kecepatan melalui pipa transmisi, Vt = det/6,1 m
Pipa Hisap
Pipa hisap pada sistem pemompaan ini direncanakan memiliki peralatan
sebagai berikut :
Pipa lurus : ø = 1 L = 5 m, f = 0,0224
1 buah strainer : k = 2,5
1 buah elbow 90° : ø = 12 k = 0,3
1 buah inlet pompa : k = 0,25
Kehilangan tekan melalui pipa hisap :
mayor = m039,0
minor = 0,329
h = m368,0
Pipa Tekan
Pipa tekan pada sistem pemompaan ini direncanakan memiliki peralatan
sebagai berikut :
Pipa lurus : ø = 12 ,0224
1 buah oulet pompa : ø = 12 ,25
1 buah check valve : ø = 12 ,3
2 buah gate valve : ø = 12 ,2
3 buah elbow 90° : ø = 12 0,3
1 buah flange crossed : ø = 12 1,5
1 buah increaser 12 -16 : k = 0,19
Pipa lurus : ø = 16", L = 164,1 m, f = 0,0224
1 buah fleksible joint : ø = 16 ,026
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-7
2 buah elbow 90° : ø = 16", k = 0,3
Kehilangan tekan melalui pipa tekan :
Kehilangan tekan m mayor = m22,1
minor = m68,0
Kehilangan tekan melalui pipa tekan, t = m9,1
Kebutuhan Pompa Transmisi
Head Statis, Hs = 50,94 m
Kehilangan tekan selama pemompaan, = 2,268 m
Head pompa yang diperlukan, Hp = 53,2 m
Head pompa yang disediakan sebesar 10 m
Bila efisiensi pompa, = 0,85 dan berat jenis air, = 997,7 kg/m3,
maka daya pompa yang dibutuhkan, P = kWatt23,73
VII.3 BAK PENENANG
Bak penenang berfungsi sebagai penstabil aliran yang masuk dari intake.
Kriteria Desain :
Bak penenang dapat berbentuk bulat maupun persegi panjang.
Overflow berupa pipa atau pelimpah diperlukan untuk mengatasi
terjadinya tinggi muka air yang melebihi kapasitas bak. Pipa
overflow harus dapat mengalirkan minimum 1/5 x debit inflow.
Freeboard dari bak penenang sekurang-kurangnya 60 cm.
Waktu detensi bak penenang>1,5
Kedalaman bak penenang 3 5 m.
Biasanya dilengkapi dengan V-notch 90° sebagai pengukur debit
aliran.
Data Perencanaan :
Jumlah bak penenang, n = 1 buah
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/det
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-8
Bak penenang berbentuk persegi panjang dengan perbandingan
panjang dan lebar, p : L = 3 : 1
Pipa overflow mengalirkan 1/4 x debit inflow, qof = 0,053m3/det
Kecepatan aliran pada pipa overflow sama dengan laju aliran air
yang masuk ke dalam bak penenang, Vof = 1,6 m/det
Freeboard = 60 cm
Waktu detensi, td = 2 menit = 120 detik
Kedalaman bak penenang, h = 3 m
Pada akhir bak penenang dilengkapi dengan V-notch 90° sebagai
pengukur debit air baku.
Hasil Perencanaan :
Volume bak penenang, V = 344,25 m
Dimensi bak penenang :
- Panjang bak penenang, p = m6
- Lebar bak penenang, L = m2
- Freeboard = 60 cm
Diameter pipa overflow, dof = "8
Tinggi muka air di atas V-notch 90°, H = cm47
Freeboard = 60 cm
Lebar bukaan V-notch 90°, b = cm134
VII.4 PREKLORINASI
Unit ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan besi dan mangan berlebih
yang terdapat di dalam air baku. Unit ini berupa terjunan yang terletak diantara
bak penenang dan unit koagulasi agar pencampuran bahan kimia (kaporit) dengan
air baku berlangsung dengan baik. Kriteria desain unit ini mengacu pada kriteria
desain unit koagulasi hidrolis dengan terjunan.
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-9
Bak Penyisih Preklorinasi
Kriteria Desain :
Gradien Kecepatan, Gtd = 104 - 105 (Reynolds, 1982)
Waktu Detensi, td = 20 60 detik (Reynolds, 1982)
Headloss, hL 0.6 m (Kawamura, 1991)
Ketinggian pencampuran, Hp (Schulz&Okun, 1984)
Bilangan Froud, Fr1 (Schulz&Okun, 1984)
Rasio Kedalaman, Y2/Y1 > 2.83 (Schulz&Okun, 1984)
Data Perencanaan :
Jumlah bak, n = 1
Tinggi terjunan, H = 1,5 m
Lebar terjunan, b = 1 m
Lebar bak, w = 1 m
Gradien, G = 1000/dtk
Waktu detensi, td = 20 dtk
Hasil Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/dtk
Headloss, HL = m83,1
Bilangan terjunan, D = 41057,13
Panjang terjunan, Ld = m1
Kedalaman air di beberapa titik :
Kedalaman air di titik 1 = m05,0
Kedalaman air di titik 2 = m42,0
Kontrol Aliran :
- 4,81
2
YY
- Bilangan Froud, F :
3,6F
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-10
Panjang loncatan, L= m6,2
Panjang bak setelah loncatan, Lb = 8,1m
Asumsi :
- Waktu loncatan hidrolis, t2 = 2 dtk
- Waktu terjunan, t1 = 2 dtk
Panjang bak unit penyisihan besi, Lmin = m7,11
Freeboard = 20 cm
Kedalaman bak = 60 cm = 0,6 m
Saluran Menuju Bangunan Preklorinasi
Data Perencanaan :
Saluran terbuat dari beton dengan nilai koefisien Manning, n = 0,013
Lebar saluran, L = 30 cm
Panjang saluran, p = 3 m
Hasil Perencanaan :
Tinggi muka air di atas saluran, hsal = m75,0
Freeboard saluran = 20 cm
Kedalaman saluran, Hsal = 0,9 m
Kecepatan pada saluran, Vsal = dtkm /942,0
Kemiringan saluran, S = 3104,2
Headloss pada saluran, HL = cm72,0
Bak Pembubuh Kaporit
Data Perencanaan :
Debit Pengolahan, q = 0,212 m3/dtk
Oksidator yang akan digunakan adalah kaporit dalam bentuk
padatan.
Pembubuhan kaporit ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam
sekali.
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-11
Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional 1 cadangan) dengan
bentuk silinder.
Dosis kaporit = 20 mg/L
Berat Jenis kaporit, kpr = 0,86 Kg/L
Konsentrasi kaporit, Ckpr = 10%
Hasil Perencanaan :
Kebutuhan kaporit, mkpr = hariKg /34,366
Volume kaporit tiap pembubuhan, Vkpr = 3426,0 m
Volume pelarut, Vair = 33,3 m
Volume larutan, V = 373,3 m
Dimensi bak pembubuh :
Diameter bak pembubuh, d = 2 m
Ketinggian bak pembubuh, h = m1,1
Freeboard = 20 cm
Pompa Pembubuh
Data Perencanaan:
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional 1 cadangan), sesuai jumlah
bak pembubuh kaporit.
Efisiensi pompa, = 0,85
Head pompa disediakan, H = 10 m
Debit larutan kaporit, ql = 0,426 m3/hari = 4,93 x 10-6 m3/dtk
Hasil Perencanaan:
l = 3/982 mKg
Daya pompa, P = Watt56,0 (80 Watt, Grundfos)
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-12
VII.5 KOAGULASI
Unit koagulasi yang digunakan pada instalasi pengolahan air minum ini
adalah koagulasi tipe hidrolis dengan menggunakan terjunan. Unit
koagulasi ini dilengkapi oleh saluran menuju bak koagulasi, bak
koagulasi, bak pembubuh koagulan, dan pompa pembubuh.
Bak Koagulasi
Kriteria Desain :
Gradien Kecepatan, Gtd = 104 - 105 (det-1) (Reynolds, 1982)
Waktu Detensi, td = 20 60 detik (Reynolds, 1982)
Headloss, hL 0,6 m (Kawamura, 1991)
Ketinggian pencampuran, Hp (Schulz&Okun, 1984)
Bilangan Froud, Fr1 (Schulz&Okun, 1984)
Rasio Kedalaman, Y2/Y1 > 2,83 (Schulz&Okun, 1984)
Data Perencanaan :
Jumlah bak, n = 1
Tinggi terjunan, H = 2 m
Lebar terjunan, b = 1 m
Lebar bak, w = 1 m
Gradien, G = 1000/dtk
Waktu detensi, td = 20 dtk
Hasil Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/dtk
Headloss, HL = m83,1
Bilangan terjunan, D = 4107,5
Panjang terjunan, Ld = m14,1
Kedalaman air di beberapa titik :
- Kedalaman air di titik 1 = 045,0 m
- Kedalaman air di titik 2 = 442,0 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-13
Kontrol Aliran :
- 82,91
2
YY
- Bilangan Froud, 3,7F
Panjang loncatan, L = m7,2
Panjang bak setelah loncatan, Lb = 7,7 m
Asumsi :
- Waktu loncatan hidrolis, t2 = 2 dtk
- Waktu terjunan, t1 = 2 dtk
Panjang bak unit koagulasi, Lmin = m54,11
Freeboard = 20 cm
Kedalaman bak = 60 cm = 0,6 m
Saluran Menuju Bak Koagulasi
Data Perencanaan :
Saluran terbuat dari beton dengan nilai koefisien Manning, n = 0,013
Lebar saluran, L = 30 cm
Panjang saluran, p = 5 m
Hasil Perencanaan:
Tinggi muka air di atas saluran, hsal = m272,0
Freeboard saluran = 20 cm
Kedalaman saluran, Hsal = 0,5 m
Kecepatan pada saluran, Vsal = dtkm /6,2
Kemiringan saluran, S = 0256,0
Headloss pada saluran, HL = cm8,12
Bak Pembubuh Koagulan
Data Perencanaan :
Debit Pengolahan, q = 0,212 m3/det
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-14
Koagulan yang akan digunakan adalah Al2(SO4)3
Pembubuhan alum ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam sekali.
Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional 1 cadangan) dengan
bentuk silinder.
Dosis alum = 25 mg/L
Berat jenis al Al = 2,71 kg/L
Konsentrasi alum, CAl = 10%
Hasil Perencanaan :
Kebutuhan alum, mAl = hariKg /56,466
Debit alum, qAl = hariL /16,172
Volume alum tiap pembubuhan, VAl = 3172,0 m
Volume pelarut, Vair = 32,4 m
Volume larutan, V = 3372,4 m
Dimensi bak pembubuh :
- Diameter bak pembubuh, d = 2 m
- Luas alas bak pembubuh, A = 214,3 m
- Ketinggian bak pembubuh, h = m39,1
- Freeboard = 20 cm
Pompa Pembubuh Koagulan
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional 1 cadangan), sesuai jumlah
bak pembubuh koagulan..
Efisiensi pompa, = 0,85
Head pompa disediakan, H = 10 m
Debit larutan alum, ql = 4,372 m3/hari = 5,06 x 10-5 m3/det
Hasil Perencanaan :
l = 3/1108 mKg
Daya pompa, P= Watt47,6 (80 Watt, Gunfos)
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-15
VII.6 FLOKULASI
Flokulasi adalah tahap pengadukan lambat dengan tujuan mempercepat
laju tumbukan partikel. Pada IPAM ini flokulasi akan dilakukan dengan
menggunakan vertical baffle channel (around-the-end baffles channel).
Kriteria Desain :
Tabel 7.1. Kriteria Desain Unit Flokulasi
Parameter Satuan Nilai Sumber G x td 104 - 105 Droste, 1997
Gradien Kecepatan, G dtk-1 10 - 60 Droste, 1997 Waktu detensi, td menit 15 - 45 Droste, 1997
Kecepatan aliran dalam bak, v m/dtk 0,1 0,4 Huisman, 1981
Jarak antar baffle, l m >0.45 Schulz&Okun, 1984 Koefisien gesekan, k 2 - 3.5 Bhargava&Ojha, 1993
Banyak saluran, n Kawamura, 1991 Kehilangan tekan, hL m 0.3 - 1 Kawamura, 1991
Data Perencanaan :
Kapasitas Pengolahan, Q = 0,212 m3/dtk
Jumlah bak, n = 2
Jumlah kompartemen tiap bak = 2
Tebal sekat, t = 10 cm
Gradien Kecepatan dan waktu detensi, G & td :
Tabel 7.2. Gradien kecepatan dan waktu detensi tiap kompartemen
Kompartemen G td G x td dtk-1 dtk
I 55 480 26400 II 30 720 21600
d 48000
Hasil Perencanaan :
Kapasitas tiap bak, q = dtkm /106,0 3
Kompartemen I
Gradien kecepatan, G = 55/dtk
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-16
Waktu detensi, td = 480 dtk
Volume kompartemen, V1 = 388,50 m
Dimensi saluran :
- Lebar saluran, l1 = 0,65 m
- Lebar bak, L = 6,5 m
- Jumlah saluran, n = 6
- Lebar belokan, w = 0,2 m
Kedalaman bak, h = m2
Headloss, H1 = m13276,0
Kecepatan di belokan, Vb = dtkm /264,0
Kehilangan tekan di belokan, Hb = m12794,0
Kehilangan tekan pada saat lurus, HL = m00482,0
Kecepatan pada saat lurus, VL = dtkm /37,0
Kompartemen II
Gradien kecepatan, G = 30/dtk
Waktu detensi, td = 720 dtk
Volume kompartemen, V2 = 332,76 m
Direncanakan dimensi saluran :
- Kedalaman bak, h = 2 m
- Lebar bak, L = 6,5 m
- Jumlah saluran, n = 7
- Lebar belokan, w = 0,3 m
Lebar saluran, l2 = m84,0
Headloss, H2 = m059,0
Kecepatan di belokan, Vb = dtkm /176,0
Kehilangan tekan di belokan, Hb = m057,0
Kehilangan tekan pada saat lurus, HL = m002,0
Kecepatan pada saat lurus, VL= dtkm /25,0
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-17
Volume kompartemen sebenarnya, V2 = 34,76 m
Waktu detensi sebenarnya, td = dtk721
Kontrol Aliran
Volume total, Vtot = 328,127 m
Waktu detensi total, tdtot = dtk1201
Kehilangan tekan total, Htot = m192,0
G x td total, Gtdtot = 48030
= m8,1
Dimensi Bak Flokulasi
Lebar bak, L = 6,5 m
Lebar saluran pada kompartemen I, l1 = 0,65 m
Lebar saluran pada kompartemen II, l2 = 0,84 m
Lebar belokan pada kompartemen I, w1 = 0,2 m
Lebar belokan pada kompartemen II, w2 = 0,3 m
Tebal sekal, t = 0,1 m
Kedalaman bak, h = 2 m
Panjang, p = m98,10
Freeboard = 0,2 m
Pintu Air
Pada inlet dipasang pintu air dengan kondisi :
Lebar bukaan, Lp = 0,4 m
Tinggi bukaan pintu air, hf = 0,2 m
Kehilangan tekan melalui pintu air, hp = m282,0
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-18
Saluran Outlet
Saluran outlet terbuat dari beton (n=0,013). Saluran ini terhubung
langsung dengan saluran inlet dari unit sedimentasi. Direncanakan
dimensi saluran :
Panjang saluran, p = 7,5 m
Kecepatan pada saluran outlet, Vout = 0,25 m/dtk
Kedalaman air di saluran outlet, h =1,8 m
Freeboard = 0,2 m
Lebar saluran outlet, L = m19,0
Kecepatan sebenarnya di saluran, Vout = dtkm /22,0
Kemiringan saluran, S = 41063,1
Kehilangan tekan di saluran outlet, HL = cm122,0
VII.7 SEDIMENTASI
Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, sedimentasi
diperuntukkan untuk mengendapkan partikel-partikel flok yang
dihasilkan baik dari proses koagulasi-flokulasi oleh alum maupun dari
proses preklorinasi oleh kaporit. Proses sedimentasi akan dibantu dengan
pemasangan plate settler.
A
B
C
D
w
Vo
So
H
Gambar 7.1 Skema Plate Settler
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-19
Zona Pengendapan
Kriteria Desain :
Jumlah bak minimum : Jb = 2
Kedalaman air : h = 3 5 m
Rasio panjang dan lebar bak : p : l = (4-6) : 1
Rasio lebar bak dan kedalaman air : l : h = (3-6) : 1
Freeboard : fb = 0,6 m
Kecepatan aliran rata-rata : Vo = 0,15 0,2 m/min
Waktu detensi : td = 5 20 menit
Beban permukaan : Vs = 5-8.8 m3/m2-
jam
Beban pelimpah : Wl < 12.5 m3/m-jam
Kemiringan plate settler : = 45° - 60°
Jarak tegak lurus antar plate settler : w = 25 50 mm
Bilangan Reynolds : NRe < 2000
Bilangan Froud : NFr > 10-5
Perfomance bak : n = 1/8 (sangat baik)
Data Perencanaan :
Jumlah bak sedimentasi, n = 2
Lebar bak sedimentasi, L = 2,5 m
Kedalaman zona pengendapan, H = 1,5 m
Jarak tegak lurus antar plate settler, w = 50 mm
Kemiringan plate settler, = 60°
Efisiensi penyisihan partikel flok, = 95%
Performance bak sangat baik, n = 1/8
Kecepatan pengendapan partikel flok alum, Vs = 0,02 cm/dtk
Hasil Perencanaan:
Kapasitas tiap bak, Q = dtkm /106,0 3
Beban permukaan, Q/As = dtkm /1065,1 4
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-20
Tinggi pengendapan, z = m1,0
Panjang plate, p = m73,1
= m76,1
Kecepatan horizontal di dalam plate, Vo = mntm /17,0
Waktu detensi, td = dtk606
Debit per satu kolom plate, q = dtkm /1064,3 34
Jumlah plate yang dibutuhkan, n = buah292
Panjang zona plate settler, Pz = m7,17
Panjang zona pengendapan tanpa plate settler, Pi = m9,5
Panjang total zona pengendapan, Pt = m24
Jarak muka air dengan plate, hl = m815,0
Jarak plate dengan dasar zona sedimentasi, hp = 1 m
Kedalaman total bak, Htot = m32,3
Dimensi bak sedimentasi :
- Lebar bak, L = 2,5 m
- Panjang bak, P = 24 m
- Kedalaman bak, H = 3,32 m
- Freeboard, fb = 0,6 m
Kontrol Aliran
Jari-jari hidrolis, R = m025,0
Bilangan Reynolds, NRe =81
Bilangan Froude, NFr = 51045,3
Zona Inlet
Kriteria Desain :
Headloss pada bukaan, hLb = 0,3 0,9 mm
Diameter bukaan orifice, øor = 0,075 0,2 m
Jarak antar pusat bukaan orifice, wor = 0,25 0,5 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-21
Data Perencanaan :
Kedalaman saluran inlet, H = 0,5 m
Kecepatan aliran, Vh = 0,2 m/dtk
Koefisien saluran beton, n = 0,013
Panjang saluran = Lebar bak sedimentasi, L = 2,5 m
Diameter bukaan orifice, øor = 0,2 m
Jarak antar pusat bukaan orifice, wor = 0,3 m
Hasil Perencanaan :
Lebar saluran inlet, w = m1
Kecepatan aliran sebenarnya, Vh = dtkm /212,0
Slope saluran, S = 51082,4
Bilangan Reynolds, NRe =59053
Bilangan Froude, NFr = 016,0
Headloss saluran, HL = m51005,12
Orifice
Jumlah orifice tiap bak, n =8
Debit tiap orifice, Qor = dtkm /1025,13 33
Kecepatan aliran pada orifice, Vor = dtkm /422,0
Kehilangan tekan pada orifice, HL = mm5,4
Bilangan Reynolds, NRe = 23500
Bilangan Froud, NFr = 36,0
Zona Outlet
Kriteria Desain :
Beban pelimpah : Wl < 12,5 m3/m-jam
Data Perencanaan :
Pelimpah berupa mercu tajam.
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-22
Beban pelimpah, Wl = 12 m3/m-jam = 0,0033 m3/m-dtk
Hasil Perencanaan:
Pelimpah
Panjang pelimpah total yang dibutuhkan, Pptot = m12,32
Panjang pelimpah = panjang total plate secara mendatar, Pp = m8,16
Jumlah pelimpah, n = buah2
Beban pelimpah sebenarnya, Wl = dtkmm /1015,3 33
Tinggi muka air di atas pelimpah, h =0,015 m
Saluran Pelimpah
Panjang saluran pelimpah, Psal = 16,8 m
Lebar saluran pelimpah direncanakan, Lp = 0,2 m
Jumlah saluran pelimpah, ns =1
Debit saluran pelimpah, qs = dtkm /106,0 3
Ketinggian muka air di atas saluran, h = m53,0
Free board = 0,16 m
Kedalaman saluran pelimpah, H :
mmmfreeboardhH 7,017,053,0
Bilangan terjunan, D = 61095,2
Panjang terjunan, Ld = m1,0
Panjang terjunan dapat ditampung oleh saluran sehingga lebar
saluran dapat diterima.
Saluran Outlet
Lebar saluran direncanakan, L = 0,6 m
Panjang saluran, P = 2 m
Debit aliran, Q = 0,106 m3/dtk
Antara saluran pengumpul dan saluran outlet digunakan terjunan
dengan tinggi, H = 10 cm
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-23
Tinggi muka air di atas saluran outlet minimal 40 cm, hout = 40 cm.
Kecepatan aliran di saluran outlet, Vout = dtkm /35,0
Kemiringan saluran, S = 4101,7
Kehilangan tekan, HL = m4102,14
Zona Lumpur
Data Perencanaan :
Panjang ruang lumpur, P = 13,95 m
Lebar ruang lumpur, L = 2,5 m
Kedalaman ruang lumpur, h = 1,5 m
Ruang lumpur berbentuk limas terpancung dengan kedalaman
pancungan, hp = 0,5 m
Hasil Perencanaan :
Volume limas, V = 344,17 m
Berat lumpur kering yang dihasilkan, mlk = airLmg /3,47
lk = 2200 kg/m3
Kadar air dalam lumpur, Cw = 98%
Berat lumpur, ml = airLmg /2365
l = 3/73,1008 mkg
Volume lumpur, Vl = airLm /10344,2 36
Debit lumpur, ql = jamm /9,0 3
Periode pengurasan ruang lumpur, T = jam24
Pipa Drain Lumpur
Jarak antara katup penguras dengan sludge drying bed adalah 25 m
Waktu pengurasan lumpur, t = 10 menit
Diameter pipa penguras, d = 8 inchi = 20,32 cm
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-24
Volume lumpur yang dikeluarkan setiap periode pengurasan, Vp = 36,21 m
Debit pengurasan lumpur, Q = dtkm /036,0 3
Kecepatan aliran lumpur pada saat pengurasan, V = dtkm /1,1
Kemiringan pipa, S = 009,0
Kehilangan tekan pada sistem perpipaan, HL = 225,0
VII.8 FILTRASI
Proses filtrasi digunakan untuk menyisihkan padatan yang masih tersisa
dalam air baku setelah melalui proses sedimentasi. Pada instalasi
pengolahan air minum ini jenis filtrasi yang akan digunakan adalah
Saringan Pasir Cepat tipe gravitasi dengan media ganda, yaitu pasir dan
antrasit.
Kriteria Desain :
Kriteria desain dual media untuk saringan pasir cepat menurut Reynolds
(1982) :
Tabel 7.3. Kriteria media penyaring ganda untuk saringan pasir cepat
Karakteristik Satuan Nilai Rentang Tipikal
Antrasit : - Kedalaman cm 45,72-60,96 60,96 - Ukuran Efektif mm 0,9-1,1 1,0 - Koefisien Keseragaman 1,6-1,8 1,7 Pasir : - Kedalaman cm 15,24-20,32 15,24 - Ukuran Efektif mm 0,45-0,55 0,5 - Koefisien Keseragaman 1,5-1,7 1,6 Laju Filtrasi m3/hr-m2 176-469,35 293,34
Sumber : Reynolds, 1982
Ketinggian air di atas pasir : 90 120 cm
Kedalaman media penyangga : 15,24 60,96 cm
Ukuran efektif media penyangga : 0,16 5,08 cm
Perbandingan panjang dan lebar bak filtrasi : (1-2) : 1
Kecepatan aliran saat backwash : 880 1173,4 m3/hari-m2
Ekspansi media filter : 20 50 %
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-25
Waktu untuk backwash : 3 10 menit
Jumlah bak minimum : 2 buah
Jumlah air untuk backwash : 1 5 % air terfiltrasi
Kriteria desain unit saringan pasir cepat berdasarkan Fair, Geyer, dan
Okun (1968) :
Dimensi Bak dan Media Filtrasi
Kecepatan Filtrasi : 5 7,5 m/jam
Kecepatan backwash : 15 100 m/jam
Luas permukaan filter : 10 20 m2
Ukuran media :
- Ukuran efektif : 0,5 0,6 mm
- Koefisien keseragaman : 1,5
- Tebal media penyaring : 0,45 2 m
- Tebal media penunjang : 0,15 0,65 m
Sistem Underdrain
Luas orifice : Luas media : (1,5 5) x 10-3 : 1
Luas lateral : Luas orifice : (2 4) : 1
Luas manifold : Luas lateral : (1,5 3) : 1
Diameter orifice : 0,25 0,75 inchi
Jarak antar orifice terdekat : 3 12 inchi
Jarak antar pusat lateral terdekat : 3 12 inchi
Pengaturan Aliran
Kecepatan aliran dalam saluran inlet, Vin : 0,6 1,8 m/s
Kecepatan aliran dalam saluran outlet, Vout : 0,9 1,8 m/s
Kecepatan dalam saluran pencuci, Vp : 1,5 3,7 m/s
Kecepatan dalam saluran pembuangan, Vb : 1,2 2,5 m/s
Data Perencanaan :
Media Filtrasi
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/dtk
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-26
Kecepatan filtrasi, Vf = 180 m3/hr-m2
Kecepatan backwash, Vb = 1000 m3/hr-m2
Panjang : Lebar bak, p : l = 2 : 1
Media penyangga berupa kerikil yang terdiri dari 5 lapisan
Waktu backwash, tb = 7 menit
Tinggi air diatas pasir, ha = 1 m
Ukuran media penyaring :
Tabel 7.4. Ukuran media penyaring
Keterangan Satuan Media Penyaring Pasir Antrasit
Kedalaman media cm 60 20 Ukuran efektif mm 0,45 1,1 Koef keseragaman 1,5 1,6 Spesifik Gravity 2,65 1,6 Spheritas 0,82 0,72 Porositas 0,42 0,42
Sistem Underdrain
Luas orifice : Luas media = 3 x 10-3 : 1
Luas lateral : Luas orifice = 2 : 1
Luas manifold : Luas lateral = 1,5 : 1
Diameter orifice, øor = 0,5 inchi
Jarak antar pusat lateral terdekat = 5 inchi
Pengaturan Aliran
Kecepatan aliran dalam saluran inlet, Vin = 1,8 m/dtk
Kecepatan aliran dalam saluran outlet, Vout = 1,8 m/dtk
Kecepatan dalam saluran pencuci, Vp = 3,7 m/dtk
Kecepatan dalam saluran pembuangan, Vb = 2 m/dtk
Hasil Perencanaan :
Desain Media Filtrasi
1. Karakteristik Media Penyaring (pasir dan antrasit)
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-27
Pasir
ES : 0,45
UC : 1,5
SG : 2,65
: 0,82
: 0,42
Kedalaman media pasir = 20 cm
Antrasit
ES : 1,1
UC : 1,6
SG : 1,6
: 0,72
: 0,42
Kedalaman media antrasit = 60 cm
2. Karakteristik Media Penyangga (Kerikil)
= 0,95
SG = 2,65
= 0,40
Kedalaman media penyangga = 55 cm
Desain Bak Filtrasi
Kapasitas pengolahan, Q = 0,212 m3/dtk = 4,83 MGD
Kecepatan filtrasi direncanakan, Vf = 180 m3/hr-m2
= 2,08 x 10-3 m/dtk
Jumlah bak filtrasi, N =2 buah
Kapasitas tiap bak, q = dtkm /106,0 3
Luas permukaan bak, Abak = 250m
Dimensi bak :
- Panjang bak, p = 10
- Lebar bak, l = 5
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-28
Kecepatan filtrasi sebenarnya, Vf = dtkm /102 3
Kontrol Operasi:
Bila hanya 1 bak yang beroperasi maka, q = dtkm /212,0 3
Kecepatan filtrasi, Vf = 23 /4,518 mhrm
Desain Sistem Underdrain
Sistem underdrain pada saringan pasir cepat ini terdiri dari orifice, pipa
lateral, dan pipa manifold.
Orifice
Diameter orifice, dor = 0,5 inchi = 1,27 cm
Luas orifice, Aor = 241027,1 m
Luas total orifice, Aortot = 2150,0 m
Jumlah orifice, nor = 1181
Pipa Lateral
Luas pipa lateral : Luas orifice = 2 : 1
Luas lateral total, Altot = 23,0 m
Panjang manifold = panjang bak, pm = 10 m
Jarak antar pipa lateral, jl = 5 inchi = 12,7 cm
Jumlah pipa lateral, nl = buah157
Luas per lateral, Al = 23109,1 m
Diameter lateral, dl = inchi8,1
Jumlah orifice per lateral, nol = buah7
Pipa Manifold
Luas manifold : Luas lateral = 1,5 : 1
Luas manifold, Am = 245,0 m
Diameter manifold, dm = inchi30
Luas manifold sebenarnya, Am = 2456,0 m
Panjang lateral, pl = m2
Jarak antar orifice, jor = inchi11
Cek :
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-29
Jumlah orifice total sebenarnya, nor = 1099 buah
Luas orifice total sebenarnya, Aortot = 214,0 m
Luas orifice : Luas media = 1:108,2 3
Luas lateral total sebenarnya, Altot = 226,0 m
Luas lateral : Luas orifice = 1:86,1
Luas manifold : Luas lateral = 1:7,1
Kehilangan Tekan Pada Saat Permulaan Filtrasi
Kehilangan tekan pada media pasir, hp = 0,187 m
Kehilangan tekan pada media antrasit, ha = 0,085
Kehilangan tekan pada media kerikil, hk = 0,01
Kehilangan tekan melalui orifice, hor = 0,07 m
Kehilangan tekan melalui lateral, hl = m3103
Kehilangan tekan melalui manifold, hm = m41006,3
= m288,0
Ketinggian air maksimum, Hmaks = 1 m
Ketinggian bak filtrasi, H = m638,2
Freeboard = 20 cm
Desain Sistem Inlet
Sistem inlet pada unit filtrasi ini direncanakan terdiri dari saluran inlet
dan zona inlet.
Saluran Inlet
Saluran inlet merupakan sistem perpipaan yang menghubungkan unit
sedimentasi dengan unit filtrasi. Kecepatan pengaliran direncanakan 1
m/dtk dengan debit yang melalui pipa adalah 0,071 m3/dtk.
Diameter pipa inlet, d = inchi12
Kecepatan aliran sebenarnya pada inlet, V = dtkm /45,1
Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 15 m
Kehilangan tekan sepanjang pipa inlet, Hmayor = 0,135
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-30
Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor= 0,1174
in = 0,2524
Zona Inlet
Zona inlet direncanakan memiliki dimensi sebagai berikut :
Lebar zona inlet = lebar bak filtrasi, l = 5 m
Panjang zona inlet, p = 0,5 m
Kedalaman zona inlet, h = 1 m
Desain Sistem Outlet
Sistem outlet pada unit ini berupa saluran perpipaan dengan kecepatan
aliran 1,8 m/dtk dan panjang pipa outlet terjauh, L = 10 m. Debit air yang
melalui pipa adalah 0,106 m3/dtk.
Diameter pipa outlet, d = inchi12
Kecepatan aliran sebenarnya pada outlet, V = 0,145 m/dtk
Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 10 m
Kehilangan tekan sepanjang pipa outlet, Hmayor = 0,09 m
Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor = 0,0792 m
out = 0,266
Desain Sistem Pencucian
Sistem pencucian filter dilakukan dengan mengalirkan air dengan arah
aliran terbalik, yaitu dari bawah ke atas. Aliran terbalik ini dilakukan
dengan menggunakan menara air.
Kecepatan backwash, Vbw = 1000 m3/hr-m2 = 0,0116 m/det
Luas penampang filter, Abak = 50 m2
Lama pencucian, tbw = 7 menit
Debit backwash, qbw = det/58,0 3m
Keadaan Media Pada Saat Terekspansi Akibat Backwash
Pada saat backwash media penyaring yang terdiri dari pasir dan antrasit
akan terekspansi, sedangkan media penyangga tidak ikut terekspansi.
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-31
Keadaan media pada saat terekspansi dapat diperhitungkan dengan
persamaan-persamaan berikut ini :
Persentase tinggi ekspansi media pasir, %eksp = 53 %
Persentase tinggi ekspansi media antrasit, %eksa = 20,67 %
Kehilangan Tekan Pada Saat Backwash
Kehilangan tekan saat backwash pada media pasir, hpbw = 0,18 m
Kehilangan tekan saat backwash pada media antrasit, habw = 0,17 m
Kehilangan tekan saat backwash pada media penyangga, hkbw=0,032
m
Kehilangan tekan melalui orifice pada saat backwash, horbw = 2,46
Kehilangan tekan melalui lateral pada saat backwash, hlbw = 0,1
Kehilangan tekan melalui manifold pada saat backwash, hmbw
=9,8x10-3
Pipa pencuci dari Menara Air
- Jarak antara menara air dengan bak filtrasi terjauh, L = 30 m
- Pipa yang digunakan adalah pipa besi, C = 110
- Kecepatan pencucian, Vp = 3,7 m/det
- Diameter pipa, dp = inchi16
- Kehilangan tekan pada pipa, Hmayor = 1,4 m
- Kehilangan tekan akibat aksesoris, Hminor = 3,73 m
- Kehilangan tekan pada pipa pencuci, hpp 184,3 m
Total kehilangan tekan pada saat backwa bw = 8 m
Kedalaman media saat terekspansi, Hmbw = 1,6 m
Desain Saluran Penampung Air Pencuci
Air pencuci yang berada di atas media penyangga dialirkan ke saluran
penampung (gutter) melalui pelimpah, setelah itu dialirkan menuju gullet
kemudian menuju saluran pembuangan.
Gutter dan Pelimpah
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-32
Dasar gutter harus diletakkan di atas ekspansi maksimum pada saat
pencucian agar media penyaring tidak ikut terbawa pada saat pencucian
dilakukan. Sehingga, dasar gutter harus diletakkan lebih besar 1,6 m di
atas dasar bak filtrasi (H media terekspansi = 1,6 m). Pada unit filtrasi ini
direncanakan gutter diletakkan 3 m dari dasar bak filtrasi.
Gutter
Direncanakan jumlah gutter, ng = 1 buah
Debit backwash, qbw = 0,58 m3/det
Lebar gutter, Lg = 0,5 m
Kedalaman air dalam gutter, hg = m89,0
Freeboard = 16 cm
Pelimpah
Jumlah pelimpah, np = 2 buah
Panjang pelimpah = panjang bak filtrasi, pp = 10 m
Total panjang pelimpah, pptot = 20 m
Beban pelimpah, Wp = mm det/03,0 3
Tinggi muka air di atas pelimpah, hp =0,062 m
Saluran Pembuangan
Saluran pembuangan direncanakan berupa pipa dengan kecepatan aliran
pada saluran pembuangan sebesar 2 m/det dan debit backwash sebesar
0,58 m3/det.
Diameter pipa pembuangan, db = inchi30
Kecepatan sebenarnya di dalam pipa pembuangan, Vb = det/3,1 m
VII.9 DESINFEKSI
Desinfeksi adalah proses penghilangan mikroorganisme patogen yang
terdapat di dalam air.
Data Perencanaan :
Debit Pengolahan, q = 0,212 m3/dtk
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-33
Desinfeksi yang akan digunakan adalah kaporit dalam bentuk
padatan.
Pembubuhan kaporit ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam
sekali.
Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional 1 cadangan) dengan
bentuk silinder.
Dosis kaporit (100%) = 1,43 mg/L
Berat Jenis kaporit, kpr = 0,86 Kg/L
Konsentrasi kaporit, Ckpr = 10%
Hasil Perencanaan :
Kebutuhan kaporit, mkpr = hariKg /2,26
Debit kaporit, qkpr = hariL /5,30
Volume kaporit tiap pembubuhan, Vkpr = 30305,0 m
Volume pelarut, Vair = 3236,0 m
Volume larutan, V = 33,0 m
Dimensi bak pembubuh :
Ketinggian bak pembubuh, h = 1 m
Diameter bak pembubuh, d = 0,62 m
Freeboard = 30 cm
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional 1 cadangan).
Efisiensi pompa, = 0,85
Head pompa disediakan, H = 10 m
Debit larutan kaporit, ql = 0,3 m3/hari = 3,5 x 10-6 m3/dtk
Daya pompa, P = Watt4,0
Pompa yang akan digunakan memiliki motor dengan daya 80 Watt
(Grunfos).
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-34
VII.10 NETRALISASI
Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini netralisasi
dilakukan dengan melakukan pembubuhan kapur ke dalam air dengan
tujuan menghilangkan agresifitas di dalam air.
Data Perencanaan :
Debit Pengolahan, q = 0,212 m3/dtk
Zat penetralisasi yang akan digunakan adalah kapur dalam bentuk
padatan.
Pembubuhan kapur ke dalam bak pelarut dilakukan 24 jam sekali.
Jumlah bak pelarut adalah 2 (1 operasional 1 cadangan) dengan
bentuk silinder.
Bak penjenuh kapur memiliki waktu kontak selama 1 jam.
Jumlah bak penjenuh kapur adalah 2 (1 operasional 1 cadangan)
dengan bentuk silinder dengan dasar berbentuk konus.
Dosis kapur (100%) = 17,7 mg/L
Persentase kandungan kapur = 70 %
Berat Jenis kapur, kapur = 3,71 Kg/L
Konsentrasi kapur, Ckapur = 10%
Konsentrasi larutan kapur jenuh, Cs = 1100 mg/L = 0,11 %
Kecepatan naik, Vup = 4,17 x 10-4 m/dtk
Hasil Perencanaan:
Bak Pelarut Kapur
Kebutuhan kapur, mkapur 463,1 Kg/hari
Debit kapur, qkapur = 124,82 L/hari
Volume kapur tiap pelarutan, Vkapur = 312482,0 m
Volume pelarut, Vair = 318,4 m
Volume larutan, V = 33,4 m
Dimensi bak pelarut :
Ketinggian bak pelarut, h = 2 m
Diameter bak pelarut, d = 1,65 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-35
Freeboard = 20 cm
Bak Penjenuh Kapur
Konsentrasi jenuh, Cs = 1100 mg/L.
Debit larutan kapur jenuh, qkj = dtkm /1087,4 33
Luas permukaan lime saturator, Als = 268,11 m
Diameter bak, dls = m86,3
Tinggi silinder, hls = m5,1
Volume silinder, Vls = 355,17 m
Tinggi konus, hk = m93,1
Volume konus, Vk = 35,7 m
Volume total, V = 305,25 m
Freeboard = 20 cm
Pompa Pembubuh Kapur Jenuh
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional 1 cadangan), sesuai jumlah
bak penjenuh kapur.
Efisiensi pompa, = 0,85
Head pompa disediakan, H = 10 m
Debit larutan kapur jenuh, qkj = 4,87 x 10-3 m3/dtk
Konsentrasi larutan kapur jenuh, Cs = 0,11%
Daya pompa, P = Watt2,541 ( 550 Watt, Grundfos )
VII.11 MENARA AIR
Menara air berfungsi untuk menampung air yang akan digunakan dalam
proses pencucian filter, pembubuhan bahan kimia, dan kebutuhan kantor.
Data Perencanaan :
Jumlah menara reservoir adalah 1 buah yang akan dipergunakan untuk
melayani kebutuhan unit-unit berikut sebanyak 1 kali pelayanan:
1. Pencucian filter
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-36
2. Pembubuhan kaporit pada unit preklorinasi
3. Pembubuhan alum
4. Pembubuhan kaporit pada desinfeksi
5. Pelarutan kapur
6. Penjenuhan kapur
7. Kebutuhan kantor (diasumsikan jumlah karyawan adalah 20 orang
dengan konsumsi air bersih sebesar 50 L/org/hari).
Hasil Perencanaan :
Volume air untuk satu kali pencucian filter, Vbw = 3246m
Volume air untuk satu kali pembubuhan kaporit (preklorinasi),
Vpr = 3,3 m3
Volume air untuk satu kali pembubuhan alum, Va = 4,2 m3
Volume air untuk satu kali pembubuhan kaporit (desinfeksi),
Vd = 0,263 m3
Volume air untuk satu kali pelarutan kapur, Vk = 4,18 m3
Volume air untuk satu kali penjenuhan kapur, Vjk = 7,5 m3
Volume air untuk kebutuhan kantor selama satu hari, Vkantor = 31m
Volume air total, Vma = 3143,263 m
Dimensi menara air :
- Panjang, p = 6 m
- Lebar, l = 6 m
- Tinggi, h = 7,3 m
- Freeboard = 0,2 m
Tinggi menara air, hma = 10 m
VII.12 RESERVOIR
Reservoir pada instalasi pengolahan air minum ini berupa ground
reservoir yang berfungsi sebagai tempat menampung air bersih setelah
diproses di dalam instalasi, juga untuk mengekualisasi aliran dan tekanan
bagi pelayanan kebutuhan air minum penduduk. Reservoir yang akan
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-37
digunakan adalah groud reservoir dengan volume yang disesuaikan
dengan pola pemakaian air yang ada.
Kriteria Desain :
a. Ambang Bebas dan Dasar Bak
Ambang bebas minimum 30 cm di atas muka air tertinggi
Dasar bak minimum 15 cm dari muka air terendah
b. Inlet dan Outlet
Posisi dan jumlah pipa inlet ditentukan berdasarkan pertimbangan
bentuk dan struktur tangki sehingga tidak ada daerah dengan
aliran yang mati
Pipa outlet dilengkapi dengan saringan dan diletakkan minimum
10 cm di atas lantai atau pada muka air terendah
Pipa inlet dan outlet dilengkapi dengan gate valve
Pipa peluap dan penguras memiliki diameter yang mampu
mengalirkan debit air maksimum secara gravitasi dan saluran
outlet harus terjaga dari kontaminasi luar.
c. Ventilasi dan Manhole
Reservoir dilengkapi dengan ventilasi, manhole, dan alat ukur
tinggi muka air
Tinggi ventilasi 50 cm dari atap bagian dalam
Ukuran manhole harus cukup untuk dimasuki petugas dan kedap
air.
Data Perencanaan :
Debit pengolahan, Q = 0,212 m3/dtk
Jumlah reservoir, n = 2 buah
Kemiringan dasar bak 1/1000
Reservoir dilengkapi dengan buffle untuk mencegah aliran mati.
Diameter pipa penguras, dpeng = 8 inchi
Diameter pipa peluap, dpel = 8 inchi
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-38
Hasil Perencanaan :
Persentase volume reservoir, %V = %01,19
Volume total reservoir, V = 33482m
Volume masing-masing reservoir, Vr = 31741m
Dimensi reservoir :
- Kedalaman reservoir, h = 5 m
- Luas permukaan reservoir, Ar = 22,348 m
- Panjang reservoir, p = 20 m
- Lebar reservoir, l = 17,41 m
- Freeboard = 20 cm
VII.13 SLUDGE DRYING BED
Sludge drying bed berfungsi untuk memisahkan air dari lumpur dengan
cara pengeringan dan penguapan. Unit ini akan menampung lumpur dari
unit sedimentasi.
Kriteria Desain :
Periode pengeringan = 10 15 hari
Tebal lapisan lumpur < 6 ft
Tebal lapisan tanah = 225 300 mm
Koefisien keseragaman < 4
Ukuran efektif tanah = 0.3 0.75 mm
Tebal lapisan kerikil = 225 300 mm
Kadar lumpur hasil pengeringan = 60%
Kemiringan dasar bak = 0.5 1%
Data Perencanaan :
Periode pengeringan, td = 15 hari
Tebal lumpur, hl = 1,8 m
Jumlah bak, n = 2
Kemiringan dasar bak = 0.5%
Pipa drain, d = 6
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-39
Bak akan dilengkapi dengan lapisan tanah dan kerikil untuk
menahan lumpur.
Tabel 7.5. Karakteristik Tanah dan Kerikil
Media Ukuran efektif H
mm mm Pasir halus 0,4 150 Pasir kasar 0,6 75
Kerikil halus 5 75 Kerikil sedang 20 75 Kerikil kasar 40 75
Hasil Perencanaan :
Jumlah lumpur dari unit sedimentasi, VLs = 3648m
Jumlah lumpur per bak, VLb = 3162m
Luas permukaan bak, As = 290m
Panjang bed, p = 15m
Lebar bed, l = 6 m
Kapasitas bak sebenarnya, Vbak = 3162m
Kedalaman media tanah dan kerikil = 45 cm
Freeboard = 20 cm
VII.14 PROFIL HIDROLIS
Profil hidrolis berguna untuk mendesain tinggi rendahnya bangunan
sehingga mudah untuk diaplikasikan di lapangan. Perhitungan profil
hidrolis didasarkan pada tinggi muka air, E, di setiap unit. Pada lokasi
instalasi profil hidrolis ditentukan berdasarkan hitungan mundur dari
reservoir.
Profil hidrolis ditentukan berdasarkan tinggi muka air (E) tiap unit. Pada
lokasi instalasi, profil hidrolis ditentukan berdasarkan perhitungan
mundur dari unit reservoir
Reservoir
ER = 786,21 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-40
Filtrasi
Ef = 789,114 m
Sedimentasi
Eoutlet = 789,366 m
Eawal outlet = 789,368 m
Esal pelimpah = 789,598m
Esed = 789,773 m
Einlet = 789,773 m
Esal inlet = 789,778 m
Flokulasi
Eujung outlet =789,778 m
Eawal outlet = 789,78 m
Eakhir kompartemen2 = 789,78 m
Eawal kompartemen2 = 789,839 m
Eakhir kompartemen1 = 789,839 m
Eawal kompartemen1 = 789,972 m
Einlet = 790,254 m
Koagulasi
Ebak = 790,254 m
Eterjunan = 792,084m
Einlet = 792,212 m
Unit Penyisihan Besi
Ebak = 792,212 m
Eterjunan = 794,042 m
Einlet = 794,049 m
Bak Penenang
Ev-notch = 794,049 m
Pada lokasi intake profil hidrolis ditentukan mulai dari titik pengambilan
air.
Saluran Intake
Einlet = 737,22 m
Rencana Detail Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum
VII-41
Esblm barscreen = 737,106 m
Essdh barscreen = 737,094 m
Esblm pintu air = 736,866 m
Essdh pintu air = 736,706 m
Eoutlet = 736,478 m
Bak Pengumpul
Ebak = Eoutlet saluran intake = 736,478 m
top related