2 responsi intake baru

DESAIN TEKNIK LINGKUNGAN IINTAKE DAN PRE-KLORINASI

By: Diana Mezi

Intake Terdiri dari :

1. Bar screen

2. Saluran Intake

3. Pintu Air

4. Bak Pengumpul

5. Sistem Transmisi

BAR SCREEN

INTAKE

BAR SCREEN

Data Perencanaan :

1. Debit rencana (Q) : 0,41557 m3/s

2. Jarak antar batang, b : 2’’

3. Tebal batang, w : 1”

4. Kecepatan aliran melalui batang, v = 0,5 m/s

5. Kemiringan batang, θ = 60o

6. Batang berbentuk bulat dengan faktor Kichmer, β = 1,79

7. Perbandingan lebar dan kedalaman saluran, L : h = 2:1

BAR SCREEN

Perhitungan :

1. Kapasitas intake (q : m3/s)

2. Luas Penampang Saluran (A : m2)

3. Dimensi saluran :

h = ? m ; L = ? m

Panjang saluran untuk kisi, p = 1 m

Freeboard (f : m) = p x tan θ – h

4. Jumlah batang (n)

5. Jumlah bukaan (s)

s = n+1

BAR SCREEN

Perhitungan :

6. Lebar bukaan koreksi (bkoreksi : m)

7. Luas bukaan (Ab : m2)

8. Kecepatan melalui batang (Vb : m/s)

9. Head kecepatan melalui batang (hv : m)

10. Kehilangan tekan melalui batang (HL : m)

11. Tunggi muka air setelah batang (Y’ : m)

Y’ = h-HL

* Yavg= 0,35 m (hasil pengukuran dilapangan)

BAR SCREEN

Kriteria Desain :

1. Kecepatan dalam saluran = 0,6-1,5 m/s (untuk mencegah sedimentasi pada saluran intake)

2. Kecepatan aliran pada kedalaman minimum harus lebih besar dari 0,6 m/s

3. Kecepatan aliran pada kedalaman maksimum harus lebih kecil dari 1,5 m/s

SALURAN INTAKE

Data Perencanaan :

1. Qperencanaan (kapasitas intake) (q); q = 207,78 l/s = 0,208 m3/s

2. Saluran dari beton, n = 0,013

3. Panjang saluran intake, P = 5 m

Panjang antara mulut saluran dengan barscreen, P1, = 1 m

Panjang antara bar screen dengan pintu air, P2, = 2 m

Panjang antara pintu air dengan bak pengumpul, P3, = 2m

4. Tinggi muka air dalam berbagai kondisi (hasil pengukuran dilapangan) :

Y min = 0,2 m

Y max = 0,7 m

Y avg = 0,35 m

SALURAN INTAKE

Perhitungan :

1. Jari-jari hidrolis :

R pada saat Ymin, (Rmin : m)

R pada saat Yavg, (Rmax)

R pada saat Ymax, (Ravg)

2. Kemiringan saluran (S)

3. Kontrol Aliran :

V saat Ymin, Vmin : 0,8 m3/s

V saat Ymax, (Vmax)

V saat Yavg, (Vavg)

SALURAN INTAKE

Perhitungan :

4. Kehilangan tekan antara mulut saluran dan barscreen (HL1 : m ubah ke cm)

HL1 = S x P1

5. Kehilangan tekan antara barscreen dan pintu air (HL2 : m ubah ke cm)

HL2 = S x P2

6. Kehilangan tekan pada saluran setelah pintu air (HL3 : m ubah ke cm)

HL3 = S x P3

SALURAN INTAKE

Kriteria Desain :

1. Lebar pintu air, Lp < 3 m

2. Kecepatan Aliran, Vp < 1 m/s

Data Perencanaan :

1. Qperencanaan, q : 0,208 m3/s

2. Lebar pintu air, Lp : 1 m

3. Kecepatan aliran, Vp : 0,6 m/s

PINTU AIR

Perhitungan :

1. Tinggi bukaan pintu air (hf : m)

2. Kehilangan tekan (HL : m)

PINTU AIR

Kriteria Desain :

1. Jumlah bak minimum : 2 buah

2. Td maksimum : 20 menit

3. Dasar bak pengumpul minimum 1 m dibawah dasar sungai atau 1,52 m dibawah tinggi muka air minimum

4. Dinding dibuat kedap air dan konstruksinya terbuat dari beton

BANGUNAN PENGUMPUL

Data perencanaan:

1. Jumlah bak = 2 buah

2. Qperencanaan, Q = 415,57 l/s = 0,416 m3/s

3. Td = 30 detik

4. Elevasi muka sungai pada berbagai kondisi (hasil pengamatan) :

H max (HWL) = +731,24 m

Havg = + 730,74 m

Hmin (LWL) = +729,24 m

5. Dasar bak ditetapkan 1,5 dibawah tinggi muka air minimum

6. Perbanding p dan l = 3:1

BANGUNAN PENGUMPUL

Perhitungan:

1. Debit tiap bak (qb : m3/s), qbak = Q/2

2. Volume tiap bak (Vb: m3), Vbak = qbak x Td

3. Elevasi dasar bak (Edb: m), Edb = LWL – Dasar bak

4. Kedalaman efektif (h : m), h = HWL - Edb

5. Luas permukaan bak, (Ab : m2), Ab = Vb/h

6. Dimensi Bak :

Panjang = ? m

Lebar = ? m

Freeboard 1 m

BANGUNAN PENGUMPUL

SISTEM TRANSMISI

Kriteria Desain:

1. Kecepatan dalam pipa hisap 1-1,5 m/s

2. Beda ketinggian antara tinggi air minimum dan pusat pompa tidak lebih dari 3,7 m

3. Jika pompa diletakan lebih tinggi dari tinggi air minimum, jarak penyedotan harus lebih kecil dari 4 m

4. Lebih diutamakan peletakan pompa di bawah timggi air minimum, apabila memang lebih ekonomis

SISTEM TRANSMISI

Data Perencanaan :

Pipa dan Pompa Transmisi

1. Debit perencanaan, qharian maks = 645,68 l/s = 0,646 m3/s

2. Pompa yang digunakan adalah sebanyak 6 buah (4 beroperasi, 2 cadangan). Pemasangan dilakukan paralel yang terdiri dari 2 bagian, yaitu pipa hisap dan pipa tekan.

3. Kecepatan alir melalui pipa, valir = 2 m/s

4. Koefisien Chezy (C) : 130

5. Panjang pipa transmisi (Lt) : 100 m

6. Aksesoris yang digunakan:

Gate valve 1 buah, k : 0,12

Flexible joint 10 buah, k : 0,026

Elbow 2 buah, k : 0,3

SISTEM TRANSMISI

Data Perencanaan :

Pipa Hisap

1. f = 0,0224

2. Panjang pipa hisap (Lh) : 6 m

3. g : 9,8 m2/s

4. Kecepatan alir melalui pipa hisap, valir = 1,3 m/s


Inlet Pompa 1 buah, k : 0,25 , Ø : 6 inch

Strainer 1 buah, k : 2,5 , Ø : 10 inch

Elbow 90O 1 buah, k : 0,3 , Ø : 10 inch

SISTEM TRANSMISI

Data Perencanaan :

Pipa Tekan

1. f = 0,0224

2. Panjang pipa tekan (Ltk) : 6 m


Outlet Pompa 1 buah, k : 0,25 , Ø : 6 inch

Increaser 1 buah, k : 0,42 , Ø : 6 inch

Flexible joint 1 buah, k : 0,026 , Ø : 10 inch

Gate valve 1 buah, k : 0,2 , 10 inch

Check valve 1 buah, k : 2,3 , 10 inch

Elbow 4 buah, k : 0,3 , 10 inch

Tee 2 buah, k : 1,5 , 10 inch

SISTEM TRANSMISI

Perhitungan :

Pipa Transmisi

1. Qperencanaan (m3/s), q = qharian maks/2

2. Luas penampang pipa transmisi (At : m2), At = q/valir transmisi

3. Diameter pipa transmisi (Dt : m), (kemudian ubah ke inch)

4. Cari pipa pasaran yang diameternya mendekati pipa perhitungan (biasanya dalam inch), kemudian ubah satuannya ke dalam m

5. Kecepatan melalui pipa transmisi atau kecepatan koreksi (vkoreksi : m/s), vkoreksi = q/(0,25 x π x Dpasaran

2)

6. Headloss mayor (ΔHmayor : m),

dimana S = Δh/L

SISTEM TRANSMISI

Perhitungan :

Pipa Transmisi

7. Headloss minor (ΔHminor : m),

8. Headloss total, ΔHtotal = ΔHmayor + ΔHminor

9. Kemiringan pipa, S = Δhtotal/L

SISTEM TRANSMISI

Perhitungan :

Pompa Transmisi dan Pipa Hisap

1. Kapasitas pompa (qpompa), qpompa = qharian maks/jumlah pompa beroperasi

2. Luas penampang pipa hisap dan tekan (A : m2), A = qpompa/valir hisap

3. Diameter pipa hisap dan tekan (D : m), D (kemudian ubah ke inch)

4. Cari pipa pasaran yang diameternya mendekati pipa perhitungan biasanya dalam inch), kemudian ubah satuannya ke dalam m

5. Kecepatan koreksi (vkoreksi : m/s), vkoreksi = q/(0,25 x π x Dpasaran

2)

Perhitungan :

Pompa Transmisi dan Pipa Hisap



8. Headloss melalui pipa hisap, ΔHh = Δhmayor + Δhminor

SISTEM TRANSMISI

Perhitungan :

Pipa Tekan



3. Headloss melalui pipa tekan, ΔHtek= ΔHmayor + ΔHminor

SISTEM TRANSMISI

Perhitungan :

Kebutuhan Pompa Transmisi

1. Head Statis (Hs :m), Hs = Elevasi dasar Instalasi (779,24) – Edb

2. Kehilangan tekan selama pemompaan (∆Hs : m),

∆Hs : ∆Htransmisi + ∆Hhisap + ∆Htekan

3. Head pompa yang dibutuhkan (Hp : m), Hp = Hs + ∆Hs

4. Daya pompa (P : kw), dimana η = 85%

SISTEM TRANSMISI

BAK PENENANG

Kriteria Desain :

1. Dapat berbentuk bulat atau persegi panjang

2. Adanya pipa overflow, harus dapat mengalirkan minimum 1/5 x debit inflow

3. Freeboard sekurang-kurangnya 60 cm

4. Td : > 1,5 menit

5. Kedalaman 3-5 m

6. Dilengkapi dengan V-notch

BAK PENENANG

Data Perencanaan :

1. Jumlah bak : 2 buah

2. Qperencanaan : 0,41557 m3/s

3. Bak berbentuk persegi panjang, Rasio p:l = 3:1

4. qof = ¼ qperencanaan

5. Kecepatan aliran pada pipa overflow = kecepatan aliran yang masuk ke dalam inflow , Vof = Vkoreksi (pd perhitungan pipa transmisi)

6. Freeboard = 0,6 m

7. Td = 120 s

8. Kedalaman, h = 3

9. Pada akhir bak penenang dilengkapi dengan V-notch 90o

BAK PENENANGPerhitungan :

1. Debit melalui bak penenang (q : m3/s), q = Q/jumlah bak

2. Volume bak (V : m3), V = q x td

3. Luas permukaan (As : m2), As = V/h

4. Dimensi bak penenang :

Panjang = ? m

Lebar = ? m

5. Ukuran pipa overflow :

Debit overflow (qof : m3/s), qof = ¼ x q

Luas permukaan pipa overflow (Aof : m2), Aof = qof/vof

Diameter pipa overflow, Dof

6. Tinggi muka air di atas V-notch (H : ft), kemudian ubah ke m

7. Freeboard = 0,6 m

8. Lebar bukaan V-notch (b : m)

PRE-KLORINASIKriteria Desain :

1. Gradien kecepatan, Gtd = 104-105 (Reynold, 1982)

2. Waktu Detensi, td = 20 detik – 60 detik (Reynold, 1982)

PRE-KLORINASI

Kriteria Desain :

3. Headloss, hL ≥ 0,6 m (Kawamura, 1991)

4. Ketinggian pencampuran, Hp ≥ 0,3 m (Schulz dan Okun, 1984)

5. Bilangan Froud, Fr ≥ 2 (Schulz dan Okun, 1984)

6. Rasio kedalaman, Y2/Y1 > 2,83 (Schulz dan Okun, 1984)

PRE-KLORINASI

Data perencanaan :

1. Jumlah bak, n = 2

2. Tinggi terjunan, H = 1 m

3. Lebar terjunan, b = 2 m

4. Lebar bak, w = 2 m

5. Gradien kecepatan, G = 600/detik

6. Waktu detensi, Td = 30 detik

7. Qperencanaan : 0,41557 m3/s

PRE-KLORINASIPerhitungan :

1. Debit perencanaan (q : m3/s), q = Q/jumlah bak

2. Headloss (HL : m)

3. Bilangan Terjunan (D : m)

4. Panjang terjunan (Ld : m)

5. Kedalaman air dibeberapa titik :

Kedalaman di titik 1, Y1

Kedalaman titik 2, Y2

6. Kontrol aliran :

Y2/Y1 = ? cek kriteria desain

Bilangan Froud, F = ? cek kriteria desain

PRE-KLORINASI

Perhitungan :

7. Panjang loncatan (L : m)

8. Panjang bak setelah loncatan (Lb : m)

Asumsi waktu loncatan hidraulis, t2 = 2 detik

Waktu terjunan, t1 = 2 detik

9. Panjang bak untuk penyisihan besi (Lmin : m), Lmin = Ld + L + Lb

10. Freeboard = 0,2 cm

11. Kedalaman bak = 0,6 m

PRE-KLORINASI

Saluran menuju bangunan penyisihan besi

Data perencanaan :

1. Saluran dari beton, n = 0,013

2. Lebar saluran, L = 30 cm

3. Panjang saluran (psal) = 3 m

4. Freeboard (f) = 0,2 m

PRE-KLORINASI

Saluran menuju bangunan penyisihan besi

Perhitungan:

1. Tinggi muka air di atas saluran (hsal : m)

2. Kedalaman saluran (Hsal : m), Hsal = hsal +f

3. Kecepatan pada saluran (vsal : m/s)

4. Jari-jari hidrolis (R : m)

5. Kemiringan saluran (S)

6. Headloss pada saluran (HL : m), HL = S x p

PRE-KLORINASI

Bak pembubuh kaporit

Data perencanaan :

1. q = 0,41557 m3/s

2. Oksidator yang gunakan adalah kaporit

3. Pembubuhan ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam sekali

4. Jumlah bak adalah 1 dengan bentuk silinder

5. Dosis kaporit 4 mg/l

6. Berat jenis kaporit ρ = 0,86 kg/liter

7. Konsentrasi kaporit, C = 10%

PRE-KLORINASI


Perhitungan :

1. Kebutuhan kaporit (mkpr : kg/hari)

2. Debit kaporit (qkpr : l/hari)

3. Volume kaporit tiap pembubuhan (Vkpr : m3)

4. Volume pelarut (Vair : m3)

5. Volume larutan (Vlar : m3), Vlar = Vkpr + Vair

PRE-KLORINASI


Perhitungan :

6. Dimensi bak pembubuh :

Diameter bak pembubuh, d = 2m

Luas bak pembubuh, A = ¼ x π x D2

Ketinggian bak pembubuh, h = V/A

Freeboard = 20 cm

PRE-KLORINASI

Pompa pembubuh

Data perencanaan:

1. Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional, 1 cadangan)

2. Efisiensi pompa, η = 85%

3. Head pompa disediakan, H = 10 m

4. qkpr= ? (dari hasil perhitungan sebelumnya)

PRE-KLORINASI

Pompa pembubuh

Perhitungan:

1. Masa jenis larutan (ρl : kg/m3)

2. Daya pompa (P : watt)

REFERENCES

1. Fair, Geyer, Okun, “Water & Wastewater Engineering-Volume II : Water Purification and Wastewater Treatment and Disposal “, John Wiley & Sons Inc, Toronto, 1968.

2. Kawamura, Susumu, “ Integrated Design of Water Treatment Facilities”, John Willey & Sons, Inc. New York, 1991.

3. Al Layla, M.Anis, Shamim Ahmad and E.Joe Middebrooks. 1980. Water Supply Engineering Design-Arbor Science, Michigan.

4. Al Layla, M.Anis, Shamim Ahmad and E.Joe Middebrooks, “Water Supply Engineering Design”, Ann-Arbor Science, Michigan, 1978.

2 responsi intake baru

Documents