bab vi unit-unit instalasi pengolahan air · pdf fileunit-unit instalasi pengolahan air minum...

VI-1

BAB VI

UNIT-UNIT INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM

VI.1 Umum

Perencanaan instalasi pengolahan air minum yang terdiri dari unit-unit

pengolahannya didesain berdasarkan kriteria desain yang ada. Pada bab ini

akan dipaparkan teori dan kriteria desain dari setiap unit terpilih seperti pada

skema pengolahan air minum yang terdapat pada BAB V.

VI.2 Intake

Intake dibangun pada sumber air baku dengan tujuan untuk mengambil air

baku dari sumbernya yang kemudian akan dialirkan menuju instalasi

pengolahan. Kapasitas intake harus dapat memenuhi jumlah kebutuhan air

maksimum harian sepanjang periode perencanaan. Ada beberapa jenis

intake sungai, yaitu intake weir, intake tower, intake gate, dan intake crib

(JICA, 1990).

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini akan digunakan jenis

intake gate. Intake gate cocok digunakan pada instalasi pengolahan air

minum dengan debit intake skala kecil atau medium (<100.000 m3/hari),

pemeliharaan dan kontrol yang sederhana, serta biaya konstruksi yang tidak

murah.

Konstruksi intake gate ini, pada umumnya, terdiri dari inlet beton bertulang

berbentuk persegi panjang atau tapal kuda, gerbang atau flash-boards untuk

mengontrol aliran pada intake, dan di depannya terdapat penyaring (screen)

untuk mencegah masuknya potongan kayu dan benda-benda terapung

lainnya. Apabila diperlukan dapat dilengkapi dengan bak pengumpul

sebelum air baku dialirkan menuju instalasi pengolahan air minum, hal ini

Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum

VI-2

berfungsi untuk mengatasi debit sumber air baku yang berfluktuasi dari

waktu ke waktu.

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, intake gate yang

digunakan akan dilengkapi dengan :

1. Bar Screen

2. Saluran Intake

3. Pintu Air

4. Bak Pengumpul

5. Sistem Transmisi

VI.2.1 Bar Screen

Bar screen berfungsi untuk menyisihkan benda-benda kasar, seperti

batangan kayu yang terapung agar tidak mengganggu kinerja unit-unit

selanjutnya. Unit ini perlu pembersihan secara berkala.

Kriteria desain dari unit ini adalah :

Jarak antar batang, b -

Tebal batang, w -

Kecepatan aliran saat melalui batang, v = 0,3 0,75

m/dtk

Panjang penampang batang, p = 1,0

Kemiringan batang dari horizontal, = 30 -

Headloss maksimum, hL = 6

Persamaan yang digunakan untuk menghitung kehilangan tekan pada unit

ini adalah sebagai berikut :

sin3/4

vL hbwH


VI-3

dimana : = Faktor Kirschmer, untuk batang bulat = 1,79

w = Diameter batang (m)

b = Jarak bukaan antar batang (m)

hv = Velocity head = Vb2/2g

HL = Headloss (m)

Persamaan-persamaan lain yang digunakan :

Jumlah batang :

bnwnL )1(

Jumlah bukaan total, s :

1ns

Lebar bukaan total, Lt :

bsLt

Panjang batang terendam, Yt :

sin/YYt

Luas total bukaan, At :

ttt YLA

Kecepatan aliran melalui batang, Vb :

t

b AQV

Tinggi

LHYY '

dimana : L = Lebar Saluran (m)

n = Banyak batang

Y = Kedalaman air (m)

VI.2.2 Saluran Intake

Saluran intake merupakan saluran yang mengalirkan air baku dari sumber

air menuju bak pengumpul. Dalam merencanakan jenis intake ini maka


VI-4

harus diperhatikan karakteristik air seperti tinggi air minimum dan

maksimum, materi tersuspensi dan terapung. Kecepatan merupakan

parameter penting agar tidak terjadi pengendapan.

Kriteria desain saluran intake menurut Al-Layla (1980) adalah :

Untuk mencegah sedimentasi dan erosi, kecepatan air adalah,

V = 0.6 1.5 m/s

Kecepatan aliran pada kedalaman minimum harus lebih besar dari

0.6 m/s.

Kecepatan aliran pada kedalaman maksimum harus lebih kecil dari

1.5m/s.

Saluran berupa rektangular dan persamaan yang dapat digunakan untuk

menentukan dimensi saluran intake, menurut JICA (1990) adalah :

VHQB ... (6.2.9)

dimana : B = Lebar saluran intake (m)

Q = Debit maksimum (m3/s)

H = Kedalaman air yang masuk (m)

V = Kecepatan aliran air masuk (m/s)

VI.2.3 Pintu Air

Pintu air berfungsi untuk mengatur aliran dalam intake, menjaga agar

aliran tetap stabil saat aliran pada sumber air berfluktuasi, dan berfungsi

untuk menutup aliran saat akan dilakukan pembersihan pada intake.

Umumnya pintu air dibuat dari bahan baja atau besi cor dan menggunakan

tenaga listrik dalam pengoperasiannya. Akan tetapi, dalam situasi tertentu,

pintu air pun harus dapat dioperasikan secara manual. Lebar pintu air

biasanya sekitar 3 meter, dengan pertimbangan kemudahan dalam operasi

dan perawatan. Kecapatan melalui pintu air ditetapkan kurang dari 1 m/s

untuk mencegah sebisa mungkin masuknya pasir dan kerikil.


VI-5

Persamaan yang dapat dipergunakan untuk menghitung headloss yang

terjadi pada pintu air adalah sebagai berikut :

pfL Lh

Qh 3/2746.2

dimana : hL = Headloss pada pintu air (m)

Q = Debit air yang melalui pintu air (m3/s)

hf = Tinggi bukaan pintu air (m)

Lp = Lebar pintu air (m)

VI.2.4 Bak Pengumpul

Bak pengumpul ini memiliki fungsi untuk mengumpulkan air baku yang

masuk melalui pintu air sebelum dialirkan menuju instalasi pengolahan air

minum. Pada unit inilah sistem pemompaan akan diterapkan untuk

menyediakan head yang cukup agar air baku dapat dialirkan menuju lokasi

instalasi pengolahan.

Menurut Al-Layla (1980), kriteria desain untuk bak pengumpul ini adalah

:

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.

VI.2.5 Sistem Transmisi

Sistem transmisi merupakan sistem untuk mentransmisikan air baku dari

intake menuju ke instalasi pengolahan air minum. Sistem ini terdiri dari

sistem perpipaan dan sistem pemompaan. Hal ini dikarenakan lokasi


VI-6

intake yang lebih rendah dibandingkan dengan lokasi instalasi pengolahan

air minum.

Pipa Transmisi

Pipa transmisi merupakan sistem perpipaan yang akan mengalirkan air

baku dari intake menuju instalasi pengolahan. Terdapat beberapa jenis

pipa yang dapat digunakan sebagai pipa transmisi ini, yaitu :

1. Pipa besi (ductile iron pipe)

2. Pipa baja

3. Pipa PVC (hard PVC pipe)

Pemilihan pipa transmisi perlu mempertimbangkan beberapa hal seperti

kemampuan dalam menahan tekanan internal ataupun eksternal, kodisi

tanah, dan kemudahan dalam konstruksi. Keuntungan dan kerugian

lainnya dari masing-masing jenis pipa dapat dilihat pada Tabel 6.1.

Pipa yang akan digunakan dalam perencanaan ini adalah pipa baja dengan

pertimbangan kekuatan dan ketahanan baja terhadap tekanan.

Pompa Transmisi

Terdapat berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemompaan

yaitu, volume air, head pemompaan, variasi aliran, dan ketersediaan tenaga

listrik. Pompa tranmisi ini digunakan untuk menyediakan head yang cukup

agar pengaliran air dari lokasi intake menuju instalasi pengolahan air

minum dapat dilakukan. Klasifikasi pompa berdasarkan prinsip mekanis

dalam pengoperasiaanya yaitu (Al Layla, 1980):

Reciprocating Pump

Fland Pump

Centrifugal Pump

Air Lift Pump


VI-7

Tabel 6.1 Keuntungan dan Kerugian Beberapa Jenis Pipa

Sumber : JICA, 1990

Jumlah pompa yang digunakan tergantung pada besarnya debit aliran dan

kapasitas pompa ditentukan oleh head yang diperlukan. Kriteria dalam

menentukan jumlah pompa diberikan oleh Tabel 6.2

JENIS PIPA KEUNTUNGAN KERUGIAN

Pipa Besi

1 Durabilitas dan kekuatan yang tinggi 1 Relatif Berat

2 Ketahanan terhadap dampak 2 Memerlukan perlindungan tergantung dari jenis sambungan yang digunakan

3 Memiliki sambungan yang fleksibel dan expandable, dapat menyesuaikan variasi tanah

3 Mudah terkorosi jika terdapat kerusakan pada lapisan dalam maupun luar 4 Mudah dalam pekerjaan pemasangan

5 Memiliki tipe sambungan yang sangat banyak

Pipa Baja

1 Durabilitas dan kekuatan yang tinggi 1 Sambungan yang dilas membutuhkan pekerja terampil dan peralatan khusus

2 Ketahanan terhadap dampak 2 Korosi secara elektrolitik harus diperhitungkan

3

Dapat disambungkan dengan menggunakan pengelasan sambungan, dan bisa mengikuti variasi muka tanah dalam alur yang sangat panjang

3 Mudah terkorosi jika terdapat kerusakan pada lapisan dalam maupun luar

4 Baik dalam proses pembuatan 5 Memiliki banyak jenis pelapisan

Pipa PVC

1 Sangat tahan terhadap korosi 1 Ketahanan terhadap dampak berkurang pada suhu rendah

2 Cukup ringan dan mudah dalam perkerjaan pemasangan 2 Sensitif terhadap pelarut organik

tertentu, panas, dan sinar ultraviolet

3 Baik dalam proses pembuatan 3 Kekuatan jangka panjang harus diperhitungkan

4 Tidak mengalami perubahan kekasaran pada permukaan bagian dalam pipa

4 Kekuatan berkurang apabila permukaan mengalami kerusakan

5 Perlindungan spesial diperlukan

6 Pada sambungan yang dilem kekuatan dan kekedapan terhadap air harus diperhitungkan


VI-8

Tabel 6.2 Kriteria Penentuan Jumlah Pompa

Debit (L/menit)

Jumlah Pompa Keterangan

<1895 2 1 operasi - 1 cadangan 1895 - 5685 3 2 operasi - 1 cadangan 5685 - 11370 4 3 operasi - 1 cadangan

> 11370 6 4 operasi - 2 cadangan Sumber : Al-Layla, 1980

Kriteria desain untuk pipa hisap pada sistem pemompaan, menurut Al-

Layla (1980), adalah sebagai berikut :

Kecepatan dalam pipa hisap 1 1,5 m/s

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 kurang dari 4 m.

Lebih diutamakan peletakan pompa di bawah LWL, apabila

memang lebih ekonomis.

VI.3 Bak Penenang

Bak penenang atau bak penerima air baku dibangun dengan tujuan untuk

menstabilkan muka air baku yang berasal dari bak pengumpul pada sistem

intake, mengukur jumlah air baku, menampung air baku yang akan

dialirkan pada unit selanjutnya, dan juga dapat digunakan sebagai tempat

pembubuhan bahan kmia yang diperlukan dalam proses pengolahan.

Selain itu, bak penerima ini juga dapat menerima air recycle seperti air

sisa pencucian.

Berbagai kriteria desain bak penenang berdasarkan JICA (1990):

Bentuk bak dapat berupa persegi, bulat, atau elips.

Bak penerima biasanya dibagi menjadi beberapa bak untuk

kebutuhan perbaikan atau pembersihan.

Overflow berupa pipa atau pelimpah diperlukan untuk

mengatasi terjadinya tinggi muka air yang melebihi


VI-9

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 sekitar 1,5 meter atau lebih

dengan kedalaman air 3-5 meter

Pada umumnya bak penenang ini dilengkapi oleh alat ukut debit sebagai

kontrol aliran. Alat ukur yang dipakai dapat berupa V-notch. Debit melalui

V-notch dengan sudut 90° dapat diukut menggunakan rumus : 5.254.2 HQ

dimana : Q = Debit aliran yang masuk (ft3/s)

H = Tinggi muka air di atas V-notch (ft)

VI.4 Preklorinasi (Unit Penyisihan Besi dan Mangan)

Umumnya, senyawa besi organik yang terlarut dalam air baku seperti

ferrous oxide dan koloid besi, dioksidasi dan diendapkan sebagai senyawa

besi tak terlarut melalui aerasi atau preklorinasi dan kemudian disisihkan

melalui koagulasi-sedimentasi dan filtrasi (JICA, 1990). Begitu pula

halnya dengan mangan yang dapat disisihkan melalui proses oksidasi

kimia pada unit preklorinasi. Penyisihan besi dan mangan dilakukan selain

untuk mengatasi warna, bau, dan rasa, serta mencegah terjadinya

gangguan pada proses disinfeksi karena terjadinya ikatan antara

disinfektan dengan besi dan mangan.

Klor digunakan dalam proses ini sebagai agen pengoksidasi. Klor selain

memiliki kemampuan sebagai disinfektan juga merupakan zat

pengoksidasi kuat. Ketika klor ditambahkan ke dalam air, klor akan

bereaksi dengan senyawa pereduksi, ammonia, dan amina organik. Reaksi

ini akan menghasilkan sisa klor dalam air yang apabila diplotkan dalam

grafik terhadap dosis klor yang dibubuhkan, akan dihasilkan kurva seperti

yang terlihat pada Gambar 6.1 (Rich, 1963):


VI-10

Sis

aK

lor

Dosis klor

A

D

C

B

Gambar 6.1 Kurva Sisa Klor

Klor yang ditambahkan pertama-tama akan bereaksi dengan senyawa

pereduksi di dalam air. Reaksi ini tidak akan menghasilkan sisa klor

seperti dapat dilihat pada bagian A-B dari kurva di atas. Senyawa-senyawa

pereduksi yang umum terdapat dalam air adalah hidrogen sulfida, nitrit,

dan ion besi. Setelah kebutuhan klor untuk senyawa pereduksi terpenuhi,

maka penambahan klor berikutnya akan bereaksi dengan ammonia

membentuk chloramines (Rich, 1963).

Persamaan kimia berikut ini akan memperlihatkan bahwa reaksi yang

terjadi ketika klor mengoksidasi besi dan mangan adalah sebagai berikut :

2 Fe(HCO3)2 + Ca(HCO3)2 + Cl2 3 + CaCl2 + 6 CO2

Mn(HCO3)2 + Ca(HCO3)2 + Cl2 2 + CaCl2 + 4 CO2 + 2 H2O

Persamaan di atas menunjukkan bahwa 1 mg/L klor mengoksidasi 1,58

mg/L besi dan 0,78 mg/L mangan (Amanda, 2005). Pada perencanaan

instalasi pengolahan air minum ini, pembubuhan klor untuk proses

penyisihan besi akan dilakukan diantara bak penenang dan unit koagulasi.

Hal ini dilakukan untuk memperoleh waktu kontak yang memadai agar

klor dapat mengoksidasi besi dengan baik, selain itu hal ini dilakukan agar

pembubuhan klor dilakukan sebelum pembubuhan koagulan pada proses


VI-11

koagulasi sehingga pH yang optimum untuk proses preklorinasi bisa

dicapai (penambahan koagulan, dalam hal ini alum, akan menurunkan

pH).

VI.5 Koagulasi

Pada prinsipnya ada dua aspek yang penting dalam proses ini yaitu

pembubuhan bahan kimia (koagulan) dan pengadukan. Pada proses

koagulasi, koagulan dibubuhkan ke dalam air baku kemudian dilakukan

pengadukan selama beberapa saat dalam suatu koagulator. Dari

pencampuran ini akan terjadi destabilisasi koloid dan partikel tersuspensi

oleh koagulan. Secara umum proses koagulasi berfungsi untuk :

Mengurangi kekeruhan akibat adanya partikel koloid anorganik

maupun organik di dalam air.

Mengurangi warna yang diakibatkan oleh partikel koloid di dalam

air.

Mengurangi bakteri-bakteri patogen dalam partikel koloid, algae,

dan organisme plankton lain.

Mengurangi rasa dan bau yang diakibatkan oleh partikel koloid

dalam air.

Ada tiga faktor yang mempegaruhi keberhasilan proses koagulasi yaitu:

Jenis koagulan yang dipakai

Dosis pembubuhan koagulan

Proses pengadukan

Jenis Koagulan

Pemilihan koagulan sangat penting untuk menetapkan kriteria desain dari

sistem pengadukan, serta sistem flokulasi yang efektif. Jenis koagulan

yang biasanya digunakan adalah koagulan garam logam dan koagulan

polimer kationik. Contoh koagulan garam logam diantaranya adalah:

Alumunium sulfat atau tawas (Al3(SO4)2.14H2O)

Feri klorida (FeCl3)


VI-12

Fero klorida (FeCl2)

Feri sulfat (Fe2(SO4)3)

Koagulan yang umum digunakan adalah alumunium sulfat atau tawas.

Sedangkan contoh koagulan polimer atau sintetis adalah:

Poli Alumunium Klorida (PAC)

Sitosan

Currie flock

Koagulan polimer yang umumnya digunakan adalah PAC. Perbedaan dari

kedua jenis koagulan diatas adalah pada tingkat hidrolisa dalam air.

Koagulan garam logam mengalami hidrolisa ketika dicampurkan ke dalam

air sedangkan koagulan polimer tidak.

Pembentukan unsur hidrolisis tersebut terjadi pada periode yang sangat

singkat, yaitu kurang dari 1 detik. Reaksi hidrolisis menghasilkan senyawa

hidrokompleks seperti Al(OH)2+, Fe(H2O)3

3+, dan Fe(OH)2+. Setelah

terbentuk, produk tersebut langsung teradsorbsi ke dalam partikel koloid

serta menyebabkan destabilisasi muatan listrik pada koloid tersebut. Hal

ini mengakibatkan polimerisasi dari reaksi hidrolisis. Oleh sebab itu, pada

pembubuhan koagulan yang berupa garam logam, proses pengadukan

cepat (flash mixing/rapid mixing) sangat penting, karena :

1. Hidrolisis dan polimerisasi adalah reaksi yang sangat cepat

2. Suplai koagulan dan kondisi pH yang merata sangat penting untuk

pembentukan unsur hidrolisis

3. Adsorpsi koagulan ke dalam partikel koloid berlangsung cepat.

4. Apabila pengadukan lambat, maka reaksi koloid dengan koagulan

tidak akan sempurna.

Sedangkan pada penggunaan koagulan polimer, pengadukan cepat tidak

terlalu kritis karena reaksi hidrolitik tidak terjadi dan adsorpsi koloid

terjadi lebih lambat karena ukuran fisik polimer yang lebih besar. Waktu

pengadukan sekitar 2-5 detik.


VI-13

Koagulan sebagai bahan kimia yang ditambahkan ke dalam air tentunya

memiliki beberapa sifat atau kriteria tertentu, yaitu :

1. Kation trivalen (+3)

Koloid bermuatan negatif, oleh sebab itu dibutuhkan suatu kation

untuk menetralisir muatan ini. Kation trivalen merupakan kation

yang paling efektif.

2. Non toksik

3. Tidak terlarut pada batasan pH netral

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini akan digunakan

Alumunium Sulfat (Alum) sebagai koagulan, karena koagulan jenis ini

lebih mudah didapatkan, lebih ekonomis, dan melalui jar test yang telah

dilakukan terbukti cukup efektif untuk memperbaiki kualitas air baku.

Pada penggunaan alumunium sulfat sebagai koagulan, air baku harus

memiliki alkalinitas yang memadai untuk bereaksi dengan alumunium

sulfat menghasilkan flok hidroksida. Umumnya, pada rentang pH dimana

proses koagulasi terjadi alkalinitas yang terdapat dalam bentuk ion

bikarbonat. Reaksi kimia sederhana pada pembentukan flok adalah sebagai

berikut :

Al2(SO4)3 2O + 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 14 H2O + 6

CO2

Apabila air baku tidak mengandung alkalinitas yang memadai, maka harus

dilakukan penambahan alkalinitas. Umumnya alkalinitas dalam bentuk ion

hidroksida diperoleh dengan cara menambahkan kalsium hikdrosida,

sehingga persamaan reaksi koagulasinya menjadi sebagai berikut :

Al2(SO4)3 2O + 3 Ca(OH)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 14 H2O


VI-14

Sebagian besar air baku memiliki alkalinitas yang memadai sehingga tidak

diperlukan penambahan bahan kimia lain selain alumunium sulfat.

Rentang pH optimum untuk alum adalah 4.5 sampai dengan 8.0, karena

alumunium hidroksida relatif tidak larut pada rentang tersebut. Faktor-

faktor yang mempengaruhi proses koagulasi antara lain :

1. Intensitas pengadukan

2. Gradien kecepatan

3. Karakteristik koagulan, dosis, dan konsentrasi

4. Karakteristik air baku, kekeruhan, alkalinitas, pH, dan suhu

Pendekatan rasional untuk mengevaluasi pengadukan dan mendesain bak

tempat pengadukan dilakukan telah dikembangkan oleh T.R. Camp

(1955). Derajat pengadukan merupakan didasarkan pada daya (power)

yang diberikan ke dalam air, dalam hal ini diukur oleh gradien kecepatan.

Laju tabrakan partikel proporsional terhadap gradien kecepatan ini,

sehingga gradien tersebut harus mencukupi untuk menghasilkan laju

tabrakan partikel yang diinginkan.

Dosis Koagulan

Dosis koagulan berbeda-beda tergantung dari jenis koagulan yang

dibubuhkan, temperatur air, serta kualitas air yang diolah. Penentuan dosis

koagulan dapat dilakukan melalui penelitian laboratorium dengan metode

jar test. Prosedur jar test pada prinsipnya merupakan proses pengolahan

air skala kecil.

Dosis optimum dari hasil percobaan ini digunakan sebagai acuan dalam

pembubuhan koagulan dalam pengolahan air. Umumnya dosis optimal

yang diperoleh dari hasil jar test menggambarkan dosis yang perlu

diterapkan dalam operasional instalasi pengolahan air minum. Namun,

untuk skala operasional akan terjadi penyimpangan, karena umumnya

dosis yang perlu dimasukkan lebih banyak dari dosis hasil jar test.


VI-15

Perbedaan ini disebabkan karena ketidakefisienan dalam pengadukan cepat

(Darmasetiawan, 2004).

Pengadukan

Tujuan dari pengadukan adalah untuk menciptakan tumbukan antar

partikel yang ada dalam air baku. Tipe alat yang biasanya digunakan untuk

memperoleh intensitas pengadukan dan gradien kecepatan yang tepat bisa

diklasifikasikan sebagai berkut :

1. Pengaduk Mekanis

Pengadukan secara mekanis adalah metode yang paling umum

digunakan karena metode ini dapat diandalkan, sangat efektif, dan

fleksibel pada pengoperasiannya. Biasanya pengadukan cepat

menggunakan turbine impeller, paddle impeller, atau propeller

untuk menghasilkan turbulensi (Reynolds, 1982). Pengadukan tipe

ini pun tidak terpengaruh oleh variasi debit dan memiliki headloss

yang sangat kecil. Apabila terdapat beberapa bahan kimia yang

akan dibubuhkan, aplikasi secara berurutan lebih dianjurkan,

sehingga akan membutuhkan kompartemen ganda. Untuk

menghasilkan pencampuran yang homogen, koagulan harus

dimasukkan ke tengah-tengah impeller atau pipa inlet.

2. Pengaduk Pneumatis

Pengadukan tipe ini mempergunakan tangki dan peralatan aerasi

yang kira-kira mirip dengan peralatan yang digunakan pada proses

lumpur aktif. Rentang waktu detensi dan gradien kecepatan yang

digunakan sama dengan pengadukan secara mekanis. Variasi

gradien kecepatan bisa diperoleh dengan memvariasiakan debit

aliran udara. Pengadukan tipe ini tidak terpengaruh oleh variasi

debit memiliki headloss yang relatif kecil.

3. Pengaduk Hidrolis

Pengadukan secara hidrolis dapat dilakukan dengan beberapa

metode, antara lain dengan menggunakan baffle basins, weir,

flume, dan loncatan hidrolis. Hal ini dapat dilakukan karena


VI-16

masing-masing alat tersebut menghasilkan aliran yang turbulen

karena terjadinya perubahan arah aliran secara tiba-tiba. Sistem ini

lebih banyak dipergunakan dinegara berkembang terutama di

daerah yang jauh dari kota besar, sebab pengadukan jenis ini

memanfaatkan energi dalam aliran yang menghasilkan nilai G yang

tinggi, serta tidak perlu mengimpor peralatan, mudah dioperasikan,

dan pemeliharaan yang minimal (Schulz & Okun, 1984). Tetapi

metode ini memiliki kekurangan antara lain tidak bisa disesuaikan

dengan keadaan dan aplikasinya sangat terbatas pada debit yang

spesifik.

Pengadukan cepat (flash mixing) yang diaplikasikan dalam proses

koagulasi bertujuan untuk meratakan koagulan yang dibubuhkan dengan

partikel-partikel koloid dalam air. Pada perencanaan instalasi pengolahan

air minum ini, sistem pengaduk cepat yang akan diaplikasikan pada proses

koagulasi adalah sistem pengaduk hidrolis dengan menggunakan loncatan

hidrolis. Pengadukan dengan sistem ini memberikan hasil yang cukup

memuaskan dengan biaya konstruksi, operasional, dan pemeliharaan yang

relatif rendah. Mengenai keterbatasan fleksibilitas yang dimiliki oleh unit

ini dapat diatasi dengan melakukan pengolahan pada debit yang spesifik.

Pengadukan dengan loncatan hidrolis adalah pengadukan yang umum

digunakan pada instalasi dengan kapasitas lebih besar dari 50 L/detik.

Pembubuhan dilakukan sesaat sebelum air diterjunkan sehingga air yang

terjun sudah mengandung koagulan yang siap diaduk. Energi atau daya

pengadukan adalah sama dengan tinggi terjunan (Darmasetiawan, 2004).

Pengadukan cepat harus harus dilakukan dalam waktu yang singkat,

merata, dan dengan energi yang dapat menghasilkan nilai gradien

kecepatan (G) yang tepat. Persamaan gradien kecepatan yang digunakan

untuk unit koagulasi hidrolis adalah sebagai berikut :


VI-17

TghG L

dimana : G = Gradien kecepatan (dtk-1)

= Massa jenis air (kg/m3)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

hL = Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)

= Viskositas absolut air (kg/m-dtk)

T = Waktu detensi (dtk)

Berikut ini adalah skema unit loncatan hidrolis yang akan digunakan sebagai

pengaduk cepat pada proses koagulasi :

Gambar 6.2 Skema Loncatan Hidrolis

Rumus-rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dimensi pada

unit lompatan hidrolis tersebut adalah sebagai berikut :

3

2)/(gH

bqD

WQq

27.03.4 DHLd

425.01 54.0 DHY

27.02 66.1 DHY

)181(21 2

1

2 FYY

bd LLLLmin

H

h

Y1 Y2

Ld L Lb


VI-18

dimana : D = Bilangan terjunan (Drop Number)

Q = Debit aliran dalam tiap unit koagulasi (m3/s)

W = Lebar unit koagulasi (m)

q = Debit/lebar unit

H = Tinggi terjunan (m)

Y1 = Kedalaman air pada hulu loncatan hidrolis (m)

Y2 = Kedalaman air pada hilir loncatan hidrolis (m)

V = Kecepatan aliran (m/s)

F = Bilangan Froud

Lmin = Panjang minimal bak koagulasi (m)

L = Panjang loncatan hidrolis (m); ditentukan dari besar

nilai L/Y2 untuk tiap nilai F1 yang diperoleh dari

grafik terlampir (Chow, 1959).

Ld = Panjang terjunan (m)

Lb = Panjang bak setelah loncatan (m)

Kriteria Desain Unit Koagulasi Hidrolis:

Gradien Kecepatan, Gtd = 104 - 105 (dtk-1) (Reynolds, 1982)

Waktu Detensi, td = 20 60 detik (Reynolds, 1982)

Tabel 6.3 Waktu detensi dan Gradien Kecepatan untuk Bak Pengaduk

Cepat

Waktu detensi Gradien Kecepatan td (detik) G (detik-1)

20 1000 30 900 40 790

700 Sumber : Reynolds, 1982

Headloss, hL (Kawamura, 1991)

(Schulz&Okun, 1984)

Bilangan Froud, Fr1 (Schulz&Okun, 1984)

Rasio Kedalaman, Y2/Y1 > 2.83 (Schulz&Okun, 1984)


VI-19

VI.6 Flokulasi

Secara garis besar pembentukan flok terbagi dalam empat tahap yaitu :

1. Tahap destabilisasi partikel koloid

2. Tahap pembentukan mikroflok

3. Tahap penggabungan mikroflok

4. Tahap pembentukan makroflok

Tahap 1 dan 2 terjadi pada proses koagulasi sedangkan tahap 3 dan 4

terjadi pada proses flokulasi.

Flokulasi adalah tahap pengadukan lambat yang mengikuti unit pengaduk

cepat. Tujuan dari proses ini adalah untuk mempercepat laju tumbukan

partikel, hal ini menyebabkan aglomerasi dari partikel koloid

terdestabilisasi secara elektrolitik kepada ukuran yang terendapkan dan

tersaring. Terdapat beberapa kategori sistem pengadukan untuk melakukan

flokulasi ini, yaitu :

1. Pengaduk Mekanis

2. Pengadukan menggunakan baffle channel basins

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, flokulasi akan

dilakukan dengan menggunakan horizontal baffle channel (around-the-end

baffles channel). Pemilihan unit ini didasarkan pada kemudahan

pemeliharaan peralatan, ketersediaan headloss, dan fluktuasi debit yang

kecil.

Kriteria Desain Flokulasi dengan Horizontal Baffled Channel:

G x td = 104 - 105 (Droste, 1997)

Gradien Kecepatan, G = 10 60 dtk-1 (Droste, 1997)

Waktu detensi, td = 15 45 menit (Droste, 1997)

Kecepatan aliran dalam bak, v = 0.1 - 0.4 m/s (Huisman, 1981)

Jarak antar baffle, l > 0.45 m (Schulz&Okun, 1984)

Koefisien gesekan, k = 2 - 3.5 (Bhargava&Ojha, 1993)

Banyak saluran, n


VI-20

Kehilangan tekan, hL = 0.3 1 m (Kawamura, 1991)

Perhitungan turbulensi aliran yang diakibatkan oleh kehilangan tekan

dalam bak horizontal baffled channel didasarkan pada persamaan :

1. Perhitungan Gradien Kecepatan (G)

Persamaan matematis yang dipergunakan untuk menghitung

gradien kecepatan ini sama dengan perhitungan yang telah

diberikan pada unit koagulasi, yaitu :

TghG L

dimana : G = Gradien kecepatan (dtk-1)

= Massa jenis air (kg/m3)


hL = Headloss karena friksi, turbulensi, dll (m)

= Viskositas absolut air (kg/m-dtk)

T = Waktu detensi (dtk)

2. Perhitungan Kehilangan Tekanan Total (Htot)

Kehilangan tekanan total sepanjang saluran horizontal baffle

channel ini diperoleh dengan menjumlah kehilangan tekanan

pada saat saluran lurus dan pada belokan.

Htot = HL + Hb

Dimana :

a. Hb adalah kehilangan tekanan pada belokan yang disebabkan

oleh belokan sebesar 180°. Persamaan untuk menghitung

besarnya kehilangan tekan ini adalah sebagai berikut :

gVkH b

b 2

2

dimana : Hb = Kehilangan tekan di belokan (m)

k = Koefisien gesek, diperoleh secara empiris

Vb = Kecepatan aliran pada belokan (m/s)


VI-21


b. HL adalah kehilangan tekanan pada saat aliran lurus.

Kehilangan tekanan ini terjadi pada saluran terbuka

sehingga perhitungannya didasarkan pada persamaan

Manning :

2

3/2

2/1

2/13/21

RLVnH

SRn

V

LL

L

dimana : HL = Kehilangan tekan pada saat lurus (m)

n = Soefisien Manning,

saluran terbuat dari beton n = 0.013

VL = Kecepatan alirang pada saluran lurus (m/s)

L = Panjang saluran (m)

R = Jari-jari basah (m)

= A/P

A = Luas basah (m2)

P = Keliling basah (m)

VI.7 Sedimentasi

Sedimentasi adalah proses pemisahan partikel solid tersuspensi melalui

gaya gravitasi sehingga partikel tersebut terendapkan. Keberadaan partikel

di dalam air dapat diukur dengan dua cara yaitu dengan melihat tingkat

kekeruhan air (dalam satuan mg/l SiO2 atau NTU) atau dengan mengukur

langsung berat zat padat yang terlarut (dalam satuan mg/l).

Aplikasi utama dari sedimentasi pada instalasi pengolahan air minum

adalah (Reynolds, 1982):

1. Pengendapan awal sebelum pengolahan oleh unit saringan pasir

cepat.

2. Pengendapan setelah air melalui proses koagulasi dan flokulasi

sebelum memasuki unit saringan pasir cepat.


VI-22

3. Pengendapan setelah melalui proses koagulasi dan flokulasi pada

instalasi yang menggunakan sistem pelunakan air oleh kapur-soda.

4. Pengendapan setelah air melalui proses penyisihan besi dan

mangan.

Coe dan Clevenger (1916) mengklasifikasikan tipe pengendapan yang

mungkin terjadi, dan kemudian dikembangkan oleh Camp (1946) dan

Fitch (1956). Klasifikasi ini membagi pengendapan menjadi empat kelas

yang didasarkan pada konsentrasi dari partikel dan kemampuan dari

partikel tersebut untuk berinteraksi. Penjelasan mengenai keempat jenis

pengendapan tersebut adalah sebagai berikut (Reynolds, 1982):

1. Pengendapan Tipe I

Pengendapan Tipe I atau free settling adalah pengendapan dari

partikel diskrit yang bukan merupakan flok pada suatu suspensi.

Partikel terendapkan sebagai unit terpisah dan tidak terlihat

flokulasi atau interaksi antara partikel-partikel tersebut. Contoh

pengendapan tipe I adalah prasedimentasi dan pengendapan pasir

pada grit chamber. Menurut Kawamura (1991), untuk air baku

dengan kekeruhan melebihi 1000 NTU, maka dibutuhkan unit

prasedimentasi untuk proses pengolahan conventional complete.

2. Pengendapan Tipe II

Pengendapan Tipe II atau flocculent settling adalah pengendapan

dari partikel-partikel yang berupa flok pada suatu suspensi.

Partikel-partkel tersebut akan membentuk flok selama

pengendapan terjadi, sehingga ukurannya akan membesar dan

mengendap dengan laju yang lebih cepat. Contoh pengendapan tipe

ini adalah pengendapan primer pada air buangan dan pengendapan

pada air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi.

3. Pengendapan Tipe III

Pengendapan Tipe III atau zone/hindered settling adalah

pengendapan dari partikel dengan konsentrasi sedang, dimana

partikel-partikel tersebut sangat berdekatan sehingga gaya antar


VI-23

partikel mencegah pengendapan dari partikel disekelilingnya.

Partikel-partikel tersebut berada pada posisi yang tetap satu sama

lain dan semua mengendap dengan kecepatan konstan. Sebagai

hasilnya massa partikel mengendap dalam satu zona. Pada bagian

atas dari massa yang mengendap akan terdapat batasan yang jelas

antara padatan dan cairan.

4. Pengendapan Tipe IV

Pengendapan Tipe IV atau compression settling adalah

pengendapan dari partikel yang memiliki konsentrasi tinggi dimana

partikel-partikel bersentuhan satu sama lain dan pengendapan bisa

terjadi hanya dengan melakukan kompresi terhadap massa tersebut.

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, unit sedimentasi

ditujukan untuk mengendapkan flok-flok yang dihasilkan baik dari proses

koagulasi-flokulasi maupun dari proses penyisihan besi dan mangan

(preklorinasi). Sehingga tipe pengendapan yang digunakan adalah

pengendapan Tipe II.

Efisiensi penyisihan dari pengendapan Tipe II dapat dihitung melalui suatu

percobaan dengan tabung Camp, yang dilakukan secara batch. Tes

pengendapan secara batch biasanya dibutuhkan untuk mengevaluasi

karakteristik pengendapan dari partikel. Alat yang digunakan adalah

berupa kolom pengendapan dengan diameter 5-8 inchi untuk

meminimalisasi efek dinding kolom dan ketinggian kolom minimal setara

dengan kedalaman bak sedimentasi yang akan digunakan. Contoh air

dimasukkan ke dalam kolom dan sampling dilakukan pada titik-titik yang

telah disediakan setiap rentang waktu tertentu, kemudian akan didapatkan

persentase partikel yang tersisihkan. Persentase penyisihan kemudian akan

diplotkan pada suatu grafik terhadap waktu dan kedalaman pengambilan

sampel. Interpolasi dibuat diantara angka-angka tersebut dan kemudian

dibuatlah kurva dari titik-titik dengan persentase penyisihan yang sama.


VI-24

Persentase penyisihan total pada suatu waktu pengendapan tertentu dapat

diketahui melalui persamaan berikut ini :

o

ioT Z

ZrrR ... (6.7.1)

dimana : RT = Persentase penyisihan total pada waktu

pengendapan tertentu

ro = Persentase penyisihan pada titik terendah dalam

kolom sedimentasi

= Selisih persentase antara 2 garis isokonsentrasi

yang berdekatan

Zi = Kedalaman kolom rata-rata di antara 2 garis

isokonsentrasi yang berdekatan

Zo = Kedalaman maksimum air dalam kolom

sedimentasi

Gambar 6.3 Metode Tes Pengendapan dengan Kolom Sedimentasi

Perhitungan persentase penyisihan total tersebut dapat dilakukan pada

berbagai variasi waktu pengendapan. Dari masing-masing waktu

pengendapan tersebut bisa diperoleh nilai overflow rate berdasarkan

persamaan berikut :


VI-25

To t

HV ... (6.7.2)

dimana : Vo = Overflow rate dengan waktu pengendapan

tertentu (m3/jam-m2)

H = Kedalaman kolom sedimentasi (m)

tT = Waktu pengendapan (jam)

Setelah mengetahui beberapa variasi waktu pengendapan, overflow rate,

dan persentase penyisihan, dapat dilakukan desain bak pengendap sesuai

kebutuhan.. Apabila tes pengendapan di atas tidak dapat dilakukan, nilai

kecepatan pengendapan bisa didapatkan berdasarkan beberapa literatur.

Kecepatan pengendapan dapat dilihat pada Tabel 6.4

Tabel 6.4 Kecepatan Pengendapan Berbagai Jenis Partikel

Jenis Partikel Specific Gravity

Ukuran Partikel

Kecepatan Pengendapan

Mesh mm mm/s fpm Tanah 2.65 18 1.00 100 19.7 Tanah 2.65 20 0.85 73 14.3 Tanah 2.65 30 0.60 62 12.2 Tanah 2.65 40 0.40 42 8.2

Lempung 2.65 70 0.20 21 4.1 Lempung 2.65 100 0.15 15 3 Lempung 2.65 140 0.10 8 1.6

Lempung dan Tanah Liat 2.65 200 0.03 6 1.2 Lempung dan Tanah Liat 2.65 230 0.06 3.8 0.75 Lempung dan Tanah Liat 2.65 400 0.04 2.1 0.41

Tanah Liat 2.65 - 0.02 0.62 0.12 Tanah Liat 2.65 - 0.01 0.154 0.03 Flok Alum 1.001 - 1-4 0.2 - 0.9 0.04 - 0.18 Flok Kapur 1.002 - 1-3 0.4 - 1.2 0.08 - 0.23

Sumber : Kawamura, 1991

Bak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang

dengan bentuk bulat maupun persegi panjang. Secara umum, beberapa hal

yang perlu direncanakan dalam sistem bak sedimentasi adalah

perencanaan bidang pengendapan, perencanaan inlet dan outlet, serta


VI-26

perencanaan ruang lumpur. Untuk perencanaan bidang pengendapan, ada

dua jenis bak pengendap yang dikenal, yaitu (Darmasetiawan, 2004):

1. Bak pengendap dengan aliran batch

2. Bak pengendap dengan aliran kontinu, meliputi:

a. Bak pengendap dengan aliran horizontal

b. Bak pengendap dengan plate settler

c. Bak pengendap dengan aliran vertikal

Beberapa parameter penting yang perlu diperhatikan dalam perencanaan

bak pengendap adalah waktu pengendapan dan karakteristik aliran, yang

ditunjukkan dalam bilangan R eynold dan bilangan Froude. Dalam

perencanaan instalasi pengolahan air minum, bak pengendap jenis batch

tidak/jarang diimplementasikan. Hanya dalam kondisi tertentu saja metode

ini dilakukan, misalnya proses penjernihan air untuk penyediaan air bersih

di kawasan pengungsian.

Pada umumnya bak sedimentasi berbentuk persegi panjang dengan aliran

horizontal adalah konfigurasi bak yang paling menguntungkan. Hal ini

disebabkan stabilitas hidrolisnya dan toleransinya terhadap shock loading.

Bak tipe ini juga memiliki efektifitas kerja yang dapat diprediksi, mampu

mengatasi debit dua kali lipat dari desain, mudah untuk dioperasikan, dan

mudah beradaptasi terhadap instalasi plate settler atau sejenisnya

(Kawamura, 1991).

Berdasarkan pertimbangan di atas, maka bak sedimentasi yang digunakan

dalam perencanaan ini adalah bak sedimentasi persegi panjang dengan

aliran horizontal menggunakan plate settler. Bak Sedimentasi ini terdiri

dari komponen sebagai berikut:

1. Zona Inlet

2. Zona Bidang Pengendapan

3. Zona Outlet

4. Zona Lumpur


VI-27

Untuk mencapai pengendapan yang baik, bentuk bak sedimentasi harus

dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut

memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati (short-

circuiting). Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini akan

digunakan plate settler yang berfungsi untuk meningkatkan laminaritas

dan stabilitas aliran di dalam bak sedimentasi. Penggunaan plate settler ini

juga memberikan keuntungan tambahan, yaitu kebutuhan lahan yang

relatif kecil dibandingkan dengan bak konvensional serta waktu detensi

yang jauh lebih singkat.

Kriteria Desain Bak Sedimentasi:

Zona Inlet

Desain zona inlet sangat berpengaruh terhadap proses pengendapan dan

penyisihan flok-flok pada bak sedimentasi agar tidak terjadi

ketidakstabilan aliran dalam bak sedimentasi atau terhentinya aliran.

Sangat penting untuk menjaga keseragaman aliran yang masuk ke dalam

bak sedimentasi agar tidak terjadi turbulensi yang akan mengakibatkan

hancurnya flok-flok yang telah terbentuk.

Menurut Kawamura (1991), berbagai metode baffling pada zona inlet telah

diuji untuk distribusi air menuju bak pengendap, tetapi metode yang paling

sederhana dan efektif adalah perforated baffle. Kriteria desain dari

perforated baffle ini adalah sebagai berikut :

Bukaan harus didistribusikan secara merata pada dinding baffle,

sehingga meliputi keseluruhan penampang memanjang bak.

Jumlah bukaan maksimum harus disediakan sehingga pancaran

dapat diminimalisir dan zona mati diantara bukaan dapat dikurangi.


VI-28

Headloss pada bukaan harus berada dikisaran 0.3 0.9 mm untuk

menyamakan distribusi aliran pada inlet dengan pemecahan flok

yang minimum.

Ukuran bukaan harus memiliki diameter yang sama, yaitu 0.075

0.2 m, untuk menghindari penyumbatan oleh alga dan partikel

lainnya.

Jarak antar pusat bukaan kurang-lebih 0.25 0.5 m untuk

menyediakan kekuatan struktur pada dinding baffle.

Konfigurasi bukaan harus diatur sehingga pancaran parallel akan

mengarahkan aliran menuju zona outlet.

Zona Pengendapan

Kriteria desain dari zona pengendapan pada bak sedimentasi berbentuk

persegi panjang yang dilengkapi dengan plate settler adalah sebagai

berikut (Kawamura, 1991):

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 : Vh = 0.15 0.2

m/min

Waktu detensi : td = 5 20 menit

Beban pelimpah : Wl < 12.5 m3/m-jam

Kemiringan plate settler : = 45° - 60°

Jarak antar plate settler : w = 25 50 mm

Bilangan Reynolds : NRe < 2000

Bilangan Froud : NFr > 10-5

Perfomance bak : n = 1/8 (sangat baik)


VI-29

A

B

C

D

w

Vo

So

H

Gambar 6.4 Skema Plate Settler

Persamaan-persamaan yang digunakan untuk perhitungan dimensi bak

pengendapan ini antara lain adalah :

Koreksi kecepatan pengendapan (Vs = Q/As) n

s

sT AQ

VnR

/1

/11

dimana : RT = Total Removal

n = Performansi dari bak, diasumsikan sangat baik

(n=1/8)

Vs = Kecepatan mengendap partikel terbesar (m/dtk)

Q = Debit pengolahan (m3/dtk)

As = Luas permukaan (m2)

Tinggi pengendapan, z :

coswCDz ... (6.7.4)

dimana : w = Jarak tegak lurus antar plate settler (m)

= Sudut kemiringan plate settler (°)

Panjang plate, p :

sin' HACp ... (6.7.5)

dimana : H = Kedalaman zona pengendapan dengan plate (m)

tansin' wHACp ... (6.7.6)


VI-30

Kecepatan pengendapan di dalam plate, Vs :

dds t

CDtzV ... (6.7.7)

Waktu detensi, td :

sd V

zt ... (6.7.8)

Kecepatan horizontal di dalam plate, Vo :

sso

sd

o

Vw

wHVw

wH

V

Vz

ACtACV

sincoscos

cos

tansin 2

...

(6.7.9)

Debit per satu kolom plate, q :

LwVAVq ocrosso ... (6.7.10)

dimana : L = Lebar plate settler / bak pengendap (m)

Jumlah plate yang dibutuhkan, n :

1qQn ... (6.7.11)

dimana : Q = Debit pengolahan bak sedimentasi (m3/dtk)

Panjang zona plate settler, Pz :

cossin

)1( pwnPz ... (6.7.12)

Jari-jari hidrolis, R :

2wR ... (6.7.13)

Bilangan Reynolds, NRe :

RVN o

Re

dimana : = Viskositas kinematis (m2/dtk)

Bilangan Froud, NFr :


VI-31

RgVN o

Fr

2

)

dimana : g = Percepatan gravitasi (m/s2)

Zona Outlet

Zona outlet harus dirancang sedemikian rupa agar air yang keluar dari dari

bak pengendap dapat ditampung secara merata sehingga tidak

mengganggu aliaran dalam zona pengendapan. Beberapa bentuk zona

outlet antara lain (Darmasetiawan, 2004):

Saluran datar memanjang

Saluran berbentuk V

Pipa berlubang yang menjulur pad bak pengendap

Zona outlet ini terdiri dari pelimpah, saluran pelimpah, saluran pengumpul

dan saluran outlet. Pada zona outlet ini digunakan pelimpah berupa mercu

tajam sehingga menghasilkan terjunan.

Zona Lumpur

Penampungan lumpur merupakan bagian penting lainnya dalam unit

sedimentasi. Produk dari proses sedimentasi selain air dengan kualitas

yang lebih baik juga lumpur yang merupakan buangan hasil penyisihan.

Zona lumpur berfungsi sebagai tempat akumulasi lumpur atau buangan

hasil pengendapan.

VI.8 Filtrasi

Filtrasi adalah suatu proses penyisihan partikel tersuspensi atau partikel

halus (sisa-sisa flok) yang tidak terendapkan pada proses sedimentasi

dengan cara melewatkan air pada suatu media tertentu. Proses filtrasi yang

paling umum digunakan adalah dengan menggunakan media butir dengan

ukuran dan kadalaman tertentu.

Filter dapat diklasifikasikan berdasarkan tipe media yang digunakan, yaitu

(Reynolds, 1982):


VI-32

1. Single-medium filters

Tipe ini terdiri dari satu jenis media, biasanya pasir atau batu bara

antrasit yang dihancurkan.

2. Dual-media filters

Tipe ini terdiri dari dua jenis media, biasanya sntrasit yang

dihancurkan dan pasir.

3. Multimedia filters

Tipe ini terdiri dari tiga jenis media, biasanya antrasit yang

dihancurkan, pasir, dan garnet.

Mekanisme penyisihan partikel yang terjadi pada proses filtrasi adalah

mechanical straining atau penyaringan partikel pada permukaan lapisan

filter, sedimentasi di dalam lapisan filter, serta adsorpsi partikel halus dan

senyawa terlarut dalam air. Terdapat dua jenis filtrasi yang umum

digunakan pada pengolahan air minum ditinjau dari segi desain kecepatan

filtrasi yaitu Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter) dan Saringan Pasir

Lambat (Slow Sand Filter). Perbandingan antara kedua jenis filtrasi dapat

dilihat pada Tabel 6.5.

Berdasarkan hasil pemilihan unit pengolahan dengan metode prediksi dari

JICA (1990) pada bab sebelumnya, dipilih Saringan Pasir Cepat (SPC)

dalam proses filtrasi ini. Selain itu terdapat beberapa keuntungan SPC,

misalnya, area yang dibutuhkan relatif kecil, biaya konstruksi yang lebih

murah, dan sistem filtrasi yang dapat menghasilkan air dengan kualitas

baik. Saringan pasir cepat dapat merupakan tipe filter gravitasi dengan bak

terbuka, self backwashing filter, atau tipe filter bertekanan. Tipe yang

paling umum digunakan untuk pengolahan air minum adalah tipe gravitasi

dengan bentuk bak terbuka yang terbuat dari beton yang di dalamnya

terdiri dari media penyaring, media penyangga, dan sistem underdrain.

Tipe tersebut yang akan digunakan pada perencanaan instalasi pengolahan

air minum ini.


VI-33

Tabel 6.5 Kriteria Umum Konsrtruksi dan Operasional Saringan Pasir

Lambat dan Saringan Pasir Cepat

Saringan Pasir Lambat Saringan Pasir Cepat Laju filtrasi Luas saringan Kedalaman media Ukuran pasir Distribusi ukuran

butiran pasir Sistem underdrain Headloss Rentang waktu

pencucian Penetrasi bahan

tersuspensi Metode pencucian Jumlah air untuk

pencucian pasir Pengolahan

pendahuluan Pengolahan

tambahan Biaya konstruksi Biaya operasi Penurunan nilai

1-10 m/hari Besar, 2000 m2 Kerikil : 0,3 m Pasir : 0,6-1 m Effective size : 0,25-0,3 mm Coefficient nonuniformity : 2-3 mm Unstratified Split tile laterals-tile or concrete main drain 6-12 cm 20-60 hari Dangkal Mengangkat pasir untuk pencucian, disimpan, penggantian pasir secara periodik Pencucian di tempat dengan alat pencuci

0,2-0,6 % dari air terfiltrasi Biasanya tidak ada Klorinasi Relatif tinggi Relatif rendah, terutama jika dilakukan pencucian pasir di tempat Relatif rendah

100-300 m/hari Kecil, 40-400 m2 Kerikil : 0,5 m Pasir : 0,8 m Effective size Coefficient nonuniformity mm (tergantung sistem underdrain) Disusun, ukuran paling kecil atau paling ringan berada di lapisan atas dan ukuran paling besar atau paling berat berada di lapisan paling bawah Pipa berlubang lateral-pipa utama Plat dengan pori di atas inlet Blok dengan pori dan saluran

31-274 cm 12-72 jam Dalam Backwashing 1-6 % dari air terfiltrasi Koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi Klorinasi Relatif rendah Relatif tinggi Relatif tinggi

Sumber : Fair, Geyer, & Okun, 1968

Media Penyaring dan Media Penyangga

Jenis media yang paling banyak digunakan adalah pasir kwarsa dengan

kadar silika hingga 96%. Beberapa hal yang mempengaruhi perhitungan

hidrolis media filter adalah tingkat kebulatan (sphericity), ukuran butir dan

distribusi ukuran partikel, serta perhitungan stok pasir. Ukuran yang

menggambarkan karakteristik pasir adalah (Darmasetiawan, 2004):


VI-34

Ukuran efektif (effective size, ES) dari butiran pasir didefinisikan

sebagai ukuran ayakan yang telah meloloskan 10 % dari total

butiran pasir yang ada (P10).

Koefisien keseragaman (uniformity coefficient, UC) adalah ukuran

yang telah meloloskan 60 % dibagi ukuran yang telah meloloskan

10 % dari total bahan baku pasir (P60/P10).

Pasir yang akan digunakan sebagai media filter harus memenuhi kriteria

ES dan UC. Karakteristik media filtrasi yang secara umum digunakan

dapat dilihat pada Tabel 6.6

Tabel 6.6 Karakteristik Media Filter

Material Bentuk Tingkat kebulatan

Berat Jenis

Relatif

Porositas (%)

Ukuran efektif (mm)

Pasir Silika Pasir Silika Pasir Ottawa Kerikil Silika Garnet Anthrasit Plastik

Rounded Angular Spherical Rounded

Angular

0.82 0.73 0.95

0.72

2.65 2.65 2.65 2.65

3.1-4.3 1.50-1.75

42 53 40 40

55

0.4-1.0 0.4-1.0 0.4-1.0 1.0-50 0.2-0.4 0.4-1.4

Bisa dipilih sesuai kebutuhan Sumber : Droste, 1997

Pada perencanaan instalasi pengolahan air minum ini, saringan pasir cepat

yang digunakan adalah saringan pasir cepat dengan media ganda karena

memiliki beberapa kelebihan dibandingkan filter dengan media tunggal,

yaitu waktu filtrasi yang lebih panjang, laju filtrasi yang lebih besar, dan

kemampuan untuk memfilter air dengan turbiditas dan partikel tersuspensi

yang tinggi.

Untuk media penyangga digunakan kerikil (gravel) yang umumnya

digunakan. Media penyangga berfungsi sebagai penyangga media

penyaring yang diletakkan pada bagian bawah media penyaring tersebut.

Sebagai media penyangga ini biasanya diletakkan secara berlapis-lapis,

umumnya digunakan lima lapisan dengan ukuran kerikil yang digunakan

berdegradasi mulai dari 1/18 inchi pada bagian atas sampai dengan 1-2

inchi pada bagian bawah. Ukuran kerikil ini sangat bergantung pada


VI-35

ukuran pasir pada media penyaring dan tipe sistem underdrain yang

digunakan.

Sistem Underdrain

Sistem underdrain berfungsi untuk mengumpulkan air yang telah difiltrasi

oleh media penyaring pada saat saringan pasir cepat beroperasi, sedangkan

ketika backwash sistem ini berfungsi untuk mendistribusikan air

pencucian. Laju backwash menentukan desain hirolik dari filter karena

laju backwash beberapa kali lebih besar daripada laju filtrasi.

Pada dasarnya terdapat dua jenis sistem underdrain, yaitu :

1. Sistem manifold dengan pipa lateral

2. Sistem false bottom.

Kriteria desain saringan pasir cepat:

Tabel 6.7 adalah kriteria desain untuk saringan pasir cepat menurut

Reynolds (1982):

Tabel 6.7 Kriteria Desain Unit 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


VI-36

Kecepatan aliran saat backwash : 880 1173.4 m3/hari-m2

Ekspansi media filter : 20 50 %

Waktu untuk backwash : 3 10 menit

Jumlah bak minimum : 2 buah

Jumlah air untuk backwash : 1 5 % air terfiltrasi

Selain kriteria desain di atas dapat kita lihat pula kriteria desain untuk

saringan cepat menurut 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


VI-37

Persamaan-persamaan yang dipergunakan pada perencanaan unit saringan

pasir cepat ini adalah :

Dimensi Bak Filter

Jumlah bak, N : 5.02.1 QN 8.1)

dimana : Q = Debit pengolahan (mgd)

Debit tiap bak, Qn :

NQQn /

Luas permukaan, As :

fns VQA /

dimana : Vf = Kecepatan filtrasi (m/s)

Dimensi bak :

lpAs

dimana : p = Panjang bak filtrasi (m)

l = Lebar bak filtrasi (m)

Sistem Inlet dan Outlet

Luas penampang pipa inlet dan outlet, A :

pVQA ... (6.8.5)

dimana : A = Luas penampang pipa (m2)


Vp = Kecepatan aliran di dalam pipa (m/dtk)

Diameter pipa inlet dan outlet, d :

Ad 4

dimana : d = Diameter pipa inlet dan outlet (m)

Kehilangan tekan sepanjang pipa inlet dan outlet, hmayor :


VI-38

54.0/1

63.2

54.0

2785.0 dCLQhmayor

dimana : hmayor = Kehilangan tekan sepanjang pipa (m)


L = Panjang pipa (m)

C = Koefisien Darcy-Weischbach

d = Diameter pipa (m)

Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, hminor :

gVkh or 2

2

min

dimana : hminor = Kehilangan tekan akibat aksesoris

pipa (m)

k = koefisien

V = Laju aliran (m/dtk)

g = Percepatan gravitasi (m/dtk2)

Sistem Filtrasi

1. Persamaan pada saat Filtrasi berlangsung (Blake-Kozeny)

Headloss pada media yang bersih :

2

2

3

2 61

i

ifL d

XLVgkh

dimana : hL = Kehilangan tekan pada media (m)

k = Koefisien Kozeny, k = 5


Vf = Kecepatan filtrasi (m/dtk)

= Viskositas kinematis (m2/dtk)

= Porositas media

= faktor bentuk

L = Kedalaman media (m)

Xi = Fraksi berat partikel

di = Ukuran tengah geometrik butir media (m)

2. Persamaan pada saat pencucian (Backwash)


VI-39

e : 23 6

1 iwm

wbw

e

e

e

dV

gk

dimana : e = Porositas terekspansi

ke = Koefisien Kozeny pada saat pencucian, ke = 4


Vbw = Laju pencucian (m/dtk)


w = Berat jenis spesifik air (kg/m3)

m = Berat jenis spesifik media (kg/m3)

= faktor bentuk

d = Diameter efektif media (m)

Tebal media terekspansi, Le :

e

ie

XLL1

)1(

dimana : Le = Tebal media saat terekspansi (m)

L = Tebal media (m)

= Porositas awal

e = Porositas terekspansi

Xi = Fraksi tebal lapisan media

Kehilangan tekan pada media terekspansi, he :

eie

ebw

ee L

dV

gk

h2

3

2 61

dimana : he = Kehilangan tekan pada media terekspansi

(m)

e = Porositas terekspansi



Vbw = Laju pencucian (m/dtk)

d = Diameter efektif media (m)

Le = Tebal media saat terekspansi (m)


VI-40

Sistem Underdrain

1. Orifice

Luas orifice total = (Luas orifice : Luas media filter) x As

Luas per orifice 2 (d = diameter orifice)

Jumlah orifice = Luas orifice total / Luas per orifice

Kehilangan tekan pada orifice, hor :

gAqkh

or

oror 22

2

dimana : hor = Kehilangan tekan pada orifice (m)

k = Konstanta (Kawamura, 1991 : k = 2.4)

qor = Debit yang melalui orifice (m3/dtk)

Aor = Luas orifice (m2)


2. Lateral

Luas lateral total = (Luas lateral : Luas orifice) x Luas orifice

total

Jumlah pipa lateral, nl = n / r

dimana : n = Panjang manifold (m)

r = Jarak antar pipa lateral (m)

Diameter lateral, dl = (Luas lateral total/nl1/2

Jumlah orifice/lateral = Jumlah orifice / Jumlah lateral

Jarak antar orifice = pl / Jumlah orifice per lateral

dimana : pl = Panjang lateral (m)

Kehilangan tekan pada lateral, Hl :

gV

DL

fH l

l

ll 23

1 2

dimana : Hl = Kehilangan tekan pada lateral (m)

f = Konstanta

Ll = Panjang lateral (m)

Vl = Kecepatan aliran pada lateral (m/dtk)

Dl = Diameter lateral (m)


VI-41


3. Manifold

Luas manifold = (Luas manifold : Luas lateral) x Luas

lateral total

Dia. manifold, dm = (Luas manifold/0.25 1/2

Kehilangan tekan pada manifold, Hm :

gV

DL

fH m

m

mm 23

1 2

dimana : Hm = Kehilangan tekan pada lateral (m)

f = Konstanta

Lm = Panjang lateral (m)

Vm = Kecepatan aliran pada lateral (m/dtk)

Dm = Diameter lateral (m)


VI.9 Desinfeksi

Unit desinfeksi bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen.

Mikroorganisme tersisih dari air secara bertahap selama proses

sedimentasi, penambahan senyawa kimia, dan filtrasi. Akan tetapi agar air

aman dikonsumsi manusia, perlu didisinfeksi. Disinfeksi air dapat

mambunuh bakteri, protozoa, dan virus. Kuantitas disinfektan yang

dibutuhkan untuk proses ini sedikit dan tidak berbahaya bagi manusia.

Jika faktor lainnya konstan, penyisihan organisme akan sebanding dengan

waktu kontak dan konsentrasi disinfektan. Pada kenyataannya, laju

penyisihan dapat meningkat atau menurun terhadap waktu. Adanya

gangguan, ketahanan sel mikroorganisme yang berbeda-beda, dan faktor-

faktor lainnya dapat mempengaruhi tingkat laju. Karakteristik air yang

akan diolah merupakan faktor penting yang akan mempengaruhi proses

disinfeksi (Al Layla, 1980).


VI-42

Terdapat berbagai disinfektan yang dapat digunakan. Al Layla (1980)

membaginya menjadi dua dua golongan, yaitu

Fisik

Pendidihan air dapat membunuh organisme penyakit dalam 15

sampai 20 menit, walaupun untuk mendapatkan air yang aman

dikonsumsi, pendidihan memerlukan waktu yang lebih lama.

Cahaya matahari merupakan disinfektan alami karena sinar ultra

violetnya.

Kimia

Klorin, bromin, dan iodin, yang merupakan kelompok kimia

halogen, efektif sebagai disinfektan. Agen pengoksidasi seperti

potasium permanganat, klorin dioksida, dan ozon juga dapat

digunakan sebagai disinfektan.

Agen klorin dapat berupa gas klorin yang dimampatkan (liquefied),

sodium hipoklorit, dan kalsium hipoklorit. Kalsium hipoklorit dapat

berupa bubuk, butiran, atau tablet, dan konsentrasi klor dapat mencapai 60

% atau lebih. Selain itu kulitasnya dapat tetap terjaga dalam ruang

penyimpanan. Untuk perencanaan instalasi pengolahan air minum ini akan

digunakan kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) sebagai disinfektan.

Reaksi kimia yang terjadi pada saat pembubuhan desinfektan ke dalam air

baku adalah sebagai berikut :

323

222

222

222

2)()(

COHHCOH

OClHHOClHOClOHCaOHOClCa

322322 22)(22)( COHOClOHCaHCOOHOClCa

Hipoklorit (HOCl) yang terbentuk akan terlebih dahulu bereaksi dengan

ammonia yang terkandung di dalam air membentuk monokloramin,

dikloramin, dan trikloramin menghasilkan klor terikat. Persamaan kimia

yang memperlihatkan terbentuknya kloramin ini adalah sebagai berikut :


VI-43

OHNClHOClNHOHNHClHOClNH

OHClNHHOClNH

233

223

223

3322

Oleh sebab itu, dosis klor yang harus diaplikasikan ke dalam air baku

harus disesuaikan dengan break point chlorination yang dapat dilihat pada

Gambar 6.5 (Rich, 1963).

Pada Gambar 6.5 dapat dilihat bahwa pada kurva bagian A-B, klor beraksi

dengan agen-agen pereduksi yang terdapat di dalam air. Kemudian pada

kurva bagian B-C adalah ketika klor bereaksi membentuk kloramin. Pada

kurva bagian C-D, terdapat sejumlah klor bebas sehingga terjadi oksidasi

dari kloramin yang sebelumnya terbentuk, sehingga jumlah sisa klor di

dalam air terus berkurang, hal ini disebabkan oleh reduksi atom klor

sampai dengan angka oksidasinya yang paling rendah.

Sis

aK

lor

Dosis klor

A

D

C

B

Gambar 6.5 Kurva Sisa Klor

Setelah oksidasi selesai, penambahan klor lebih lanjut akan menghasilkan

pembentukan sisa klor bebas di dalam air yang dibutuhkan pada saat

distribusi air minum dengan dosis kurang lebih 0.5 mg/L. Pada kurva di

Sehingga jumlah klor yang dibutuhkan untuk desinfeksi pada suatu unit

pengolahan air minum adalah :


VI-44

Kebutuhan Klor (mg/L) = Kebutuhan DPC (mg/L) + Sisa Klor (mg/L)

Perlengkapan yang diperlukan pada unit desinfeksi ini antara lain, wadah

penampung klor yang telah dilarutkan, sistem penyuplai desinfektan baik

secara gravitasi maupun dengan pemompaan, dan suplai air untuk

melarutkan klor.

Kriteria Desain Unit Desinfeksi

Desinfektan yang digunakan adalah kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2)

dengan persentase Cl2 yang terkandung didalamnya adalah 35,56

%.

Jumlah sisa klor yang dibutuhkan pada saat distribusi berkisar

antara 0,2 s.d. 0,5 mg/L

Bak penampung desinfektan dapat terbuat dari plastik atau tanah

liat dengan jumlah bak minimum 2 buah. Volume bak penampung

sangat tergantung pada periode pengisian bak pelarut dan

konsentrasi larutan yang keduanya dapat diatur sedemikian rupa

sehingga memudahkan kegiatan operasi dan perawatan.

Klor yang terdapat dalam bak penampung dapat dialirkan secara

gravitasi maupun dengan pemompaan melalui sistem perpipaan.

Waktu kontak diatur berdasarkan pH larutan.

Berikut ini adalah persamaan-persamaan yang akan dipergunakan dalam

perencanaan unit desinfeksi :

Dosis Klor (mg/L) = DPC + Sisa Klor

Kebutuhan Kaporit = Q x Dosis Klor x Kemurnian

Volume Kaporit = Kebutuhan Kaporit / Berat Jenis Kaporit

Volume Pelarut = KaporitVolLaruiKonsentras

LaruiKonsentras .tan

tan100

Volume Larutan Kaporit = KaporitVolLaruiKonsentras

.tan

100

Dimensi Bak, Vol. Bak = Volume Lar.Kaporit = p x l x t


VI-45

VI.10 Netralisasi

Pembubuhan kapur berfungsi untuk menghasilkan air yang tidak agresif.

Dalam melakukan pembubuhan kapur hal yang terpenting adalah dosis

kapur dan kondisi jenuh kapur. Larutan kapur berada pada kondisi jenuh

bila memiliki konsentrasi sebesar 1100 mg/L. Untuk melakukan

pembubuhan kapur diperlukan beberapa unit yaitu pelarut kapur dan

penjenuh kapur (lime saturator).

VI.11 Menara Air

Reservoir berupa menara air ini digunakan untuk menampung air yang

dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan di instalasi pengolahan air minum.

Untuk memenuhi kebutuhan ini, digunakan menara air agar memenuhi

head untuk pengaliran ke unit instalasi yang membutuhkan air. Kebutuhan

air di instalasi meliputi kebutuhan uintuk filtrasi (backwashing), kebutuhan

air untuk pelarutan bahan kimia (koagulan, disinfektan, dan kapur), serta

untuk kebutuhan kantor.

VI.12 Reservoir Pelayanan

Reservoir pelayanan merupakan reservoir untuk distribusi air ke wilayah

pelayanan. Reservoir ini berfungsi sebagai tempat ekualisasi aliran.

Reservoir pelayanan dapat berupa bak atau menara air. Kapasitas reservoir

yang dibutuhkan dapat ditentukan melalui metode analitik ataupun grafik

berdasrkan fluktuasi pemakaian dalam satu hari di wilayah pelayanan.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam merancang reservoir adalah :

1. Volume reservoir

Volume ditentukan berdasarkan tingkat pelayanan dengan

memperhatikan fluktuasi pemakaian dalam satu hari di satu kota yang

akan dilayani.


VI-46

2. Tinggi elevasi energi

Elevasi energi reservoir harus bisa melayani seluruh jaringan

distribusi. Elevasi energi akan menentukan sistem pengaliran dari

reservoir menuju jaringan distribusi. Bila elevasi energi pada reservoir

lebih tinggi dari sistem distribusi maka pengaliran dapat dilakukan

secara gravitasi. Untuk kondisi sebaliknya, bila elevasi energi

reservoir lebih rendah dari jaringan distribusi maka pengaliran dapat

dilakukan dengan menggunakan pompa.

3. Letak reservoir

Reservoir diusahakan terletak di dekat dengan daerah distribusi. Bila

topografi daerah distribusi rata maka reservoir dapat diletakkan di

tengah-tengah daerah distribusi. Bila topografi naik turun maka

reservoir diusahakan diletakkan pada daerah tinggi sehingga dapat

mengurangi pemakaian pompa dan menghemat biaya.

4. Pemakaian pompa

Jumlah pompa dan waktu pemakaian pompa harus bisa mencukupi

kebutuhan pengaliran air.

5. Konstruksi reservoir

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 tanki 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

Perlu memperhatikan penempatan pipa yang melalui dinding

reservoir, harus dapat dipastikan dinding kedap air dan diberi

flexible-joint

Pipa inlet dan outlet dilengkapi dengan gate valve


VI-47

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

VI.13 Unit Penanganan Lumpur

Lumpur yang dihasilkan dalam proses pengolahan air minum berasal dari

unit sedimentasi atau hasil pencucian pada unit filtrasi (backwashing).

Penanganan lumpur yang dapat dilakukan ditunjukkan oleh Gambar 6.6

(Fair, Geyer, dan Okun, 1968).

Digestion Aerobic extended aerationAnaerobic digestion

Drying

Air and bed dryingFluid-solid heat dryingWet oxidation-heat and

pressure

Incineration Multiple hearth-dewateredFluid solid-heat-dried

DewateringFlotationVacuum FiltrationCentrifuging

Concentration(Thickening)

Gravity settling andresettling

Mechanical concentrationBiological and pressure or

vacuum flotation

Gambar 6.6 Diagram alir penanganan lumpur

Untuk penenganan lumpur pada perencanaan instalasi pengolahan air

minum ini digunakan sludge drying bed.

bab vi unit-unit instalasi pengolahan air · pdf fileunit-unit instalasi pengolahan air minum...

Documents