bab vii hasil perencanaan unit – unit instalasi...

Perhitungan Unit-Unit Instalasi Pengolahan Air Minum

BAB VII

HASIL PERENCANAAN UNIT – UNIT

INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM

VII.1. Umum

Pada bab ini diuraikan hasil perencanaan unit-unit Instalasi

Pengolahan Air Minum Kota Kendari. Sedangkan perhitungan detail unit-

unit instalasi tersebut diuraikan pada Lampiran D, dan persamaan-

persamaan yang digunakan telah diuraikan pada Bab VI.

VII.2. Intake

Struktur intake dibangun pada sumber air baku dengan tujuan

utama mengumpulkan air untuk instalasi pengolahan air minum. Pada

perencanaan ini akan dibuat dua buah intake. Masing-masing intake akan

dilengkapi oleh :

• Bar screen

• Saluran intake

• Pintu air

• Bak pengumpul

• Sistem transmisi Bar screen

Bar Screen adalah unit mekanis yang berfungsi menyisihkan

benda-benda kasar, seperti batangan kayu yang terapung sehingga tidak

mengganggu kinerja unit-unit selanjutnya.

Kriteria Desain :

• Jarak antar batang, b = 1″ - 2″

• Tebal batang, w = 0,8″ - 1,0″

• Kecepatan aliran saat melalui batang, v = 0,3 – 0,75 m/det

• Panjang penampang batang, p = 1,0″ – 1,5″

• Kemiringan batang dari horizontal, α = 30˚ - 60˚

• Headloss maksimum, hL = 6″

Data Perencanaan :

Novi Yanti Kimsan - 15303036 VII-1


• Debit perencanaan, Q = 0,37 m3/det

• Jarak antar batang, b = 2” = 5,08 cm

• Tebal batang, w = 1” = 2,54 cm

• Kecepatan aliran saat melalui batang, V = 0,6 m/det

• Kemiringan batang, θ = 60°

• Batang berbentuk bulat dengan faktor Kirschmer, β = 1,79

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

Hasil Perencanaan :

• Jumlah bar screen = 2 buah

• Dimensi saluran

- Kedalaman saluran, h = 0,4 m

- Lebar saluran, L = 0,8 m

- Panjang saluran untuk kisi, p = 1 m

- Freeboard, f = 1,3 m

• Jumlah batang, n = 10

• Jumlah bukaan, s = 11

• Lebar bukaan koreksi, b = 0,05 m

• Kehilangan tekan melalui batang, HL = 1,7 cm

• Tinggi muka air setelah batang, Y’ = 33 cm

Saluran intake

Saluran intake merupakan saluran yang mengalirkan air baku dari

sumber air menuju bak pengumpul.

Kriteria Desain :

• v = 0,6 – 1,5 m/s, hal ini 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 1,5

m/det.

Data Perencanaan :

• Debit perencanaan saluran, Q = 0,185 m3/det



• Saluran terbuat dari beton dengan bentuk persegi memiliki koefisien

kekasaran Manning, n = 0,013.

• Panjang saluran intake, p = 5 m. Saluran ini terdiri dari beberapa

bagian, yaitu :

- 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 = 0,25 m

- Ymaks = 0,6 m

- Yave = 0,35 m

Hasil Perencanaan :

• Jari-jari hidrolis :

- Jari-jari hidrolis saat Ymin, Rmin = 0,154 m

- Jari-jari hidrolis saat Yave, Rave = 0,187 m

- Jari-jari hidrolis saat Ymax, Rmax = 0,24 m

• Kemiringan saluran, S = 1 x 10-3

• Kontrol aliran :

- Kecepatan saat Ymaks, Vmaks = 0,94 m/det

- Kecepatan saat Yave, Vave = 0,79 m/det

- Kecepatan saat Ymin, Vmin = 0,7 m/det

• Kehilangan tekan antara mulut saluran dan barscreen, Hp1 = 0,1 cm

• Kehilangan tekan antara barscreen dan pintu air, Hp2 = 0,2 cm

• Kehilangan tekan pada saluran setelah pintu air, Hp3 = 0,2 cm Pintu air

Pintu air dalam saluran intake diperlukan untuk mengatur debit

pengaliran agar sesuai dengan keinginan. Selain itu juga, dipergunakan

untuk menghentikan aliran ke dalam bak pengumpul ketika akan dilakukan

pemeliharaan.

Kriteria Desain :

• Lebar pintu air, Lp < 3 m

• Kecepatan aliran, vp < 1 m/det



Data Perencanaan :


• Lebar pintu air, Lp = 0,8 m

• Kecepatan aliran, vp = 0,6 m/det

Hasil Perencanaan :

• Tinggi bukaan pintu air, hf = 0,38 m

• Kehilangan tekan, HL = 16 cm Bak pengumpul

Bak pengumpul ini memiliki fungsi untuk mengumpulkan air baku

yang masuk melalui pintu air sebelum dialirkan menuju instalasi

pengolahan air minum.

Kriteria Desain :

• Waktu tinggal di dalam bak pengumpul maksimal 20 menit.

• Dinding saluran dibuat kedap air dan konstruksinya terbuat dari beton

bertulang dengan ketebalan minimum 20 cm.

Data Perencanaan :

• Jumlah bak, n = 1


• Waktu detensi, td = 30 detik

• Elevasi muka sungai pada berbagai kondisi :

- Hmaks : +4,35 m

- Have : +4,1 m

- Hmin : +4 m

• Elevasi muka tanah : +5,1 m

• Dasar bak ditetapkan 1,5 m di bawah LWL

• Perbandingan panjang dan lebar, p : l = 2 : 1

Hasil Perencanaan :

• Volume, V = 11,1 m3

• Elevasi dasar bak, Edb = +3 m

• Kedalaman efektif, h = 1,35 m

• Dimensi bak :

- Panjang, p = 4 m



- Lebar, L = 2 m

- Freeboard = 1 m

• Pada bagian tengah bak diberi sekat setebal 10 cm untuk menjaga

kontinuitas air baku apabila dilakukan pengurasan bak.

• Pengurasan bak dilakukan dengan menggunakan pompa yang

memiliki head 10 m. Pipa penguras berukuran 6 inchi.

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.

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 :


• Jumlah pompa, n = 3 buah (2 operasional + 1 cadangan)

• Kecepatan aliran air pada pipa hisap adalah 1,4 m/det

Hasil Perencanaan :

• Kapasitas tiap pompa, q = 0,185 m3/det

• Diameter pipa hisap dan pipa tekan, d = 16 inchi

• Kecepatan melalui pipa hisap dan pipa tekan, V = 1,43 m/det

• Diameter pipa transmisi, dt = 20 inchi

• Kecepatan melalui pipa transmisi, Vt = 1,8 m/det

Pipa Hisap

Pipa hisap pada sistem pemompaan ini direncanakan memiliki

peralatan sebagai berikut :



• Pipa lurus : ø = 16”, L = 5 m, f = 0,0224

• 1 buah strainer : ø = 16”, k = 2,5

• 1 buah elbow 90° : ø = 16”, k = 0,3

• 1 buah inlet pompa : ø = 16 “, k = 0,25

Kehilangan tekan melalui pipa hisap :

• Kehilangan tekan melalui pipa lurus, ΔHmayor = 0,029 m

• Kehilangan tekan melalui aksesoris, ΔHminor = 0,317 m

• Kehilangan tekan melalui pipa hisap, ΔHh = 346 cm

Pipa Tekan

Pipa tekan memiliki peralatan sebagai berikut :

• Pipa lurus : ø = 16”, L = 2 m, f = 0,0224

• 1 buah oulet pompa : ø = 16”, k = 0,25

• 1 buah check valve : ø = 16”, k = 2,3

• 1 buah gate valve : ø = 16”, k = 0,2

• 1 buah elbow 90° : ø = 16”, k = 0,3

• 1 buah tee 45° : ø = 16”- 20”, k = 0,6

• Pipa lurus : ø = 20", L = 17 km, f = 0,0204

• 2 buah elbow 45° : ø = 20", k = 0,1

Kehilangan tekan melalui pipa tekan :

• Kehilangan tekan melalui pipa lurus, ΔHmayor = 123,791 m

• Kehilangan tekan melalui aksesoris, ΔHminor = 0,450 m

• Kehilangan tekan melalui pipa tekan, ΔHt = 124,241 m

Kebutuhan Pompa Transmisi :

• Head Statis, Hs = 27,382 m

• Kehilangan tekan selama pemompaan, ΔH = 128 m

• Head pompa yang diperlukan, Hp = 155,4 m

Head pompa yang disediakan sebesar 160 m

• Efisiensi pompa, η = 0,85

• Daya pompa yang dibutuhkan, P = 330 kWatt

Pompa yang akan dipakai memiliki motor dgn kekuatan 350 kWatt

(Toroshima pump).



VII.3. Bak Penenang

Bak penenang berfungsi sebagai penstabil aliran yang masuk dari

intake. Pada bak penenang ini juga dilakukan penyisihan besi dengan

penambahan oksidator. Oksidator yang digunakan adalah kaporit.

Perhitungan bak pembubuh kaporit dapat dilihat pada pehitungan dimensi

bak pembubuh kaporit untuk disinfeksi.

Kriteria Desain :

• Bak penenang dapat berbentuk bulat maupun persegi panjang.

• 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 menit

• 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 untuk tiap bak, Q = 0,18 m3/det

• Bak penenang berbentuk persegi panjang dengan perbandingan panjang

dan lebar, p : L = 3 : 1

• Pipa overflow mengalirkan 1/3 x debit inflow, qof = 0,06 m3/det

• Kecepatan aliran pada pipa overflow sama dengan laju aliran air yang

masuk ke dalam bak penenang, Vof = 1,8 m/det

• Freeboard = 60 cm

• Waktu detensi, td = 20 menit

• Kedalaman bak penenang, h = 4 m

• Pada akhir bak penenang dilengkapi dengan V-notch 90° sebagai

pengukur debit air baku.

Hasil Perencanaan :

• Volume bak penenang, V = 216 m3

• Dimensi bak penenang :

- Panjang bak penenang, p = 12,7 m

- Lebar bak penenang, L = 4,3 m

- Freeboard = 60 cm



• Diameter pipa overflow, dof = 8 inchi

• Tinggi muka air di atas V-notch 90°, H = 44 cm


• Lebar bukaan V-notch 90°, b = 128 cm

Kebutuhan Kaporit

Data Perencanaan :

• Debit Pengolahan, q = 0,18 m3/det

• Oksidator 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 (52%Cl2) = 2,048 mg/L

• Berat Jenis kaporit, ρkpr = 0,86 Kg/L

• Konsentrasi kaporit, Ckpr = 10%

Hasil Perencanaan :

• Kebutuhan kaporit, mkpr = 31,9 Kg/hari

• Volume kaporit tiap pembubuhan, Vkpr = 0,0371 m3

• Volume pelarut, Vair = 0,29 m3

• Volume larutan, V = 0,327 m3

Desain Sistem Outlet

Sistem outlet pada unit ini berupa saluran perpipaan dengan kecepatan

aliran 2 m/det dan panjang pipa outlet terjauh, L = 15 m. Debit air yang

melalui pipa adalah 0,18 m3/det.

• Diameter pipa outlet, d = 14 inchi

• Kecepatan aliran sebenarnya pada outlet, V =1,8 m/det

• Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 15 m

Kehilangan tekan sepanjang pipa outlet, Hmayor = 0,17 m

Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor = o,198 m

• Kehilangan tekan pada sistem outlet, ΔHout = 0,358 m



VII.4. Koagulasi

Unit koagulasi berfungsi sebagai tempat membubuhkan koagulan ke

dalam air baku yang akan diolah. 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.

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 ≥ 0,3 m (Schulz&Okun, 1984)

• Bilangan Froud, Fr1 ≥ 2 (Schulz&Okun, 1984)

• Rasio Kedalaman, Y2/Y1 > 2,83 (Schulz&Okun, 1984)

Data Perencanaan :


• Tinggi terjunan, H = 2 m

• Lebar terjunan, b = 1 m

• Lebar bak, w = 1 m

• Gradien, G = 1000/det

• Waktu detensi, td = 20 det

Hasil Perencanaan :


• Headloss, HL = 1,77 m

• Bilangan terjunan, D = 5,407 x 10-4

• Panjang terjunan, Ld =1,128 m

• Kedalaman air di beberapa titik :

- Kedalaman air di titik 1, Y1 = 0,04 m

- Kedalaman air di titik 2, Y2 = 0,4 m

• Kontrol Aliran :

- 101

2 =YY



- Bilangan Froud, F = 7,42

• Panjang loncatan, L = 2,45

• Panjang bak setelah loncatan, Lb = 8,2 m

Asumsi :

- Waktu loncatan hidrolis, t2 = 2 det

- Waktu terjunan, t1 = 2 det

• Panjang bak koagulasi, Lmin = 11,8 m


• Kedalaman bak = 60 cm

Saluran Menuju 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 = 0,17 m

• Freeboard saluran = 0,53 m

• Kedalaman saluran, Hsal = 0,7 m

• Kecepatan pada saluran, Vsal = 4,04 m/det

• Kemiringan saluran, S = 0,08

• Headloss pada saluran, HL = 0,4 m Bak Pembubuh Koagulan

Data Perencanaan :


• Koagulan yang akan digunakan adalah Al2(SO4)3 dalam bentuk slump

(slurry).

• Pembubuhan alum ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam sekali.

• Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional – 1 cadangan)

• Bentuk bak pembubuh adalah silinder.

• Dosis alum (100%) = 30 mg/L

• Berat Jenis alum, ρAl = 2,71 Kg/L

• Konsentrasi alum, CAl = 10%



Hasil Perencanaan :

• Kebutuhan alum, mAl = 466,56 Kg/hari

• Debit alum, qAl = 172,16 L/hari

• Volume alum tiap pembubuhan, VAl = 0,172 m3



• Dimensi bak pembubuh :

- Diameter bak pembubuh, d = 2 m

- Ketinggian bak pembubuh, d = 1,39 m

- Freeboard = 21 cm Pompa Pembubuh

Data Perencanaan :

• Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional – 1 cadangan)


• Head pompa disediakan, H = 10 m

• Debit larutan alum, ql = 4,372 m3/hari = 5,06 x 10-5 m3/det

Hasil Perencanaan :

• Massa jenis larutan, ρl = 1108 Kg/m3

• Daya pompa, P =6,47 watt ( daya yang disediakan 80 Watt)

VII.5 Flokulasi

Flokulasi adalah tahap pengadukan lambat yang mengikuti unit

pengaduk cepat, dengan tujuan mempercepat laju tumbukan partikel. Pada

IPAM ini flokulasi akan dilakukan dengan menggunakan vertical baffle

channel (around-the-end baffles channel).

Kriteria Desain :

Parameter Satuan Nilai Sumber G x td 104 - 105 Droste, 1997

Gradien Kecepatan, G dtk-1 20 - 120 Droste, 1997 Waktu detensi, td menit 15 - 45 Droste, 1997

Kecepatan aliran dalam bak, v m/s 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 ≥6 Kawamura, 1991



Data Perencanaan :

• Kapasitas Pengolahan, Q = 0,18 m3/det


• Jumlah kompartemen tiap bak = 2

• Tebal sekat, t = 10 cm

• Gradien Kecepatan dan waktu detensi, G & td :

Kompartemen G td G x td

det-1 det I 55 420 23100 II 30 660 19800

Σ G x td 42900

Hasil Perencanaan :

• Kapasitas tiap bak, q = 0,09 m3/det

Kompartemen I

• Gradien kecepatan, G = 55/det


• Direncanakan dimensi saluran :

- Lebar saluran, l1 = 0,4 m

- Kedalaman bak, h = 5 m

- Jumlah saluran, n = 6

- Lebar belokan, w = 0,3 m

• Lebar bak, L = 3,2 m

• Headloss, H1 = 0,124 m

• Kehilangan tekan di belokan, Hb = 0,008

• Kehilangan tekan pada saat lurus, HL = 0,116 m Kompartemen II

• Gradien kecepatan, G = 30/det


• Direncanakan dimensi saluran :

- Kedalaman bak, h = 5 m

- Lebar bak, L = 3,2 m

- Jumlah saluran, n = 6

- Lebar belokan, w = 0,4 m



• Lebar saluran, l2 = 0,62 m

• Headloss, H2 = 0,058 m

• Kehilangan tekan di belokan, Hb = 0,005 m

• Kehilangan tekan pada saat lurus, HL = 0,053 m

• Volume kompartemen sebenarnya, V2 = 59,52 m3

• Waktu detensi sebenarnya, td = 661 m/det Kontrol Aliran

• Volume total, Vtot = 97,32 m3

• Waktu detensi total, tdtot = 1081 det

• Kehilangan tekan total, Htot = 0,182 m

• G x td total, Gtdtot = 42930 (OK)

• Kedalaman air di akhir saluran, h’ = 4,818 m Dimensi Bak Flokulasi

• Lebar bak, L = 3,2 m

• Lebar saluran pada kompartemen I, l1 = 0,4 m

• Lebar saluran pada kompartemen II, l2 = 0,62 m

• Lebar belokan pada kompartemen I, w1 = 0,3 m

• Lebar belokan pada kompartemen II, w2 = 0,4 m

• Tebal sekal, t = 0,1 m

• Kedalaman bak, h = 5 m

• Panjang, p = 7,22 m

• Freeboard = 0,3 m Pintu Air

Pada inlet dipasang pintu air dengan kondisi :

• Lebar bukaan, Lp = 0,5 m


• Kehilangan tekan melalui pintu air, hp = 0,146 m



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 = 1 m

• Kecepatan pada saluran outlet, Vout = 0,25 m/det

• Kedalaman air di saluran outlet, h :

=h Kedalaman air di akhir flokulasi = 4,818 m

• Freeboard = 0,25 m

• Lebar saluran outlet, L = 0,5 m

• Kemiringan saluran, S = 0,000104

• Kehilangan tekan di saluran outlet, HL = 0,08 cm

VII.6 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

pemisahan besi (preklorinasi) oleh kaporit. Proses sedimentasi akan dibantu

dengan pemasangan plate settler.

α

Gambar VII.1. Skema Plate Settler

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 : α = 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 = 4

• Lebar bak sedimentasi, L = 3 m

• Kedalaman zona pengendapan, H = 1,5 m

• Jarak tegak lurus antar plate settler, w = 50 mm

• Kemiringan plate settler, α = 60°

• Efisiensi penyisihan partikel flok, η = 95%

• Performance bak sangat baik, n = 1/8

• Kecepatan pengendapan partikel flok alum, Vs = 0,05 cm/det

Hasil Perencanaan :

• Kapasitas tiap bak, Q = 0,045 m3/det

• Beban permukaan, Q/As = 1,4 x 10-4 m/det

• Tinggi pengendapan, z = 0,1 m

• Panjang plate, p = 1,73 m

• Panjang zona pengendapan, p’ = 1,76 m

• Kecepatan horizontal di dalam plate, Vo = 0,15 m/menit


• Debit per satu kolom plate, q = 3,75 x 10-4 m3/det

• Jumlah plate yang dibutuhkan, n = 121 buah



• Panjang zona plate settler, Pz = 8 m

• Panjang zona pengendapan tanpa plate settler, Pi = 3

Pada bagian awal zona pengendapan diberikan wilayah tanpa plate

settler untuk menghasilkan aliran yang lebih laminar sebelum air baku

masuk ke dalam plate settler Panjang zona pengendapan tanpa plate settler

ini direncanakan sama dengan tinggi zona pengendapan.

• Panjang total zona pengendapan, Pt = 11 m

• Jarak muka air dengan plate, hl = 0,5 m

• Jarak plate dengan dasar zona sedimentasi, hp = 1 m

• Kedalaman total bak, Htot = 3 m

• Dimensi bak sedimentasi :

- Lebar bak, L = 3 m

- Panjang bak, P = 11 m

- Kedalaman bak, H = 3 m

- Freeboard, fb = 0,6 m

Kontrol Aliran

• Jari-jari hidrolis, R = 0,025 m

• Bilangan Reynolds, NRe = 71,03

• Bilangan Froude, NFr = 2,55 x 10-5 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

Data Perencanaan :

• Kedalaman saluran inlet, H = 0,7 m

• Kecepatan aliran, Vh = 0,15 m/det

• Koefisien saluran beton, n = 0,013

• Panjang saluran, L = 12,6 m

• Diameter bukaan orifice, øor = 0,1 m

• Jarak antar pusat bukaan orifice, wor = 0,3 m

Hasil Perencanaan :



• Lebar saluran inlet, w = 0,5 m

• Kecepatan aliran sebenarnya, Vh = 0,13 m/det

• Slope saluran, S = 3 x 10-3

• Bilangan Reynolds, NRe = 26593

• Bilangan Froude, NFr = 0,01

• Headloss saluran, HL = 3,8 x 10-4

Orifice :

• Jumlah orifice tiap bak, n = 25

• Debit tiap orifice, Qor = 0,0018 m3/det

• Kecepatan aliran pada orifice, Vor = 0,23 m/det

• Kehilangan tekan pada orifice, HL = 0,1 cm

• Bilangan Reynolds, NRe = 6535

• Bilangan Froud, NFr = 0,2 Pintu Air

Pada inlet dipasang pintu air dengan kondisi :

• Lebar bukaan, Lp = 0,5 m


• Kehilangan tekan melalui pintu air, hp = 0,073 m Zona Outlet

Kriteria Desain :

• Beban pelimpah : Wl < 12,5 m3/m-jam

Data Perencanaan :

• Pelimpah berupa mercu tajam.

• Beban pelimpah, Wl = 12 m3/m-jam = 0,0033 m3/m-det

Hasil Perencanaan :

Pelimpah

• Panjang pelimpah total yang dibutuhkan, Pptot = 13,66 m

• Panjang pelimpah = panjang total plate secara mendatar, Pp = 7 m

• Jumlah pelimpah, n = 2 buah

• Beban pelimpah sebenarnya, Wl = 1,6 x 10-3 m3/m-det



• Tinggi muka air di atas pelimpah, h = 0,015 m

Saluran Pelimpah

• Panjang saluran pelimpah, Psal = 14 m

• Lebar saluran pelimpah direncanakan, Lp = 0,3 m

• Ketinggian muka air di atas saluran, h = 0,23 m

• Free board = 0,17 m

• Kedalaman saluran pelimpah, H = 0,4 m

• Bilangan terjunan, D = 1,73 x 10-5

• Panjang terjunan, Ld = 0,09 m

Panjang terjunan dapat ditampung oleh saluran sehingga lebar saluran dapat

diterima.

Saluran Outlet

• Lebar saluran direncanakan, L = 1 m

• Panjang saluran, P = 2 m

• Debit aliran, Q = 0,045 m3/det

• Antara saluran pengumpul dan saluran outlet digunakan terjunan dengan

tinggi, H = 10 cm

• Tinggi muka air di atas saluran outlet minimal 30 cm, hout = 30 cm.

• Kecepatan aliran di saluran outlet, Vout = 0,6 m/det

• Kemiringan saluran, S = 5 x 10-4

• Kehilangan tekan, HL = 1 x 10-3 Zona Lumpur

Data Perencanaan :

• Panjang ruang lumpur, P = 11 m

• Lebar ruang lumpur, L = 3 m

• Kedalaman ruang lumpur, h = 1 m

• Ruang lumpur berbentuk limas terpancung dengan kedalaman

pancungan, hp = 0,5 m

Hasil Perencanaan :

• Volume limas, V = 11 m3

• Berat lumpur kering yang dihasilkan, mlk = 34,9 mg/Lair

• Massa jenis lumpur kering, ρlk = 2200 kg/m3



• Kadar air dalam lumpur, Cw = 98%

• Berat lumpur, ml = 1745 mg/Lair

• Massa jenis lumpur, ρl = 1008,06 kg/m3

• Volume lumpur, Vl = 1,73 x 10-6 m3/Lair

• Debit lumpur, ql = 0,28 m3/jam

• Periode pengurasan ruang lumpur, T = 40 jam

Untuk memudahkan pelaksanaan pengurasan ruang lumpur di lapangan

maka pengurasan ruang lumpur dilakukan 48 jam sekali. Pipa Drain Lumpur

• Jarak antara katup penguras dengan sludge drying bed adalah 20 m

• Waktu pengurasan lumpur, t = 8 menit

• Diameter pipa penguras, d = 6 inchi = 15,24 cm

• Volume lumpur yang dikeluarkan setiap periode pengurasan, Vp = 13,44

m3

• Debit pengurasan lumpur, Q = 0,0224 m3/det

• Kecepatan aliran lumpur pada saat pengurasan, V = 1,23 m/det

• Kemiringan pipa, S = 0,014

• Kehilangan tekan pada sistem perpipaan, HL = 0,28 m

VII.7. 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 :

• 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 %

• Waktu untuk backwash : 3 – 10 menit



• Jumlah bak minimum : 2 buah

• Jumlah air untuk backwash : 1 – 6 % air terfiltrasi

Kriteria desain untuk saringan pasir cepat menurut Reynolds (1982) :

Nilai Karakteristik Satuan 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

Kriteria desain unit saringan pasir cepat berdasarkan Fair, Geyer, dan Okun

( 1968) :

Dimensi Bak dan Media Filtrasi

• Kecepatan Filtrasi : 0,001157 – 0,003472 m/det

• 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/det



• Kecepatan aliran dalam saluran outlet, Vout : 0,9 – 1,8 m/det

• Kecepatan dalam saluran pencuci, Vp : 1,5 – 3,7 m/det

• Kecepatan dalam saluran pembuangan, Vb : 1,2 – 2,5 m/det

Data Perencanaan :

Media Fitrasi


• Kecepatan filtrasi, Vf = 0,002 m3/det-m2

• Kecepatan backwash, Vb = 0,017 m3/det-m2

• Panjang : Lebar bak, p : l = 2 : 1

• Ukuran media penyaring :

Media Penyaring Keterangan Satuan Pasir Antrasit

Kedalaman media cm 20 60 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

• Media penyangga berupa kerikil yang terdiri dari 5 lapisan

• Waktu backwash, tb = 5 menit

• Tinggi air diatas pasir, ha = 1 m

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 m/det

• Kecepatan aliran dalam saluran outlet, Vout = 1 m/det

• Kecepatan dalam saluran pencuci, Vp = 3 m/det

• Kecepatan dalam saluran pembuangan, Vb = 2 m/det



Perhitungan :

Desain Media Filtrasi

Karakteristik Media Penyaring

• Pasir

- ES : 0,45

- UC : 1,5

- SG : 2,65

- Ф : 0,83 (untuk butiran berbentuk bulat)

- ε : 0,42

- Kedalaman media pasir : 60 cm

- Distribusi lapisan media pasir :

Diameter Di Berat Tebal Lapisan mm mm % cm

0,27-0,37 0,32 8,34 5,004 0,37-0,49 0,43 33,39 20,034 0,49-0,65 0,57 58,27 34,962

• Antrasit

− ES : 1,1

− UC : 1,6

− SG : 1,6

− Ф : 0,72

− ε : 0,42

− Kedalaman media antrasit : 20 cm

Agar tidak terjadi intermixing pada setelah pencucian maka diameter

antrasit yang digunakan harus memenuhi persyaratan yaitu :

0.667

1

2

2

1

ρρρρ

dd

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−=

dimana : d1 = diameter pasir terbesar

d2 = diameter antrasit terkecil yang digunakan

ρ1 = spesific gravity antrasit

ρ2 = spesific gravity pasir



mmdd

mm

dd

12,1165,2

16,157,0

2

667.0

2

667.0

1

2

2

1

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−−

=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−−

=ρρρρ

Jadi, agar intermixing tidak terjadi diameter antrasit terkecil yang

boleh digunakan adalah 1,12 mm.

− Distribusi lapisan media antrasit :

Diameter di Berat Tebal Lapisan mm mm % cm

0,97-1,24 1,12 18,08 3,616 1,24-1,57 1,405 33,41 6,682 1,57-1,87 1,72 48,51 9,702

Karakteristik Media Penyangga (Kerikil)

- Ф = 0,95

- SG = 2,65

- ε = 0,40

- Ketebalan media kumulatif (Fair, Geyer & Okun, 1958), L :

( ) 12,4,1log =+⋅= kdkL

Distribusi lapisan media penyangga :

Diameter Tebal Kum Tebal Lapisan inchi inchi inchi Cm 0,10 4,80 4,80 12,19 0,40 12,02 7,22 18,35 0,90 16,25 4,23 10,73 1,60 19,25 3,00 7,62 2,50 21,58 2,33 5,91

Total 54,80 Kedalaman media penyangga : 54,80 cm ≈ 55 cm

Bak Filtrasi

• Kapasitas pengolahan, Q = 0,18 m3/det = 4,11 MGD

• Kecepatan filtrasi direncanakan, Vf = 0,002 m3/det-m2

• Jumlah bak filtrasi, N : 3 bak (+ 1 cadangan)

• Kapasitas tiap bak, q = 0,045 m3/det

• Dimensi bak :

− Panjang, p = 6 m



− Lebar, l = 3 m

• Kecepatan filtrasi sebenarnya, Vf = 0,0025 m/det

Kontrol Operasi

• Bila hanya 3 bak yang beroperasi maka, q = 0,06 m3/det

• Kecepatan filtrasi, Vf = 0,0033 m/det

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 = 1,27 x 10-4 m2

• Luas total orifice, Aortot = 0,054 m2

• Jumlah orifice, nor = 425

Pipa Lateral :

• Direncanakan jarak lateral dengan dinding filter = 25 cm

• Luas pipa lateral : Luas orifice = 2 : 1

• Luas lateral total, Altot = 0,108 m2

• Panjang manifold = panjang bak, pm = 6 m

• Jarak antar pipa lateral, jl = 5 inchi = 12,7 cm

• Jumlah pipa lateral, nl = 94 pipa

• Luas per lateral, Al =1,1 x 10-3 m2

• Diameter lateral, dl = 2 inchi

• Jumlah orifice per lateral, nol = 5 lubang

Pipa Manifold :

• Luas manifold : Luas lateral = 1,5 : 1

• Luas manifold, Am = 0,216 m2

• Diameter manifold, dm = 24 inchi

• Luas manifold sebenarnya, Am = 0,29 m2

• Panjang lateral, pl = 1 m

• Jarak antar orifice, jor = 0,2 m

Cek :

• Jumlah orifice total sebenarnya, nor = 470



• Luas orifice total sebenarnya, Aortot = 0,06 m2

• Luas orifice : Luas media = 3 x 10-3 : 1

• Luas lateral total sebenarnya, Altot = 0,19 m2

• Luas lateral : Luas orifice = 3,5 : 1

• Luas manifold : Luas lateral = 1,5 :1

Kehilangan Tekan Pada Saat Permulaan Filtrasi

• Kehilangan tekan pada media pasir, hp = 0,54 m

• Kehilangan tekan pada media antrasit, ha = 0,027 m

• Kehilangan tekan pada media kerikil, hk = 0,005 m

• Kehilangan tekan melalui orifice, hor = 0,048 m

• Kehilangan tekan melalui lateral, hl = 5 x 10-4 m

• Kehilangan tekan melalui manifold, hm = 1 x 10-4 m

• Total kehilangan tekan, ΔH = 0,621 m

• Ketinggian air maksimum, Hmaks = 1 m

• Ketinggian bak filtrasi, H = 3 m


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

1,5 m/det dengan debit yang melalui pipa adalah 0,045 m3/det.

• Diameter pipa inlet, d = 8 inchi

• Kecepatan aliran sebenarnya pada inlet, V = 1,39 m/det

• Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 1,5 m

• Kehilangan tekan sepanjang pipa inlet, Hmayor = 0,399 m

Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor = 0,168 m

• Kehilangan tekan pada saluran inlet, ΔHin = 0,567 m

Zona Inlet

Zona inlet direncanakan memiliki dimensi sebagai berikut :

• Lebar zona inlet = lebar bak filtrasi, l = 3 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 m/det dan panjang pipa outlet terjauh, L = 0,5 m. Debit air yang

melalui pipa adalah 0,045 m3/det.

• Diameter pipa outlet, d = 10 inchi

• Kecepatan aliran sebenarnya pada outlet, V = 0,89 m/det

• Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 0,5 m

• Kehilangan tekan sepanjang pipa outlet, Hmayor = 0,002 m

• Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor = 0,067 m

• Kehilangan tekan pada sistem outlet, ΔHout = 0,069 m

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 = 975 m3/hr-m2 = 0,0113 m/det

• Luas penampang filter, Abak = 24 m2

• Lama pencucian, tbw = 10 menit

• Debit backwash, qbw = 0,27 m3/det

Keadaan Media Pada Saat Terekspansi Akibat Backwash

• Persentase tinggi ekspansi media pasir, %eksp = 53%

• Persentase tinggi ekspansi media antrasit, %eksa = 20,5%

Kehilangan Tekan Pada Saat Backwash

• Kehilangan tekan saat backwash pada media pasir, hpbw = 63,9 cm

• Kehilangan tekan saat backwash pada media antrasit, habw = 7,6 cm

• Kehilangan tekan saat backwash pada media penyangga, hkbw = 0,031 m

• Kehilangan tekan melalui orifice pada saat backwash, horbw = 2,022 m

• Kehilangan tekan melalui lateral pada saat backwash, hlbw = 0,018 m

• Kehilangan tekan melalui orifice lateral, ΔHol = 0,285 m

• Kehilangan tekan melalui manifold saat backwash, hmbw = 3,7 x 10-3 m



• Pipa pencuci dari Menara Air

- Jarak antara menara air dengan bak filtrasi terjauh, L = 20 m

- Pipa yang digunakan adalah pipa besi, C = 110

- Kecepatan pencucian, Vp = 3 m/det

- Diameter pipa, dp = 14 inchi

- Kehilangan tekan pada pipa, Hmayor = 0,455 m

- Kehilangan tekan akibat aksesoris, Hminor = 2,454 m

- Kehilangan tekan pada pipa pencuci, hpp = 2,909 m

• Total kehilangan tekan pada saat backwash, ΔHbw = 6,164 m

• Kedalaman media saat terekspansi, Hmbw = 1,7 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

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 1,7 m di

atas dasar bak filtrasi (H media terekspansi = 1,7 m). Pada unit filtrasi ini

direncanakan gutter diletakkan 3 m dari dasar bak filtrasi.

• Gutter

− Direncanakan jumlah gutter, ng = 2 buah

− Debit backwash, qbw = 0,27 m3/det

− Debit gutter, qg = 0,135 m3/det

− Lebar gutter, Lg = 0,5 m

− Kedalaman air dalam gutter, hg = 0,34 m

− Freeboard = 16 cm

• Pelimpah

− Jumlah pelimpah, np = 4 buah

− Panjang pelimpah = panjang bak filtrasi, pp = 6 m

− Total panjang pelimpah, pptot = 24 m

− Beban pelimpah, Wp = 0,01 m3/det.m



− Tinggi muka air di atas pelimpah, hp = 0,28 m

Saluran Pembuangan

Saluran pembuangan direncanakan berupa pipa dengan kecepatan

aliran pada saluran pembuangan sebesar 2 m/det dan debit backwash

sebesar 0,27 m3/det.

• Diameter pipa pembuangan, db = 16 inchi

• Kecepatan sebenarnya di dalam pipa pembuangan, Vb = 2,1 m/det

Bak Ekualisasi

Bak ekualisasi dibutuhkan untuk menstabilkan aliran dalam unit filtrasi

sebelum masuk ke dalam unit reservoir. Dimensi bak ekualisasi yang

direncanakan adalah sebagai berikut :

• Jumlah bak ekualisasi = 4 bak (sejumlah unit filtrasi)

• Debit yang masuk tiap bak, Q = 0,045 m3/det

• Panjang bak, p = 2 m

• Lebar bak, l = 1 m

• Kedalaman bak, h = 0,8 m (freeboard = 0,2 m)

Sistem outlet :

Saluran outlet berupa pipa dengan kecepatan pengaliran sebesar 1 m/det.

Debit air pada outlet, Qout = 0,045 m3/det.

• Diameter pipa, Din = 18 inchi

• Kecepatan aliran, vin = 1,096 m/det → OK

• Panjang pipa terjauh direncanakan, L = 18 m

Aksesoris yang digunakan :

• Elbow 900 = 4 buah, k = 0,3

• Tee = 3 buah, k = 0,2

• Gate valve = 4 buah, k = 1,5

• Kehilangan tekan akibat pipa outlet, Hmayor = 0,069 m

• Kehilangan tekan akibat asesoris pipa, Hminor = 0,477 m

• Kehilangan tekan total, Htot = 0,546 m



VII.8. Desinfeksi

Desinfeksi adalah proses penghilangan mikroorganisme patogen yang

terdapat di dalam air.

Dimensi Bak Pembubuh

Data Perencanaan :


• 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 mg/L

• Berat Jenis kaporit, ρkpr = 0,86 Kg/L

• Konsentrasi kaporit, Ckpr = 10%

Hasil Perencanaan :

• Kebutuhan kaporit, mkpr = 15,552 Kg/hari

• Volume kaporit tiap pembubuhan, Vkpr = 0,0181 m3



• V total (penyisihan besi + disinfeksi) = 0,483 m3

• Dimensi bak pembubuh :

− Ketinggian bak pembubuh, h = 0,6 m

− Diameter bak pembubuh, d = 1 m


Pompa Pembubuh Kaporit

Data Perencanaan :

• Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional – 1 cadangan).



• Debit larutan kaporit, ql = 0,483 m3/hari = 5,6 x 10-6 m3/det

Hasil Perencanaan :

• Massa jenis larutan, ρl = 981 Kg/ m3



• Daya pompa, P = 0,21 Watt (pompa 80 Watt, Toroshima pump)

VII.9. 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 :


• Zat penetralisasi yang 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 3 (2 operasional – 1 cadangan)

dengan bentuk silinder dengan dasar berbentuk konus.

• Dosis kapur (100%) = 16 mg/L

• Persentase kandungan kapur = 70 %

• Berat Jenis kapur, ρkapur = 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/det

Hasil Perencanaan :

Bak Pelarut Kapur

• Kebutuhan kapur, mkapur = 355,47 Kg/hari

• Volume kapur tiap pelarutan, Vkapur = 0,096 m3



• Dimensi bak pelarut :

− Ketinggian bak pelarut, h = 1,8m

− Diameter bak pelarut, d = 1,5 m




Bak Penjenuh Kapur

• Konsentrasi jenih pda lime saturator, Cs = 1100 mg/L

• Debit larutan kapur jenuh, qkj = 0,0037 m3/det

• Dimensi bak lime saturator

− Diameter bak, dls = 2,5 m

− Tinggi silinder, hls = 1,5 m

− Volume silinder, Vls = 7,36 m3

− Tinggi konus, hk = 2 m

− Volume konus, Vk = 2,96 m3

− Volume total, V = 10,32 m3


Pompa Pembubuh Kapur Jenuh

Data Perencanaan :

• Jumlah pompa adalah 3 (2 operasional – 1 cadangan), sesuai jumlah bak

penjenuh kapur.



• Debit larutan kapur jenuh pompa, qkj = 0,00185 m3/det

• Konsentrasi larutan kapur jenuh, Cs = 0,11%

Hasil Perencanaan :

• Massa jenis larutan, ρl = 997 Kg/m3

• Daya pompa, P = 213 Watt (pompa 500 Watt, Toroshima pump)

VII.10. 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 layan :

1. Pencucian filter

2. Pembubuhan kaporit pada unit penyisihan besi



3. Pembubuhan alum

4. Pembubuhan kaporit pada desinfeksi

5. Pelarutan kapur

6. Penjenuhan kapur

7. Kebutuhan kantor (diasumsikan jumlah karyawan adalah 30 orang

dengan konsumsi air bersih sebesar 50 L/org/hari).

Hasil Perencanaan :

• Volume air untuk satu kali pencucian filter, Vbw = 162 m3

• Volume air untuk satu kali pembubuhan kaporit (penyisihan besi), Vpr =

0,58 m3

• Volume air untuk satu kali pembubuhan alum, Va = 4,2 m3

• Volume air untuk satu kali pembubuhan kaporit (desinf), Vd = 0,14 m3

• Volume air untuk satu kali pelarutan kapur, Vk = 3,209 m3

• Volume air untuk satu kali penjenuhan kapur, Vjk = 18,36 m3

• Volume air untuk kebutuhan kantor selama satu hari, Vkantor = 1,5 m3

• Volume air total, Vma = 184,259 m3

• Dimensi menara air :

- Panjang, p = 6 m

- Lebar, l = 6 m

- Tinggi, h = 5,12 m

- Freeboard = 0,38 m

• Tinggi menara air, hma = 10 m

Pompa Pengisi Menara Air

Sumber air untuk mengisi menara air adalah ground reservoir.

Pengisian dilakukan melalui sistem perpipaan besi berdiameter 15 inchi (C

= 110) dengan menggunakan pompa yang memiliki kapasitas sebesar 0,03

m3/det (η = 0,85).

• Kecepatan aliran dalam pipa, Vp = 1,6 m/det

• Kehilangan tekan pada pipa lurus, Hmayor = 1,020 m

• Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor = 0,491 m

• Kehilangan tekan pada pipa pengisi, ΔH = 1,511 m

• Head statis, Hs = 20,5 m



• Head pompa yang dibutuhkan, Hp = 22,011


• Daya pompa, P = 8269,9 Watt (pompa 10 kWatt, Toroshima pump)

VII.11. 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

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 = 0,18 m3/det

• Jumlah reservoir, n = 1 buah

• Kemiringan dasar bak 1/1000

• Reservoir dilengkapi dengan buffle untuk mencegah aliran mati.

• Diameter pipa penguras, dpeng = 6 inchi

• Diameter pipa peluap, dpel = 6 inchi

Perhitungan :

• Persentase volume reservoir, %V = 17,32%

• Volume total reservoir, V = 2693,6 m3

• Dimensi reservoir :

- Kedalaman reservoir, h = 4,8 m

- Panjang reservoir, p = 35 m

- Lebar reservoir, l = 16 m

- Freeboard = 70 cm

VII.12. Lagoon 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


• Kemiringan dasar bak = 0,5%

• Pipa drain, d = 6”

• Bak akan dilengkapi dengan lapisan tanah dan kerikil untuk

menahan lumpur. Karakteristik tanah dan kerikil adalah sebagai

berikut :

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

Perhitungan :

• Jumlah lumpur dari unit seedimentasi, VLs =403,2 m3

• Jumlah lumpur per bak, VLb = 201,6 m3

• Lebar bed, l = 4 m

• Panjang bed, p = 28 m

• Kedalaman media tanah dan kerikil = 45 cm


VI.12. Bak Sirkulasi

Air yang telah digunakan untuk pencucian filter disirkulasikan

kembali ke unit koagulasi. Sebelum disirkulasikan, air ditampung di

dalam suatu bak yang memiliki kapasitas untuk satu kali pencucian.

Dari unit filtrasi, air pencuci dialirkan ke bak dengan menggunakan pipa

berdiameter 14 inch. Proses sirkulasi dilakukan dengan menggunakan

pompa dan pipa penghantar dengan diameter 8 inch.

Hasil Perencanaan

Volume bak, V = 156 m3

Dimensi bak:

o Panjang, p = 11 m

o Lebar, L = 9 m



o Kedalaman bak, h = 1,7 m

o Freeboard = 80 cm

Sistem Sirkulasi

Sirkulasi air buangan dilakukan dengan menggunakan pompa.

Jumlah pompa yang digunakan adalah 2 buah (1 operasi dan 1

cadangan).

Debit sirkulasi, Q = 0,027 m3/det

Diameter pipa sirkulasi, d = 8 inch

Panjang pipa sirkulasi, L = 55 m

Kehilangan tekan pada pipa sirkulasi, ΔH = 0,342 m

Head statis, Hs = 5,5 m

Head pompa yang dibutuhkan, Hp = 5,842m

Head pompa disediakan, H = 10 m

Daya tiap pompa, P = 3131,35 watt (4000 watt, Grundfoss)

VI.13. Profil Hidrolis

Profil hidrolis ditentukan berdasarkan tinggi muka air (E) tiap unit.

Pada lokasi instalasi, profil hidrolis ditentukan berdasarkan ketinggian

pulsator dan unit koagulasi.

Reservoir, ER = 31,309 m

Ekualisasi, EE = 31,855 m

Filtrasi, EF = 33,545 m

Sedimentasi

o Eoutlet = 34,112 m

o Eawal outlet = 34,113 m

o Esal pelimpah = 34,143 m

o Esedimentasi = 34,328 m

o Einlet = 34,329 m

o Esal inlet = 34,401 m

Flokulasi

o Eujung outlet = 34,401 m

o Eakhir kompartemen2 = 34,402 m

o Eawal kompartemen2 = 34,460 m



o Eakhir kompartemen1 = 34,460 m

o Eawal kompartemen1 = 34,584 m

o Einlet = 34,730 m

Koagulasi

o Ebak = 34,730 m

o Eterjunan = 36,500 m

o Ezona inlet = 36,900 m

Bak Penenang

EV-notch = 37,268 m

Pada lokasi intake, profil hidrolis ditentukan dari titik pengambilan air.

Saluran intake

o Einlet = 4,1 m

o Esblm barscreen = 4,099 m

o Esesudah bar screen = 4,082 m

o Esblm pintu air = 4,08 m

o Esesudah pintu air = 3,92 m

o Eoutlet = 3,918 m

Bak Pengumpul

Ebak = 3,918 m


bab vii hasil perencanaan unit – unit instalasi...

Documents