BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air bersih ataupun minum yang cukup secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas merupakan kebutuhan utama untuk kelangsungan hidup manusia. Untuk itu diperlukan suatu instalasi pengolahan air (IPA) guna menunjang kelancaran distribusi air pada masyarakat. Pemilihan unit operasi dan proses pada IPA harus disesuaikan dengan kondisi air baku yang yang menjadi sumber utama. Air baku sendiri adalah air yang belum mengalami proses pengolahan, artinya air tersebut memiliki kualitas yang sudah mendekati air bersih. Namun masih diatas nilai ambang batas sehingga diperlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan sebagai air bersih. Maka dalam pemilihan beberapa titik sumber air bersih perlu dilakukan survei mengenai kualitas, kuantitas dan kontinuitas aliran sumber air.

Kecamatan Muara Badak merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Kutai Kartanegara. Kecamatan ini berbatasan langsung dengan air laut yang ada pada selat Makassar. Aliran sungai Mahakam terbentuk di sepanjang daerah Muara Badak yang umumnya digunakan sebagai sumber air baku dan sarana transportasi.

Sebagian besar masyarakat Kecamatan Muara Badak bekrja sebagai nelayan dan petani. Pemanfaatan air sungai oleh masyarakat yang berada di pinggir sungai Mahakam sebagai air baku untuk dijadikan air bersih, tidak terlalu mengalami kesulitan dalam pemenuhannya. Namun, pengolahan air tersebut hingga menjadi air bersih yang layak pakai terkadang masih jauh dari nilai baku mutu.

Masyarakat yang bekerja di daerah perkebunan sebagai petani, khusunya petani kebun kelapa sawit masih sulit memenuhi kebutuhan air bersih sehari-hari. Hal ini dikarenakan daerah tersebut tidak dialiri air sungai dan air yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman kelapa sawit cukup banyak, sehingga pemanfaatan air tanah pun masih tidak mencukupi kebutuhan air bersih secara keseluruhan.

Pemenuhan kebutuhan air bersih dan air minum di Kecamatan Muara Badak dapat dikategorikan masih berada di bawah standar untuk pengolahannya, sehingga diperlukan IPA yang secara khusus menangani kebutuhan tersebut. Kuantitas dan kontinuitas air di kecamatan tersebut termasuk mencukupi untuk digunakan sehari-hari oleh masyarakat secara merata. Oleh karena itu, dilakukan perencanaan pembangunan air minum untuk pemenuhan kebutuhan air masyarakat Kecamatan Muara Badak.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui jumlah kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Muara Badak tahun 2018.2.Merencanakan sistem pengolahan air minum (SPAM) yang benar dengan kriteria desain yang tepat sesuai dengan kualitas air baku.3.Merencanakan jaringan distribusi air bersih kepada masyarakat Kecamatan Muara Badak tahun 2018.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 Air Minum

Air minum harus steril, yang artinya tidak mengandung hama penyakit apapun. Sumber-sumber air minum pada umumnya dan di daerah pedesaan khususnya tidak terlindung sehingga air tersebut tidak atau kurang memenuhi persyaratan kesehatan. Untuk itu perlu pengolahan terlebih dahulu. Agar air minum tidak menyebabkan penyakit, maka air tersebut hendaknya diusahakan memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan, setidaknya diusahakan mendekati persyaratan tersebut. Air yang sehat harus mempunyai persyaratan sebagai berikut.

1. Syarat fisikPersyaratan fisik untuk air minum yang sehat adalah bening (tak berwarna), tidak berasa, suhu dibawah suhu udara di luarnya sehingga dalam kehidupan sehari-hari. Cara mengenal air yang memenuhi persyaratan fisik ini tidak sukar.

2. Syarat bakteriologis Air untuk keperluan minum yang sehat harus bebas dari segala bakteri, terutama bakteri patogen. Cara untuk mengetahui apakah air minum terkontaminasi oleh bakteri patogen adalah dengan memeriksa sampel (contoh) air tersebut. Dan bila dari pemeriksaan 100 ml air terdapat 0 bakteri E. coli maka air tersebut sudah memenuhi syarat kesehatan.

3. Syarat kimia Air minum yang sehat harus mengandung zat-zat tertentu di dalam jumlah yang tertentu pula. Kekurangan atau kelebihan salah satu zat kimia didalam air akan menyebabkan gangguan fisiologis pada manusia. Sesuai dengan prinsip teknologi tepat guna di pedesaan maka air minum yang berasal dari mata air dan sumur dalam adalah dapat diterima sebagai air yang sehat dan memenuhi ketiga persyaratan tersebut diatas asalkan tidak tercemar oleh kotoran-kotoran terutama kotoran manusia dan binatang. Oleh karena itu mata air atau sumur yang ada di pedesaan harus mendapatkan pengawasan dan perlindungan agar tidak dicemari oleh penduduk yang menggunakan air tersebut.

2.2 Sumber Air Minum

Pada prinsipnya semua air dapat diproses menjadi air minum. Sumber-sumber air ini, sebagai berikut: 1. Air hujan Air hujan dapat ditampung kemudian dijadikan air minum, tetapi air hujan ini tidak mengandung kalsium. Oleh karena itu, agar dapat dijadikan air minum yang sehat perlu ditambahkan kalsium di dalamnya.

2. Air sungai dan danau Air sungai dan danau berdasarkan asalnya juga berasal dari air hujan yang mengalir melalui saluran-saluran ke dalam sungai atau danau. Kedua sumber air ini sering juga disebut air permukaan. Oleh karena air sungai dan danau ini sudah terkontaminasi atau tercemar oleh berbagai macam kotoran, maka bila akan dijadikan air minum harus diolah terlebih dahulu.

3. Mata air Air yang keluar dari mata air ini berasal dari air tanah yang muncul secara alamiah. Oleh karena itu, air dari mata air ini bila belum tercemar oleh kotoran sudah dapat dijadikan air minum langsung. Tetapi karena kita belum yakin apakah betul belum tercemar maka alangkah baiknya air tersebut direbus dahulu sebelum diminum.

4. Air sumur Air sumur dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu air sumur dangkal dan air sumur dalam. Air sumur dangkal adalah air yang keluar dari dalam tanah, sehingga disebut sebagai air tanah. Air berasal dari lapisan air di dalam tanah yang dangkal. Dalamnya lapisan air ini dari permukaan tanah dari tempat yang satu ke yang lain berbeda-beda. Biasanya berkisar antara 5 sampai dengan 15 meter dari permukaan tanah. Air sumur pompa dangkal ini belum begitu sehat karena kontaminasi kotoran dari permukaan tanah masih ada. Oleh karena itu perlu direbus dahulu sebelum diminum. Air sumur dalam yaitu air yang berasal dari lapisan air kedua di dalam tanah. Dalamnya dari permukaan tanah biasanya lebih dari 15 meter. Oleh karena itu, sebagaian besar air sumur dalam ini sudah cukup sehat untuk dijadikan air minum yang langsung (tanpa melalui proses pengolahan).

2.3 Instalasi Pengolahan Air Minum

2.3.1 Pengolahan Fisika

2.3.1.1 Sedimentasi

Sedimentasi adalah pemisahan partikel dari air dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Proses ini terutama bertujuan untuk memperoleh air buangan yang jernih dan mempermudah proses penanganan lumpur. Dalam proses sedimentasi hanya partikel-partikel yang lebih berat dari air yang dapat terpisah. Misalnya kerikil dan pasir, padatan pada tangki pengendapan primer, biofloc pada tangki pengendapan sekunder, floc hasil pengolahan secara kimia dan lumpur (pada pengendapan lumpur) (Sakti, 2009).

Pada perencanaan unit sedimentasi terdapat beberapa komponen yang penting untuk diatur pengelolaannya, yaitu kecepatan pengendapan yang berpengaruh terhadap fraksi kekeruhan. Kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh ukuran partikel padatan, densitas cairan, viskositas cairan dan temperatur.

Klasifikasi sedimentasi didasarkan pada konsentrasi partikel dan kemampuan partikel untuk berinteraksi. Klasifikasi ini dapat dibagi ke dalam empat tipe, yaitu:a. Settling tipe I, Pengendapan partikel diskrit, partikel mengendap secara individual dan tidak ada interaksi antar partikel.b. Settling tipe II, pengendapan partikel flokulen, terjadi interaksi antar partikel sehingga ukuran meningkat dan kecepatan pengendapan bertambah.c. Settling tipe III, Pengendapan pada lumpur biologis, dimana gaya antar partikel saling menahan partikel lainnya untuk mengendap.d. Settling tipe IV, terjadi pemampatan partikel yang telah mengendap yang terjadi karena berat partikel.

Kriteria perencanaan unit sedimentasi (pengendapan) untuk kesesuaian dengan kapasitas air baku dan kebutuhan air masyarakat.

Tabel 2.1 Kriteria Unit SedimentasiKriteria UmumBak Persegi (aliran horizontal)

Beban permukaan (m3/m2/jam)0.8 2.5

Kedalaman (m)3 6

Waktu retensi (jam)1.5 3

Lebar / panjang>1/5

Beban pelimpah(m3/m/jam)95%300 700600 700300 6000.3 0.7

1.2 1.4

2.5 2.650.4>95%300 700600 700300 600-

1.2 1.4

2.5 2.650.4>95%

5Media antrasit: Tebal (mm) ES (mm) UC Berat jenis (kg/dm3) Porositas400 5001.2 1.81.51.35>95%400 5001.2 1.81.51.35>95%400 5001.2 1.81.51.35>95%

6Filter bottom/dasar saringan:1) Lapisan penyangga dari atas ke bawah Kedalaman (mm) Ukuran Butir (mm) Kedalaman (mm)

80 1002 580 100

80 1002 580 100

---

Tabel 2.2 LanjutanNoUnitJenis Saringan

Saringan Biasa (Gravitasi)Saringan dengan Pencucian Antar SaringanSaringan Bertekanan

Ukuran Butir (mm) Kedalaman (mm) Ukuran Butir (mm) Kedalaman (mm) Ukuran Butir (mm)5 1080 10010 1580 15015 305 1080 10010 1580 15015 30-----

2) Filter Nozel Lebar slot nozel (mm) Prosentase luas slot nozel terhadap luas filter (%)4%4%4%

Catatan: *) untuk saringan dengan jenis kecepatan menurun **) untuk saringan dengan jenis kecepatan konstan (contant filtration rate), harus dilengkapi dengan pengatur aliran (flow controller) otomatis.Sumber: Revisi SNI 19-6774-2002

2.3.2 Pengolahan Kimia

2.3.2.1 Netralisasi

Netralisasi adalah reaksi antara asam dan basa menghasilkan air dan garam. Dalam pengolahan air, pH diatur antara 6,0 - 9,5. Di luar kisaran pH tersebut, air akan bersifat racun bagi kehidupan air, termasuk bakteri. Proses netralisasi yang digunakan adalah netralisasi antara air asam dan air basa, penambahan bahan-bahan kimia yang diperlukan dan filtrasi melalui zat-zat untuk netralisasi, misalnya CaCO3.

Jenis bahan kimia yang ditambahakan tergantung pada jenis dan jumlah air serta kondisi lingkungan setempat. Netralisasi air yang bersifat adam dapat dilakukan dengan penambahan Ca(OH)2 (slaked lime) atau NaOH (natrium hidroksida), sedangkan netralisasi air yang bersifat basa dapt dilakukan dengan penambahan H2SO4 (asam sulfat), HCl (Asam klorida), HNO3 (Asam nitrat), H3PO4 (asam fosforat) atau CO2 yang bersumber dari flue gas.

Kriteria desain unit desinfeksi berdasarkan SNI 19-6774-2002 dilampirkan beberapa syarat, yaitu:1. Bak dapat menampung larutan selama 8 sampai dengan 24 jam.2. Diperlukan 2 buah bak, yaitu 1 buah bak pengaduk manual atau mekanis dan 1 buah bak pembubuh.3. Bak harus dilindungi dari pengaruh luar dan tahan terhadap beban alkalin.

2.3.2.2 Koagulasi dan Flokulasi

Partikel tersuspensi sangat sulit untuk mengendap langsung secara alami. Hal ini karena adanya stabilitas suspensi koloid akibat gaya yang bekerja antar partikel.a. Gaya van der Waals merupakan gaya tarik-menarik antara dua massa, yang besarnya tergantung pada jarak antar keduanya. b. Gaya Elektrostatik adalah gaya utama yang menjaga suspensi koloid pada keadaan yang stabil. Sebagian besar koloid mempunyai muatan listrik. Oksida metalik umumnya bermuatan positif, sedangkan oksida nonmetalik dan sulfida metalik umumnya bermuatan negatif. Kestabilan koloid terjadi karena adanya gaya tolak antar koloid yang mempunyai muatan yang sama. Gaya ini dikenal sebagai zeta potensial. c. Gerak Brown adalah gerak acak dari suatu partikel koloid yang disebabkan oleh kecilnya massa partikel.

Koagulasi-flokulasi merupakan dua proses yang terangkai menjadi kesatuan proses tak terpisahkan. Pada proses koagulasi terjadi destabilisasi koloid dan partikel dalam air sebagai akibat dari pengadukan cepat dan pembubuhan bahan kimia (disebut koagulan). Akibat pengadukan cepat, koloid dan partikel yang stabil berubah menjadi tidak stabil karena terurai menjadi partikel yang bermuatan positif dan negatif. Pembentukan ion positif dan negatif juga dihasilkan dari proses penguraian koagulan. Proses ini berlanjut dengan pembentukan ikatan antara ion positif dari koagulan (misal Al3+) dengan ion negatif dari partikel (misal OH-) dan antara ion positif dari partikel (misal Ca2+) dengan ion negatif dari koagulan (misal SO42-) yang menyebabkan pembentukan inti flok (presipitat). Beberapa syarat yang harus dipenuhi perencanaan unit koagulasi dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut.

Tabel 2.3 Kriteria Unit Koagulasi (Pengadukan Cepat)UnitKriteria

Pengaduk cepat Tipe

Hidrolis : Terjunan Saluran bersekat Dalam pipa bersekat Perubahan phasa engaliranMekanis Bilah (Blade), Pedal (Padle) kipas Flotasi

Waktu pengadukan (detik) Nilai G/detik30 120

>750

Sumber: revisi SNI 19-6774-2002

Selanjutnya air masuk ke unit flokulasi, yaitu penggabungan inti flok menjadi flok berukuran lebih besar yang memungkinkan partikel dapat mengendap. Penggabungan flok kecil menjadi flok besar terjadi karena adanya tumbukan antar flok. Tumbukan ini terjadi akibat adanya pengadukan lambat.

Berdasarkan metodenya, pengadukan dibedakan menjadi pengadukan mekanis, pengadukan hidrolis, dan pengadukan pneumatis.a. Pengadukan mekanis adalah metoda pengadukan menggunakan alat pengaduk berupa impeller yang digerakkan dengan motor bertenaga listrik. Umumnya pengadukan mekanis terdiri dari motor, poros pengaduk, dan gayung pengaduk (impeller).b. Pengadukan hidrolis adalah pengadukan yang memanfaatkan gerakan air sebagai tenaga pengadukan. Sistem pengadukan ini menggunakan energi hidrolik yang dihasilkan dari suatu aliran hidrolik. Energi hidrolik dapat berupa energi gesek, energi potensial (jatuhan) atau adanya lompatan hidrolik dalam suatu aliran. Beberapa contoh pengadukan hidrolis adalah terjunan, loncatan hidrolis, parshall flume, baffle basin (baffle channel), perforated wall, gravel bed dan sebagainya.c. Pengadukan pneumatis adalah pengadukan yang menggunakan udara (gas) berbentuk gelembung yang dimasukkan ke dalam air sehingga menimbulkan gerakan pengadukan pada air. Injeksi udara bertekanan ke dalam suatu badan air akan menimbulkan turbulensi, akibat lepasnya gelembung udara ke permukaan air. Makin besar tekanan udara, kecepatan gelembung udara yang dihasilkan makin besar dan diperoleh turbulensi yang makin besar pula.

Tabel 2.4 Kriteria Unit Flokulasi (Pengadukan Lambat)Kriteria UmumFlokulator HidrolisFlokulator MekanisFlokulator Clarifier

Sumbu Horizontal dengan PedalSumbu Vertikal dengan Bilah

G (gradien kecepatan) 1/detik60 (menurun) 560 (menurun) 1070 (menurun) 10100 10

Waktu kontak (menit)30 4530 4020 -4020 100

Tahap flokulasi (buah)6 103 62 41

Pengendali energiBukaan pintu/sekatKecepatan putaranKecepatan putaranKecepatan aliran air

Kecepatan aliran max.(m/det)0.90.91.8 2.71.5 0.5

Luas bilah/pedal dibandingkan luas bak (%)-5 200.1 0.2-

Kecepatan perputaran sumbu (rpm)-1 58 25-

Tinggi (m)2 4*

Keterangan: * termasuk ruang sludge blanketSumber: revisi SNI 19-6774-2002

2.3.2.3 Desinfeksi

Desinfeksi air minum bertujuan membunuh bakteri patogen yang ada dalam air. Desinfektan air dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu dengan pembubuhan copper dan silver, asam atau basa, senyawa-senyawa kimia, dan klorinasi. Adapun desinfeksi yang dilakukan secara fisik yaitu pemanasan, penyinaran antara lain dengan sinar UV, Thermal, dan gelombang mikro (Didik, 2011).

Proses desinfeksi dengan klorinasi diawali dengan penyiapan larutan desinfektan misalnya kaporit dengan konsentrasi tertentu serta penetapan dosis klor yang tepat. Dosis klor ditentukan berdasarkan DPC yaitu jumlah klir yang dikonsumsi air besarnya tergantung dari kualitas air bersih yang diproduksi serta ditentukan dari sisa klor di instalasi (0.25 0.35) mg/l. Metode pembubuhan dengan kaporit yang dapat diterapkan sederhana dan tidak membutuhkan tenaga listrik tetapi cukup tepat pembubuhannya secara kontinu adalah metode gravitasi dan metode dosing proporsional (Didik, 2011).

BAB IIIMETODOLOGI

3.1Perencanaan Unit Instalasi Pengolahan Air

3.1.1Unit Sedimentasi I

3.1.1.1 Alat dan Bahan

A. Alat1. pH meter2. Turbidity meter3. Jirigen4. Settling column tipe I5. Stopwatch6. Botol air mineral

B. Bahan1. Air sampel (air kolam UNMUL I)2. Tawas (Al2SO4)3. Akuades4. Tisu

3.1.1.2Cara Kerja

1. Dihomogenkan air sampel.2. Diukur pH dan kekeruhan awal air sampel.3. Dimasukkan ke dalam settling column tipe I hingga batas air tertinggi pada alat.4. Didiamkan air di dalam settling column dan setiap interval waktu 5 menit (sampai menit ke 25) air sampel diambil melalui kran yang terdapat pada alat.5. Diuji kekeruhan air sampel menggunakan turbidity meter yang telah dikalibrasi dengan cara menghidupkan alat dan setiap sampel dimasukkan dalam botol sampel yang telah dibilas dengan akuades dan dilap dengan tisu.6. Dicatat hasil pengukuran pada tabel dan dihitung kecepatan (Vo) dan fraksi .7. Diaplikasikan pada grafik nilai hasil pengamatan kekeruhan sedimentasi tipe I.8. Dihitung luas di atas kurva dengan cara dibagi menjadi beberapa segmen dalam bentuk segi empat.9. Dihitung removal total (%) hasil pengendapan sedimentasi tipe I.

3.1.2Unit Koagulasi dan Flokulasi

3.1.2.1 Alat dan Bahan

A. Alat1. pH meter2. Turbidity meter3. Jirigen4. Kerucut imhoff5. Gelas kimia6. Neraca analitik7. Batang pengaduk 8. Settling colum tipe II9. Stopwatch10. Tali rafia11. Botol air mineral

B. Bahan1. Air sampel (air kolam UNMUL I)2. Tawas (Al2SO4)3. Akuades4. Tisu5. Alumunium foil3.1.2.2 Cara Kerja

1. Dihomogenkan air sampel.2. Diukur pH dan kekeruhan awal air sampel.3. Dimasukkan air sampel ke dalam 4 buah gelas kimia masing-masing sebanyak 1000 ml.4. Ditambahkan larutan tawas 1% dengan masing-masing dosis sebanyak 20, 25, 30, dan 35 ml.5. Diletakkan 4 gelas kimia berisi larutan tersebut pada alat jar test, lalu dihidupkan dan diatur kecepatannya, yaitu:a. Pengadukan cepat, 80 rpm selama 1 menit.b. Pengadukan sedang, 40 rpm selama 8 menit.c. Pengadukan lambat, 20 rpm selama 1 menit.6. Sampel dimasukkan ke dalam kerucut imhoff secara bersamaan dan dibiarkan mengendap selama 15 menit.7. Diukur pH, kekeruhan dan tinggi endapan yang terbentuk pada setiap air sampel.8. Dicatat hasil pengukuran dalam tabel dan dihitung dosis koagulan, kebutuhan koagulan padat, serta kebutuhan air pengencer.9. Ditentukan kriteria desain unit koagulasi berdasarkan standar yang telah ditentukan oleh Revisi SNI 19-6774-2002, yaitu jumlah unit (n), gradien kecepatan (G), waktu detensi (td).10. Dihitung volume unit koagulasi berdasarkan debit kebutuhan air bersih masyarakat.11. Dihitung dimensi unit koagulasi sesuai dengan kriteria desain yang telah ditentukan.12. Dihitung Tenaga yang dibutuhkan dan diameter impeller pada proses pengadukan.13. Dihitung nilai Reynolds untuk menentukan kesesuaian aliran pada unit koagulasi.14. Dihitung dosis koagulan menggunakan dosis optimum hasil jar test, kemudian ditentukan dimensi bak pembubuh koagulan.15. Ditentukan data perencanaan unit flokulasi sesuai kriteria perencanaan yang ditentukan oleh Revisi SNI 19-6774-2002, yaitu waktu detensi (td) dan gradien kecepatan (G).16. Dihitung volume dan dimensi pada unit flokulasi.17. Dihitung jumlah sekat dan jarak antar sekat pada flokulator.18. Dihitung head loss yang dihasilkan sesuai data perencanaan pada unit flokulasi.

3.1.3 Unit Sedimentasi II

3.1.3.1 Alat dan Bahan

A. Alat1. pH meter2. Turbidity meter3. Jirigen4. Gelas kimia5. Neraca analitik6. Batang pengaduk 7. Settling colum tipe II8. Stopwatch9. Tali rafia10. Botol air mineral

B. Bahan1. Air sampel (air kolam UNMUL I)2. Tawas (Al2SO4)3. Akuades4. Tisu5. Alumunium foil

3.1.3.2 Cara Kerja

1. Dihomogenkan air sampel 2. Diukur pH serta kekeruhan awal air sampel3. Dimasukkan ke dalam settling column tipe II sampai batas tertinggi pada alat.4. Didiamkan air di dalam settling column dan setiap interval waktu 10 menit (sampai menit ke 60) sampel air diambil secara bersamaan melalui kran yang terdapat pada alat.5. Diuji kekeruhan air sampel menggunakan turbidity meter yang telah dikalibrasi dengan cara menghidupkan alat dan setiap sampel dimasukkan dalam botol sampel yang telah dibilas dengan akuades dan dilap dengan tisu.6. Dicatat hasil pengukuran pada tabel dan dihitung kecepatan (Vo) serta fraksi.7. Dihitung removal total (%) hasil pengendapan sedimentasi tipe II.8. Diaplikasikan prosentase removal total pada grafik isoremoval.9. Dihitung total removal (%) untuk waktu tertentu pada grafik isoremoval.10. Dihitung surface loading pengendapan untuk tiap waktu yang telah ditentukan, lalu diplot garfik hubungan antara prosentase removal total dan surface loading.11. Dihitung dimensi bak sedimentasi II berdasarkan debit (Q) dan surface loading.

3.1.3 Unit Filtrasi

3.1.3.1 Alat dan Bahan

A. Alat1. Alat tulis

B. Bahan1. Air sampel (air kolam UNMUL I)

3.1.3.2 Cara Kerja

1. Ditentukan data perencanaan sesuai kriteria perencanaan Revisi SNI 19-6774-2002 untuk unit filtrasi.2. Dihitung jumlah bak filtrasi dan debit tiap bak filter yang akan beroperasi.3. Dihitung luas permukaan filter, lalu ditentukan dimensi filter dan jumlah kebutuhan media filter.4. Dihitung laju filtrasi sesuai dengan debit dan luas permukaan filter.5. Dihitung Unit Filter Run Volume (UFRV) pada unit filter.6. Dihitung debit backwash dan laju backwash.7. Dihitung volume kebutuhan air untuk backwash dan volume unit backwash per meter persegi filter.8. Dihitung efisiensi filter dan komponen-komponen sistem pengumpul filtrate.9. Dihitung komponen-komponen pada sistem inlet.

3.1.4 Unit Desinfeksi

A. Alat1. Alat tulis

B. Bahan1. Air sampel (air kolam UNMUL I)

3.1.3.2 Cara Kerja

1. Ditentukan data perencanaan sesuai kriteria perencanaan, yaitu konsentrasi khlor, dosis optimum, sisa khlor dan kadar khlor.2. Dihitung volume unit desinfeksi dan dimensi bak desinfeksi.3. Dihitung DPC dan dosis khlor yang akan dibubuhkan pada air baku.4. Dihitung kecepatan pembubuhan dan kebutuhan khlor sesuai volume unit desinfeksi.

3.2 Perencanaan Sistem Jaringan Dsitribusi Air Pengolahan

3.2.1 Alat dan Bahan

A. Alat1. Program EPANET 2.02. Alat Tulis

B. Bahan1. Peta Kecamatan Muara Badak2. Data Statistik Kecamatan Muara Badak

3.2.2 Cara Kerja1. Ditentukan rancangan sistem jaringan distribusi air pengolahan menggunakan aplikasi EPANET 2.0 sesuai dengan peta kecamatan Muara Badak2. Ditentukan karakteristik untuk setiap jalur, yaitu debit (Q), kecepatan aliran (V), dan Panjang pipa (L).3. Dilakukan perhitungan diameter pipa (D), K, head loss mayor (Hf), Hf/Q, Q, dan debit koreksi.4. Dilakukan iterasi hingga diperoleh nilai Q yang mendekati angka nol.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk

4.1.1 Metode Aritmatik

Proyeksi penduduk Kecamatan Muara Badak menggunakan metode aritmatik dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Proyeksi Penduduk Metode AritmatikTahunJumlah Penduduk (Jiwa) (P)KonstantaAritmatikProyeksi Penduduk (Pn)(Xn-Xr)2(Xn-X)2

199928,934-28,93417,881,382.28-

200029,78685229,89510,677,722.9911,896.94

200130,66387730,8565,320,951.2337,274.07

200231,56690331,8171,811,067.0163,120.05

200332,49592932,778148,070.3379,992.37

200433,45295733,739331,961.1982,402.83

200534,43798534,7002,362,739.5969,232.42

200636,1901,75335,6616,240,405.52279,755.98

200736,52733736,62211,964,958.999,032.64

200837,5831,05637,58319,536,400.00-

Rata-rata33,163961Total76,275,659.14632,707.31

Pn= Po + Ka (Tn To)Ka= Keterangan:Pn= jumlah penduduk tahun ke-nPo= jumlah penduduk tahun dasarTn= tahun ke-nTo= tahun dasarKa= konstanta arithmatikP1= jumlah penduduk yang diketahui tahun ke IP2= jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhirT1= tahun ke I yang diketahuiT2= tahun ke II yang diketahuiRelasi= = = 0.995

Standar Deviasi= = = 2761.8

4.1.2 Metode Geometrik

Proyeksi penduduk Kecamatan Muara Badak menggunakan metode geometrik dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.2 Proyeksi Penduduk Metode GeometrikTahunJumlah Penduduk (Jiwa) (P)RasioProyeksi Penduduk (Pn)(Xn-Xr)2(Xn-X)2

199928,934-28,93417,885,022.39-

200029,7860.028629,76211,571,331.90599.47

200130,6630.028630,6136,505,576.052,539.05

200231,5660.028631,4882,806,305.876,049.25

200332,4950.028632,389600,269.4611,387.43

Tabel 4.2 LanjutanTahunJumlah Penduduk (Jiwa) (P)RasioProyeksi Penduduk (Pn)(Xn-Xr)2(Xn-X)2

200433,4520.028633,31522,925.2018,840.50

200534,4370.028634,2681,218,985.8528,727.77

200636,1900.048435,2474,342,995.36888,464.90

200736,5270.009236,2559,559,940.2073,796.07

200837,5830.028137,29217,045,897.4284,623.89

Rata-rata33,163.430.0286Total71,559,249.711,115,028.32

Pn= Po (1 + r)nKeterangan:Pn= jumlah penduduk tahun ke nPo= jumlah penduduk tahun dasarr= laju pertumbuhan pendudukn= jumlah interval tahun

Relasi= = = 0.98

Standar Deviasi= = = 2675.1

4.1.3 Metode Least Square

Proyeksi penduduk Kecamatan Muara Badak menggunakan metode least square dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.3 Proyeksi Penduduk Metode Least SquareTahun (X)Jumlah Penduduk (Y)X2XYProyeksi Penduduk (Pn)(Xn-Xr)2(Xn-X)2

199928,9343,996,00157,839,788.9428,73919,574,987.8438,139.84

200029,7864,000,00059,572,496.7129,72211,841,659.314,094.61

200130,6634,004,00161,357,095.9030,7056,041,662.911,783.76

200231,5664,008,00463,195,140.1231,6892,174,998.6515,040.24

200332,4954,012,00965,088,229.4932,672241,666.5231,139.12

200433,4524,016,01667,038,012.0133,655241,666.5241,178.34

200534,4374,020,02569,046,185.0034,6382,174,998.6540,488.70

200636,1904,024,03672,597,140.0035,6216,041,662.92323,294.78

200736,5274,028,04973,309,689.0036,60511,841,659.316,022.01

200837,5834,032,06475,466,664.0037,58819,574,987.8522.98

TOTAL

20,035331,63440,140,205664,510,441331,63479,749,950.48501,204.41

= a + bXKeterangan:= nilai variabel berdasarkan garis regresiX= variabel independena= konstantab= koefisien arah regresi linear

a = = = -1936661.29

b= = = 983.19

Y= -1936661.29 + 983.19 XRelasi= = = 0.99

Standar Deviasi= = = 2824

4.2 Pemilihan Metode Proyeksi

Perbandingan hasil proyeksi penduduk Kecamatan Muara Badak dari ketiga metode dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut.

Tabel 4.4 Rekapitulasi Proyeksi PendudukTahunMetode AritmatikMetode GeometrikMetode Least Square

199928,93428,93428,739

200029,89529,76229,722

200130,85630,61330,705

200231,81731,48831,689

200332,77832,38932,672

200433,73933,31533,655

200534,70034,26834,638

Tabel 4.4 LanjutanTahunMetode AritmatikMetode GeometrikMetode Least Square

200635,66135,24735,621

200736,62236,25536,605

200837,58337,29237,588

r0.9960.980.99

SD2761.802675.062824

Perbandingan jumlah proyeksi penduduk antara ketiga metode tersebut, yaitu Metode Aritmatik, Metode Geometrik dan Metode Least Square setelah dilakukan perhitungan diperoleh hasil relasi dan standar deviasi masing-masing sesuai tabel 4.4 diatas. Diketahui bahwa hasil proyeksi penduduk dengan metode geometrik menghasilkan nilai yang lebih dapat diterima untuk memproyeksikan jumlah penduduk.

Tabel 4.5 Proyeksi Jumlah Penduduk 1999-2018TahunJumlah PendudukTahunJumlah Penduduk

199928,934200938,358

200029,762201039,455

200130,613201140,584

200231,488201241,744

200332,389201342,938

200433,315201444,166

200534,268201545,429

200635,247201646,728

200736,255201748,064

200837,292201849,438

4.3 Perhitungan Kebutuhan Air

4.3.1 Kebutuhan Domestik

Asumsi:Kebutuhan air bersih per orang per hari = 150 L/org/hariJumlah orang per KK= 5 orangTabel 4.6 Jumlah Penduduk Terlayani oleh Sambungan Rumah (SR) dan Hidran Umum (HU)%2018

Penduduk Total10049,438

Dilayani SR9044,494

Dilayani Hidran Umum104,944

Berdasarkan asumsi kebutuhan air domestik masyarakat Kecamatan Muara Badak yang terlayani oleh Sambungan Rumah (SR) dan Hidran Umum (HU) diperoleh kebutuhan total domestik pada tabel 4.7 berikut.

Tabel 4.7 Kebutuhan Air DomestikJenis SambunganStandar Kebutuhan Air minum (L/o/hr)2018

Penduduk (Jiwa)Kebutuhan Air (L/hr)

SR15044,4946,674,130

HU304,944148,314

Total(L/hari)6,822,444

(L/det)78.96

4.3.2 Kebutuhan Non Domestik

Asumsi jumlah kebutuhan air non domestik masyarakat Kecamatan Muara Badak dapat dilihat pada tabel 4.8 berikut.

Tabel 4.8 Asumsi Jumlah Kebutuhan Air Sarana Umum Tahun 2018Sarana UmumKebutuhan Air Rata-rata L/org/hariAsumsi Jumlah Orang per hariKebutuhan Air Total L/hariKebutuhan Air Total L/detik

Rumah Sakit350100350000.54

Sekolah Dasar4045001800002.78

SLTP5035001750002.70

SLTA8035002800004.32

Restoran Umum1510015000.02

Hotel/Penginapan300200600000.93

Gedung Peribadatan1015015000.02

Total8451205073300011.31

4.3.3 Kebutuhan Total

Kebutuhan total air bersih hasil perhitungan kebutuhan domestik dan non domestik diperoleh hasil seperti pada tabel 4.9 berikut.

Tabel 4.9 Kebutuhan Total Tahun 2018KebutuhanL/hariL/detik

Domestik6,674,13078.96

Non Domestik733,00011.31

Jumlah7,407,13090.28

Kebutuhan air IPA (10%)740,7138.57

Kebocoran (20%)1,481,42617.15

Total9,629,269111.45

4.4 Desain Unit Pengolahan

4.4.1 Unit Intake

Data Perencanaan:Q= 0.11145 m3/detikKecepatan aliran pada saringan kasar < 0.08 m/detikKecepatan aliran pada pintu intake < 0.08 m/detikKecepatan aliran pada saringan halus < 0.2 m/detikLebar bukaan saringan kasar 5-8 cmLebar bukaan saringan halus 5 cm

1. Kecepatan aliran pada saringan kasar, v = 0.08 m/detikv = A = A = 1.39 m2A = s2s = = 1.18 m2. Kecepatan aliran pada saringan halus, v = 0.2 m/detikv = A = = = 0.69 m2A = s2s = = 0.83 m

3. Kecepatan aliran pada pintu intake, v = 0.07 m/sv = A = A = 1.59 m2, s = 1.26 m

4.4.2 Unit Sedimentasi I

4.4.2.1 Hasil Pengamatan

Tinggi Settling Tinggi kran= 1.65 m 0.15 m= 1.5 mTabel 4.10 Nilai Kekeruhan Sedimentasi tipe IWaktu Pengambilan Sampel (menit)Kekeruhan (NTU)

0478

5461

10445

15444

20420.33

25390.67

4.4.2.2 Perhitungan

A. FraksiFraksi= 1. F5= = 0.962. F10= = 0.933. F15= = 0.9284. F20= = 0.8795. F25= = 0.817

B. Kecepatan Pengendapan (Vo)Kecepatan Pengendapan (Vo)= 1. Vo (5)= = 0.005 m/s2. Vo (10)= = 0.0025 m/s3. Vo (15)= = 0.00167 m/s4. Vo (20)= = 0.00125 m/s5. Vo (25)= = 0.001 m/s

Tabel 4.11 Nilai Fraksi dan Kecepatan Pengendapan (Vo)Waktu Pengambilan Sampel (menit)Kecepatan Pengendapan Vo (m/s)Fraksi

50.0050.96

100.00250.93

150.001670.928

200.001250.879

250.0010.817

C. Total RemovalR= (1 Fo) + Keterangan:R= besarnya fraksi pengendapan partikel totalFo= fraksi partikel tersisa pada kecepatan VoVo= kecepatan pengendapan (m/detik)dF= selisih partikel tersisa

Gambar 4.1 Kurva hasil sedimentasi IKurva hasil sedimentasi I dibagi menjadi beberapa segmen di bagian atas kurva, lalu dihitung luasnya seperti pada tabel 4.12 berikut.

Tabel 4.12 Perhitungan Luas SegmendFVV dF

0.010.00150.000015

0.0150.001310.00001965

0.0150.00110.0000165

0.0350.000990.00003465

0.030.00090.000027

0.040.000810.0000324

0.040.000720.0000288

0.0450.000610.00002745

0.0450.000510.00002295

0.0380.000410.00001558

0.0350.000320.0000112

0.020.000250.000005

0.030.00020.000006

0.0280.000150.0000042

0.030.00010.000003

Jumlah0.00026938

R= (1 Fo) + = (1 0.938) + = 0.2205 22%

D. Dimensi Bak SedimentasiLuas Permukaan, A = = = 65.6 m2

Luas Alas, A = s265.6 m2= s2s= s= 8.1 m

Volume Bak Sedimentasi, tinggi bak = 5 mVolume Bak, V = A tinggi bak= 65.6 m2 5 m= 328 m3

Nilai Reynolds, Re= = = 15351.8 Turbulen

4.4.3 Unit Koagulasi

Berdasarkan kriteria desain unit koagulasi pada revisi SNI 19-6774-2002 ditentukan dimensi dan kriteria lainnya seperti pada tabel 4.13 berikut.

Tabel 4.13 Kriteria Desain Unit KoagulasiUnitKriteria

Pengaduk cepat Tipe Hidrolis : Terjunan

Saluran bersekat Dalam pipa bersekat Perubahan phasa pengaliran

Mekanis Bilah (Blade), Pedal (Padle) kipas Flotasi

Waktu pengadukan (detik) Nilai G/detik30 120>750

Sumber: (revisi SNI 19-6774-2002)

Data perencanaan untuk perhitungan unit koagulasi adalah sebagai berikut:Jumlah unit,n = 1Gradien kecepatan,G = 810 /detikWaktu detensi,td = 50 detikPercepatan gravitasi,g = 9.81 m/s2Massa jenis air, = 997.7 kg/m3Viskositas absolut, = 8.949 x 10-4 kg/m.detikDebit,Q = 111.45 L/detik = 0.1115 m3/detikKonstanta pengadukKT = 4.8 (Turbine, 6 curved blades)Kecepatan putarn = 120 rpm = 2 rps

1. Volume Unit KoagulasiV= Q td= 0.1115 m3/detik 50 detik= 5.575 m3

2.Dimensi Unit Koagulasi, free board = 20 cmV= p l t = s3s= = = 1.77 mJadi, dimensi unit koagulasi p = 1.77 m, l = 1.77 m dan t = 1.77 m + 0.2 m = 1.97 m

3.Tenaga P= G2 V= (810/detik)2 8.949 x 10-4 kg/m.detik 5.575 m3= 3273.33 Nm/det

4.Diameter impellerP= KT n3 Di5 Di= = 0.7 m

5.Nilai ReynoldsNRe= = = 1092576 Turbulen

Berdasarkan percobaan jar test yang dilakukan di laboratorium diperoleh hasil pengamatan seperti pada tabel 4.14 berikut.

Tabel 4.14 nilai pH awalNopH awal

17.49

27.69

37.65

Rata-rata7.61

Tabel 4.15 Hasil Jar Test Penentuan Dosis KoagulanNoDosis Koagulan (ml)Tinggi Endapan (ml)pHWaktu Pengendapan (menit)Kekeruhan Akhir (NTU)

120173.42155.61

225163.29155.17

33016.53.19154.56

435163.08152.67

Diketahui:Q air baku= 0.1115 m3/detik = 111500 ml/detikDosis optimum = 30 ml Al2SO4 per 1000 ml air baku

Dosis koagulan = Q= 111500 ml/detik= 3345 ml/detik 86400 detik/hari= 289.008 m3/hari

Kebutuhan koagulan padat= Kebutuhan koagulan per hari mol pengenceran koagulan= 28.9008 107 ml/hari 0.01 gr/ml= 28.9008 105 gr/hari= 2890.08 kg/hari

Dimensi Bak Pembubuh koagulan berbentuk persegi, t = 2.5 mV= D2tD= = = 12.13 m

Jumlah Bak Pembubuh koagulan, n = 6V= = = 48.17 m3

Dimensi tiap Bak Pembubuh Koagulan, t = 2.5 mV= D2tD= = = 5 m

Perhitungan Dosis KapurQ = 0.1115 m3/detik = 111500 ml/detikDosis Optimal = 6 mL CaO dalam 1000 mL air sampelMaka,Keb CaO per detik = 6 ml CaO= 669 mL CaO/s

Keb CaO per hari = Keb. CaO/s x td= 669 mL CaO/s x 10 jam/hari= 24,084,000 mL CaO/hari= 24,084 L/hari

Keb. CaO dalam bentuk padat= 24,084 L CaO/hari x = 1,276,452 gram CaO/hari= 1,276.45 kg CaO/hari

Dimensi Bak pembubuh CaODirencanakan bak pembubuh berbentuk tabung dengan tinggi 1.5 m, maka:V = r2 h24 m3 = 3,14 . r2 . 1.5 mr= m2r= 2.25 md= 4.5 m

4.4.4 Unit Flokulasi

Berdasarkan SNI 19-6774-2002 kriteria desain unit flokulasi seperti pada tabel 4.16 berikut.

Tabel 4.16 Kriteria Unit Flokulasi (Pengadukan Lambat)Kriteria UmumFlokulator HidrolisFlokulator MekanisFlokulator Clarifier

Sumbu Horizontal dengan PedalSumbu Vertikal dengan Bilah

G (gradien kecepatan) 1/detik60 (menurun) 560 (menurun) 1070 (menurun) 10100 10

Waktu kontak (menit)30 4530 4020 -4020 100

Tahap flokulasi (buah)6 103 62 41

Pengendali energiBukaan pintu/sekatKecepatan putaranKecepatan putaranKecepatan aliran air

Kecepatan aliran max.(m/det)0.90.91.8 2.71.5 0.5

Luas bilah/pedal dibandingkan luas bak (%)-5 200.1 0.2-

Kecepatan perputaran sumbu (rpm)-1 58 25-

Tinggi (m)2 4*

Data perencanaan unit flokulasi:Debit Q = 0.1115 m3/detikWaktu detensitd = 30 menit = 1800 detikGradien 1,G = 60/detikGradien 2,G = 30/detikPercepatan gravitasi,g = 9.81 m/s2Massa jenis air, = 997.7 kg/m3Viskositas absolut, = 8.949 x 10-4 kg/m.detikFaktor friksi,f = 0.3

1. Volume Unit FlokulasiV = Q td= 0.1115 m3/detik 900 detik= 100.35 m32.Dimensi Unit Flokulasi (Bak persegi)V= p l t = s3s= = = 4.65 m

3.Jumlah Sekat Flokulatorn= = = 50

4. Jarak Antar SekatJarak antar sekat= = = 9.3 cm

5.Head Lossh= G2= (60/detik)2= 0.29 m

6. Dengan Perhitungan yang sama, diperoleh data untuk kompartemen ke-2: G= 30/detik Td= 900 detik Jumlah sekat= 32 Jarak antar sekat= 14.5 cm Head loss= 0.07 m

4.4.5 Unit Sedimentasi II

4.4.5.1 Hasil Pengamatan

Air sampel yang diambil langsung dari sumber dilakukan pengukuran kekeruhan awal dengan turbidity meter dan diperoleh nilai seperti pada tabel 4.17 berikut.

Tabel 4.17 Nilai Kekeruhan AwalNoKekeruhan (NTU)

163.7

255.4

356.4

Rata-rata58.5

Berdasarkan pengukuran kekeruhan dengan interval 10 menit pada settling column tipe II di tiap kran diperoleh nilai seperti pada tabel 4.18 berikut.

Tabel 4.18 Nilai Kekeruhan (NTU) Sedimentasi tipe IIKedalaman (cm)Waktu (menit)

102030405060

5056.3623.5318.913.859.789.54

10054.4320.2315.8011.649.459.20

15048.9620.2314.7210.599.258.92

20038.6717.6314.709.739.108.61

25032.4615.4714.469.318.788.39

Nilai kekeruhan yang diperoleh digunakan dalam perhitungan total removal dengan rumus, Total Removal = 100% - () 100%, sehingga diperoleh nilai seperti pada tabel 4.19 berikut.

Tabel 4.19 Prosentase Total Removal (%)Kedalaman (cm)Waktu (menit)

102030405060

503.6659.7867.6976.3283.2883.69

1006.9665.4272.9980.1083.8584.27

15016.3165.4274.8481.9084.1984.75

20033.9069.8674.8783.3784.4485.28

25044.5173.5675.2884.0984.9985.66

4.4.5.2 Perhitungan

Waktu Pengendapan (menit)Kedalaman (cm)

Gambar 4.2 Grafik Isoremoval

RT= RB + (RC RB) + (RD RC) + (RE RD)1. R16 = 30 +(40 30) +(50 40) + (60 50) +(70 60) + (80 70)= 49.4%2. R17 = 40 +(50 40) +(60 50) + (70 60) +(80 70)= 56.2%3. R19 = 50 +(60 50) +(70 60) + (80 70)= 61.6%4. R32 = 60 +(70 60) +(80 70)= 71%5. R43 = 70 + (80 70)= 79%

Gambar 4.3 Plot Hubungan %RT dan Waktu

Untuk mendapatkan 65% pengendapan diperlukan waktu 25 menit (lihat kurva di atas). Perhitungan surface loading, SL = H/t, dengan H adalah tingi kolom dan t adalah waktu yang dipilih, sehingga diperoleh data seperti tabel 4.20 berikut.

Tabel 4.20 Nilai Surface Loading dan %RTWaktu (menit)Surface Loading (m3/hari.m2)%RT

1622549.4

17169.4156.2

19113.6861.6

324571

4316.7479

Gambar 4.4 Plot Hubungan %RT dan Surface LoadingSurface loading yang diperlukan untuk menghasilkan pengendapan 65% adalah 85 m3/m2-hari.

Berdasarkan pengolahan data dari hasil percobaan diperoleh: td = 25 menit Vo = 85 m3/m2-hariUntuk desain, nilai hasil percobaan dikalikan dengan faktor scale up. td = 25 menit 1.75 = 43.75 menit Vo = 85 m3/m2-hari 0.65 = 55.25 m3/m2-hari

Berdasarkan nilai kecepatan pengendapan (Vo) yang diperoleh, maka dapat ditentukan luas permukaan bak.As = Q/Vo = (9633.6 m3/hari)/55.25 m3/m2-hari= 174.4 m2Bak berbentuk persegi, maka panjang sisi-sisinya adalah 13.2 mKedalaman bak= V/A = td.Q/A= (43.75 menit 1 hari/1440 menit 9633.6 m3/hari)/174.4 m2= 1.7 m + 0.6 m (free board) = 2.3 m

Nilai Reynolds, Re= = = 9418 Transisi

4.4.6 Unit Filtrasi

Tabel 4.21 Kriteria Desain Unit FiltrasiUraianNilaiSatuan

Kecepatan Filtrasi (Vf)8-12m/jam

Tebal media pasir (Lp)60-80cm

Tebal media kerikil (Lk)10-30cm

Waktu backwash (tbw)5-15menit

Tinggi air diatas media (ha)0,9-1,2m

Diameter media (m)0,6-1,2mm

Ekspansi backwash30-50%

A orifice (Aor):A(0,0015-0,005):1-

A lateral (Al):Aor(2-4):1-

A manifold (Am):Al(1,5-3):1-

Jarak orifice (Wor)6-20cm

Porositas0,36-0,45

Diameter orifice (o)0,6-2cm

Kecepatan backwash (Vbw)15-25m/jam

Surface Loading7-12m/jam

Desain Perancangan:1. Kriteria Perencanaan a. Q = 0.1115 m3/detikb. Kecepatan filtrasi c. Diameter pasir d. Temperatur air baku e. Viskositas kinematis f. Densitas g. Viskositas dinamis h. Laju filtrasi secara umum = 1.35 L/detik per m2 6.77 L/detik per m2 i. Unit Filter Run Volume (UFRV) = 203225.8 L/m2 4064516.13 L/m2j. Tinggi media filter total = 80 cmk. Kecepatan backwash, Vbw = 20 m/jaml. Diameter orifice, o = 0.75 inch = 1.9 cmm. Diameter lateral = 1.25 inchi = 3.175 cmn. Jarak tepi orifice, (Wor) = 20 cm = 0.2 m

2. Jumlah bak saringan (n)n = 12 . (Q)0,5= 12 x (0.1115)0,5= 4 buah, ditambah 1 bak cadangan menjadi 5 buah3. Debit pada filter

4. Luas permukaan filter (A)

5.Dimensi Filter (bak persegi)A = s210.035 m2 = s2s= s= 3,16 mPada unit filtrasi direncanakan tinggi media 80 cm, ketinggian ruang backwash 30 cm dan tinggi permukaan di atas media setinggi 60 cm sehingga total tinggi unit sebesar 1.7 m.

Jumlah media pasir yang dibutuhkan pada unit filtrasi:V = A t= 10.035 m2 0.8 m= 8.028 m3

Kebutuhan pasir silika, (berat jenis = 2600 kg/m3):Kebutuhan pasir silika = 8.028 m3 2600 kg/m3= 20872.8 kg

Jumlah kebutuhan pasir silika total = 20872.8 kg 5= 104364 kg

6.Laju FiltrasiLaju Filtrasi= = = 2.78 L/detik per m2

7.Unit Filter Run Volume (UFRV)= = = = 240000 L/m2

8.Debit BackwashQbw= Vbw A= 20 m/jam 10.035 m2= 200.7 m3/jam = 55.75 L/detik

9.Laju BackwashLaju Backwash= = = 5.56 L/detik per m2

10.Volume Kebutuhan Air Untuk BackwashVolume air backwash = Qbw tbw= 55.75 L/s 10 menit 60 detik/menit= 33450 L

11.Volume unit backwashVolume unit backwash= = = 3333.33 L/m2

12.Efisiensi FilterE= = 100%= 100%= 98.6%

13.Sistem Pengumpul FiltratA orifice total : A media = 0.0015 : 1A orifice= 10.035 m2 0.0015= 0.015 m2 = 150 cm2

A orifice= = = 2.8 cm2

Jumlah orifice, n = = = 53.5 54 buah

A lateral total : A orifice total= 2:1 A lateral total= 2 150 cm2= 300 cm2

A lateral= = = 7.9 cm2

Jumlah lateral= = = 37.9 38 buah

Jumlah lateral per sisi manifold = = = 19 buahA manifold : A lateral total= 1.5 : 1A manifold= 1.5 300 cm2= 450 cm2

A manifold = D manifold= = = 23.9 cm

Jumlah orifice per lateral= = = 1.4 2 buah

P lateral= = = 1.66 m

Jarak orifice= = = 1.68 mJarak lateral= = = 0.16 m

14.Sistem InletKecepatan dalam saluran pipa inlet = 0.5 m/detikDebit tiap saluran, Qi= = 0.027875 m3/detik

A= = = 0.05575 m2

A = 0.05575 m2= D= = 0.266 m

4.4.7 Unit Desinfeksi

Data perencanaan unit desinfeksi:Debit,Q = 0.1115 m3/detikKonsentrasi,K = 1%/250 mlWaktu detensi,td = 3 menit = 1800 detikDosis optimum,V = 0,9 mlSisa khlor,Sisa = 0,25 mg/lKadar khlor,C = 75%

1.Volume Unit DesinfeksiV= Q td= 0.1115 m3/detik 1800 detik= 200.7 m3

2.Dimensi Bak Desinfeksi (Bak Persegi)V= p l t = s3s= = = 5.85 m

3.DPCDPC= = = 2.45 mg/l

4.Dosis KhlorRs= DPC + Sisa Khlor= 2.45 mg/l + 0.25 mg/l= 2.7 mg/l

5.Kecepatan Pembubuhand= = = 0.0226 m3/detik

6.Kebutuhan KhlorW= Q Rs= 111.5 l/detik 2.7 mg/l= 401.4 mg/detik = 34.68 kg/hari

4.4.8 Reservoir

Data Perencanaan:DebitQ = 0.11145 m3 /detik = 4012.2 m3/hari

Volume reservoir = 30% Debit kebutuhan total= 30% 4012.2 m3/hari= 1203.66 m3

Dimensi Bak Reservoir, tinggi bak = 5 mV = A tA = = = 240.73 m2

Bak berbentuk persegiA= s2s= s= s= 15.5 m

4.5 Jaringan Distribusi Pengolahan Air

4.5.1 Perancangan Sistem Dsitribusi

Berdasarkan perancangan sistem jaringan distribusi air hasil pengolahan menggunakan program EPANET 2.0 diperoleh sistem jaringan seperti pada gambar 4.5 berikut.

Gambar 4.5 Sistem Jaringan Distribusi

Penentuan kecepatan aliran dalam pipa berada dalam range 0.3 3 m/detik. Karakteristik untuk setiap junction sesuai dengan pemenuhan kebutuhan air pengolahan masyarakat Muara Badak adalah sebagai berikut.

Tabel 4.22 Karakteristik junctionJalurL(m)V (m/detik)Q asumsi(m3/detik)

130000.80.084842

250000.60.029117

380000.30.001254

Tabel 4.22 LanjutanJalurL(m)V (m/detik)Q asumsi

470000.30.001254

580000.30.001254

670000.30.001254

730000.60.029117

885000.30.001254

940000.40.001254

1070000.30.001254

1150000.30.001254

4.5.2 Perhitungan

Data perencanaan:C= 110f= 0.03g= 9.81 m/detik2

1. Junction 1a. D = = = 0.36 m

b. K = = = 395.61

c. Hf= = = 7.99 m

d. Hf/Q = (7.99 m)/(0.084842 m3/detik) = 94.1857

2. Junction 2a. D = = = 0.248 m

b. K = = = 4655.13

c. Hf= = = 11.07 m

d. Hf/Q = (11.07 m)/( 0.029117 m3/detik) = 380.351

3. Junction 3a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 3417611

c. Hf= = = 15.09 m

d. Hf/Q = (15.09 m)/(0.001254 m3/detik) = 12030.3

4. Junction 4a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 395.61

c. Hf= = = 13.2 m

d. Hf/Q = (13.2 m)/(0.00125 m3/detik) = 10526.5

5. Junction 5a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 3417611

c. Hf= = = 15.09 m

d. Hf/Q = (15.09 m)/(0.00125 m3/detik) = 12030.3

6. Junction 6a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 2990409

c. Hf= = = 13.2 m

d. Hf/Q = (13.2 m)/(0.00125 m3/detik) = 10526.5

7. Junction 7a. D = = = 0.248 m

b. K = = = 2793.08

c. Hf= = = 6.64 m

d. Hf/Q = (6.64 m)/(0.02912 m3/detik) = 228.21

8. Junction 8a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 3631211

c. Hf= = = 16.03 m

d. Hf/Q = (16.03 m)/(0.00125 m3/detik) = 12782.2

9. Junction 9a. D = = = 0.063 m

b. K = = = 3507387

c. Hf= = = 15.48 m

d. Hf/Q = (15.48 m)/(0.00125 m3/detik) = 12347.9

10. Junction 10a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 2990409

c. Hf= = = 13.2 m

d. Hf/Q = (13.2 m)/(0.00125 m3/detik) = 10526.5

11. Junction 11a. D = = = 0.073 m

b. K = = = 2136007

c. Hf= = = 9.43 m

d. Hf/Q = (9.43 m)/(0.00125 m3/detik) = 7518.94

Q= = = 0.000829

Tabel 4.23 Hasil PerhitunganJalurL(m)V (m/detik)D(m)Q asumsi (m3/detik)KHf(m)Hf/QQQ koreksi

130000.80.3673910.084842395.61017.99089794.18570.0008290.084013

250000.60.2485220.0291174655.12811.07465380.35080.0008290.028288

380000.30.0729510.001254341761115.0912112030.310.0008290.000426

470000.30.0729510.001254299040913.2048110526.520.0008290.000426

580000.30.0729510.001254341761115.0912112030.310.0008290.000426

670000.30.0729510.001254299040913.2048110526.520.0008290.000426

730000.60.2485220.0291172793.0776.644788228.21050.0008290.028288

885000.30.0729510.001254363121116.0344112782.210.0008290.000426

940000.40.0631770.001254350783715.4896312347.920.0008290.000426

1070000.30.0729510.001254299040913.2048110526.520.0008290.000426

1150000.30.0729510.00125421360079.4320077518.9450.0008290.000426

Jumlah136.463288992.01

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan analisis kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Muara Badak, kebutuhan domestik diperoleh sebesar 78.96 L/detik; kebutuhan non domestik 11.31 L/detik; kebutuhan air IPA 8.57 L/detik dan asumsi kebocoran pada jaringan sebesar 17.15 L/detik. Jadi kebutuhan air bersih total adalah 111.45 L/detik. 2. Sistem Pengolahan Air yang direncanakan untuk kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Muara Badak adalah sistem pengolahan lengkap yang terdiri dari sedimentasi I, koagulasi, flokulasi, sedimentasi II, filtrasi, dan desinfeksi yang didesain sesuai kriteria perencanaan pada Revisi SNI 19-6774-2002.3. Sistem jaringan distribusi air hasil pengolahan masyarakat kecamatan Muara Badak diperoleh dengan hasil debit awal 0.084842 m3/detik pada jalur utama dan 0.00125 m3/detik pada jalur sekunder. Dapat disimpulkan bahwa sistem jaringan distribusi tersebut memenuhi syarat sebagai sistem penyaluran air.

5.2 Saran

Sebaiknya perencanaan sistem pengolahan air bersih disusun dengan mengasumsikan kebutuhan tambahan untuk menghindari kesulitan pada sumber air sebagai bahan baku IPA.

DAFTAR PUSTAKA

1. Farida, H. 2002. Proses Pengolahan Air Sungai untuk Keperluan Air Minum. Universitas Sumatera Utara. Medan.2. Marlianti, W. 2008. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Minum Kota Garut. Institut Teknologi Bandung. Bandung.3. Reynolds, TD., dan Richards, PA. 1992. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering 2nd edition. PWS Publishing Company. Boston.

71

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR SEDIMENTASI ITANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSALAMPIRAN

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR KOAGULASITANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR FLOKULASITANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR SEDIMENTASI IITANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR FILTRASITANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR RESERVOIRTANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA

NAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBARLAYOUT SAMPINGTANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSANAMA BANGUNANINSTALASI PENGOLAHAN AIRSKALA1:100JUDUL GAMBAR LAYOUT ATASTANGGAL11 JUNI 2013PERENCANA INDRA SANJAYADIPERIKSA