BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan hal yang paling penting dalam memenuhi kebutuhan hidup setiap manusia. Semakin berkembangnya penduduk dan segala aktifitasnya akan langsung berpengaruh terhadap penggunaan air tersebut. Selain itu, semakin meningkatnya jumlah penduduk maka semakin meningkat pula jumlah air bersih yang dibutuhkan.Secara umum perencanaan teknis air bersih di perkotaan diperuntukkan untuk menunjang kebutuhan air bersih yang kualitas airnya layak bagi kesehatan masyarakat pedesaan.Misalnya saja dengan mengambil air dengan cara tadah hujan ataupun mengambil air dari sungai tempat mereka tinggal. Hal seperti ini tentunya kurang efisien karena berbahaya bagi keselamatan masyarakat dengan mengambil air sungai yang letaknya jauh dari perumahan.Selain itu

masyarakat tersebut juga tidak dapat mengandalkan air hujan,karena air hujan pun tidak selalu turun tergantung musim. Dengan demikian penyediaan air bersih baik secara kualitas maupun kuantitas haruslah terpenuhi demi kelangsungan hidup manusia.Sumber air bersih tersebut bisa berasal dari sungai ataupun mata air disekitar daerah tersebut.Maka dari itu diperlukan sebuah rancangan untuk sistem penyediaan air bersih sampai dengan 25 tahun kedepan, khususnya di disini adalah kota Venesia. Lokasi kegiatan perancangan bangunan pengolahan air minum ini terletak di Kota Venesia. Perancangan bangunan pengolahan air minum ini dibangun di Kota Venesia karena Kota Venesia belum memiliki sistem pengolahan air minum yang baik. Oleh karena itu, perlu dibuat sistem rancangan teknik bangunan pengolahan air minum yang sesuai dengan kondisi Kota Venesia sehingga mampu menghasilkan air bersih sesuai standar baku mutu air bersih yang berlaku (Kepmenkes RI No.

907/MENKES/SK/VII/2002) dan dapat dimanfaatkan dengan baik bagi masyarakat di Kota Venesia.

1.2

Gambaran Umum Kota Venesia merupakan daerah bukit dengan ketinggian 8 2 m di atas

permukaan laut. Kota ini memiliki luas 8.436 Ha da salah satu sumber air baku alam yang ada di kota venesia ialah sungai Citarum. Sungai Citarum ini lebarnya 3 meter memiliki debit 40 liter/detik, muka air rendah 3 meter dan muka air tinggi / banjir tidak melimpas melewati tebing 8 meter. Debit yang tersedia pada Sungai Citarum pada kondisi normal adalah 60 liter/detik .Karena kebutuhan air untuk Kota venesia pada tahun 2036 adalah 35 liter/detik berarti debit yang tersedia pada sungai cukup untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Penggunaan lahannya di domniasi oleh pemukiman penduduk. Fasilitas yang ada di kota venesia yaitu : 3 unit bangunan sekolah, 3 unit kantor, 3 unit hidran pemadam kebakaran, 3 unit pertokoan, 3 unit pasar tradisional, 3 unit rumah sakit, 6 unit rumah ibadah, 3 unit terminal, 3 unit keran umum, dan 1 unit industri pengelolaan buah. Infrasturktur yang ada di kota venesia adalah jalan dengan perkerasan, jaringa listrik, jaringan telepon dan pipa distribusi air besih. Jumlah penduduk kota Venesia pada tahun 2011 ialah 3725 jiwa dengan pertumbuhan penduduk yaitu 2.0 % per tahun. Pada tahun 2036 jumlah penduduk berkisar 6233 jiwa. Saat ini air bersih baru di nikmati oleh 60 % penduduk dari golongan menengah ke atas. Melihat kota Venesia merupakan daerah sedang berkembang maka penyediaan air bersih di targetkan 90 % secara bertahap. 1.3 Cakupan Pekerjaan Perencanaan Perancangan yang dibuat meliputi design teknik untuk bangunan pengambilan air sistem pengolahan air bersih, design teknik untuk bangunan pengolahan air serta rancangan fasilitas penunjang. design teknik yang dimaksud selain terdiri dari nota perhitungan (design note), design sistem (skema) dan design bangunan yang terdiri dari (denah, tampak, potongan dan detail), dan memuat perkiraan anggaran biaya pelaksanaan pekerjaan. Perancangan sistem pengolahan yang akan digunakan adalah

sistem pengolahan konvensional dan jenis bangunan pengolahan sesuai dengan kualitas air baku di Kota tersebut. 1.4 Sistematika Laporan Perancangan Laporan perancangan bengunan pengelolaan air minum kota Venesia akan di susun dengan urutan sebagai berikut : BAB I Pendahuluan yang berisi keterangan mengenai kenapa dan dimana perancangan dibuat, uraian singkat tentang kondisi lokasi kegiatan perancangan, cakupan pekerjaan perancangan dan tata urut isi laporan perancangan. BAB II Sumber Air Baku.

2.1 Standar Kualitas Air 2.2 Penentuan Sumber Air Baku 2.3 Karakteristik Sumber Air Baku BAB III Perencanaan Sistem Pengolahan Air.

3.1 Kualitas Air Baku 3.2 Jenis Sistem Pengelolaan 3.3 Pemilihan Sistem Pengelolaan BAB IV BAB V Lampiran Peta Situasi Denah dan Potongan Masing-masing unit pengelolaan Gambar Layout Sistem Pengelolaan Rancangan Bangunan Pengolahan Air. Rancangan Fasilitas Penunjang.

BAB VI Perkiraan Anggaran Biaya Pelaksanaan Pekerjaan.

BAB II SUMBER AIR BAKU

2.1

Standar Kualitas Air Air yang akan diolah untuk kebutuhan penduduk Kota Venesia ditargetkan

sesuai dengan standar kualitas air bersih yang ada di Indonesia saat ini. Standar kualitas air bersih antara lain menggunakan Permenkes RI No.416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat Syarat dan Pengawasan Kualitas Air dan standar kualitas air minum menggunakan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air berdasarkan pembagian kelas. Sehingga sungai citarum termasuk ke dalam standar kualitas air baku kelas I. 2.2 Penentuan Pemilihan Sumber Air Baku Kota Venesia memiliki sumber air baku alami yaitu singai Citarum yang mana sungai tresebut masih layak di gunakan seebagai sumber air baku untuk penyediaan air munum bagi masyarakat Kota V enesia. Data-data mengenai kualitas air baku Sungai Citarum beserta hasil perbandingan dengan kualitas air berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 dapat dilihat pada tabel 2.1. Berdasarkan tabel kualitas air minum berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 yang dibandingkan dengan kualitas air baku Sungai Citarum dapat disimpulkan sebagian besar dari parameter-parameter air baku Sungai Citarum masih memenuhi standar baku mutu yang diijinkan. Berikut ini data mengenai kualitas air berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 dengan hasil analisa kualitas air Sungai Citarum. Tabel mengenai standar kualitas air minum, kualitas Sungai Citarum, dan perbandingan antara standar kualitas air minum dan kualitas Sungai Citarum dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Persyaratan Kualitas Air Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2011 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Parameter uji TDS TSS pH BOD COD DO Kekeruhan Besi Mangan NH3 NO3 NO2 SO4 Satuan mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L NTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Kelas Mutu Air I 1000 50 6 s/d 9 2 10 6 5 0.3 1 0.5 10 0.06 400

Sumber : Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2011

Dari segi kualitas, sungai citarum termasuk sungai dengan kualitas tercemar ringan sehingga jika tidak di olah. Sungai citarum tidak bias menjadi sumber air baku untuk kebutuhan masyarakat Kota Venesia. Dari segi kuantitas air pada sungai Citarum melimpah karena debit air sungai sebesar 60 liter/detik dan untuk kuantitas sungai Citarum ini juga di pengaruhi musim. Hal ini di karenakan sumber air baku yang di gunakan ialangan sehingga jika tidak di olah h air permukaan, sehinga ketika musim hujan debit sungai Citarum melimpah dan pada musim kemarau debit sungai Citarum berkurang. Namun menurut data pengamatan meskipun musim kemarau kebutuhan air penduduk Kota Venesia akan terpenuhi. Debit kebutuhan air pada tahun 2036 sebesar 0.035 m3/det. Dari segi kontinyuitas, Air pada sungai Citarum bersifat kontinyu karena sungai Citarum merupakan air permukaan. Debit sungai ini juga cukup besar untuk kota Venesia yang cukup kecil. Namun tidak menutup kemungkinan sungai Citarum tidak dapat di pergunakan lagi untuk penyedian air minum karena kualitas air yang memburuk.

2.3 Karakteristik Sumber Air Baku Sumber air baku yang akan di guankan pada penyediaan air minum ini bersumber dari air sungai Citarum. Sunga Citarum memiliki karakteristik sungai yang lebar dan dangkan serta aliran air dan debit yang tetap. Aliran pada sungai banyak membawa sedimen berupa pasir dan kerikil. Pada tabel 2.2 merupakan hasil analisa kualitas pada sungai citarum. Tabel 2.2 Hasil Analisa Kualitas Pada Sungai Citarum No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Parameter TDS TSS Ph BOD COD DO Kekeruhan Besi Mangan NH3 NO3 NO2 SO4 Satuan mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L NTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Kualitas Air Baku 205 95 6 2.03 3.78 7 72 0.4 0.8 0.05 0.1 0.29 0.08

Sumber : Hasil Analisis Kualitas Sungai Citarum

Menurut data hasil Pemantauan Kualitas sungai Citarum, terdapat beberapa parameter yang meleibihi baku mutu air yaitu TSS sebesar 95 mg/L, BOD sebesar 2,03 mg/L, DO sebesar 7 mg/L, Kekeruhan sebesar 72 NTU, Besi sebesar 0,4 mg/L dan Nitrit 0,29 mg/L.Dimana senyawa tersebut bila tidak di tanggulangi membahayakan kesehatan penduduk kota venesia. Oleh karena itu di perlukan bangunan pengelolaan air minum yang efektif untuk menurutkan kadar dari senyawasenyawa yang melibihi baku mutu.

BAB III PERENCANAAN SISTEM PENGOLAHAN 3.1 Kualitas Air Baku Berdasarkan hasil pemantauan air Sungai Citarum yang dilaksanakan pada tahun 2011 oleh pemerintah daerah setempat, status mutu air Sungai Citarum adalah tercemar ringan (CR). Status mutu air pada pemantauan tersebut dibuat dengan membandingkannya terhadap baku mutu air kelas I menurut PP nomor 82 tahun 2001. Kualitas air baku pada sungai citarum air permukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi . Air permukaan ini mengalir pada permukaan tanah yang renta terhadap erosi atau di tutupi dengan vegetasi yang rendah kerapatannya. dimana sanyawa- senyawa yang melebihi baku mutu standar dapat membahayakan kesehatan masyarakat kota Venesia. Oleh karena itu, Di perlukan Bangunan Pengolahan air bersih yang efektif dan sesuai dengan kondisi kualitas sumber air yang ada. 3.2 Jenis Sistem Pengolahan. Untuk menanggulangi zat - zat pencemar tersebut berdasarkan ulasan kualitas sumber air baku, maka alternatif pengolahannya diperlukan penyaringan kasar (screen), koagulasi, flokulasi, pengendapan (sedimentasi), penyaringan (rapid sand filter) dan yang terakhir ialah desinfeksi. Unit proses dan unit operasi diklasifikasikan sebagai pengolahan secara fisik, kimia atau biologi sesuai dengan prinsip dasarnya. Unit operasi adalah unit pengolahan secara fisik sedangkan unit proses adalah unit pengolahan secara kimia dan biologis.

Yang termasuk dalam unit proses berdasarkan alternatif pengolahannya antara lain: Saringan kasar (coarse screen) Saringan kasar pada umumnya diletakkan pada awal proses untuk menyaring bahan bahan kasar berukuran 6 50 mm. Tipe yg umum digunakan antara lain : 1. Bar rack atau bar screen 2. Coarse woven wire screen 3. Comminutor Pra-sedimentasi Pra-sedimentasi merupakan proses pengendapan grit secara gravitasi sederhana tanpa penambahan bahan kimia koagulan. Kegunaan proses prasedimentasi adalah untuk melindungi peralatan mekanis bergerak dan mencegah akumulasi grit pada jalur transmisi air baku dan proses pengolahan selanjutnya. Bangunan Prasedimentasi ini di maksudkan untuk menangkap benda kasar yang mudah mengendap yang terkandung dalam air baku seperti pasir atau di sebut partikel

diskret.Penggunaan unit Pra-sedimentasi selalu di tempatkan pada awal proses pengelolaan air, sehingga dapat mencapai penurunan kekeruhan. Prasedimentasi merupakan bak pengendap material pasir dan lain-lain yang tidak di saring pada screen, serta merupakan pengolahan fisik yang kedua. Pada umumnya bentuk dari bak Prasedimentasi adalah segi empat dan melingkar. Pada unit ini tidak ada penambahan bahan kimia, dan pengendapan yang di gunakan adalah pengendapan secara gravitasi. Unit prasedimentasi ini direkomendasikan dalamn pengolahan air baku dengan tingkat kekeruhan lebih dari 1000 NTU dengan penghilangan dapat di capai dari 65-80% . Yang di lengkapi dengan sarana pengendali dan pengukuran debit air yang akan di olah di instalasi pengelolah Air (IPA).Efisiensi pemisahan kekeruhan dapat mencapai 40-60%.

Bangunan ini di lengkapi dengan : 1. Pipa Inlet 2. Pipa outlet 3. Pipa pembuang Lumpur. Pertimbangan dasar dalam mendesain bak prasedimentasi adalah: a. Lokasi perletakan bak prasedimentasi Penempatan bak prasedimentasi pada lokasi intake akan memaksimalkan kegunaan bak karena grit tersisihkan lebih awal dan menekan kemungkinan akumulasi grit pada saluran/pipa transmisi air baku. b. Jumlah bak yang dibutuhkan Bak prasedimentasi dibangun dalam bentuk tunggal yang memiliki dua kompartemen atau dua bak terpisah, sehingga bila satu kompartemen dibersihkan, kompartemen yang lain masih dapat beroperasi sehingga supplai air ke instalasi tidak terganggu. c. Bentuk bak prasedimentasi Bentuk bak persegi panjang memiliki kinerja lebih baik dari bentuk bak bujur sangkar karena memiliki kemampuan untuk meredam terjadinya pusaran air yang akan menurunkan efisiensi pengendapan. Perbandingan panjang dan lebar yang dianjurkan adalah 4 : 1. d. Ukuran grit yang disisihkan Partikel yang disisihkan pada unit prasedimentasi berukuran 1,2 -1,5 mm. Operasional dan Pemeliharaan : o Pengontrolan kualitas air baku dilakukan sebelum air ditransmisikan ke unit

instalasi pengolahan dengan membawa sampel air baku ke laboratorium; o Pembersihan sampah dan puing-puing material yang terkumpul pada screen

atau mengapung di permukaan air terutama setelah terjadi hujan dilakukan setiap hari oleh operator intake; o Pengontrolan kinerja pompa air baku secara rutin untuk memelihara

kemampuan pompa dan memperpanjang umur pakai pompa dalam menghisap dan menyalurkan air baku.

Usaha pemeliharaan yang perlu dilakukan pada bak prasedimentasi adalah pengurasan dengan pompa penguras atau secara manual yang dilakukan dalam jangka waktu 24 jam. Pengurasan dilakukan selama periode kebutuhan air minimum, dimana valve penguras diputar dan air baku dibuang selama beberapa menit sampai lumpur yang menumpuk terkuras habis dengan menggunakan pompa penguras lumpur pada masing-masing kompartemen. Koagulasi Koagulasi didefinisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan padatan tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh koagulan. Pengadukan cepat merupakan bagian dari koagulasi. Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah (Kawamura, 1991). Proses koagulasi ini dapat menurunkan derajat warna, bau dan rasa. Partikel suspensi maupun koloidal yang telah berbentuk flok hasil koagulan dapat dipisahkan dari air melalui proses sedimentasi. Tingkat kejernihan yang diperoleh tergantung pada jumlah bahan kimia yang digunakan. Pengendapan dapat menghasilkan effluent yang jernih, bebas dari substansi dalam bentuk suspensi dan koloid. Sekitar 80 90 % total padatan terlarut, 40-70% BOD5, 30-60% COD, dan 80-90% bakteri dapat disisihkan (Joko, 2010). Pemilihan koagulan sangat penting untuk menentukan desain kriteria pengadukan cepat dan untuk proses flokulasi dan sedimentasi agar berjalan efektif. Koagulan yang sering digunakan adalah koagulan garam logam seperti : alumunium sulfat, ferric chloride, dan ferric sulfate. Polimer buatan seperti polydiallyl dimethyl ammonium (PDADMA) dan polimer kation alam seperti chitosan (terbuat dari kulit udang) juga dapat digunakan. Perbedaan antara koagulan logam dengan polimer kation adalah pada reaksi hidrolisnya dengan air. Garam logam mengalami hidrolisis ketika dimasukkan ke dalam air sedangkan polimer tidak (Kawamura, 1991).

Jenis koagulan yang di tambahkan : a) Almunium Sulfat

Rumus Kimia: Al 2(SO4)3. 18 H2O Aluminium Sulfat atau Alum, mudah di dapat di pasaran bebas. Alum berwarna abu-abu kotor berbentuk padat dengan kadar kurang lebih 17 % aluminium slufat. Alum adalah koagulan yang sering di gunakan pada proses pengolahan air minum. Alum di dalam air dapat bereaksi dengan garam. Jika di dalam air tidak terdapat garam alami, maka di perlukan penambahan kapur sehingga dapatlah terjadi reaksi alum. Koagulasi dengan alum berjalan dengan baik pada pH antara 6,5-8,5. b) Natrium Aluminat

Rumus kimia : Na2Al2O4 Koagulan ini harganya mahal, oleh sebab itu tidak umum di gunakan. Di samping sebagai koagulan, natrium aluminat ini dapat menghilangkan korosifitas air. c) Koagulan Besi

Umumnya yang di gunakan dalam proses koagulasi adalah garam FeCL3, FE2(SO4)3 atau campuran dari kedua garam tersebut. Ferric merupakan koagulan oksidator yang sangat baik, yang juga dapat menghilangkan gas H2S, rasa dan bau. Umumnya koagulan ini di gunakan dalam pengolahan air buangan Bentuk pengaduk cepat atau koagulator dapat terdiri atas (Joko, 2010): 1. Tipe hidrolis Dalam pipa, dengan menggunakan kecepatan pengaliran sebagai sumber energi untuk pengadukan.

Stated mixer, merupakan peralatan khusus yang dipasang pada pipa untuk mempercepat proses pengadukan. Prinsip kerja peralatan ini adalah memecah dan memutar aliran sehingga gradient kecepatan menjadi lebih besar.

Terjunan memanfaatkan energi yang terjadi dari tinggi terjunan air

2. Tipe Mekanis Di dalam mencampurkan koagulan dengan air, alat ini menggunakan padel yang digerakkan oleh motor penggerak. Pengaduk cepat tipe mekanis terdiri dari: Impeller Turbin Impeller paddle Impeller propeller Faktor penting dalam perancangan alat pengaduk mekanis adalah kedua parameter pengadukan, yaitu gradient kecepatan (G) dan waktu pengadukan (td). Di bawah ini terdapat tabel yang dapat digunakan dalam pemilihan G dan td : Tabel 3.3. Nilai Gradien Kecepatan dan Waktu Pengadukan Waktu Pengadukan td (detik) 20 30 40 50 Gradien Kecepatan (detik-1) 1000 900 790 700

Sumber : Reynolds, 1999

Flokulasi Secara umum flokulasi disebut juga pengadukan lambat, dimana dalam flokulasi ini berlangsung proses terbentuknya penggumpalan flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentasi. Flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi. Flokulator berjalan dengan kecepatan lambat dengan maksud terjadi pembentukan flok. Kecepatan air dalam bak pengaduk dijaga pada harga 15-30 cm/dt, agar tidak terjadi pengendapan maupun kerusakan flok yang telah terbentuk (Joko, 2010). Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam mendesain proses flokulasi adalah (Joko, 2010):

a. Kualitas air baku b. Proses pengolahan dan hasil yang akan dicapai. c. Kehilangan tekan d. Kondisi tempat e. Biaya f. Fasilitas pengolahan lainnya g. Asesoris lainnya Bentuk dan tipe : Bentuk bak flokulasi di buat dengan multi stage, dimana terdapat minimum 6 tahap (stage) dengan nilai gradien kecepatan menurun dari 70 l/det sampai 20 l/det. Tipe Flokulasi yaitu :

Pengadukan mekanis Bak tersekat Dalam pengaduk ini, air mengalir berubah-ubah. Vertical ke atas dan ke

bawah atau horizontal ke kanan dank e kiri melewati baffle-baffle. Baffle ini di letakan pada jarak antara 60-100 cm dengan kecepatan aliran air direncanakan dapat melalui pada harga antara 15-30 cm/det, periode detensi antara 20-50 menit. Pengendapan (sedimentation) Secara umum proses sedimentasi diartikan sebagai proses pengendapan, dimana akibat adanya gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih besar dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Prinsip yang digunakan adalah menyaring flok-flok yang telah mengendap. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu (Joko, 2010): Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardneses (CaCO3), besi dan mangan. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu: Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardness (CaCO3), besi dan mangan.

Saringan Pasir Cepat (rapid sand filter) Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir.

Filtrasi Filtrasi adalah proses penyaringan partikel secara fisik, kimia, dan biologi untuk memisahkan atau menyaring partikel yang tidak terendapkan di sedimentasi melalui media berpori. Selama proses filtrasi, zat-zat pengotor dalam media penyaring akan menyebabkan terjadinya penyumbatan pada pori-pori media sehingga keholangan tekanan semakin meningkat. Media yang sering digunakan adalah pasir, karena mudah di peroleh dan ekonomis. Selain pasir, media penyaring lainnya dapat digunakan karbon aktif,anthracite, coconut shell dan lain-lain. Filtrasi di perlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar kontaminan seperti bakteri, warna, rasa, bau, dan Fe sehingga di peroleh air yang bersih memenuhi standar kualitas air minum.

Bentuk Bentuk bak penyaring dapat berupa bak persegi atau berbentuk bulat, jumlah bak dihitung dengan rumus n : 12. Bangunan unit sedimentasi terdiri dari 4 bagian (zona) yaitu : 1. 2. 3. 4. Zona aliran masuk Zona pengendapan Zona penampung lumpur Zona aliran keluar

Jenis saringan 1. Saringan Pasir lambat ( Slow Sand Filter) Di desain dengan kecepatan penyaring lambat, namun dapat menyaring zat pengotor hingga diameter yang lebih kecil dibandingkan saringan pasir cepat. Sistem

pencuciannya dengan cara Scraping lapisan atas, namun memakan waktu hingga 1-2 bulan. 2. Saringan Pasir Cepat ( Rapid Sand Filter) Kecepatan penyaringan pasir cepat relative lebih besar, pencuciannya mengguanakan back wash, atau air dialirkan dari bawah media ke arah atas, den memakan waktu 1 sampai 2 hari. Rapid Sand Filter yang digunakan dalam pengolahan air biasanya pada tipe gravitasi ndan umumnya ditempatkan pada kolam dari beton yang terbuka. Desinfeksi Desinfeksi adalah usaha untuk mematikan mikroorganisme yang masih tersisa dalam proses, terutama ditujukan kepada yang phatogen. Terdapat bermacam-macam cara desinfektan: Kimia : - Larutan Kaporit - Gas Chloor - Gas Ozon Fisika : - Gelombang Mikro - Ultraviolet Untuk membunuh mikroorganisme yang bersifat pathogen terkandung di dalam air, misalnya mikroba E. Coli. Bahan desinfeksi tersebut desinfektan dan biasanya desinfektan kimia berupa kaporit, bromin, klorida, gas khlor, gas iod, ozon, dan kalium permenganat. Desinfektan yang sering digunakan adalah kaporit, gas klor, dan sinar ultra. Kemampuan dari desinfektan ini adalah sebagai berikut (Joko, 2007): 1. Menghilangkan bau. 2. Mematikan alga.

3. Mengoksidasi Fe (II) menjadi Fe (III) sehingga konsentrasi di air turun. 4. Mengoksidasi Mn. 5. Mengoksidasi H2S menjadi H2SO4. 6. Mengoksidasi nitrat menjadi nitrit. 7. Mengoksidasi amonia menjadi senyawa amin. 8. Mengoksidasi phenol menjadi senyawa phenol yang tidak berbahaya. 3.2.1 Rencana Sistem Pengolahan Rencana sistem pengolahan untuk kota Rasau Jaya ini harus memperhatikan kondisi mutu air Sungai Citarum. Dilihat dari kondisi mutu air Sungai Citarum yang mempunyai TSS sebessar 95 mg/L dan turbidity sebesar 72 NTU, dapat disimpulkan bahwa air sungai Citarum mempunyai kekeruhan tinggi. Jika tingkat kekeruhan dari air sungai sudah diketahui, maka kita dapat menentukan alternatif pengolahan yang dapat digunakan untuk air sungai tersebut. Untuk menentukan alternatif pengolahan air sungai dapat dilihat pada tebel dibawah ini:

Tabel 3.4 Penentuan Alternatif Pengolahan Air SungaiJENIS AIR URAIAN KEKERUHAN TINGGI KEKERUHAN WARNA > 50 NTU < 25 PtCO KEKERUHAN SEDANG 10-50 NTU < 25 PtCO KEKERUHAN TEMPORER > 50 NTU < 25 PtCO < 6 JAM AIR SUNGAI SUMBER AIR AIR SUNGAI AIR SUNGAI RAWA AIR SUNGAI DI LERENG GUNUNG KAPUR KOAG, FLOK, RSF, DESINFEKSI DANAU ALAM 10-50 NTU < 25 PtCO BERWARNA KESADAHAN TINGGI 10-50 NTU < 25 PtCO < 10 NTU < 10 PtCO JERNIH

WADUK

DI LERENG GUNUNG

MATA AIR

PRASED, KOAG, ALTERNATIF 1 FLOK, SED, RSF, DESINFEKSI PRASED, SSF ALTERNATIF 2

KOAG,FLOK,

KOAG, FLOK,

KAPUR SODA

SED, RSF, DESINFEKSI

SED, RSF, DESINFEKSI PRASED, SSF, DESINFEKSI

SED, RSF, DESINFEKSI FILTER MARMER

PRASED, SSF, ALTERNATIF 3 DESINFEKSI

RSF, DESINFEKSI KEKERUHAN TINGGI IPA TDK OPERASI

ION EXCHANGE

Sumber: Data Primer

3.3

Sistem Pengolahan Berdasarkan tabel diatas, maka direncanakan pembuatan sistem pengolahan

air bersih untuk Kota Venesia dengan skema sebagai berikut:

Air baku

Air BersihCoarse screen Prasedimentasi koagulasi Flokulasi sedimentasi Filtrasi

Desnfeksi

Gambar 3.1 Denah Proses Pengolahan Berdasarkan denah proses pengolahan diatas, dapat disimpulkan bahwa pengolahan dimulai dengan proses screening, setelah itu dilanjutkan dengan proses Prasedimentasi, koagulasi dan flokulasi, setelah terbentuk flok barulah dilakukan proses sedimentasi, proses ini bertujuan untuk mengendapkan flok dan partikel yang terdapat dalam air baku. Apabila partikel dalam air baku sudah mengendap maka dilakukan proses penyaringan (filtrasi), setelah itu barulah dilanjutkan ke proses pemberian bubuk desinfektan yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme dalam air baku yang digunakan untuk pengolahan air minum. Setelah semua proses dilakukan, barulah air dapat didistribusikan kepada konsumen.

BAB IV RANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR 4.1 Prasedimentasi Pra-sedimentasi merupakan proses pengendapan grit secara gravitasi sederhana tanpa penambahan bahan kimia koagulan. Kegunaan proses prasedimentasi adalah untuk melindungi peralatan mekanis bergerak dan mencegah akumulasi grit pada jalur transmisi air baku dan proses pengolahan selanjutnya. Bangunan Prasedimentasi ini di maksudkan untuk menangkap benda kasar yang mudah mengendap yang terkandung dalam air baku seperti pasir atau di sebut partikel

diskret.Penggunaan unit Pra-sedimentasi selalu di tempatkan pada awal proses pengelolaan air, sehingga dapat mencapai penurunan kekeruhan. Prasedimentasi merupakan bak pengendap material pasir dan lain-lain yang tidak di saring pada screen, serta merupakan pengolahan fisik yang kedua. Pada umumnya bentuk dari bak Prasedimentasi adalah segi empat dan melingkar. Pada unit ini tidak ada penambahan bahan kimia, dan pengendapan yang di gunakan adalah pengendapan secara gravitasi. Unit prasedimentasi ini direkomendasikan dalamn pengolahan air baku dengan tingkat kekeruhan lebih dari 1000 NTU dengan penghilangan dapat di capai dari 65-80% . Yang di lengkapi dengan sarana pengendali dan pengukuran debit air yang akan di olah di instalasi pengelolah Air (IPA).Efisiensi pemisahan kekeruhan dapat mencapai 40-60%. Bangunan ini di lengkapi dengan : 1. Pipa Inlet 2. Pipa outlet 3. Pipa pembuang Lumpur.

Pehitungan Bak Pra-sedimentasi : 1. 2. Kriteria Desain Diameter Orifice Surface Loading Waktu Detensi Kemiringan Plate () Jarak antar plate(wp) Tebal plate (tp) Panjang plate(Pp) Lebar plate(lp) NFR NRE Jarak pipa inlet ke zona lumpur Jarak plate ke pipa inlet Jarak gutter ke plate Tinggi plate Kadar lumpur Perencanaan Debit, Q Beban permukaan Kecepatan inlet dan outlet,v Viskositas kinematis, Viskositas Dinamis Kerapatan air Berat jenis air Kerapatan lumpur P:L Tinggi air di v-notch,ho Tebal gutter % removal : 0,035 m3/det : 5,56 x 10-4 m/det : 0,6 m/det : 0,893 x 10-6 m2/det : 0,8900 x 10-3 kg/m : 997 kg/m3 : 9,77 kN/m3 : 2600 kg/m3 :3:1 : 0,03 m : 0,02 m : 65 % : 3 cm : 60-120 m3/m2. Hari : 1-2 jam :45-60 : 25-100 mm : 2,5-5 mm :1000-2500 mm :1000-1200 mm : 10-5 : 500 : 0,2-0,3 m : 1-1,4 m : 0,3-0,4 m : 1-1,2 m : 4-6 %

3.

Slope Kadar lumpur Waktu pengurasan Zona Pengendapan

:2% :3% : 3 hari

Direncanakan 2 buah bak sedimentasi dengan debit tiap bak Q : 0,035 m3/det Luas pengendapan A: : : 62, 96 m2

Dimensi zona dengan perbandingan P : L : 3 : 1 dan H : 2 m A : P x L : 5L x L : 5L2 62,96 m2 : 3L L : 4,6 m P : 5 x 4,6 : 23 m H:2m Cek Waktu tinggal : td : : : : 6045,7 det

: 1.6 jam Kecepatan horizontal partikel VH : : : 3,80.10-3 m/det

Jari-jari hidrolis : R: : : 1,06 m

Cek bilangan reynold N Re : : : 3594,6 > 2000 ( tidak memenuhi )

Cek bilangan froud N Fr : :( )

: 1,05.10-6 > 10-5 ( tidak memenuhi )

Karena NRe dan NFr tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu memodifikasi bak pengendapan dengan membuat sekat-sekat pada arah memanjang. Bak di bagi menjadi 20 jalur dengan perhitungan masing-masing jalurnya adalah sebagai berikut : Q1 : : : 1,75 . 10-3 m3/ det

Dimensi per jalur A1 : L1 : : : : 3,14 m : 0,23 m

P1 : 23 m H1 : 2 m Cek td td : : : : 6045,7 det

: 1.6 jam Kecepatan horizontal partikel VH : : : 3,80.10-3 m/det

Jari-jari hidrolis R: : : 0.108 m

Cek bilangan reynold N Re : : : 460 < 2000 ( ok )

Cek bilangan froud N Fr : :( )

: 1,36.10-5 > 10-5 ( ok )

Cek kecepatan pengendapan Untuk aliran laminar dengan 50 < Re < 1620 CD : Vs : | : : 0,60 |

: | 4. Zona Inlet Dimensi Saluran Inlet Asal : : : 0,05 m2

| : 0,057 m /det > 0,00321 m/det (ok)

Asal : Lsal x Hair 0,05 : 4,6 x Hair Hair : 0,01 m Hsal : Hair + F : 0,01 + 0,3 : 0,31 Psal : 0,5 m 5. Zona Lumpur Konsentrasi Effluen dan Lumpur Cef : (100%-65%) x turbidity : 0,35 x 72 % mg/L : 25,2 mg/L Cs : 65% x turbidity : 0,65 x 72 mg/L : 46.8 mg/L Debit lumpur kering : Ws : Q x Cs x 86400 : 35 L/det x 46,8 mg/ L x 10-6 x 86400 : 141,52 kg/hari Debit lumpur kering : Qds: Debit lumpur Qs: : : 1,6 m3/hari : : 0,05 m3/hari

Volume bak lumpur v : Qs x tc : 1,6 x 3 hari : 4,8 m3 Dimensi ruang lumpur : Ps: : Ls: : : 4,6 m : 1,5 m

V kerucut : 1/3.A.Hs Hs : : 0,41 m

D pembuang : 0,41 m 6. Zona Outlet Lebar gutter(Lg) Q/A: Vo : 1,5 Ho (tinggi air dalam gutter : 5,56 x 10-4 m/det

Jumlah pelimpah menurut rumus huisman(1978)

< 5. 2m. 5,56. 10-4 m/det n > 1,36 rencana jumlah gutter, n : 2 dengan 45 V-notch Debit tiap gutter Qg : : : 0,0175 m3/det x 35,3088 : 0,62 cfs

Debit gutter Qg 0,62 Ho Lg Hg : 2,49 . Lg . Ho3/2 : 2,49 . (1,5 .Ho ) x Ho 3/2 : 0,18 m : 1,5 x 0,18 : 0,27 m : Ho + (20%.Ho) +ho + Freeboard : 0,18 +(0,2 . 0,18) + 0,03 + 0.02 : 0,256 m Pg : . P : . 23 : 11.5 m : 1.36 . ho 5/2 : 1.36 x 0,03 5/2 : 2,12 x 10-4 m3/det Debit tiap V-notch Qw Jumlah V-notch Total jumlah V-notch,n : : : 82, 5 : 90 buah

Gutter mempunyai 2 sisi pelimpah, maka tiap sisi

n :

: 45 buah

Dimensi V-notch Freeboard V-notch,Fw : .ho : 1/2. 0,03 : 0,015 m Lebar muka air V-notch,Lw : 2. ho. Tan 45 : 2. 3. 1 : 0,06 m Lebar pintu V-notch,Lp : 2. (ho + Fw). Tan 45 : 2. ( 3 + 1,5 ). 1 : 9 cm : 0,09 m Jarak antar V-notch Pg 5,85 W : (n x Lp) + (n x w ) : (30 x 0,09 ) + ( 30 x w) : 0,105 m : : 0,525 m

Jarak V-notch ke tepi,w :

Missal : jarak gutter ke tepi : b, maka jarak antar gutter b : 2b Loutlet 4,6 b : 2.Lg + 2.b + 2b : 2. 0,2 + 4b : 0,95 m

jarak antar gutter b : 2. 0,95 m : 1,9 m 7. Saluran pengumpul Fungsinya untuk mengumpulkan air dari gutter sebelum menuju bak koagulasi Asal : Asal : : 0,058 m2

:Lsal x Hair

0,058 : 4,6 x Hair Hair Hsal Psal : 0,01 m : Hair + F : 0,01 + 0,3 : 0.31 m : 0,5 m

4.2 Koagulasi Koagulasi didefinisikan sebagai destabilisasi muatan pada koloid dan padatan tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh koagulan. Pengadukan cepat merupakan bagian dari koagulasi. Tujuan pengadukan cepat adalah untuk mempercepat dan menyeragamkan penyebaran zat kimia melalui air yang diolah (Kawamura, 1991). Proses koagulasi ini dapat menurunkan derajat warna, bau dan rasa. Partikel suspensi maupun koloidal yang telah berbentuk flok hasil koagulan dapat dipisahkan dari air melalui proses sedimentasi. Tingkat kejernihan yang diperoleh tergantung pada jumlah bahan kimia yang digunakan. Pengendapan dapat menghasilkan effluent yang jernih, bebas dari substansi dalam bentuk suspensi dan koloid. Sekitar 80 90 % total padatan terlarut, 40-70% BOD5, 30-60% COD, dan 80-90% bakteri dapat disisihkan (Joko, 2010). Pemilihan koagulan sangat penting untuk menentukan desain kriteria pengadukan cepat dan untuk proses flokulasi dan sedimentasi agar berjalan efektif. Koagulan yang sering digunakan adalah koagulan garam logam seperti : alumunium sulfat, ferric chloride, dan ferric sulfate. Polimer buatan seperti polydiallyl dimethyl ammonium (PDADMA) dan polimer kation alam seperti chitosan (terbuat dari kulit udang) juga dapat digunakan. Perbedaan antara koagulan logam dengan polimer kation adalah pada reaksi hidrolisnya dengan air. Garam logam mengalami hidrolisis ketika dimasukkan ke dalam air sedangkan polimer tidak (Kawamura, 1991). Bentuk pengaduk cepat atau koagulator dapat terdiri atas (Joko, 2010): Tipe hidrolis Dalam pipa, dengan menggunakan kecepatan pengaliran sebagai sumber energi untuk pengadukan. Stated mixer, merupakan peralatan khusus yang dipasang pada pipa untuk mempercepat proses pengadukan. Prinsip kerja peralatan ini

adalah memecah dan memutar aliran sehingga gradient kecepatan menjadi lebih besar. Terjunan memanfaatkan energi yang terjadi dari tinggi terjunan air

Tipe Mekanis Di dalam mencampurkan koagulan dengan air, alat ini menggunakan padel yang digerakkan oleh motor penggerak. Pengaduk cepat tipe mekanis terdiri dari: Impeller Turbin Impeller paddle Impeller propeller

Faktor penting dalam perancangan alat pengaduk mekanis adalah kedua parameter pengadukan, yaitu gradient kecepatan (G) dan waktu pengadukan (td). Di bawah ini terdapat tabel yang dapat digunakan dalam pemilihan G dan td : Tabel 4.1. Nilai Gradien Kecepatan dan Waktu Pengadukan Waktu Pengadukan td (detik) 20 30 40 50 Gradien Kecepatan (detik-1) 1000 900 790 700 Sumber : Reynolds, 1996

Untuk menghitung volume bak pengaduk dan tenaga yang diperlukan untuk pengadukan digunakan rumus sebagai berikut : Volume bak pengaduk (Joko, 2010) V : Q x td Dimana : V :Volume bak (m3) Q : Debit air (m3/detik) td : Waktu detensi (detik) Tenaga pengaduk yang diperlukan (Kawamura, 1991)

Sehingga : P : G2 x x V dimana : P G V : Power Input (Watt) : Gradien (det-1) : Viskositas/ kekentalan air (Kg/m.det) : Volume bak (m3)

Dalam perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih Kota Venesia, akan dibangun satu buah unit bak koagulasi dengan debit rencana (Q) sebesar 0,035 m3/detik. Bak koagulasi berbentuk silinder dengan pengadukan secara mekanis yang menggunakan paddle impeller, dimana masing-masing impeller mempunyai 2 blade.

Berikut ini kriteria desain lain yang akan digunakan : blade. 1. 2. Kriteria Desain Nre Waktu detensi,td Gradien kecepatan G x td Perencanaan Bentuk bak silinder td G w S CD K Tinggi bak Efisiensi motor, :60 detik : 700/dt :997 kg/m3 (25oC) :2600 kg/m3 :0,89 x 10-3 kg/m.dt :0,893 x 10-6 m2/dt :1,8 :0,25 :1,5 x diameter bak : 60 : > 1000 : 1-3 menit : 250- 1000 det : 104-106 Dibuat 1 unit bak dengan debit (Q) : 0,035 m3/detik Pengadukan dengan paddle impeller, masing-masing impeller mempunyai 2

3. -

Perhitungan untuk unit koagulasi : Dimensi bak Volume bak (V) :Q x td : 0,035 x 60 : 2,1 m3 Volume bak (V) : A x H 1,44 1,44 D2 D H : . x D x 1,5.D : 1,175 D2 : : 1,11 m :1,5 x 1,11 :1,665 m Daya yang di butuhkan : P : G2 x x V : (1000)2 x (0,89 x 10-3) x 2,1 : 1869 Watt P : 1869/ 0,6 : 3115 kg.m/dt

Dimensi blade

Lebar, b : 0,3 m Panjang : 60%. D : 0,6 x 1,11 : 0,666 m Jari-jari :0,666/2 :0,333 m

Putaran motor untuk multiple blade P : CD x x 1,44.10-4 x (1-k)3 x n3 x b x r4

n n 4. A A 0,058 D 5. A A 0,058 D 6. -

:| : 158,3 RPM 159 RPM Zona Inlet

|

Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak prasedimentasi Diameter pipa : Q/v : 0.035 / 0,6 : 0,058 m2 : . x D2 : . x D2 : 0,35 m : 350 mm Zona Outlet Diameter pipa : Q/v : 0.035 / 0,6 : 0,058 m2 : . x D2 : . x D2 : 0,35 m : 350 mm Bak pembubuh koagulan kriteria yang di pilih untuk koagulan : aluminum sulfat kadar koagulan alum masa jenis () konsentrasi larutan alum : 17% : 134 gr/100 ml ( 1,34 kg/L) :5%

dosis alum maksimum (Cai) : 40 % jumlah bak koagulan waktu pencampuran(tc) : 1 bak : 8 jam

-

perhitungan : kebutuhan alum : : : 8235,3 mg/det : 711,53 kg/hari Debit koagulan(Q) : : : 530,99 L/ hari : 22,13 L/jam

Volume alum yang di butuhkan selama pencampuran (vol) : Val : Q x tc : 22,13 x 8 : 177,04 L Vol larutan (Vlar) Dimensi bak pembubuh : x 177,04 : 3548 L : 3,6 m3

:P:2m : L : 1,5 m : H : 1,2 m

Sistem pembubuhan koagulan Dilakukan dengan menggunakan pompa pembubuh koagulan yaitu dengan menggunakan pompa pembubuh ( dozing pump). Dozing pump menyedot koagulan pada bak koagulan di ruang pembubuh kemudian mengeinjekannya ke pipa masuk ke unit koagulasi Debit koagulan( Q) : 22,13 L/jam : 368,83 ml/menit

Dalam perencanaan ini akan digunakan aluminium sulfat Al2(SO4)2 atau tawas. Tawas ini dipilih karena efektif sebagai pembentuk flok, mudah didapat di pasaran, murah, dan mudah larut dalam air secara sempurna. 4.3 Flokulasi Secara umum flokulasi disebut juga pengadukan lambat, dimana dalam flokulasi ini berlangsung proses terbentuknya penggumpalan flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentasi. Flokulasi dilakukan setelah proses koagulasi. Flokulator berjalan dengan kecepatan lambat dengan maksud terjadi pembentukan flok. Kecepatan air dalam bak pengaduk dijaga pada harga 15-30 cm/dt, agar tidak terjadi pengendapan maupun kerusakan flok yang telah terbentuk (Joko, 2010). Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam mendesain proses flokulasi adalah (Joko, 2010): a. Kualitas air baku b. Proses pengolahan dan hasil yang akan dicapai. c. Kehilangan tekan d. Kondisi tempat e. Biaya f. Fasilitas pengolahan lainnya g. Asesoris lainnya 1. Kriteria desain untuk bak flokulasi adalah sebagai berikut (Joko, 2010): - Kondisi aliran, NRe - Gradien kecepatan, G : > 10000 : 20 70 /dt

- Waktu detensi, td -G x td

: 10 20 menit : 10000 100000

2.

Beberapa perencanaan untuk bak flokulasi adalah sebagai berikut: - Pengadukan dengan paddle impeller, masing-masing impeller mempunyai 2 blade Kedalaman kompartemen, H : 2,5 m Lebar blade, b : 1,5 m Perincian tiap tahap :

Tahap 1 G : 70/dt, td : 4 menit Tahap 2 G : 50/dt, td :4 menit Tahap 3 G : 30/dt, td : 4 menit w w s CD K motor : 997 kg/m3 (25oC) : 9,77 kn/m3 : 2600 kg/m3 : 0,89 x 10-3 kg/m.dt : 0,893 x 10-6 m2dt : 1,8 : 0,25 : 75%

3. -

Perhitungan : Dimensi tiap kompartemen V : Q x td : A x H A : :2

: 3,36 m2

3,36 : 0,785 D2 D : 2,06 m H : 2,5 m Daya pengadukan P : x V x G2 Daya motor Pmotor : P /

-

Tabel 4.5 Perhitungan Bak Flokulasi URAIAN G Td SATUAN L/detik menit detik V H A D Jari - jari ro r1 B P Pmotor N m m m kg.m/detik kg.m/detik RPM 0,8 1 1,5 36,632 48,84 12,7 0,8 1 1,5 18,69 24,38 10,07 0,8 1 1,5 6,73 8,97 7,22 m3 m m2 m TAHAP 1 70 4 240 8,4 2,5 3,36 2,06 TAHAP 2 50 4 240 8,4 2,5 3,36 2,06 TAHAP 3 30 4 240 8,4 2,5 3,36 2,06

4. -

Zona Inlet Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak koagulasi. Diameter pipa

5. -

Zona Outlet Ketinggian minimal adalah setinggi pipa dari bak koagulasi. Diameter pipa

4.4

Sedimentasi Secara umum proses sedimentasi diartikan sebagai proses pengendapan,

dimana akibat adanya gaya gravitasi, partikel yang mempunyai berat jenis lebih besar dari berat jenis air akan mengendap ke bawah dan yang lebih kecil berat jenisnya akan mengapung. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Prinsip yang digunakan adalah menyaring flok-flok yang telah mengendap. Kecepatan pengendapan partikel akan bertambah sesuai dengan pertambahan ukuran partikel dan berat jenisnya. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu (Joko, 2010): Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardneses (CaCO3), besi dan mangan. Fungsi dari bangunan sedimentasi (pengendapan) adalah untuk menyingkirkan beberapa macam partikel yang terkandung di dalam air yaitu: Partikel terendapkan Partikel yang sudah terkoagulasi seperti kekeruhan dan warna Hasil endapan dari proses presipitasi seperti hardness (CaCO3), besi dan mangan.

1. -

Kriteria Desain Q : 35 L/det : 0,035 m3/det : 126 m3/jam g Td Loading rate H Luas penampang bak As : : : 63 m2 :1:5 : 3,5 m : 18 m : 3,2 m : 201,6 m3 : 1,6 jam : 0,003125 m/det :1,13 m : 8.80 . 10-7 < 10-5 (tidak memenuhi) : 4408,5 > 500 ( tidak sesuai) : 0,789 m2/det : 9,81 kg/m3 : 8,01 E-07 m/det2 : 1-2 jam : 2 mm/jam : 0.56 (l/det)/m2 : 3,2

2.

Panjang : Lebar Lebar Panjang Kedalaman (H) Vol : (B.L.H) Td Vhor R(BH/B+2H) Cek Fr(V2/gR) Cek Re (VR/v)

Karena kriteria bilangan fraude dan reynoldnya tidak memenuhi maka bak perlu di beri sekat secara memanjang sehingga lebar bak di bagi 20 m dengan lebar masing-masing 0,22 m. Jumlah bak : 20 buah

Luas permukaan per bagian bak : Q per-bak As : 1,75 l/det : 3,2 m2

-

Panjang : 3 x L Lebar (B) Panjang (L) Kedalaman(H) Vol Td V hor R Cek Fr Cek Re : 0,17 m : 18 m : 3,2 m : 10,37 m3 : 1,6 jam : 0,00303 m/det : 0,087 m : 1,07 . 10-5 > 10-5 (OK) : 330 < 500 (OK)

Maka bentuk bak yang baik untuk pengendapan adalah sebagai berikut : Panjang Lebar Kedalaman Jumlah jalur Sekat antar jarak : 18 m : 3,5 m : 3,2 m : 20 buah : 0,22 m

4.5 Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk menyaring flok flok halus yang masih lolos dari sub unit sedimentasi media penyaringan menggunakan pasir silika dengan media tunggal atau ganda.. Proses tersebut mempergunakan prinsip pembersihan alami dari tanah. Filtrasi diperlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar kontaminan seperti bakteri, warna, rasa, bau, dan Fe sehingga diperoleh air yang bersih dan memenuhi standar kualitas air minum. Filter dibedakan menjadi dua macam saringan yaitu saringan pasir lambat dan saringan pasir cepat. Dalam perencanaan ini akan menggunakan saringan pasir lambat karena kecepatan penyaringan lambat dapat menyaring zat pengotor hingga diameter yang lebih kecil dibandingkan dengan saringan pasir cepat (Joko, 2010).Jumlah minimum dari filter untuk perencanaan pengolahan kecil kurang dari 90 L/detik adalah dua. Jika kapasitas perencanaan melebihi 90 L/detik, jumlah minimum filter menjadi empat. Jumlah filter yang diperlukan dihitung dari persamaan (Kawamura, 1991):

dimana : N : Jumlah filter Q : Debit maksimum rencana, m3/detik

1. -

Kriteria Desain Kecepatan filtrasi (f) : 8 - 12 m/jam

Tebal media pasir (Lp) : 60 - 80 cm Tebal media kerikil (Lk) : 10 - 30 cm Waktu backwash (tbw) Diameter media (m) Ekspansi backwash An orifice (Aor) : A A lateral (Al) : Aor A manifold (Am) : Al : 5 - 15 menit Tinggi air diatas media : 0,9 - 1,2 m : 0,6 - 1,2 mm : 30 - 50% : (0,0015 - 0,005) : 1 : (2 - 4) :1 : (1,5 - 3) :1

-

Jarak orifice (Wor) Porositas Diameter orifice (o)

: 6 - 20 cm : 0,36 - 0,45 : 0,6 - 2 cm :15 - 25 m/jam

Kecepatan backwash (bw) Surface loading

: 7 - 12 jam

2. Perencanaan v.f Dor Aor Wlat V bw : 10 m/jam : 2,78 x 10-3 m/det : 0,5 inci : 1,27 cm : 0,0025 x A : 20 m/jam : 20 m/jam

Tebal Lapisan pasir,Lp : 70 cm : 0,7 m Tebal lapisan kerikil,Lk : 30 cm : 0,3 m Diameter pasir,Dp Diameter kerikil,Dk Porositas awal, Po V NRe pasir < 5 NRe kerikil > 5 pasir A lat A man T bw : 0,82 (bulat) : 2 x Aor : 1,5 x Aor : 10 menit : 600 det : 0,6 mm : 6 x 10-4 m : 3 mm : 3 x 10 -3 m : 0,4 : 0,893 x 10 -6 m2/det

% ekspansi kerikil akibat vbw : 10%

3. -

Perhitungan Jumlah bak N : 12. Q 0,5 : 12 x (0,035)0,5 : 2,24 3 Ditambah 1 bak cadangan, sehingga jumlah bak yang beroperasi 4 buah Dimensi bak Debit tiap filter, Qf : Luas tiap unit filter, Af : Jika P : L Af 5,22 L P: 2L H : 1 : 2, maka : 2. L2 : 2. L2 : 1,6 m : 3,2 m :3m : 0,0116 m3/det : 5,22 m2

Sistem Underdrain Orifice Luas bukaan, Aor: ..D2 : . 3,14. (0,0127 m)2 : 1,27 x 10-4 m2 Jumlah lubang tiap filter, n : : : 103 Lubang

- Lateral Luas bukaan, Alat : 2 x Aor x n : 2 x 1,27.10-4 x 103 : 0,026 m2

- Manifold Luas total, A man : 1,5 x A lat : 1,5 x 0,026 m2 : 0,039 m2 Diameter, D man : : : 0,22 m

P man : P bak : 3,2 m - Jumlah pipa lateral, n : Jumlah pipa lateral tiap sisi : Panjang pipa lateral tiap sisi : P lat : Diameter pipa lateral : : : 0,49 m x2: x 2 : 32 buah

: 16 buah

D lat :

:

: 0,032 m

4.

Sistem Inlet Inlet masing-masing unit filtrasi dilengkapi dengan sebuah valve yang berfungsi sebagai pembuka dan penutup saluran air saat akan filtrasi dan pencucian (backwash). Inlet berupa pipa Debit tiap saluran, Q1 : Kecepatan dalam saluran 0,3 m/det. Dimensi pipa : A: : 0,038 m2 : 0,0116 m3/det

A : .. D2 D : 0,22 m

5. -

Back Wash Pasir Kecepatan back wash, v bw : 6 x vf : 4 x 2,78. 10-3 : 0,017 m/det - Porositas saat ekspansi Pe : x x

Pe : - Persentasi ekspansi % ekspansi : - Tinggi ekspansi % ekspansi : 0,7142 : x100

x

x

x 100 :

x 100 : 71,42 %

Le : 1,2 m - Kerikil - Tinggi ekspansi % eks 0,10 Le : : : 0,33 m x 100

- Porositas saat ekspansi : : Pe : 0,45

Debit back wash, Qbw

: v bw x A bak : 0,017 m/det x 2,88 m2 : 0,088 m3/det

Volume back wash, Vbw : Qbw x tbw : 0,088 x 600 : 52,8 m3

-

Saluran Penampung Air Pencuci Air bekas cucian yang berada di atas media penyalur dialirkan ke gullet melalui gutter dan selanjutnya keluar melalui pipa pembuangan. Dasar saluran gutter harus diletakkan di atas ekspansi maksimum pada saat pencucian. Hal ini dilakukan agar pasir pada media penyaring tidak ikut terbawa pada saat pencucian.

-

Debit pencucian, Q : Saluran gutter : Panjang gutter, Pg Lebar gutter, Lg : 3,66 m : 0,5 m

x 5,22 m2 : 0,029 m3/det

Kedalaman air disaluran gutter : Hg ; : : 0,12 m

Air sisa pencucian dari gutter akan masuk ke dalam gullet dengan : Lebar saluran, Lbuang : 0,2 m Debit yang akan ditampung, Q buang : 0,029 m3/det. Hbuang : : : 0, 22 m

6.

Sistem outlet Air yang telah disaring akan dialirkan melalui pipa outlet yang bersambungan dengan pipa manifold, menuju ke reservoir. Diameter pipa outlet sama dengan diameter pipa manifold. Kehilangan Tekanan Head loss pada media yang masih bersih Pasir Cek bilangan Reynold :

:

: 1,53 < 5 (OK)

Koefisien drag Head loss

-

Kerikil

: 0,002 m

-

Head loss total media : 0,972 m

a. Head loss sistem underdrain Orifice Debit tiap filter Debit orifice, Qor Kecepatan orifice Head loss, - Lateral m3/dt m/dt : 0,0116 m3/dt : : : m/dt m3/dt

-

Manifold

:

-

Head loss total underdrain

: 0,07 m Head loss total awal

: 1m Head loss media pada saat back wash - Pasir

: 0,6 m - Kerikil

m

: 0,061 m

-

Head loss sistem underdrain pada saat back wash

- Orifice

- Lateral

- Manifold

-

Head loss media pada saat back wash

7. -

Pompa Back Wash Head loss pada pompa

- Daya pompa

4.6 -

Desinfeksi Unit pembubuh desinfektan Chlor Dosis chlor Sisa chlor Daya pengikat chlor Kadar chlor dalam kaporit Q : 0,75 ppm : 0,50 ppm : 0,25 ppm : 60 % : 35 liter/detik

Pembubuhan dilakukan tiap : 8 jam

Konsentrasi Kadar chlor : 60% x 0,75

: 2% : 1,25 ppm

-

Keperluan kaporit : 35 x 1,25 : 43,75 mg/det : 3,78 kg/hari Debit desinfektan (Q) :

Q: : 1181,25L/hari : 50 L/jamVolume chlor yang dibutuhkan selama pencampuran (Vc) Vol : Q x tc : 50 x8 : 400 L Vol Larutan dalam 2 % Vol lar : P : 4 m; L : 3,2m dan H : 1,5 m Sistem Pembubuhan Desinfektan : m3

:

BAB V RANCANGAN FASILITAS PENUNJANG

5. 1

Fasilitas Fasilitas Penunjang Yang Diperlukan Fasilitas penunjang dalam instalasi pengolahan air (IPA) merupakan hal sangat penting. Adapaun fasilitas penunjang yang harus ada dalam bangunan instalasi pengolahan air adalah sebagai berikut: 1. Laboratorium Laboratorium diperlukan dalam pengolahan air minum. Laboratorium berfungsi sebagai tempat pengujian terhadap air baku dan air minum yuang sudah diolah. Letak bangunan laboratorium sebaiknya dibangun didekat proses pengolahan air minum (IPA) sehingga jarak untuk membawa sampel tidak jauh. 2. Kantor Kantor merupakan fasilitas yang memiliki fungsi sebagai tempat pngaduan jika terdapat masalah dalam distribusi air, seperti kebocoran. Selain itu juga kantor berfungsi sebagai tempat administrasi dan penyimpan data-data / dokumen penting. 3. Pos jaga Merupakan bangunan yang diperlukan untuk memantau dan menjaga keamanan disekitar daerah produksi air. Sehingga mengurangi kemungkinan kehilangan baranbarang yang tidak diinginkan. 4. Ruang pembubuh Merupakan fasilitas bangunan yang memiliki fungsi sebagai tempat pembubuhan bahan kimia sebelum dialirkan ke dalam bak pengolahan. Di ruang pembubuh inilah

koagulan yang akan digunakan dicampurkan terlebih dahulu dengan air dengan perbandingan yang telah ditentukan sebelumnya. 5. Ruang pompa & genset Merupakan bangunan yang diperlukan untuk menyimpan pompa dan genset agar pompa terlindungi dari hujan dan panas sehingga tidak cepat rusak. Pompa berfungsi untuk membantu tekanan air agar dapat mengalir dengan baik. 6. Gudang Merupakan bangunan yang diperlukan untuk menyimpan barang-barang yang diperlukan dalam suatu instalasi pengolahan air bersih. 7. Ruang penyimpanan bahan kimia Merupakan bangunan fasilitas penunjang yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang diperlukan dalam pengolahan air bersih.

Gambar 5.1 Skema Rancangan Fasilitas Penunjang

BAB VI PERKIRAAN ANGGARAN BIAYA

6.1

Anggaran Biaya Koagulan Jenis koagulan yang akan digunakan dalam pengolahan air minum ini adalah

Aluminium Sulfat Al2(SO4)3.18 H2O. Dosis yang digunakan untuk pengolahan air minum sebesar 8,23 mg/L. Debit air baku yang akan diolah sebesar L/hari. Sehingga dalam sehari, total koagulan yang akan digunakan sebesar: 8,23 mg/L x 3.024.000L/hari = 24.887.520 mg/hari = 24,8 kg/hari. Harga 1 kg Aluminium Sulfat Al2(SO4)3.18 H2O = Rp. 10.000,Jadi total biaya yang diperlukan untuk penggunaan Aluminium Sulfat sebesar: Rp. 10.000,- x 24,8 kg/hari = Rp. 248000,- /hari.

6.2

Anggaran Biaya Desinfektan Jenis desinfektan yang akan digunakan dalam pengolahan air minum ini

adalah kaporit dan gas klor. Dosis chlor yang akan digunakan untuk pengolahan air minum sebesar 3,78 kg/hari. Sehingga dalam sehari, total dosis chlor yang akan digunakan sebesar: 3,78 mg/L x 3.024.000 L/hari = 11.430.720 mg/hari = 11,43 kg/hari. Harga 1 kg chlor = Rp. 15.000,00 Jadi total biaya yang diperlukan untuk penggunaan Desinfektan adalah sebesar (Rp. 15.000,00 x 11,43) = Rp. 171.450,00/hari

6.3

Pompa Jenis Pompa yang digunakan yaitu pompa dengan merk Victoria dengan

kapasitas flowrate sebesar 2400 liter/ menit dengan harga Rp. 80.000.000,00. Pompa digunakan sebanyak 1 buah untuk keseluruhan unit pengolahan, jadi total biaya yang dikeluarkan untuk pompa adalah sebesar Rp. 80.000.000,00,-.

6.4

Total Biaya Total Biaya yang dikeluarkan pada proses pengolahan bangunan air minum

yaitu sebesar : a. Biaya koagulan b. Biaya desinfektan c. Pompa = = = Rp. Rp. 248.000,00,-/hari 171.450,00,-/hari

Rp. 80.000.000,00,-

=

Rp. 80.419..450,00,-/hari

BAB VIII PETA DAN GAMBAR RANCANGAN

Pada bab ini terdapat gambar peta Kota Venesia dan beberapa gambar rancangan bangunan pengolahan air minum yang terdiri dari gambar prasedimenmtasi, bak koagulasi, bak flokulasi, bak sedimentasi, bak filtrasi, dan bak pembubuh desinfektan. Berikut ini merupakan gambar rancangan bangunan pengolahan air minum Kota Venesia: