pedoman prototipe pengelolaan air bersih di puskesmas
TRANSCRIPT
PEDOMAN PROTOTIPE PENGELOLAAN
AIR BERSIH DI PUSKESMAS
DIREKTORAT FASILITAS PELAYANAN KESEHATAN
DIREKTORAT JENDERAL PELAYANAN KESEHATAN
KEMENETERIAN KESEHATAN RI
2019
i
KATA PENGANTAR
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI ii DAFTAR GAMBAR 2D iv DAFTAR TABEL vii 1 PENGOLAHAN AIR BERSIH UNTUK MENGHILANGKAN ZAT BESI DAN
MANGAN 1
1.1 Konsep Desain Penghilangan Zat Besi dan Mangan Di dalam Air 1 1.2 Konsep Desain Proses Pengolahan Yang digunakan 3 1.2.1 Oksidasi Zat Besi dan Mangan Dengan Khlorin 4 1.2.2 Penyaringan Dengan Filter Pasir Silika 5 1.2.3 Penyaringan dengam Filter Mangan Zeolit (Manganese Greensand) 9 1.2.4 Penyaringan Dengan Filter Karbon Aktif 12 1.2.5 Penyaringan Dengan Filter Cartridge atau Filter Kantong 15 1.3 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Bersih Di Puskesmas Dari Air
Baku Yang Mengandung Zat Besi Dan Mangan 17
1.3.1 Proses Pengolahan 17 1.3.2 Spesifikasi Teknis Peralatan 17 1.3.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Unit Pengolahan
Air Untuk Menghilangkan Zat besi Dan Mangan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
25
1.3.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Zat besi Dan Mangan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
29
1.4 Operasional Dan Perawatan 34 1.4.1 Penyiapan Larutan Khor Untuk Disinfeksi 34 1.4.2 Pengoperasian Alat 34 1.4.3 Perawatan Alat 36 2 PENGOLAHAN AIR BERSIH DI PUSKESMAS DARI AIR BAKU YANG
MENGANDUNG KESADAHAN 37
2.1 Kesadahan 37 2.2 Resin Penukar Ion 39 2.3 Cara Kerja Resin Penukar Ion 40 2.4 Konsep Desain Penghilangan Kesadahan Atau Pelunakan Air (Water
Softening) 41
2.5 Reaksi Pertukaran Ion 43 2.6 Konsep Desain Penghilangan Kesadahan (Pelunakan) Dengan Sistem
Unggun Tetap (Fixed Bed) 44
2.7 Proses Regenerasi Resin 45 2.8 Regenerasi Aliran Searah (cocurrent) 47 2.9 Regenerasi Aliran Berlawanan (Counter Cocurrent) 48 2.10 Kapasitas Pertukaran Ion Dan Tingkat Regenerasi Resin 49 2.11 Perhitungan Filter Penukar Ion Positip Untuk Menghilangkan
Kesadahan 49
iii
2.12 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Bersih Untuk Menghilangkan Kesadahan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
52
2.12.1 Proses Pengolahan 52 2.12.2 Spesifikasi Teknis Peralatan Kapasitas 1,5 m3 per Jam 52 2.12.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Unit Pengolahan
Air Untuk Menghilangkan Kesadahan Kapasitas 1,5 m3 per Jam 61
2.12.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
64
3 PENGOLAHAN AIR GAMBUT DI PUSKESMAS 69 3.1 Konsep Desain Pengolahan Dengan Proses Koagulasi-Flokulasi-
Sedimentasi dan Filtrasi 69
3.1.1 Koagulasi Dan Flokulasi 70 3.1.2 Bahan Koagulan 71 3.1.3 Pengendapan 73 3.1.4 Penyaringan (Filtrasi) 73 3.1.5 Desinfeksi 74 3.2 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu Menjadi Air
Bersih Kapasitas 1,5 m3 per Jam 74
3.2.1 Proses Pengolahan 74 3.2.2 Spesifikasi Teknis Peralatan Pengolahan Air Gambut Kontinyu
Menjadi Air Bersih Kapasitas 1,5 m3 per Jam 76
3.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Pengolahan Air Gambut Menjadi Air Bersih Kapasitas 1,5 m3 per Jam
86
3.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Pengolahan Air Gambut Menjadi Air Bersih Kapasitas 1,5 m3 per Jam
90
4 PENGOLAHAN AIR ASIN MENJADI AIR TAWAR DENGAN PROSES REVERSE OSMOSIS (RO)
94
4.1 Konsep Desain Osmosis Balik 94 4.2 Proses Pengolahan Air Payau Menjadi Air Minum 95 4.3 Fungsi Dan Cara Kerja Peralatan 97 4.4 Spesifikasi Teknis Peralatan Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air
Tawar Kapasitas 10 m3 per Hari 100
4.5 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air Tawar Kapasitas 10 m3 per Hari
109
4.6 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air Tawar Kapasitas 10 m3 per Hari
114
119 TIM PENYUSUN
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram Proses Pengolahan Air Bersih Menggunakan Proses Penyaringan Dengan Filter Pasir, Filter Karbon Aktif, Filter Mangan Zeolit dan Bag Filter Ukuran Pori 10 Mikron.
4
Gambar 2 Pasir Silika 5 Gambar 3 Posisi Strainer Dan Ketinggian Lapisan Media Di Dalam Filter
Pasir. 7
Gambar 4 Bentuk Filter Pasir Silika 7 Gambar 5 Cara Penyaringan, Pencucian, Dan Pembilalasan Filter 8
Gambar 6 Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Pencucian Balik (Backwash)
8
Gambar 7 Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Proses Pembilasan. 9 Gambar 8 Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Proses Penyaringan 9 Gambar 9 Contoh Produk mangan Zeolit Yang Banyak Dijual Dipasaran
(Greensand Plus). 11
Gambar 10 Susunan Media Di Dalam Filter Mangan Zeolit. 12 Gambar 11 Salah Satu Produk Karbon Aktif Yang Banyakk Digunakan Untuk
Penyaringan Air 13
Gambar 12 Posisi Strainer Dan Ketinggian Lapisan Media Di Dalam Filter Karbon Aktif
14
Gambar 13 Filter Pasir Silika Filter Mangan Zeolit, Dan Filter karbon Aktif. 15 Gambar 14 Bag Filter Untuk Penyaringan Air 16 Gambar 15 Unit Pengolahan Air Bersih Untuk Puskesmas Menggunakan Air
Baku Air Tanah 16
Gambar 16 Diagram Unit pengolahan Air Untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan Untuk Penyediaan Air bersih Di PUSKESMAS
17
Gambar 17 Pompa Air Baku 18 Gambar 18 Bak Penampung Air Baku 18 Gambar 19 Contoh Pompa Dosing Khlorin 19 Gambar 20 Tangki Khlorin 20 Gambar 21 Contoh Pompa Umpan Filter. 20 Gambar 22 Tangki Reaktor Oksidasi 21 Gambar 23 Cartridge Filter 23 Gambar 24 Bak Penampung Air Bersih 23 Gambar 25 Panel Kontrol Kelistrikan 24 Gambar 26 Contoh Peralatan Pengolahan Air Bersih dari Air Baku Yang
Mengandung Zat Besi dan Mangan 25
Gambar 27 Visualisasi Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Zat besi Dan Mangan (3D).
33
Gambar 28 Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Pasir Silika. 35 Gambar 29 Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Mangan Zeolit 35 Gambar 30 Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Karbon Aktif. 36 Gambar 31 Posisi Valve Pada Saat Operasi Penyaringan (Service) 36 Gambar 32 Ilustrasi Mekanisme Pertukaran Ion Positif (Kation) Di Dalam
Resin Penukar 42
v
Gambar 33 Skema Proses Penghilangan Kesadahan Dengan Cara Pertukaran Ion Dengan Sistem Unggun Tetap (Fixed Bed)
46
Gambar 34 Resin Penukar Ion Cation 46 Gambar 35 Proses Regenerasi Dengan Aliran Searah 47 Gambar 36 Proses Regenerasi Dengan Aliran Berlawanan. 48 Gambar 37 Diagram Proses Pengolahan Penghilangan Kesadahan Dengan
Filter Penukar Ion. 51
Gambar 38 Salah satu contoh unit filter penukar ion untuk menghilangkan kesadahan yang telah terpasang
51
Gambar 39 Diagram Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan di PUSKESMAS
52
Gambar 40 Pompa Air Baku 53 Gambar 41 Pompa Garam 53 Gambar 42 Tangki Larutan Garam 54 Gambar 43 Filter Penukar Ion 55 Gambar 44 Filter Multi media (Garvel, Pasir Silika dan Mangan Zeolit) 56 Gambar 45 Filter Karbon Aktif 57 Gambar 46 Contoh Pompa Dosing Khlorin 57 Gambar 47 Tangki Khorin 58 Gambar 48 Filter Multi Cartridge 58 Gambar 49 Tangki Penampung Air Bersih 5100 Liter 59 Gambar 50 Panel Kontrol Kelistrikan 60 Gambar 51 Visualisasi Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan
Kesadahan (3D) 67
Gambar 52 Contoh Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan 68 Gambar 53 Urutan Proses Pengolahan Air Gambaut Atau Air Permukaan
Dengan Proses Koagulasi-Flokukasi, Sedimentasi dan Filtrasi. 69
Gambar 54 Mekanisme kuoagulasi dengan adsorpsi dan netralisasi muatan 71 Gambar 55 Diagram Proses Pengolahan Air Gambut Kontinyu Kombinasi
Proses Koagulasi- Flokulasi dan Proses injeksi Kalium Permanganat - Filtrasi dengan Mangan Zeolit
75
Gambar 56 Desain Konstruksi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi (3D) 80 Gambar 57 Visualisasi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi (3D) 81 Gambar 58 Visualisasi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi (3D)-
Transparan 82
Gambar 59 Contoh Bak Clarifier (Koagulasi-Flokulasi Dan Sedimentasi) Terpasang
83
Gambar 60 Visualisasi Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu (3D).
84
Gambar 61 Visualisasi Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu (Transparan 3D).
85
Gambar 62 Prinsip Dasar Proses Osmosis Balik (Reverse Osmosis). 94 Gambar 63 Diagram Proses Pengolahah Air Payau Menjadi Air Siap Minum
Dengan Proses Reverse Osmosis. 96
Gambar 64 Tangki Larutan Kalium Permanganat, pompa Dosing dan Tangki Reaktor Oksidasi Fe dan Mn.
104
Gambar 65 Tangki Larutan Kalium Permanganat dan Pompa Gosing 105
vi
Gambar 66 Filter Pasir, Filter Mangan Zeolit , Filter Karbon Aktif, Filter Kantong (Bag Filter) dan Filter Cartridge.
105
Gambar 67 Bag Filter ukuran 10 Mikron 106 Gambar 68 Unit Osmosis Balik (Reverse Osmosis, RO) Kapasitas 10 m3 Per
Hari 106
Gambar 69 Pompa Tekanan Tinggi 107 Gambar 70 Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air Tawar Dengan Proses
Reverse Osmosis (RO) Kapasitas 10 m3 per Hari 108
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Contoh Spesifikasi Karbon Aktif Butiran (Granular Activated Carbon, GAC).
13
Tabel 2 Klasifikasi Tingkat Kesadahan 38
1
1 PENGOLAHAN AIR BERSIH UNTUK MENGHILANGKAN ZAT BESI DAN MANGAN
1.1 Konsep Desain Penghilangan Zat Besi dan Mangan Di dalam Air
Pemilihan proses pengolahan air bersih/minum di PUSKESMAS yang akan digunakan
dipilih berdasarkan kualitas air bakunya. Pemilihan teknologinya didasarkan atas beberapa
kriteria antara lain :
Kualitas air olahan dapat mencapai standar baku mutu yang diharapkan.
Pengelolaannya harus mudah.
Konsumsi energi rendah.
Biaya operasinya rendah.
Perawatannya mudah dan sederhana.
Sedapat mungkin teknologi yang digunakan merupakan teknologi yang menggunakan
komponen lokal.
Biaya konstruksi/investasi.
Ketersediaan dan kemudahan penggantian suku cadang.
Berdasarkan pertimbangan tersebut di atas, proses pengolahan yang paling mudah
adalah menggunakan proses oksidasi menggunakan senyawa khlor atau dengan
menggunakan kalium permanganat.
Di dalam proses oksidasi zat besi atau mangan, unit peralatan yang digunakan relatif
sederhana. Umumnya terdiri dari sistem pembubuhan (injeksi) bahan kimia dan beberapa
unit filter. Oleh karena proses oksidasi zat besi atau mangan memerlukan waktu reaksi, maka
perlu tangki reaktor. Bahan kimia untuk oksidasi yang umum dan murah digunakan adalah
senyawa khlor atau hipokhlorit.
Ion hipokhlorit (OCl)- adalah merupakan bahan oksidator yang kuat sehingga meskipun
pada kondisi pH rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Reaksi
oksidasi antara besi dan mangan dengan khlorine adalah sebagai berikut :
2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O ==> 2 Fe(OH)3 (s)+ 2 Cl- + 6 H+
Mn2+
+ Cl2 + 2 H2O ==> MnO2 (s)+ 2 Cl- + 4 H+
Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi
dibutuhkan 0,64 mg/l khlorine dan setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l khlorine.
Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena
adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya. Disamping itu apabila kandungan besi
2
dalam air baku jumlahnya besar, maka jumlah khlorine yang diperlukan dan endapan yang
terjadi juga besar sehingga beban flokulator, bak pengendap dan filter menjadi besar pula.
Berdasarkan sifatnya, pada tekanan atmosfir khlorine adalah berupa gas. Oleh karena itu,
untuk mengefisienkannya, khlorine disimpan dalam bentuk cair dalam suatu tabung silinder
bertekanan 5 sampai 10 atmosfir. Untuk melakukan khlorinasi, khlorine dilarutkan dalam air
kemudian dimasukkan ke dalam air yang jumlahnya diatur melalui orifice flowmeter atau
dosimeter yang disebut khlorinator. Pemakaian kaporit atau kalsium hipokhlorit untuk
mengoksidasi atau menghilangkan besi dan mangan relatif sangat mudah karena kaporit
berupa serbuk atau tablet yang mudah larut dalam air.
Untuk menghilangkan besi dan mangan dalam air, dapat pula dilakukan dengan
mengoksidasinya dengan memakai oksidator kalium permanganat dengan persamaan reaksi
sebagai berikut :
3 Fe2+ + KMnO4 + 7 H2O ==> 3 Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5 H+
3 Mn2+ + 2 KMnO4 + 2 H2O ==> 5 MnO2 + 2 K+ + 4 H+
Secara stokhiometri, untuk mengoksidasi 1 mg/l besi diperlukan 0,94 mg/l kalium
permanganat dan untuk 1 mg/l mangan diperlukan 1,92 mg/l kalium permanganat. Dalam
prakteknya, kebutuhan kalium permanganat ternyata lebih sedikit dari kebutuhan yang
dihitung berdasarkan stokhiometri. Hal ini disebabkan karena terbentuknya mangan dioksida
yang berlebihan yang dapat berfungsi sebagai oksidator dan reaksi berlanjut sebagai berikut:
2 Fe2+ + 2 MnO2 + 5 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + Mn2O3 + 4 H+
3 Mn2+ + MnO2 + 4 H2O ==> 2 Mn2O3 + 8 H+
Peralatan yang digunakan di dalam proses ini sama dengan peralatan pada proses
khlorinasi – Fliltrasi, yang berbeda adalah bahan kimia oksidator yang digunakan yakni
kalium permanganat dan media filter yang digunakan yakni manganese greensand (mangan
zeolit). Larutan kalium permanganat 1-4 % secara kontinyu diinjeksikan ke dalam air baku
sebelum proses filtrasi. Injeksi larutan kalium permanganat tersebut biasanya dilakukan
dengan menggunakan pompa dosing yang dapat diatur laju pembubuhannya. Biasanya
reaksi oksidasi dapat berjalan sempurna pada pH 7,5 –9,0.
Mangan zeolit (manganese-treated greensand) adalah mineral yang dapat menukar
elektron sehingga dapat mengoksidasi besi ataiu mangan yang larut di dalam air menjadi
bentuk yang tak larut sehingga dapat dipisahkan dengan filtrasi. Mangan Zeolit
(K2Z.MnO.Mn2O7) dapat juga berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan besi
3
dan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida dan mangandioksida
yang tak larut dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut :
K2Z.MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 ==> K2Z + 3 MnO2 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O
K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 ==> K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O
Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeolite tidak sama dengan
proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+ dan Mn2+ dengan oksida mangan
tinggi (higher mangan oxide).
Filtrat yang terjadi mengandung mengandung ferri-oksida dan mangan-dioksida yang
tak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan pengendapan dan penyaringan. Selama
proses berlangsung kemampuan reaksinya makin lama makin berkurang dan akhirnya
menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan larutan kalium
permanganat kedalam mangan zeolite yang telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk
lagi mangan zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7).
Keunggulan proses ini adalah mangan zeolit dapat berlaku sebagai buffer (penyangga). Jika
penambahan kalium permanganat tidak dapat mengoksidasi zat besi atau mangan yang larut di dalam
air secara sempurna maka mangan zeolit akan mengoksidasi logam–logam tersebut dan tersaring di
dalamnya.
1.2 Konsep Desain Proses Pengolahan Yang digunakan
Kriteria teknologi yang digunakan yakni sedapat mungkin menggunakan teknologi
yang sederhana dengan operasional dan perawatan yang mudah serta biaya operasional yang
murah. Berdasarkan pertimbangan tersebut, proses pengolahan menggunakan proses
oksidasi dengan pembubuhan khlorin, penyaringan dengan filter pasir berterkanan, filter
mangan zeolit, filter karbon aktif, serta bag filter ukuran pori 10 mikron. Diagram
pengolahannya dapat dilihat pada Gambar 1.
Air baku (air tanah) dari sumur bor atau sumur gali dipompa ke tangki reaktor oksidasi
sambil dibubuhkan larutan khlorin untuk mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di
dalam air. Selanjutnya, dialirkan ke Filter Pasir Silika, Filter Mangan Zeolit (manganese
grennsand) kemudian ke Filter Karbon Aktif, dan selajutnya dialirkan ke Cartridge Bag Filter.
Air hasil penyaringan Cartridge Bag Filter merupakan air olahan dan selanjutnnya ditampung
di tangki penampung air olahan untuk distribusikan ke pengguna. Pembubuhan larutan
khlorin berfungsi untuk mengoksidasi zat besi dan mangan yang ada di dalam air menjadi
oksida besi atau oksida mangan, sehingga dapat dipisahkan dengan proses penyaringan.
4
Gambar 1 : Diagram Proses Pengolahan Air Bersih Menggunakan Proses Penyaringan
Dengan Filter Pasir, Filter Karbon Aktif, Filter Mangan Zeolit dan Bag Filter Ukuran Pori 10
Mikron.
1.2.1 Oksidasi Zat Besi dan Mangan Dengan Khlorin
Larutan khlorin (OCl)- adalah merupakan bahan oksidator yang kuat sehingga meskipun
pada kondisi pH rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Untuk
mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,64 mg/l khlorine dan setiap 1 mg/l mangan
dibutuhkan 1,29 mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini lebih besar
dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya. Disamping
itu apabila kandungan besi dalam air baku jumlahnya besar, maka jumlah khlorine yang
diperlukan dan endapan yang terjadi juga besar. Untuk oksidasi zat besi dan mangan
memerlukan waktu reaksi sekitar 5-10 menit. Oleh karena itu jika konsentrasi zat besi cukup
tinggi diperlukan tangki reaktor untuk reaksi oksidasi.
Senyawa khlorin yang digunakan dapat berupa khlor bubuk, khlor tablet atau khlor cair.
Untuk melakukan khlorinasi, khlorine dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan ke dalam air
yang jumlahnya diatur dengan menggunakan pompa dosing. Pemakaian kaporit atau kalsium
hipokhlorit untuk mengoksidasi atau menghilangkan besi dan mangan relatif sangat mudah
karena kaporit berupa serbuk atau tablet yang mudah larut dalam air. Oksidasi Fe dengan
khlorine dapat dilakukan dengan efektif walaupun pada kondisi pH rendah.
5
Filter pasir silika berfungsi untuk menyaring kotoran padatan tersuspensi (suspended
solids) yang ada di dalam air baku. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat
besi (Fe) atau mangan (Mn), sedangkan filter karbon akfif berfungsi untuk menyerap polutan
mikro serta menghilangkan bau. Cartridge Bag Filter berfungsi untuk menyaring padatan
tersuspensi dengan ukuran 10 mikron.
1.2.2 Penyaringan Dengan Filter Pasir Silika
Filter bertekanan dengan media pasir silika biasanya digunakan untuk menyaring
kotoran padatan tersuspensi atau memisahkan padatan oksida yang dihasilkan oleh proses
oksidasi zat besi atau mangan dengan okasigen atau udara. Pasir Silika Atau Pasir kuarsa
mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O, berwarna
putih bening atau warna lain bergantung pada senyawa pengotornya, kekerasan 7 (skala
Mohs), berat jenis 2,65, titik lebur 17150C, bentuk kristal hexagonal, panas sfesifik 0,185. Pasir
silika banyak digunakan untuk penyaringan air karena sangat efektif dan murah. Pasir silika
yang digunakan untuk penyaringan air ukuran 0.2- 0,5 mm , dan secara fisik bentuknya dapat
dilihat seperti pada Gambar 2.
Gambar 2 : Pasir Silika.
Untuk proses penyaringan air bersih dengan menggunakan filter pasir silika
bertekanan, kecepatan penyaringan bervariasi antara 100 – 1000 m3/m2/hari. Untuk saringan
pasir bertekanan kecepatan penyaringan umumnya berkisar antara 20 – 25 m3/m2/jam.
Untuk menetukan diameter filter yang diperlukan dapat dihitung dengan menggunakan
rumus sebagai berikut :
Debit Air (Q) m3/hari
Kecepatan Penyaringan (V) =
Luas Area Filter (A) m2
6
Debit Air Rencana (Q) = 25 – 30 liter/menit = 1,5 m3/jam (menggunakan jet pump 250 -350
watt
Kecepatan Penyaringan = 25 m3/m2/jam.
Q 1,5 m3/jam
Luas Penampang Filter Yang diperlukan (A) = = = 0,06 m2.
V 25 m3/m2/jam
Jika diameter Filter = D maka, A = ¼ π D2
4 x 0,06 D = √ = 0,276 m = 27,6 cm 3,14
Ditetapkan :
Dimater filter : 12 Inchi = 30,48 cm.
Tinggi lapisan kerikil : 30 cm
Tinggi lapisan pasir : 50 cm
Tinggi ruang bebas : 40 cm
Spesifikasi Teknis Filter Pasir Bertekanan:
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Tekanan Maksimum : 4 Bar
Dimensi : Ø 12 ” X 120 cm
Filter Media : Pasir silika.
Media penyangga : Gravel
Material : PVC
Diameter Inlet/outlet : 1 ”
Sistem pencucian : Manual
Jumlah : 1 unit
Peralatan Tambahan : Valve pengatur Penyaringan dan Backwash
Keterangan : Di bagian dasar dan bagiat atas di dalam tabung filter
dilengkapi dengan strainer.
Pada bagian bawah dan atas ilter pasir silika dilengkapi dengan strainer agar media
pasir tidak masuk atau ikut ke perpipaan. Secara sederhana posisi strainer dan tinggi lapisan
media pasir di dalam filter pasir dapat dilihat pada Gambar 3, sedangkan bentuk fisik filter
pasir silika dapat dilihat pada Gambar 4.
7
Gambar 3 : Posisi Strainer Dan Ketinggian Lapisan Media Di Dalam Filter Pasir.
Gambar 4 : Bentuk Filter Pasir Silika.
Untuk satu filter dilengkapi dengan 6 buah valve yang berfungsi untuk mengatur
proses pencucian (backwash), pembilasan maupun proses penyaringan (operasi). Susunan
valve dapat dilihat pada Gambar 5.
8
Pada saat pertama, media pasir yang digunakan masih kotor dan harus dicuci terlebih
dahulu dengan mengatur valve pengatur yakni valve/kran 2,3,dan 6 Buka, valve 1,4,5 Tutup
(Gambar 6). Setelah bersih dilanjutkan dengan pembilasan yakni dengan mengatur valve 1,4,6
Buka dan valve 2,3,5 Tutup. Setelah proses pembilasan dilakukan beberapa saat, dilajutkan
dengan proses penyaringan yakni valve 1,4,5 Buka dan Valve 2,3,6 Tutup. Posisi valve dan
arah aliran pada saat pencucian balik, pembilasan dan pada saat operasi dapat dilihat pada
Gambar 5 sampai dengan Gambar 8.
Gambar.5 : Cara Penyaringan, Pencucian, Dan Pembilalasan Filter.
Gambar 6 : Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Pencucian Balik (Backwash)
9
Gambar 7 : Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Proses Pembilasan.
Gambar 8 : Posisi Valve dan Arah Aliran Pada saat Proses Penyaringan.
1.2.3 Penyaringan dengam Filter Mangan Zeolit (Manganese Greensand)
Mangan zeolit (manganese-treated greensand) adalah mineral yang dapat menukar
elektron sehingga dapat mengoksidasi besi ataiu mangan yang larut di dalam air menjadi
bentuk yang tak larut sehingga dapat dipisahkan dengan filtrasi. Mangan Zeolit
(K2Z.MnO.Mn2O7) dapat juga berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan besi
dan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida dan mangandioksida
yang tak larut dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut :
10
K2Z.MnO.Mn2O7 + 4 Fe(HCO3)2 K2Z + 3 MnO2 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O
K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O
Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeolite tidak sama dengan
proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+ dan Mn2+ dengan oksida mangan
tinggi (higher mangan oxide).
Filtrat yang terjadi mengandung mengandung ferri-oksida dan mangan-dioksida yang
tak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan pengendapan dan penyaringan. Selama
proses berlangsung kemampuan reaksinya makin lama makin berkurang dan akhirnya
menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan larutan kalium
permanganat kedalam mangan zeolite yang telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk
lagi mangan zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7).
Keunggulan proses ini adalah mangan zeolit dapat berlaku sebagai buffer (penyangga).
Jika penambahan kalium permanganat tidak dapat mengoksidasi zat besi atau mangan yang
larut di dalam air secara sempurna maka mangan zeolit akan mengoksidasi logam–logam
tersebut dan tersaring di dalamnya.
Spesifikasi Teknis Mangan Zeolit yang digunakan :
Sifat Fisika :
Color : Black
Bulk Density : 85 Lbs./Cu. Ft.
Specific Gravity : 2.4-2.9
Effective Size : 0.30-0.35 mm
Uniformity Coefficient : 1.6
Mesh Size : 16-60
Kondisi operasi :
Range pH : 6.2-8.5
Temperatur Air : suhu kamar
Prinsip kerja filter mangan zeolit (manganese greensand) sama dengan filter pasir
silika bertekanan, hanya media filter diisi dengan mangan zeolit. Cara penentuan besarnya
diameter filter serta pengopersian filter juga persis sama dengan filter pasir silika.
11
Spesifikasi filter mangan zeolit yang digunakan adalah sebagai berikut :
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 12 inc x 120 cm
Material : PVC
Media Filter : Pasir Silica, Manganesse Greensand
Media Penahan : Grave
Pipa Inlet/outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Backwash : manual
Tekanan operasi : Bar max
Perlengkapan : Indikator tekanan, valve pengatur backwash
Media mangan zeolit (manganese greensand) yang digunakan adalah media yang
banyak dijual dipasaran. Salah satu contoh produk mangan zeolit yang banyak dijual
dipasaran dapat dilihat seperti pada Gambar 9. Sususnan pengisian media di dalam filter
mangan zeolit secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 10. Pada bagian bawah filter diisi
dengan kerikil sampai menutupi strainer bawah, dengan tinggi bed kerikil sekitar 30 cm. Di
atas lapisan kerikil diisi dengan mangan zeolit (manganese greensand) dengan ketebalan 40
cm, dan di atas lapisan mangan zeolit diisi pasir silika dengan dengan ketebalan 20 cm. Tinggi
ruang bebas 40 cm.
Gambar 9 : Contoh Produk mangan Zeolit Yang Banyak Dijual Dipasaran (Greensand Plus).
12
Gambar 10 : Susunan Media Di Dalam Filter Mangan Zeolit.
1.2.4 Penyaringan Dengan Filter Karbon Aktif
Karbon aktif merupakan zat karbon yang berwarna hitam dan mempunyai porositas
yang tinggi. Diameter partikel molekul karbon aktif antara 10 a 105 [A] dan luas permukaan
spesifik nya antara 500 - 1500 m2 per gram, mempunyai daya adsorpsi yang besar terhadap
zat-zat misalnya detergent, senyawa phenol, warna organik, gas H2S, methane dan zat-zat
organik lainnya dalam bentuk gas maupun cairan (Maron,1965).
Karbon aktif biasanya dibuat dari bahan baku yang mengandung karbon (C) misalnya,
batok kelapa, limbah kayu, arang, batu bara atau senyawa karbon lainnya, dengan cara
memanaskan tanpa oksigen pada suhu tinggi (distilasi kering) serta diaktifkan dengan proses
tertentu sehingga mempunyai sifat adsorpsi yang lebih spesifik. Daya adsorpsi karbon aktif
tergantung dari ukuran partikel atau luas permukaan spesifiknya dan juga cara
pengaktifannya. Dilihat dari bentuk ukuran partikelnya dapat digabungkan dalam dua jenis
yaitu karbon aktif bubuk (Powder Activated Carbon disingkat PAC) dan Karbon Aktif Butiran
(Granular Activated Carbon disingkat GAC). Untuk filter karbon aktif media yang digunakan
adalah karbon aktif butiran. Salah satu contoh spesifikasi teknis karbon aktif butiran dapat
dilihat pada Tabel 1. Salah satu contoh produk karbon aktif butiran yang banyak dijual di
pasaran adalah merk Calgon (Gambar 11).
13
Tabel 1 : Contoh Spesifikasi Karbon Aktif Butiran (Granular Activated Carbon, GAC).
ITEM Standar Pemilihan
Ukuran butiran 8 -32 mesh lebih dari 95 %
Methylene blue decoloration > 150 mg/g
Iodine Adsorption > 1.000 mg/g
Dry Weight reduction < 5 %
pH 4 - 11
Chloride < 0,5 %
Lead (Pb) < 10 ppm
Zinc (Zn) < 50 ppm
Cadmium (Cd) < 1 ppm
Arsenic (As) < 2 ppm
Sumber : (JWWA 1977)
Gambar 11 : Salah Satu Produk Karbon Aktif Yang Banyakk Digunakan Untuk Penyaringan
Air.
Prinsip kerja filter karbon aktif sama dengan filter pasir silika bertekanan, hanya media
filter diisi dengan karbon aktif butiran (granular). Filter karbon aktif berfungsi untuk menyerap
polutan mikro serta untuk menghilangkan bau. Untuk menentukan diameter filter karbon
aktif caranya sama dengan perhitungan untuk filter pasir. Dari hasil perhitungan di tetapkan
diameter filter karbon aktif yang akan digunakan adalah 12“.
14
Spesifikasi teknis filter karbon aktif yang digunakan adalah sebagai berikut :
Kapasitas : 1.5 m3/jam
Ukuran : Ø 12 inc x 120 cm
Material : PVC atau bahan yang lain.
Media Filter : Pasir Silica, Activated Carbon
Media Penahan : Grave
Pipa Inlet / outlet : 1”
Valve : Ball Valve
Sistem Backwash : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur backwash
Jumlah : 1 unit
Sususnan pengisian media di dalam filter karbon aktif secara sederhana dapat dilihat
pada Gambar 12. Pada bagian bawah filter diisi dengan kerikil sampai mentupi strainer
bawah, dengan tinggi bed kerikil sekitar 30 cm. Di atas lapisan kerikil diisi dengan karbon aktif
granular dengan ketebalan 40 cm, dan di atas lapisan karbon aktif granular diisi dengan
dengan pasir ketebalan 20 cm, dan ruang bebas 30 cm. Pengisian media karbon tidak boleh
terlalu penuh karena pada saat pencucian balik, media karbon akan terfluidisasi sehingga jika
terlalu penuh akan dapat menyumbat strainer atas, dan akibatnya laju aliran air pada saat
backwash tidak lancar. Rangkian filter pasir silika filter mangan zeolit, dan filter karbon aktif
dapat dilihat seperti pada Gambar 13.
Gambar 12 : Posisi Strainer Dan Ketinggian Lapisan Media Di Dalam Filter Karbon Aktif.
15
Gambar 13 : Filter Pasir Silika Filter Mangan Zeolit, Dan Filter karbon Aktif.
1.2.5 Penyaringan Dengan Filter Cartridge atau Filter Kantong
Filter kantong (bag filter) yang digunakan mempunyai ukuran penyaringan 10 mikron.
Filter ini berfungsi untuk menyaring padatan tersuspensi yang masih lolos dari filter pasir,
filter karbon aktif maupun filter mangan zeolit. Filter ini digunakan karena filter kantongnya
dapat dicuci dan digunakan kembali, sehingga sangat ekonomis. Bahan casing filter terbuat
dari baja tahan karat (stainless steel), sehingga dapat digunakan dalam jangka waktu yang
lama. Kain penyaring dapat dibuat dari berbagai jenis bahan termasuk polypropylene,
poliester, katun, nilon, atau bahan lainnya. Bahan kain saringan yang paling umum adalah
Polypropylene. Polypropylene adalah bahan yang paling umum. Bahan ini memiliki ketahanan
yang kuat terhadap asam dan alkali. Salah satu contoh filter kantong (bag filter) yang banyak
digunakan dapat dilihat seperti pada Gambar 14. Salah satu contoh Unit pengolahan air bersih
untuk PUSKESMAS menggunakan air baku air tanah dengan menggunakan proses
penyaringan dengan filter pasir silika, filter mangan zeolit, filter karbon aktif serta bag filter
ukuran pori 10 mikron dapat dilihat seperti pada Gambar 15.
16
Gambar 14 : Bag Filter Untuk Penyaringan Air.
Gambar 15 : Unit Pengolahan Air Bersih Untuk Puskesmas Menggunakan Air Baku Air
Tanah.
17
1.3 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Bersih Di Puskesmas Dari Air Baku Yang
Mengandung Zat Besi Dan Mangan
1.3.1 Proses Pengolahan
Air dari sumur bor dipompa dan ditampung di bak penampung air baku. Air dari bak
penampung air baku dipompa ke tangki reaktor oksidasi sambil dibubuhkan larutan khlorin
untuk mengksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air. Selanjutnya, dilairkan ke filter
pasir bertekanan untuk menyaring kotoran padatan yang ada di dalam air misalnya zat padat
tersuspensi, oksida besi atau mangan yang terbentuk akibat proses oksidasi dll. Air yang
keluar dari filter pasir dialirkan ke filter mangan zeolit untuk menghilangkan zat besi atau
mangan yang mungkin masih belum teroksidasi pada proses aerasi. Selanjutnya, air dialirkan
karbon aktif untuk menghilangkan bau serta polutan mikro yang mungkin ada dia dalam air.
Selanjutnya, air dialirkan ke filter cartridge dengan diamter pori 10 mikron, sehingga air yang
keluar dari bag filter cartridge sudah jernih dan selanjutnya di tampung di tangki penampung
air bersih, dan selajutnya dipompa ke sistem disribusi.
Gambar 16 : Diagram Unit pengolahan Air Untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan
Untuk Penyediaan Air bersih Di PUSKESMAS.
1.3.2 Spesifikasi Teknis Peralatan
1) Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump (Gambar 17)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
Jumlah : 1 unit
18
Gambar 17 : Pompa Air Baku
2) Bak Penampung Air Baku
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
Keterangan : (Gambar 18)
Gambar 18 : Bak Penampung Air Baku
19
3) Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara (Gambar 19)
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
Gambar 19 : Contoh Pompa Dosing Khlorin
4) Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter (Gambar 20)
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
20
Gambar 20 : Tangki Khlorin
5) Pompa Umpan Filter
Type : Semi Jet Pump (Gambar 21)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 500 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Total Head : 50 m
Jumlah : 1 unit
Gambar 21 : Contoh Pompa Umpan Filter.
21
6) Tangki Reaktor Oksidasi
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm (Gambar 22)
Material : PVC
Volume Efektif : 426 liter
Waktu Tinggal (HRT) : 17 menit
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Drain : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur Drain
Jumlah : 1 unit
Gambar 22 : Tangki Reaktor Oksidasi
7) Filter Pasir Silika (Sand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm (Gambar 13)
22
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
8) Filter mangan Zeolit (Manganese Greensand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm (Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
9) Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm (Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
10) Filter Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge (Gambar 23)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
23
Gambar 23 : Cartridge Filter.
11) Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 2160 mm
Tinggi : 2500
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2”
Drain : 1 1/2"
Keterangan : Gambar 24.
Gambar 24 : Bak Penampung Air Bersih.
24
12) Skid Filter
Material : Besi Holow
Ukuran : holow 4x6 cm
Ukuran Skid : 1 m x 2,4 m
13) Perpipaan
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat luar/dalam dll
Volume : LS
14) Panel Kontrol Kelistrikan
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm (Gambar 10)
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
Jumlah : 1 unit
Gambar 25 : Panel Kontrol Kelistrikan.
Contoh Peralatan Pengolahan Air Bersih dari Air Baku Yang Mengandung Zat Besi dan
Mangan dapat dilihat pada Gambar 26.
25
Gambar 26 : Contoh Peralatan Pengolahan Air Bersih dari Air Baku Yang Mengandung Zat
Besi dan Mangan.
1.3.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Unit Pengolahan Air Untuk
Menghilangkan Zat besi Dan Mangan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet
pump (Gambar 17)
Kapasitas : 30-50 liter/menit
(1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
2 Bak Penampung Air Baku
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
1 Unit 12.500.000 12.500.000
26
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
Material : Polyethylene
Keterangan : Gambar 18
3 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang
setara (Gambar 19)
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit 9.500.000 9.500.000
4 Tangki Larutan Khlorin dan Dudukan Pompa
dosing
Volume : 200 liter (Gambar 20)
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
5 Pompa Umpan Filter
Type : Semi Jet Pump (Gambar 21)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 500 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Total Head : 50 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
6 Tangki Reaktor Oksidasi
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
(Gambar 22)
Material : PVC
Volume Efektif : 426 liter
Waktu Tinggal (HRT) : 17 menit
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Drain : manual
Tekanan operasi: 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur Drain
1 Unit 19.500.000 19.500.000
27
7 Filter Pasir Silika
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit 14.500.000 14.500.000
8 Filter Mangan Zeolit
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit 17.500.000 17.500.000
9 Filter Karbon Aktif
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit 21.000.000 21.000.000
10 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 23)
Diameter Casing : 6 "
1 Unit 7.500.000 7.500.000
28
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
11 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 1850 mm (Gambar 24)
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Paket 12.500.000 12.500.000
12 Skid Peralatan
Material : Besi Holow
Ukuran : holow 4x6 cm
Ukuran Skid : 1 m x 2,4 m
Dilengkapi dengan roda
1 Unit 17.500.000 17.500.000
13 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll.
Volume : LS
1 LS 11.000.000 11.000.000
14 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS 16.000.000 16.000.000
Jumlah Total (sebelum pajak) 180.500.000
PPN 10%
18.050.000
Total + PPN
198.550.000
29
1.3.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Unit Pengolahan Air Untuk
Menghilangkan Zat besi Dan Mangan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet
pump (Gambar 17)
Kapasitas : 30-50 liter/menit
(1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit
2 Bak Penampung Air Baku
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
Material : Polyethylene
Keterangan : Gambar 18
1 Unit
3 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang
setara (Gambar 19)
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit
4 Tangki Larutan Khlorin dan Dudukan Pompa
dosing
Volume : 200 liter (Gambar 20)
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
30
5 Pompa Umpan Filter
Type : Semi Jet Pump (Gambar 21)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 500 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Total Head : 50 m
1 Unit
6 Tangki Reaktor Oksidasi
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
(Gambar 22)
Material : PVC
Volume Efektif : 426 liter
Waktu Tinggal (HRT) : 17 menit
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Drain : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur Drain
1 Unit
7 Filter Pasir Silika
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit
8 Filter Mangan Zeolit
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
1 Unit
31
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
9 Filter Karbon Aktif
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
(Gambar 13)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit
10 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 23)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
1 Unit
11 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 1850 mm (Gambar 24)
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Paket
12 Skid Peralatan
Material : Besi Holow
Ukuran : holow 4x6 cm
Ukuran Skid : 1 m x 2,4 m
Dilengkapi dengan roda
1 Unit
32
13 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll.
Volume : LS
1 LS
14 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS
Jumlah Total (sebelum pajak)
PPN 10%
Total + PPN
33
Gambar 27 : Visualisasi Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Zat besi Dan Mangan
(3D).
34
1.4 Operasional Dan Perawatan
1.4.1 Penyiapan Larutan Khor Untuk Disinfeksi
Khlor yang digunakan adalah khlor tablet (TCA = Trichlor Cyanuric Acid) dengan
kemurnian 90 %.
Masukkan dua buah tablet khlor (400 gram) ke dalam tangki khlor dan diisi dengan air
sebanyak 300 liter (0,3 m3).
Setelah diaduk sampai larut semua, maka : konsentrasi Khlor di dalam Tangki Khlor
adalah = 400 gr/0,3 m3 = 1.333 gr/m3
Dosis Khlor yang diinjeksikan = 1,2 mg/l atau 1,2 gr/m3
1,2 gr/m3 x 1,5 m3/jam Maka Debit Khlor yang dinjeksikan = x 0,9 1333 gr/m3
= 0,00012 m3/jam = 1,2 lt/jam.
Jadi, Debit pompa dosing khlor diatur sebesar 1,2 lt per jam, dengan cara mengatur
kecepatan pompa dosing.
1.4.2 Pengoperasian Alat
Sebelum alat diopersikan, pastikan bahwa semua peralatan sudag berfungsi dengan
baik termasuk kelistrikannya. Pastikan tidak ada kebocoran pada tiap tiap peralatan.
Lakukan pencucian masing masing filter dengan cara mengatur bukaan valve seperti
tertera pada Gambar 5 sampai dengan Gambar 8.
Pertama lakukan pencucian filter pasir silika, dan jika sudah bersih dilanjutkan
dengan pencucian filter karbon aktif, dan selanjutnya pencucian filter mangan zeolit.
Posisi valve pada saat pencucian dan penyaringan dapat dilihat seperti pada Gambar
2.28 sampai dengan Gambar 31.
Air bersih hasil olahan ditampung di bak penampung air bersih yang dilengkapi
dengan radar untuk mengatur tinggi muka air (level) di bak penampung. Jika level air
turun sampai ketinggian tertentu secara otomatis pompa umpan filter akan menyala,
dan jika level air naik mencapai ketinggian tertentu secara otomatis pompa umpan
filter akan berhenti.
Pompa umpan filter juga dilengkapi dengan indikator tekanan, jika tekanan pompa
mencapai 4 bar maka pompa secara otomatis akan berhenti.
35
Gambar 28 : Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Pasir Silika.
Gambar 29 : Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Mangan Zeolit.
36
Gambar 30 : Posisi Valve Pada Saat Pencucian Filter Karbon Aktif.
Gambar 31 : Posisi Valve Pada Saat Operasi Penyaringan (Service)
1.4.3 Perawatan Alat
lakukan pengecekan peralatan dan pastikan alat berjalan normal.
Jaga agar larutan kimia (khorin) untuk proses disinfeksi tidak abis. Jika habis isilah
dengan segera dengan larutan khlorin. jika misalnya persediaan khlorin habis, matikan
pompa dosing.
Pencucian filter sebaiknya dilakukan pencucian setiap hari agar media filter tidak terjadi
penggumpalan (cementing).
37
Cartridge bag filter dilakukan pencucian secara berkala dengan mencuci filter
kantongnya dengan air bersih, kemudian dipasang kembali seperti semula.
Media filter mangan zeoit dan karbon aktif dilakukan penggantian minimal dua tahun
sekali.
Periksa konsentrasi sisa khlor pada air olahan minimal satu minggu sekali untuk
memastikan angka kuman nol.
Konsentrasi sisa khlor di dalam bak penampung dijaga pada konsentrasi minimal 0,1 mg
per liter.
38
2 PENGOLAHAN AIR BERSIH DI PUSKESMAS DARI AIR BAKU YANG MENGANDUNG
KESADAHAN
2.1 Kesadahan
Salah satu parameter kimia dalam persyaratan kualitas air adalah jumlah kandungan
unsur Ca2+ dan Mg2+ dalam air yang keberadaannya biasa disebut kesadahan air. Kesadahan
dalam air sangat tidak dikehendaki baik untuk penggunaan rumah tangga maupun untuk
penggunaan industri. Bagi air rumah tangga tingkat kesadahan yang tinggi mengakibatkan
konsumsi sabun lebih banyak karena sabun jadi kurang efektif akibat salah satu bagian dari
molekul sabun diikat oleh unsur Ca atau Mg. Bagi air industri unsur Ca dapat menyebabkan
kerak pada dinding peralatan sistem pemanasan sehingga dapat menyebabkan kerusakan
pada peralatan industri, disamping itu dapat menghambat proses pemanasan. Akibat adanya
masalah ini, persyaratan kesadahan pada air industri sangat diperhatikan. Pada umumnya
jumlah kesadahan dalam air industri harus nol, berarti unsur Ca dan Mg dihilangkan sama
sekali. Masalah air sadah banyak ditemukan di daerah yang mengandung kapur.
Kesadahan adalah istilah yang digunakan pada air yang mengandung kation penyebab
kesadahan. Pada umumnya kesadahan disebabkan oleh adanya logam-logam atau kation-
kation yang bervalensi 2, seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg, tetapi penyebab utama dari
kesadahan adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Kalsium dalam air mempunyai
kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat, khlorida dan nitrat, sementara itu
magnesium terdapat dalam air kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat dan
khlorida.
Tingkat kesadahan di berbagai tempat perairan berbeda-beda, pada umumnya air tanah
mempunyai tingkat kesadahan yang tinggi, hal ini terjadi, karena air tanah mengalami kontak
dengan batuan kapur yang ada pada lapisan tanah yang dilalui air. Air permukaan tingkat
kesadahannya rendah (air lunak), kesadahan non karbonat dalam air permukaan bersumber
dari kalsium sulfat yang terdapat dalam tanah liat dan endapan lainnya. Tingkat kesadahan
air biasanya digolongkan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 : Klasifikasi Tingkat Kesadahan
Mg/l CaCO3 Tingkat Kesadahan
0 – 75 Lunak (soft)
75 - 150 Sedang (moderately hard)
150 - 300 Tinggi (hard)
>300 Tinggi sekali (very hard)
39
Tingkat kesadahan air dapat dinyatakan dalam satuan mg/l CaCO3 atau ppm CaCO3
atau dalam satuan Grain atau derajat. Hubungan antara satuan-satuan tersebut adalah
sebagai berikut :
1 grain per US galon = 1o (derajat) = 17,1 ppm CaCO3
100 ppm CaCO3 = 40 ppm kalsium
1 derajat (Inggris) = 10 mg CaCO3/ 0,7 liter air = 14,3 mg CaCO3/ liter air
1 derajat (Jerman) = 10 mg CaCO3 = 17,8 mg CaCO3/ liter air
1 derajat (perancis ) = 10 mg CaCO3/ liter air
Kesadahan air dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu kesadahan sementara (temporer)
dan kesadahan tetap (permanen). Kesadahan sementara disebabkan oleh garam-garam
karbonat (CO32-) dan bikarbonat (HCO3
-) dari kalsium dan magnesium, kesadahan ini dapat
dihilangkan dengan cara pemanasan atau dengan pembubuhan kapur tohor. Kesadahan tetap
disebabkan oleh adanya garam-garam khlorida (Cl-) dan sulfat (SO42-) dari kalsium dan
magnesium. Kesadahan ini disebut juga kesadahan non karbonat yang tidak dapat dihilangkan
dengan cara pemanasan, tetapi dapat dihilangkan dengan cara pertukaran ion.
2.2 Resin Penukar Ion
Pada awal pengembangan, Resin Penukar Ion (RPI) banyak digunakan resin dalam
bentuk gel, namun akhir-akhir ini dengan pengembangan baru telah dikembangkan dan
diperjual-belikan resin makroporous yang baik untuk menghilangkan air yang terkontaminasi
oleh bahan organik . Resin makroporous merupakan polimer organik yang dikenal sebai
sintetik resin. Resin makroporous tidak mengalami reaksi pada pada kondisi netral, sifat kimia
dan struktur porousnya membuat lebih stabil dan sangat reaktif. RPI merupakan produk
polimerisasi dengan berfungsi sesuai dengan jenis dan macamnya. Secara umum RPI dapat
dibagi menjadi dua katagori, yaitu: Resin Penukar Kation (RPK) mulai dari kelompok asam
lemah sampai kuat dan Resin Penukar Anion (RPA) yang mempunyai fungsi sesuai dengan
perbedaan kebasaannya. Resin Penukar Ion (RPI) merupakan produk padat yang berbentuk
butiran. RPI tidak larut dalam air dan mempunyai stabilitas yang bagus untuk sebagian besar
bahan kimia. RPI merupakan asam dan basa padat yang dapat mengalami reaksi kimia, contoh
40
membentuk garam. RPI mempunyai sifat paling penting, yaitu kemampuannya untuk
menghilangkan ion dari larutan.
2.3 Cara Kerja Resin Penukar Ion
Resin Penukar Ion menyerap ion dari larutan. Pada pertukaran ion, RPI juga melepas ion
dalam jumlah yang sama kedalam larutan. Proses pertukaran hanya dapat terjadi jika ion
mempunyai muatan listrik yang sama. Oleh karena itu resin yang ada jenisnya RPK dan RPA,
Proses pertukaran terjadi dalam waktu yang singkat dengan mengalirkan air yang akan diolah
kedalam unit yang telah diisi dengan RPI.
Sebagai contoh proses yang digunakan untuk melunakkan air (water softening) dapat
digambarkan dalam bentuk pertukaran yang sederhana sebagai berikut : Resin penukar ion
yang telah diberi sodium ion (Na+) dialirkan air yang mengandung ion kalsium yang terlarut
dalam air (contoh dalam bentuk CaCl2). Proses pertukaran terjadi dengan menyerap ion
kalsium dan melepas ion sodium.
Proses pertukaran ion menjadi lebih komplek ketika resin telah melepas seluruh sodiumnya.
Resin dapat diaktifkan kembali dengan memberikan larutan garam. Proses sebaliknya terjadi
selama regenerasi. Sesudah regenerasi pesin penukar ion dapat digunakan untuk menyerap
kalsium kembali.
Pertukaran Ion (Ion exchange) adalah reaksi kimia yang bolak balik atau reversible, ion
dari larutan ditukar dengan ion yang muatannya sama yang melekat pada partikel padat.
Partikel padat penukar ion ini bisa berupa material alam non organik seperti zeolites atau
material sintetis yang berupa resin organik. Resin sintetik organik adalah merupakan jenis
yang banyak dipakai, karena karakteristiknya dapat dibuat sesuai dengan kebutuhan. Resin
Penukar Ion Organik tersusun oleh molekul polyelectrolytes yang bisa menukar ion-ion
mobile atau mudah bergerak dengan ion disekitar medium yang muatannya sama. Setiap
resin mempunyai mempunyai jumlah ion mobile tertentu yang menentukan pertukaran
maksimum untuk tiap unit resin. Dalam proses deionisasi air, resin menukar ion hidrogen (H+)
untuk mengisi ion positif (seperti nikel, tembaga, dan natrium), dan ion hidroksil (OH-) untuk
41
muatan negatif (seperti sulfat, kromat, dan klorida). Jumlah ion H+ dan OH- selalu seimbang,
oleh karena itu air hasil olahan unit penukar ion relatif murni dan netral.
2.4 Konsep Desain Penghilangan Kesadahan Atau Pelunakan Air (Water Softening)
Resin penukar ion positif (kation) yang digunakan secara kemersial umumnya dalam
bentuk asam kuat atau asam lemah. Resin penukar ion positif (kation) asam kuat dapat
menghilangakan seluruh kation atau ion positif yang ada di dalam air, sedangkan resin
penukar ion positif asam lemah umumnya dibatasi hanya untuk menghilangkan kesadahan
yang berhubungan dengan alkinitas karbonat. Selain dalam bentuk asam kuat atau asam
lemah ada pula yang ada dalam bentuk netral ( intermediate).
Resin penukar ion mempunyai afinitas yang berbeda terhadap tiap jenis ion yang ada di
dalam air. Akibatnya resin penukar ion menunjukkan urutan selektivitas untuk tiap jenis ion
yang terlarut di dalam air. Untuk resin penukar ion positif dalam bentuk asam kuat (srong acid
cation exchange resin) urutan jenis ion positif yang mempunyai afinitas terhadap resin
penukar ion mulai dari yang terbesar sampai yang terkecil adalah sebagai berikut : Kalsium
(Ca2+), Magnesium (Mg 2+), Amonium (NH4 + ), Kalium atau Potasium (K+), Sodium atau
Natrium (Na+), dan yang terakhir Hidrogen (H+). Dengan demikian apabila air dilewatkan ke
dalam suatu bed (unggun) resin penukar ion postif maka pada lapisan unggun resin yang
paling atas sebagian besar diduduki oleh ion Kalsium (Ca +2) disebabkan karena Kalsium
mempunyai afinitas yang paling besar. Oleh karena magnesium mempunyai mempunyai
afinitas yang lebih tinggi setelah kalsium maka lapisan di bawah kalsium sebagian besar akan
ditempati oleh ion magnesium (Mg+2), demikian seterusnya. Lapisan yang paling bawah akan
ditempati oleh ion Natrium (Na+) karena mempunyai afinitas terhadap resin penukar ion yang
paling rendah.
Secara sederhana ilustrasi mekanisme pertukaran ion didalam unggun resin penukar ion
positip dapat dilihat seperti pada Gambar 32.
42
Gambar 32 : Ilustrasi Mekanisme Pertukaran Ion Positif (Kation) Di Dalam Resin Penukar Ion.
Pada saat sebelum proses seluruh lapisan unggun resin ditempati oleh ion hidrogen
(H+). Tahap berikutnya yaitu awal operasi ion kalsium, magnesium, natrium yang masuk ke
dalam unggun resin akan menempati unggun resin menggantikan kedudukan ion hidrogen.
Lapisan paling atas akan ditempati oleh ion kalsium, selanjutnya oleh ion magnesium,
kemudian natrium dan lapisan yang paling bawah masih ditempati oleh ion hidrogen.
Sebagian ion hidrogen yang telah ditukar oleh ion kalsium, magnesium dan natrium akan
keluar terikut dengan air yang keluar unggun resin.
Apabila operasi berlanjut terus maka ion kalsium yang masuk akan menggantikan
kedudukan ion magnesium, ion magnesium yang masuk akan menggatikan kedudukan ion
natrium, dan ion natrium yang masuk akan menggantikan ion hidrogen. Sedangkan ion
hidrogen yang telah tertukar akan keluar unggun resin melalui airan air yang keluar. Jika
operasi berlangsung terus maka seluruh resin akan ditempati oleh ion kalsium dan
magnesium. Pada proses pelunakan air atau proses penghilangan kesadahan, saat seluruh
unggun resin telah diduduki oleh ion kalsium dan magnesium maka proses pelunakan harus
dihentikan karena jika proses dilanjutkan maka ion magnesium akan tergantikan oleh ion
kalsium dan ion magnesium yang tergantikan akan keluar melalui aliran air yang keluar
unggun resin.
Pada kondisi seperti ini resin nyatakan jenuh dan harus diregenerasi kembali. Ion-ion
yang tak diharapkan keluar misalnya magnsium atau kalsium yang terikut keluar unggun resin
penukar ion disebut “leakage “.
43
Ditinjau dari siklus pertukaran ionnya, ada 2 (dua) tipe yaitu pertukaran ion dengan
siklus Na yang regenerasinya dengan memakai larutan natium khloida atau garam dapur
(NaCl), dan pertukaran ion dengan siklus H yang regenerasinya dengan menggunakan larutan
asam kuat misalnya asam khlorida (HCl) atau asam sulfat.
Jika menggunakan asam kuat misalnya asam khlorida atau asam sulfat maka pada akhir
regenerasi maka ion kalsium atau magnesium yang menempati unggun resin akan digantikan
seluruhnya oleh ion hidrogen. Apabila regenerasi menggunakan larutan natrium khlorida
(NaCl), seluruh ion kalsium dan magnesium yang telah menempati unggun resin akan
digantikan oleh ion natrium.
2.5 Reaksi Pertukaran Ion
Reaksi pertukaran ion di dalam proses penghilangan kesadahan atau proses pelunakan
dengan menggunakan resin sintetis adalah sebagai berikut :
A. Dengan Siklus untuk Na.
Penghilangan Ca dan Mg :
R-Na2 + Ca(HCO3)2 R-Ca + 2 Na(HCO3)
R-Na2 + Mg(HCO3)2 R-Mg + 2 Na(HCO3)
R-Na2 + CaSO4 R-Ca + Na2SO4
R-Na2 + MgSO4 R-Mg + Na2SO4
R-Na2 + CaCl2 R-Ca + 2 NaCl
R-Na2 + MgCl2 R-Mg + 2 NaCl
Regenerasi dengan NaCl :
R-Ca + 2 NaCl 2 R-Na2 + CaCl2
R-Mg + 2 NaCl 2 R-Na2 + MgCl2
B. Dengan Siklus Hidrogen (H)
Penghilangan Ca dan Mg :
R-H2 + Ca(HCO3)2 R-Ca + 2 H2O + 2 CO2
R-H2 + Mg(HCO3)2 R-Mg + 2 H2O + 2 CO2
R-H2 + CaSO4 R-Ca + H2SO4
R-H2 + MgSO4 R-Mg + H2SO4
R-H2 + CaCl2 R-Ca + 2 HCl
44
R-H2 + MgCl2 R-Mg + 2 HCl
Regenerasi dengan HCl :
R-Ca + 2 HCl R-H2 + MnCl2
R-Mg + 2 HCl R-H2 + FeCl2
Dilihat dari persamaan reaksinya maka proses penghilangan kalsium (Ca) dan
magensium (Mg) dengan pertukaran ion sangat mudah operasinya, tetapi jika air bakunya
mempunyai kekeruhan, dan kandungan zat organik serta kadar Fe3+ dan Mn2+ cukup tinggi
maka reisn penukar ionnya akan tertutup oleh oleh kotoran tersebut sehingga daya penukar
ionnya menjadi cepat jenuh. Hal ini mengakibatkan pencucian dan regenerasi reisn harus
lebih sering dilakukan.
2.6 Konsep Desain Penghilangan Kesadahan (Pelunakan) Dengan Sistem Unggun Tetap
(Fixed Bed)
Di dalam sistem unggun tetap, proses penghilangan kesadahan atau pelunakan
umumnya dilakukan dengan cara mengalirkan air baku ke dalam tabung atau reaktor penukar
ion yang di dalamnya diisi dengan resin penukar ion. Pada saat operasi air baku dialirkan ke
dalam reaktor atau tabung penukar ion dengan aliran dari atas ke bawah sehingga unggun
resin tidak bergerak selama proses operasi berjalan. Selama operasi unggun resin menjadi
unggun yang kompak yang akan kontak dengan air baku. Selama kontak dengan air baku ion
Ca+ atau Mg+ yang ada di dalam air akan tertahan di dalam resin dan akan ditukar dengan ion
Na+ atau H+ yang ada di dalam resin yang akan ikut dalam aliran keluar. Apabila seluruh ion
Na+ atau H+ yang ada di dalam resin seluruhnya telah tertukar dengan dengan ion Ca+ atau
Mg+ maka resin penukar ion menjadi jenuh dan harus diregenerasi.
Untuk menghilangkan kesadahan, resin penukar ion yang banyak digunakan biasanya
adalah resin penukar ion positip (kation) dengan tipe asam kuat (strong acid cation exchange
resin). Proses pertukaran ion dengan sistem unggun tetap (fixed bed) sama seperti proses
filtrasi, yakni air baku dialirkan dari atas ke bawah. Kecepatan aliran di dalam tabung atau
reaktor penukar ion bervariasi tergantung pada kemampuan resin penukar ionnya. Masing-
masing produsen resin penukar on biasanya memberikan spsesifikasi teknis tertentu.
Misalnya, untuk resin penukar ion positip (kation) produk Dowex Marathion C
merekomedasikan kecepatan operasi 5 - 60 m/jam, kecepatan aliran regenerasi aliran searah
1 – 10 m/jam, kecepatan aliran regenerasi aliran berlawanan 5 – 20 m/jam. Skema proses
penghilangan kesadahan dengan resin penukar ion dengan sistem unggun tetap (fixed bed)
secara sederhana dapat dilihat seperti pada Gambar 33.
45
Selama proses pertukaran ion, kotoran di dalam air misalnya padatan tersuspesi dan
juga senyawa organik dapat tertahan dan menempel dipermukaan resin yang dapat berakibat
menurunkan kinerja resin penukar ion. Oleh karena itu di dalam prakteknya diperlukan
pencucian balik (back wash) untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang menempel pada
permukaan resin. Pencucian balik dilakukan dengan mengalirkan air dengan arah aliran dari
bawah ke atas. Selama proses pencucian balik volume resin yang berada di dalam reaktor
akan mengembang atau terfluidisasi. Oleh karena itu untuk merancang reaktor penukar ion
biasanya ruang bebas (free board) yang disediakan berkisar antara 65 – 85 %, sehingga jika
resin penukar ion terjadi pengembangan 50 % pada waktu pencucian balik secara teknis masih
aman. Contoh kenampakan fisik resin penukar ion dapat dilihat seperti pada Gambar 34.
2.7 Proses Regenerasi Resin
Di dalam proses penghilangan kesadahan dengan cara pertukaran ion, ion Ca2+ dan ion
Mg2+ di dalam air akan ditukar oleh ion Na+ atau ion H+ dari resin penukar ion dan akan
menempel pada resin penukar ion, sedangkan Ion Na+ atau ion H+ akan keluar ikut dalam
aliran air keluar. Jika seluruh ion Na+ atau ion H+ yang ada di dalam resin penukar ion
seluruhnya telah tertukar dengan ion Ca2+ atau ion Mg2+ maka resin penukar ion akan menjadi
jenuh. Untuk memulihkan kinerja resin penukar ion maka harus dilakukan proses regenerasi.
Proses regenerasi dapat dilakukan dengan cara mengalirkan larutan asam kuat misalnya asam
khlorida (HCl) atau asam sulfat (H2SO4) atau dengan larutan NaCl atau garam dapur. Untuk
proses pelunakan skala rumah tangga atau industri, proses regenerasi yang paling murah
adalah menggunakan garam dapur atau menggunakan air laut yang telah disaring.
46
KETERANGAN :
1. Tabung Penukar Ion
2. Inlet Air Baku
3. Pipa Air Olahan
4. Distributor Air Baku
5. Pengumpul air olahan
6. Pipa Regenerant
7. Resin Penukar Ion
8. Lapisan Penyangga
Gambar 33 : Skema Proses Penghilangan Kesadahan Dengan Cara Pertukaran Ion Dengan
Sistem Unggun Tetap (Fixed Bed).
Gambar 34: Resin Penukar Ion Cation.
47
Reaksi pelunakan adalah sebagai berikut :
Ca (HCO3)2 Ca 2NaHCO3
Na2R + SO4 R + Na2SO4
Mg Cl2 Mg 2NaCl
Reaksi regenerasi adalah sebagai berikut :
Ca Ca
R + 2 NaCl Na2R + Cl2
Mg Mg
Ditinjau dari sistem aliran yang digunakan proses regenerasi dapat dilakuakan dengan
dua cara yakni dengan aliran searah (cocurrent) atau aliran berlawanan (counter current).
2.8 Regenerasi Aliran Searah (cocurrent)
Di Dalam proses regenersi dengan aliran searah baik proses pelunakan atau proses
regenerasi dilakukan di dalam reaktor atau bejana yang sama. Air yang proses maupun larutan
regenerant (regenerant solution) dialirkan ke resin penukar ion dengan aliran dari atas ke
bawah.
Di dalam proses regenerasi dengan aliran searah, ion hidrogen akan menggantikan ion
kalsium, magnesium dan natrium di dalam unggun resin mulai dari atas ke bawah.
Penggantian ion kalisum, magnesium dan natrium akan dapat berjalan sempurna apabila
ditambahkan ion hidrogen yang berlebih di dalam larutan regenerant. Proses regenerasi
dengan aliran searah secara sederhana dapat dilihat seperti pada Gambar 35.
Gambar 35 : Proses Regenerasi Dengan Aliran Searah.
48
2.9 Regenerasi Aliran Berlawanan (Counter Cocurrent)
Untuk proses pelunakan air baku yang diproses dilairkan dengan aliran dari atas ke
bawah sehingga unggun resin penukar ion akan terpadatkan di dalam reaktor. Untuk
regenerasi dengan aliran berlawanan, larutan regenerant dilairkan ke dalam unggun resin
penukar ion yang telah jenuh dengan aliran dari bawah ke atas. Dengan demikian jika lautan
regenerant yang digunakan adalah larutan asam maka ion hidrogen akan menggantikan ion
kalsium, magnesium dan natrium yang ada di dalam unggun resin mulai dari bawah ke atas
sehingga pada bagian bawah unggun resin seluruhnya akan dikonvesrsi oleh ion hidrogen dan
selanjutnya bergerak ke atas sampai seluruh ion natrium digantikan oleh ion hidrogen. Hal
tersebut dapat terjadi jika kecepatan aliran larutan regenerant diatur agar unggun resin tetap
dalam keadaan unggun tetap (packed bed). Jika kecepatan aliran larutan regenerant terlalu
besar maka unggun resin akan terfluidisasi sehingga urutan pertukaran ion menjadi tidak
beraturan. Selain itu dapat mengakibatkan aliran channeling sehingga kontak antara larutan
regenerant dengan resin penukar ion menjadi kurang efektif.
Proses regenerasi dengan aliran berlawanan secara sederhana dapat dilihat seperti
pada Gambar 36. Salah satu keuntungan regenerasi dengan aliran berlawanan adalah kototan
padatan tersuspensi yang menempel pada permukaaan resin dengan mudah dapat tercuci
dan keluar bersama-sama dengan larutan regenerant.
Gambar 36 : Proses Regenerasi Dengan Aliran Berlawanan.
49
2.10 Kapasitas Pertukaran Ion Dan Tingkat Regenerasi Resin
1) Kapasitas Pertukaran Ion dari Resin Penukar Ion (Exchange Capacity of n Exchanger)
Kemampuan resin dalam menghilangkan kesadahan disebut sebagai kapasitas
penukaran. Angka kapasitas dapat ditetapkan melalui pengukuran jumlah kesadahan yang
dapat dihilangkan oleh satuan volume resin, di tunjukkan dalam mili-equivalen per gram resin
atau kg per m3 resin penukar ion. Kapasitas pertukaran ion bervariasi tergantung dari jenis
dan merk, berkisar antara 2 – 10 meq/gram resin atau sekitar 15 – 100 kg per m3 resin.
2) Tingkat Regenerasi (Regeneration Level)
Tingkat regenerasi adalah jumlah zat regenerant (garam atau asam) yang diperlukan
untuk regenerasi per volume resin penukar ion. Untuk regenerasi dengan sodium khlorida
(NaCl) tingkat regenrasi berkisar antara 80 – 160 kg NaCl per m3 resin dengan konsentrasi
larutan NaCl 5 – 20 %, dan kecepatan aliran sekitar 40 liter/m2.menit (0,04 m3/m2.menit).
2.11 Perhitungan Filter Penukar Ion Positip Untuk Menghilangkan Kesadahan
Kriteria perencanaan :
Kapasitas Pengolahan 1,5 m3/jam
Konsentrasi total kesadahan Ca dan Mg pada air baku 300 ppm
Tingkat regenerasi 80 gr NaCl/l resin
Waktu operasi 24 jam
Kesadahan air olahan 0 ppm.
kapasitas penukaran ion 80 – 160 kg NaCl per m3 resin.
Kapasitas penukaran ion : 53 kg NaCl per m3 resin (ditetapkan atau dapat dlihat dari kurva
kapasitas resin sesuai dengan merk)
Maka : Kesadahan yang dapat ditukar sebesar 53 gr/l resin. Jadi, 1 m3 resin dapat menukar
kesadahan sebesar 53.000 gr.
Digunakan tabung filter penukar ion dengan diameter 16 " = 40,64 cm = 0,4064 m
Ditetapkan : Tinggi bed resin 70 cm = 0,7 m
Volume Resin = πd2/4 x H
dimana, H adalah tinggi bed resin dan d adalah diameter tabung.
50
Volume Resin = 3,14 x (0,4064)2/4 x 0,7 m3 = 0,091 m3 = 91 liter
Jadi, filter penukar ion tersebut dapat menghilangkan kesadahan sebesar =
= 0,091 x 53.000 gram = 4.823 gram
Jika debit air baku yang diolah sebesar 1,5 m3/jam, maka untuk air baku dengan kesadahan
300 mg/l Maka : Jumlah kesadahan yang dihilangkan = 1,5 m3/jam x 300 gr/m3 = 450
gr/jam.
Jadi, dalam satu silkus, filter penukar ion dapat digunakan selama =
4.823
= = 10,72 jam.
450 gr/jam
Dengan demikian filter penukar ion akan jenuh setelah pemakaian 10,72 jam.
Jika, penggunaan filter penukar ion rata 4 jam per hari, maka filter penukar ion harus
diregenerasi setiap =
10,72 jam
= = 2,68 hari
4 jam/hari
Jika volume resin 50 % dari volume tabung reaktor, maka tinggi tabung reaktor penukar ion
yang diperlukan = 100/50 x 0,7 m = 1,4 m
Tingkat regenerasi 80 gr NaCl/l resin (80 kg/m3)
Kebutuhan garam NaCl untuk satu kali regenerasi = 0,091 m3 x 80 kg NaCl/m3 = 7,28 kg
Spesifikasi Filter Penukar ion yang dibutuhkan :
Diameter Filter : 16 "
Tinggi Total Filter : 1,5 m
Tinggi Bed resin : 70 cm
Diameter Inlet/Outlet : 1 "
Tipe Resin : Cation Exchane resin
Diagram proses pengolahan air sadah dengan filter penukar ion dapat dilihat seperti
pada Gambar 37, sedangkan salah satu contoh unit filter penukar ion untuk menghilangkan
kesadahan yang telah terpasang dapat dilihat pada Gambar 38. Unit peralatan terdiri dari
pompa air baku, filter penukar ion, tangki larutan garam dan pompa garam untuk regenerasi
51
resin. Filter penukar ion dilengkapi dengan valve untuk pengaturan operasional, pencucian
balik (backwash), untuk pembilasan serta untuk pengaturan regenersi resin. Jika perlu setelah
filter penukar ion dapat dilengkapi dengan filter cartridge.
Gambar 37 : Diagram Proses Pengolahan Penghilangan Kesadahan Dengan Filter Penukar
Ion.
Gambar 38: Salah satu contoh unit filter penukar ion untuk menghilangkan
kesadahan yang telah terpasang.
52
2.12 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Bersih Untuk Menghilangkan Kesadahan
Kapasitas 1,5 m3 per Jam
2.12.1 Proses Pengolahan
Air baku yang berasal dari sumur dipompa dan dilirkan ke filter penukar ion untuk
menghilangkan kesadahan (Kalsium dan Magnesium), selanjutnya dialirkan ke filter multi
media yang yang diisi dengan pasir silika dan mangan zeolit untuk menyaring padatan
tersuspensi dan zat besi atau mangan yang di dalam air. Dari filter multi media, kemudian
dialirkan ke filter karbon aktif untuk menghilangkan polutan mikro serta bau, dan selanjutnya
dialirkan ke filter cartridge atau filter kantong (bag filter) dengan ukuran pori 10 mikron. Air
hasil filtrasi ditampung di bak penampung air bersih dan selanjutnya dialirkan ke sistem
distribusi. Untuk sistem disinfeksi dilakukan dengan injeksi khlorin sebelum filter cartridge.
Diagram pengolahan air untuk menghilangkan kesadahan dapat dilihat seperti pada Gambar
39.
Gambar 39 : Diagram Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan di PUSKESMAS.
2.12.2 Spesifikasi Teknis Peralatan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
1) Pompa Air Baku
Type : Jet pump atau semi jet pump (Gambar 40)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
53
Suction Head : 40 m
Jumlah : 1 unit
Gambar 40 : Pompa Air Baku.
2) Pompa Garam
Type : Cetrifugal (Gambar 41)
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
Gambar 41 : Pompa Garam.
54
3) Tangki Larutan Garam
Volume : 200 liter (Gambar 42)
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
Gambar 42 : Tangki Larutan Garam.
4) Filter Penukar Ion
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm (Gambar 43)
Material : PVC
Media Filter : Resin penukar Ion Positip ( Cation Exchane Resin)
Media Penahan : Gravel
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Backwash : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur backwash
Jumlah : 1 unit
55
Gambar 43 : Filter Penukar Ion
5) Filter Multi Media
Tekanan : 4 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm (Gambar 44)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Gravel, pasir Silika dan Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
56
Gambar 44 : Filter Multi media (Garvel, Pasir Silika dan Mangan Zeolit).
6) Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm (Gambar 45)
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
57
Gambar 45 : Filter Karbon Aktif.
7) Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara (Gambar 46)
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
Gambar 46 : Contoh Pompa Dosing Khlorin.
58
8) Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter (Gambar 47)
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
Gambar.47 : Tangki Khorin.
9) Filter Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge (Gambar 48)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
Gambar 48 : Filter Multi Cartridge.
59
10) Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 1850 mm (Gambar 49)
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2”
Drain : 1 1/2"
Gambar 49 : Tangki Penampung Air Bersih 5100 Liter.
11) Perpipaan
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat luar/dalam dll
Volume : LS
12) Panel Kontrol Kelistrikan
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm (Gambar 50)
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
Jumlah : 1 unit
60
Gambar 50 : Panel Kontrol Kelistrikan.
61
2.12.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Pembuatan Pilot Plant Unit Pengolahan Air Untuk
Menghilangkan Kesadahan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas :30-50 liter/menit(1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
2 Pompa Garam
Type : Cetrifugal
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
1 Unit 7.500.000 7.500.000
3 Tangki Larutan Garam
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
4 Filter Penukar Ion
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
Material : PVC
Media Filter : Resin penukar Ion Positip
(Cation Exchane Resin)
Media Penahan : Gravel
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Backwash : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur backwash
Jumlah : 1 unit
1 Unit 29.000.000 29.000.000
62
5 Filter Multi Media
Tekanan : 4 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Gravel, pasir Silika dan
Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit 19.500.000 19.500.000
6 Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit 22.000.000 22.000.000
7 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit 9.500.000 9.500.000
8 Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
9 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
1 Unit 7.500.000 7.500.000
63
Diameter Casing : 6 "
Tinggi : 90 cm
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
10 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Unit 12.500.000 12.500.000
11 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat luar/dalam dll
Volume : LS
LS LS 11.000.000 11.000.000
12 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS 16.000.000 16.000.000
Jumlah Total (sebelum pajak)
152.000.000
PPN 10%
15.200.000
Total + PPN
167.200.000
Catatan : Harga Franco Jakarta
64
2.12.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Pilot Plant Unit Pengolahan Air Untuk
Menghilangkan Kesadahan Kapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit
2 Pompa Garam
Type : Cetrifugal
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
1 Unit
3 Tangki Larutan Garam
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
4 Filter Penukar Ion
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
Material : PVC
Media Filter : Resin penukar Ion Positip
(Cation Exchane Resin)
Media Penahan : Gravel
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Backwash : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur backwash
Jumlah : 1 unit
1 Unit
65
5 Filter Multi Media
Tekanan : 4 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Gravel, pasir Silika dan
Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit
6 Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit
7 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit
8 Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
9 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
Diameter Casing : 6 "
1 Unit
66
Tinggi : 90 cm
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
10 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Unit
11 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat luar/dalam dll
Volume : LS
LS LS
12 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS
Jumlah Total (sebelum pajak)
PPN 10%
Total + PPN
67
Gambar 51 : Visualisasi Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan (3D).
68
Gambar 52: Contoh Unit Pengolahan Air Untuk Menghilangkan Kesadahan.
69
3 PENGOLAHAN AIR GAMBUT DI PUSKESMAS
3.1 Konsep Desain Pengolahan Dengan Proses Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi dan
Filtrasi
Proses utama di dalam pengolahan air gambut, air permukaan atau air sungai untuk
dijadikan air bersih terdiri dari rangkaian proses yaitu proses kontrol pH, proses koagulasi-
flokulasi (penggumpalan), sedimentasi (pengendapan), filtrasi (penyaringan) dan disinfeksi.
Urutan tahapan proses-proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 53. Air baku yang berasal
dari gambut, danau atau sungai dipompa ke bak koagulasi-flokulasi sambil dibubuhkan bahan
kimia misalnya soda ash untuk kontrol pH, bahan kimia koagulan serta polimer untuk proses
koagulasi dan flokulasi. Selanjutnya dialirkan ke bak pengendap atau bak sedimentasi untuk
mengendapkan flok kotoran yang terjadi. Air limpasan dari bak pengendap dialirkan ke unit
saringan pasir cepat untuk menyaring sisa sisa flok yang belum sempat mengendap. Dari
saringan pasir cepat air dilairkan ke bak kontaktor khlor untuk proses disinfeksi dan
selanjutnya di alirkan ke bak penampung air bersih, dan selanjutnya dialirkan ke jaringan
distribusi.
Gambar 53 : Urutan Proses Pengolahan Air Gambaut Atau Air Permukaan Dengan Proses
Koagulasi-Flokukasi, Sedimentasi dan Filtrasi.
Beberapa fasilitas utama yang perlu disediakan antara lain adalah fasilitas intake
(penyadapan), screen (penyaring sampah), bak pemisah pasir, bak penerima, bak pencampur
cepat, unit koagulasi-flokulasi, fasilitas pembubuhan bahan kimia, unit pengendapan atau
sedimentasi, unit filtrasi (penyaringan), fasilitas disinfeksi, bak penampung air bersih serta
jaringan distribusi.
70
3.1.1 Koagulasi Dan Flokulasi
Proses koagulasi dan flokulasi adalah suatu proses pemisahan parikel-partikel halus
menyebabkan kekeruhan dari dalam air. Proses pemisahan dilakukan dengan cara
pembubuhan bahan koagulan ke dalam air sehingga partikel-partikel halus menggumpal
menjadi partikel-partikel yang lebih besar, sehingga mudah dipisahkan dari air dengan cara
diendapkan.
Proses koagulasi sendiri adalah proses pembubuhan dan pencampuran bahan koagulan
dengan air yang diolah, sementara proses flokulasi yang dilakukan setelah proses koagulasi
adalah proses penyatuan gumpalan-gumpalan partikel menjadi gumpalan yang lebih besar.
Pada proses flokulasi ini air yang diolah diaduk secara perlahan agar terjadi kontak antar
gumpalan partikel tanpa memecahkan gumapalan yang terjadi.
Pada prinsipnya proses koagulasi dan flokulasi adalah untuk menghilangkan
kekeruhan yang disebabkan baik oleh zat-zat organik maupun zat-zat anorganik. Bahan kimia
yang sering digunakan untuk proses koagulasi-flokulasi umumnya dikalsifikasikan adalah
Aluminium sulfat (tawa) dan Poly aluminium Chloride (PAC). Jika aluminium sulfat (alum)
ditambahkan kedalam air, maka akan terjadi ionisasi dari alum tersebut. Ionisasi aluminum
sulfat dalam air menghasilkan anion sulfat (SO4 -2) dan kation aluminum (Al 3+) Ion sulfat
mungkin tetap dalam bentuknya atau bergabung dengan kation lain. Namun kation Al 3+
bereaksi langsung dengan air membentuk berbagai ion aquametalic dan hidrogen.
Aquametalic ion yang terbentuk menjadi bagian dari awan ion yang mengelilingi koloid dan
karena mereka mempunyai keterikatan yang besar dengan permukaan, maka teradsorbsi
pada permukaan koloid sehingga menetralisir muatan permukaan.
Apabila muatan permukaan dinetralkan, awan ion menghambur dan potensial
elektrostatik hilang sehingga secara bebas terjadi kontak. Jumlah koagulan yang overdosis
dapat menyebabkan restabilisasi larutan suspensi. Apabila ion aquametalik cukup terbentuk
dan diadsorbsi, muatan partikel menjadi berbalik dan awan ion akan terbentuk kembali,
dengan ion negatif menjadi counter ion. Mekanisme koagulasi dengan adsorpsi dan
netralisasi muatan secara sederhana dapat diterangkan seperti pada Gambar 54.
71
Gambar 54 : Mekanisme kuoagulasi dengan adsorpsi dan netralisasi muatan.
3.1.2 Bahan Koagulan
Zat koagulan digunakan untuk menggumpalkan partikel-partikel padat tersuspesi, zat
warna, koloid dan lain-lain agar membentuk gumpalan partikel yang besar (flok) sehingga
dapat dengan cepat dapat diendapkan pada bak pengendap sedangkan zat alkali dan zat
pembantu koagulan berfungsi untuk mengatur pH agar kondisi air baku dapat menunjang
proses flokulasi serta membantu agar pembentukan flok dapat berjalan denganlebih cepat
dan baik.
Pemilihan zat koagulan harus berdasarkan pertimbangan antara lain : jumlah dan
kualitas air yang akan diolah, kekeruhan air baku, metode filtrasi serta sistem pembuangan
lumpur endapan. Koagulan yang sering dipakai antara lain aluminium sulfat (alum), poly
aluminium chloride (PAC). Di samping itu ada senyawa polimer tertentu yang dapat dipakai
bersama-sama dengan senyawa koagulan lainnya. Penentuan dosis koagulan bervariasi sesuai
dengan jenis koagulan yang dipakai, kekeruhan air baku, pH, alkalinitas dan juga temperatur
operasi. Disamping itu dipengaruhi pula oleh faktor-faktor lainnya misalnya kandungan zat
besi dan mangan yang tinggi, mikroorganisme.
Untuk aluminium sulfat padatan, dapat dipakai langsung dalam bentuk padatan (bubuk)
tetapi sering kali dilarutkan terlebih dahulu sebelum dibubuhkan kedalam air baku.
Konsentrasi larutan alum biasanya sekitar 5 -10 % untuk instalasi kecil dan untuk instalasi yang
besar biasanya 20 -30 %. Sedangkan untuk poly aluminium chloride harus dipakai dalam
bentuk aslinya (cair) tanpa pengenceran karena jika diencerkan akan terhidrolisa.
72
1) Aluminium Sulfat (Alum), Al2(SO4)3 .18 H2O
Alum merupakan bahan koagulan yang banyak dipakai untuk pengolahan air karena
harganya murah, flok yang dihasilkan stabil serta cara pengerjaanya mudah. Garam
aluminium sulfat jika ditambahkan ke dalam air dengan mudah akan larut akan bereaksi
dengan HCO3- menghasilkan aluminium hidroksida yang mempunyai muatan positip.
Sementara itu partikel-parikel koloidal yang terdapat dalam air baku biasanya bermuatan
negatip dan sukar mengendap karena adanya gaya tolak menolak antar partikel koloid
tersebut. Dengan adanya hidroksida aluminium yang bermuatan positip maka akan terjadi
tarik menarik antara partikel koloid yang bermuatan negatip dengan partikel aluminium
hidroksida yang bermuatan positip sehingga terbentuk gumpalan partikel yang makin lama
makin besar dan berat dan cepat mengendap. Selain partikel-partikel koloid juga partikel zat
organik tersuspensi, zat anorganik, bakteri dan mikroorgaisme yang lain dapat bersama-sama
membentuk gumpalan partikel (flok) yang akan mengendap bersama-sama. Jika alkalinitas air
baku tidak cukup untuk dapat bereaksi dengan alum, maka dapat ditambahkan kapur (lime)
atau soda abu agar reaksi dapat berjalan dengan baik. Reaksi kimianya secara sederhana
dapat ditunjukkan sebagai berikut :
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3 + 3 Ca(SO4) + 6 CO2 + 18 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2 + 18 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Mg(HCO3)2 2 Al(OH)3 + 3 MgSO4 + 6 CO2 + 18 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 6 Na(HCO3) 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 6 CO2 + 18 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Na2(CO3) 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 18 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 6 Na(OH) 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4+ 3 CO2 +8 H2O
Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(OH)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 18 H2O
Aluminium sulfat atau alum, diproduksi dalam bentuk padatan atau dalam bentuk cair.
Alum ini banyak dipakai karena harganya relatip murah dan efektif untuk air baku dengan
kekeruhan yang tinggi serta sangat baik untuk dipakai bersama-sama dengan zat koagulan
pembantu. Dibandingkan dengan koagulan dari garam besi, alum tidak menimbulkan
pengotoran yang serius pada diding bak. Salah satu kekurangannya yakni flok yang terjadi
lebih ringan dari pada flok yang dihasilkan koagulan garam besi dan selang pH operasi lebih
sempit yakni 5,5 - 8,5. Alum padat mempunyai berat jenis sekitar 1,62 dan dalam bentuk
butiran kasar mempunyai berat jenis semu (apparent density) + 0,5. Sedangkan untuk butiran
halus mempunyai berat jenis semu 0,6 - 0,7. Alum padat umumnya dipakai dalam bentuk
larutan dengan konsestrasi 5 - 10 % untuk skala kecil dan untuk skala besar 20 - 30 %.
73
Akhir-akhir ini alum cair banyak digunakan karena cara pengerjaannya maupun
transportasinya mudah. Tetapi pada suhu yang rendah dan konsetrasi yang tinggi akan terjadi
pengkristalan Al2O3 yang menyebabkan penyumbatan pada perpipaan. Oleh karena itu, untuk
pemakaian alum cair, konsentrasi Al2O3 harus diatur pada konsentrasi tertentu, biasanya
sekitar 8- 8,2 %.
2) Poly Aluminium Chloride (PAC)
Poly Aluminium Chloride (PAC) merupakan bentuk polimerisasi kondensasi dari garam
aluminium, berbentuk cair dan merupakan koagulan yang sangat baik. Mempunyai dosis yang
bervariasi dan sedikit menurunkan alkalinitas. Daya koagulasinya lebih besar dari pada alum
dan dapat menghasilkan flok yang stabil walaupun pada suhu yang rendah serta
pengerjaannyapun mudah.
Dibandingkan dengan Aluminium Sulfat, PAC mempunyai beberapa kelebihan yakni
kecepatan pembentukan floknya cepat dan flok yang dihasilkan mempunyai kecepatan
pengendapan yang besar yakni 3 - 4,5 cm/menit, dan dapat menghasilkan flok yang baik
meskipun pada suhu rendah. Dari segi teknik dan ekonomi, alum biasanya dipakai pada saat
kondisi air baku yang normal sedangkan poly aluminium chloride dipakai pada saat
temperatur rendah atau pada saat kekeruhan air baku yang sangat tinggi.
3.1.3 Pengendapan
Proses pengendapan merupakan kelanjutan dari proses koagulasi/flokulasi, pada tahap
ini terjadi pemisahan gumpalan-gumpalan kotoran dari air bersih dengan cara pengendapan
secara gravitasi. Endapan yang terkumpul pada dasar bak pengendapan secara periodik
dibuang, sementara air bersih yang ada dibagian atas bak disalurkan ke dalam bagian
penyaringan.
3.1.4 Penyaringan (Filtrasi)
Proses penyaringan adalah suatu proses pembersihan dengan cara melewatkan air yang
akan dibersihkan melalui suatu media berporous. Partikel atau sisa-sisa flok yang tidak dapat
dipisahkan dengan cara pengendapan, maka dipisahkan dengan cara proses proses
penyaringan.
Penyaring gravitasi dengan media butiran (granular) adalah tipe penyaring yang paling
banyak dijumpai dalam pengolahan air. Media butiran yang bisa dipakai adalah lapisan pasir,
74
kerikil, antrasit dan lain sebagainya. Pasir merupakan media penyaring yang paling banyak
digunakan, karena harganya murah dan dapat memberikan hasil yang baik. Penyusunan jenis
media dalam satu perangkat sistem penyaringan adalah pasir kwarsa pada bagian atas dan
kerikil kecil pada bagian bawah. Pada proses penyaringan dapat dilkaukan secara gravitasi
atau dengan menggunakan filter bertekanan. Untuk air baku yang mengandung zat besi yang
cukup tinggi dapat ditambahkan ditambahkan filter mangan zeolit untuk menghilangkan zat
besi atau mangan yang belum sempat tersaring. Selain itu untuk menghilangkan bau dapat
juga digunakan filter karbon aktif.
3.1.5 Desinfeksi
Tahap desinfeksi dimaksudkan untuk membunuh bakteri pathogen dan mengendalikan
jumlah dan jenis mikroorganisme. Khlorine membunuh bakteri pathogen melalui reaksi
antara HOCl dengan struktur sel bakteri yang mengakibatkan proses-proses yang dibutuhkan
untuk hidup pada mikroorganisme dinonaktifkan.
Pada umumnya proses desinfeksi dilakukan dengan pembubuhan bahan kimia khlorine.
Zat khlorine ini dapat berfungsi juga sebagai zat pengoksidasi. Khlorine tersedia dalam bentuk
sodium dan kalsium hipokhlorit. Natrium hipokhlorit adalah cairan murni, sedangkan kalsium
hipokhlorit berbentuk serbuk putih atau dalam bentuk tablet. Di Indonesia banyak digunakan
kaporit Ca(HClO)2 karena murah, mudah didapat dan mudah penanganannya. Pembubuhan
kaporit ini dapat dilakukan pada akhir proses (setelah penyaringan) atau pada awal proses
bersamaan dengan proses koagulasi.
3.2 DED Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu Menjadi Air Bersih
Kapasitas 1,5 m3 per Jam
3.2.1 Proses Pengolahan
Proses Pengolahan Air Gambut Kontinyu Kombinasi Proses Koagulasi- Flokulasi dan
Proses injeksi Kalium Permanganat - Filtrasi dengan Mangan Zeolit dapat dilihat seperti pada
Gambar 55. Air baku yang berasal dari air tanah atau sungai dipompa ke tangki pencampur
(static mixer) sambil diinjeksi dengan larutan kapur atau larutan soda ash (NaHCO3) untuk
menaikkan pH menjadi sekitar pH 7 - 8, selanjutnya dialirkan ke bak clarifier atau bak
pengendap sambil diinjeksi dengan larutan tawas atau aluminium sulfat. Di dalam bak
pengendap, dengan adanya penambahan soda ash dan larutan tawas serta kontak dengan
oksigen dari udara, partikel kotoran, warna serta zat besi atau mangan akan dengan cepat
teroksidasi menjadi oksida besi atau oksida mangan yang tidak larut di dalam air dan akan
mengendap di dalam bak pengendap.
75
Gambar 55 : Diagram Proses Pengolahan Air Gambut Kontinyu Kombinasi Proses Koagulasi-
Flokulasi dan Proses injeksi Kalium Permanganat - Filtrasi dengan Mangan Zeolit.
Air limpasan dari bak pengendap selanjutnya dialirkan ke bak penampung air baku. Dari
bak penampung air baku, air dipompa ke filter pasir(sand filter) sambil diinjeksi dengan
larutan khlorin atau kalium permanganat dengan menggunakan pompa dosing, agar zat besi
atau mangan yang belum teroksidasi oleh oksigen dari udara dan masih terlarut dalam air
dapat dioksidasi lebih sempurna menjadi bentuk senyawa oksida besi atau mangan yang tak
larut dalam air.
Air yang keluar dari saringan pasir selanjutnya dialirkan ke filter mangan zeolit
(manganese greensand filter). Dari filter Mangan Zeolit, air dialirkan ke filter karbon aktif
(activated carbon filter) untuk menghilangkan bau atau warna serta polutan mikro. Setelah
melalui filter penghilangan warna, air dialirkan ke filter cartridge yang dapat menyaring
partikel kotoran sampai ukuran 5 mikron. Dari filter cartridge, selanjutnya, air dialirkan ke bak
penampung air olahan dan selanjutnya dipompa ke saluran distribusi.
76
3.2.2 Spesifikasi Teknis Peralatan Pengolahan Air Gambut Kontinyu Menjadi Air Bersih
Kapasitas 1,5 m3 per Jam
1) Pompa Air Baku
Type : Jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 250 Watt
Pressure : 3 Bars (max)
Suction Head : 30 m
Jumlah : 1 unit
2) Pompa dosing Larutan Kapur
Type : Cetrifugal
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
Jumlah : 1 unit
3) Tangki Larutan Kapur/Soda Ash
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
4) Pompa dosing Larutan Alum/PAC
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
5) Tangki Larutan Alum/PAC
Volume : 200 liter
Material : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP)
Jumlah : 1 unit
77
6) Static Mixer
kapasitas : 30 liter/menit
Dimensi : Ø 6 “ x 100 cm
Bahan : Fiberglass Reinforced Plastic (FRP)
7) Bak Clarifier (Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi)
Sistem Pengendapan : Lamella Settling (Gambar 56 dan Gambar 57)
Dimensi : 150 cm x 350 cm x 245 cm (Bagian Clarifier dan Bak
Penampung)
Bahan : Fiberglass
Ketinggian Air : 200 cm
Volume Efektif Total : 10.5 m3
Volume Efektif Clarifier : 7,5 m3
Volume Efektif Bak Penmapung : 3,0 m3
Inlet : 1 “
Outlet : 4 “
8) Pompa Umpan Filter
Type : semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 30 m
Jumlah : 1 unit
9) Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
10) Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter
Material : Polyeyhylene (PE)
Jumlah : 1 unit
78
11) Saringan Pasir Cepat (Sand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
12) Filter mangan Zeolit (Manganese Greensand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
13) Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
14) Filter Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
79
Inlet Outlet : 1 1/4"
Jumlah : 1 unit
15) Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 2160 mm
Tinggi : 2500
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2”
Drain : 1 1/2"
16) Perpipaan
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat luar/dalam dll
Volume : LS
17) Panel Kontrol Kelistrikan
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
Jumlah : 1 unit
18) Pekerjaan Sipil Dudukan (Lantai) Clarifier
Ukuran lantai : 2 m x 4,5 m
Ketebalan : 20 cm
Bahan : beton cor (setara K250)
Visualisasi prototipe unit pengolahan air gambut kontinyu dapat dilihat seperti pada Gambar
60 dan Gambar 61.
80
Gambar 56 : Desain Konstruksi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi.
81
Gambar 57 : Visualisasi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi (3D).
82
Gambar 58 : Visualisasi Bak Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi (3D)-Transparan.
83
Gambar 59 : Contoh Bak Clarifier (Koagulasi-Flokulasi Dan Sedimentasi) Terpasang.
84
Gambar 60 : Visualisasi Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu (3D).
85
Gambar 61 : Visualisasi Prototipe Unit Pengolahan Air Gambut Kontinyu (Transparan).
86
3.3 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Pilot Plant Pengolahan Air
Gambut Menjadi Air BersihKapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
(Gambar 17)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
2 Pompa Dosing Latrutan Kapur
Type : Cetrifugal
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
1 Unit 9.500.000 9.500.000
3 Tangki Larutan Kapur
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
4 Pompa dosing larutan Alum
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
1 Unit 9.500.000 9.500.000
5 Tangki Larutan Alum
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
87
6 Static Mixer
Kapasitas : 30 liter/menit
Dimensi : Ø 6 “ x 100 cm
Bahan : Fiberglass Reinforced
Plastic (FRP) atau PVC
1 Unit 4.000.000 4.000.000
7 Bak Clarifier (Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi)
Sistem Pengendapan : Lamella Settling
(Gambar 40)
Dimensi : 150 cm x 350 cm x 245 cm
Bahan : Fiberglass
Ketinggian Air : 200 cm
Volume Efektif Total : 10.5 m3
Volume Efektif Clarifier : 7,5 m3
Volume Efektif Bak Penmapung : 3,0 m3
Inlet : 1 “
Outlet : 4 “
1 Unit 75.000.000 75.000.000
8 Pompa Umpan Filter
Type : semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 30 m
Jumlah : 1 unit
1 Unit 8.500.000 8.500.000
9 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit 9.500.000 9.500.000
10 Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter
Material : Polyeyhylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
88
11 Saringan Pasir Cepat (Sand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit 14.500.000 14.500.000
12 Filter Multi Media
Tekanan : 4 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Gravel, pasir Silika dan
Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit 19.500.000 19.500.000
13 Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit 22.000.000 22.000.000
14 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 47)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
1 Unit 7.500.000 7.500.000
89
15 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 2160 mm
Tinggi : 2500
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2”
Drain : 1 1/2"
1 Paket 12.500.000 12.500.000
16 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll
Volume : LS
1 LS 14.000.000 14.000.000
17 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 Unit 17.000.000 17.000.000
18 Pekerjaan Sipil Dudukan (Lantai) Clarifier
Ukuran lantai : 2 m x 4,5 m
Ketebalan : 20 cm
Bahan : beton cor (setara K250)
1 LS 5.500.000 5.500.000
Jumlah Total (sebelum pajak) 250.500.000
PPN 10% 25.050.000
Total + PPN 275.550.000
90
3.4 Bill of Quantity (BOQ) Pembuatan Pilot Plant Pengolahan Air Gambut
Menjadi Air BersihKapasitas 1,5 m3 per Jam
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
(Gambar 17)
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit
2 Pompa Dosing Latrutan Kapur
Type : Cetrifugal
Tekanan : 2 Bars
Kapasitas : 7 liter/menit
Daya Listrik : 100 watt, 220 Volt
Jumlah : 1 unit
1 Unit
3 Tangki Larutan Kapur
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
4 Pompa dosing larutan Alum
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
Jumlah : 1 unit
1 Unit
5 Tangki Larutan Alum
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
91
6 Static Mixer
Kapasitas : 30 liter/menit
Dimensi : Ø 6 “ x 100 cm
Bahan : Fiberglass Reinforced
Plastic (FRP) atau PVC
1 Unit
7 Bak Clarifier (Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi)
Sistem Pengendapan : Lamella Settling
(Gambar 40)
Dimensi : 150 cm x 350 cm x 245 cm
Bahan : Fiberglass
Ketinggian Air : 200 cm
Volume Efektif Total : 10.5 m3
Volume Efektif Clarifier : 7,5 m3
Volume Efektif Bak Penmapung : 3,0 m3
Inlet : 1 “
Outlet : 4 “
1 Unit
8 Pompa Umpan Filter
Type : semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 30 m
Jumlah : 1 unit
1 Unit
9 Pompa Dosing Khlorin
Merk : Prominent atau yang setara
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit
10 Tangki Larutan Khlorin
Volume : 200 liter
Material : Polyeyhylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
92
11 Saringan Pasir Cepat (Sand Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit
12 Filter Multi Media
Tekanan : 4 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Gravel, pasir Silika dan
Mangan Zeolit
Media Penahan : Gravel
Number : 1 unit
1 Unit
13 Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit
14 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 47)
Diameter Casing : 6 "
1 Unit
93
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
15 Bak Penampung Air Bersih
Diameter : 2160 mm
Tinggi : 2500
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5100 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2”
Drain : 1 1/2"
1 Paket
16 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll
Volume : LS
1 LS
17 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 Unit
18 Pekerjaan Sipil Dudukan (Lantai) Clarifier
Ukuran lantai : 2 m x 4,5 m
Ketebalan : 20 cm
Bahan : beton cor (setara K250)
1 LS
Jumlah Total (sebelum pajak)
PPN 10%
Total + PPN
94
4 PENGOLAHAN AIR ASIN MENJADI AIR TAWAR DENGAN PROSES
REVERSE OSMOSIS (RO)
4.1 Konsep Desain Osmosis Balik
Apabila dua buah larutan dengan konsentrasi rendah dan konsentrasi tinggi dipisahkan
oleh membran semi permeable, maka larutan dengan konsentrasi yang rendah akan terdifusi
melalui membran semi permeable tersebut masuk ke dalam larutan konsentrasi tinggi sampai
sampai terjadi kesetimbangan konsentrasi. Fenomena tersebut dikenal sebagai proses
osmosis. Sebagai contoh misalnya, jika air tawar dan air laut (asin) dipisahkan dengan
membran semi permeable, maka air tawar akan terdifusi ke dalam air asin melalui membran
semi permeable tersebut sampai terjadi kesetimbangan.
Daya pengggerak (driving force) yang menyebabkan terjadinya difusi air tawar ke dalam
air asin melalui membran semi permeable tersebut dinamakan tekanan osmosis. Besarnya
tekanan osmosis tersebut tergantung dari karakteristik membran, temperatur air, dan
konsentarsi garam yang terlarut dalam air. Tekanan osmotik normal air-laut yang mengandung
TDS 35.000 ppm dan suhu 25o C adalah kira-kira 26,7 kg/cm2, dan untuk air laut di daerah timur
tengah atau laut Merah yang mengandung TDS 42,000 ppm, dan suhu 300 C, tekanan osmotik
adalah 32,7 kg /m2.
Apabila pada suatu sistem osmosis tersebut, diberikan tekanan yang lebih besar dari
tekanan osmosisnya, maka aliran air tawar akan berbalik yakni dari dari air asin ke air tawar
melalui membran semi permeable, sedangkan garamnya tetap tertinggal di dalam larutan
garammya sehingga menjadai lebih pekat. Proses tersebut dinamakan osmosis balik (reverse
osmosis). Prinsip dasar proses osmosis dan proses osmosis balik tersebut ditunjukkan seperti
pada Gambar62.
Gambar 62 : Prinsip Dasar Proses Osmosis Balik (Reverse Osmosis).
95
4.2 Proses Pengolahan Air Payau Menjadi Air Minum
Di dalam proses desalinasi air asin dengan sistem osmosis balik (RO), tidak
memungkinkan untuk memisahkan seluruh garam dari air lasinnya, karena akan membutuhkan
tekanan yang sangat tinggi sekali. Oleh karena itu pada kenyataanya, untuk menghasilkan air
tawar maka air asin dipompa dengan tekanan tinggi ke dalam suatu modul membran osmosis
balik yang mempunyai dua buah outlet yakni outlet untuk air tawar yang dihasilkan dan outlet
untuk air garam yang telah dipekatkan (reject water).
Di dalam membran RO tersebut terjadi proses penyaringan dengan ukuran molekul,
yakni partikel yang molekulnya lebih besar dari pada molekul air, misalnya molekul garam dan
lainnya, akan terpisah dan akan terikut ke dalam air buangan (reject water). Oleh karena itu air
yang akan masuk kedalam membran RO harus mempunyai persyaratan tertentu misalnya
kekeruhan harus nol, kadar besi harus < 0,1 mg/l, pH harus dikontrol agar tidak terjadi
pengerakan kalsium dan lainnya.
Di dalam prakteknya, proses pengolahan air minum dengan sistem reverse osmosis
terdiri dari dua bagian yakni unit pengolahan pendahuluan dan unit RO. Salah satu contoh
diagram proses pengolahan air payau menjadi air tawar dengan sistem osmosis balik (RO)
dapat dilihat seperti pada Gambar 63.
Oleh karena air baku masih mengandung partikel padatan tersuspensi, mineral,
plankton dan lainnya, maka air baku tersebut perlu dilakukan pengolahan pendahuluan
sebelum diproses di dalam unit RO. Unit pengolahan pendahuluan tersebut terdiri dari
beberapa peralatan utama yakni pompa air baku, bak koagulasi-flokulasi, tangki reaktor
(kontaktor), saringan pasir, filter mangan zeolit, dan filter untuk penghilangan warna (color
removal), dan filter cartridge ukuran 1-10 µm. Sedangkan unit RO terdiri dari pompa tekanan
tinggi dan membran RO, serta pompa dosing untuk anti scalant, dan anti biofouling dan
sterilisator ultra violet (UV).
96
Gambar 63 : Diagram Proses Pengolahah Air Payau Menjadi Air Siap Minum Dengan Proses
Reverse Osmosis.
Air baku (air payau) dipompa ke tangki reaktor sambil dibubuhkan larutan khlorin atau
kalium permanganat untuk mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air.
Selanjutnya di alirkan ke filter pasir (sand filter). Dari sand filter, air dialirkan ke saringan filter
mangan zeolit agar senyawa besi atau mangan yang telah teroksidasi dan juga padatan
tersuspensi (SS) yang berupa partikel halus, plankton dan lainnya dapat disaring.
Dengan adanya filter mangan zeolit ini, zat besi atau mangan yang belum teroksidasi
dapat dihilangkan sampai konsentarsi <0,1 mg/l. Zat besi dan mangan ini harus dihilangkan
terlebih dahulu karena zat-zat tesebut dapat menimbulkan kerak (scale) di dalam membran
RO. Dari filter multimedia, air dialirkan ke filter karbon aktif. Filter ini mempunyai fungsi untuk
menghilangkan warna dalam air baku yang dapat mempercepat penyumbatan membran RO,
serta untuk menghilangkan bau. Setelah melalui filter karbon aktif, air dialirkan ke filter
cartridge yang dapat menyaring partikel dengan ukuran 1-10 µm.
Setelah melalui filter cartridge, air dialirkan ke unit RO dengan menggunakan pompa
tekanan tinggi. Air yang keluar dari modul membran RO ada dua yakni air tawar dan air
buangan garam yang telah dipekatkan (reject water). Selanjutnya air tawarnya dipompa ke
tangki penampung air olahan, sedangkan air garamnya dibuang. Untuk menghindari
rekontaminasi, sebelum digunakan dipompa ke filter cartridge ukuran 1 mikron dan dialirkan
melalui sterilisator ultra violet.
97
4.3 Fungsi Dan Cara Kerja Peralatan
Perangkat pengolahan air payau menjadi air tawar denganproses reverse osmosis
terbagi menjadi dua bagian yaitu unit pengolahan pendahuluan (pretreatment) dan unit
pengolahan (treatment) dengan RO. Pengolahan pendahuluan dapat dibagi menjadi dua
bagian, yaitu perangkat utama dan perangkat penunjang.
a. Pompa Air Baku
Pompa air baku adalah pompa sentrifugal biasa dengan kapasitas yang sesuai dengan
kapasitas maksimum dari Unit Pengolah Awal. Pompa air baku minimal mempunyai daya
tarik minimal 30 meter dan daya dorong 50 meter. Pompa air baku kedua digunakan untuk
memompa air baku untuk diolah dalam unit pretreatment.
Unit-unit yang harus dilalui oleh air baku adalah tangki pencampur (reactor tank), saringan
pasir cepat (rapid sand filter), saringan mangan-zeolit cepat dan saringan karbon aktif.
Sebagai contoh kasus dalam proses pengolahan awal (Kapasitas 10 m3/hari) kehilangan
tekanan sekitar 1-2 bar. Sehingga minimal pompa air baku harus bertekanan 4 bar,
sehingga pada saat memasuki unit osmosa balik tekanan masih tersisa sekitar 2 bar.
b. Pompa Dosing Kalium Permanganat atau Khlorin
Dalam sistem pengolahan air payau dengan sistem osmosa balik ini, dibutuhkan 1 (satu)
buah pompa dosing, yakni untuk pembubuhan kalium permanganat yang berfungsi untuk
mengoksidasi zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Pompa dosing
memerlukan energi listrik yang rendah, yaitu maksimum sebesar 30 Watt. Kapasitas dapat
divariasikan dari 0,39 sampai dengan 12,0 liter per jam dan jumlah stroke maksimum 100
untuk setiap menit. Tekanan operasional 5 - 7 Bar.
c. Tangki Kimia
BerfungSI untuk menampung bahan kimia yaitu kalium pemanganat atau khlorin.
d. Tanki Reaktor
Tangki reaktor adalah alat untuk mencampur dan mereaksikan larutan kalium
permanganat dengan zat besi atau mangan yang ada di dalam air baku. Selain sebagai zat
oksidator, kalium permanganat juga berfungsi sebagai untuk menurunkan kandungan
bahan organik, serta berfungsi untuk membunuh bakteri-bakteri pathogen, sehingga tidak
98
menimbulkan masalah penyumbatan di sistem penyaringan berikutnya karena terjadinya
proses biologi (terbentuknya jamur dll).
e. Filter Pasir Cepat
Air dari tangki pencampur masuk ke unit penyaringan pasir cepat dengan tekanan
maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air
baku dan hasil oksidasi kalium permanganat atau khlorin, termasuk besi dan mangan. Unit
filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan PVC sehingga anti karat. Unit ini dilengkapi
dengan 5 valve yang dapat diatur untuk fungsi penyaringan atau pencucian balik, sehingga
untuk proses penyaringan atau pencucian balik dapat dilakukan dengan sangat
sederhana, yaitu dengan hanya mengatur kran atau valve tersebut sesuai dengan
petunjuknya.
Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang
digunakan berupa pasir silika dan terdiri dari 4 ukuran, yaitu dari diameter terbesar 2
- 3 cm, kemudian 0,5 - 1 cm, 3 - 5 mm dan yang terkecil 1 - 2 mm.
f. Filter Mangan Zeolit
Unit ini mempunyai bentuk dan dimensi yang sama dengan unit penyaring pasir cepat,
namun mempunyai material media filter yang sangat berbeda. Media filter adalah
mangan zeolit yang berdiameter sekitar 0,3 - 0,5 mm. Dengan menggunakan unit ini, maka
kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air
dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan untuk air minum.
g. Filter Karbon Aktif
Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-
pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini sama dengan unit penyaring lainnya.
Media penyaring yang digunakan adalah karbon aktif granular atau butiran dengan ukuran
1 - 2,5 mm, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir silika pada bagian
dasar.
h. Filter Cartridge
Penyaring ini merupakan penyaring pelengkap untuk menjamin bahwa air yang akan
masuk ke proses penyaringan osmosa balik benar-benar memenuhi syarat air baku bagi
99
sistem osmosa balik. Alat ini mempunyai media penyaring dari bahan sintetis selulosa.
Alat ini juga berbentuk silinder dengan tinggi sekitar 25 cm dan diameter sebesar 12 cm.
Kemampuan filtrasi filter ada dua macam, yaitu 5 m dan 1 m. Unit ini dipasang sebelum
pompa tekanan tinggi dan membran osmosa balik.
i. Pompa Tekanan Tinggi
Pompa Tekanan Tinggi digunakan untuk mengalirkan air dari sistem penyaringan
konvensional ke sistem penyaringan skala molekuler (membrane polymer). Untuk
menembus membran osmosa balik membutuhkan tekanan besar. Jika air baku payau (TDS
< 3.000 ppm) maka tekanan yang dibutuhkan berkisar 10-20 bar, sedangkan untuk air laut
dibutuhkan tekanan antara 30 - 60 bar. Tegangan listrik yang dibutuhkan oleh pompa ini
adalah 380 Volt (tiga phase).
j. Unit Osmosa balik
Unit Osmosa balik merupakan jantung dari sistem pengolahan air secara keseluruhan.
Unit ini terdiri dari selaput membran yang digulung secara spiral dengan pelindung
kerangka luar (vessel) yang tahan terhadap tekanan tinggi. Kapasitas tiap unit bermacam-
macam tergantung disain yang diinginkan. Daya tahan membran ini sangat tergantung
pada proses pengolahan awal. Jika pengolahan awalnya baik, maka membran ini dapat
tahan lama.
k. Panel Kontrol
Seluruh rangkaian listrik dalam sistem osmosa balik ini berada dan berpusat dalam satu
unit yang disebut panel kontrol. Panel ini dilengkapi dengan indikator-indikator tekanan
dan sistem otomatis. Apabila tekanan pada membran telah mencapai nilai maksimum,
maka dengan sendirinya switch aliran listrik menghentikan suplainya dan seluruh sistem
juga berhenti. Dalam keadaan seperti ini kondisi membran harus diamati secara khusus
dan apakah sudah saatnya harus diganti.
l. Tangki Penampung Air Olahan
Air hasil pengolahan sistem osmosa balik ini ditampung pada tangki penampung air
olahan. Jumlah tangki penampung disesuaikan dengan kebutuhan. Setiap tangki
penampung ini bervolume 1000 liter. Tangki ini terbuat dari bahan fiberglass. Tangki
100
penampung ini diletakkan ditempat yang agak tinggi (1 m atau lebih) agar supaya air hasil
olahan tersebut dapat dialirkan secara gravitasi.
n. Sistem Jaringan Perpipaan
Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk),
jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan
pipa pembuangan air pencucian. Sistem jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran sesuai
dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 3/4 “, sebagian
lagi 1” dan 1/2”. Bahan pipa PVC tahan tekan, seperti rucika. Sedangkan keran yang
dipakai adalah keran tahan karat terbuat dari plastik.
4.4 Spesifikasi Teknis Peralatan Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air Tawar
Kapasitas 10 m3 per Hari
1) Pompa Air Baku
Tipe : Centrifugal
Kapasitas : 40 - 65 liter/menit
Daya : 250 - 500 Watt/220 V
Tekanan max. : 4 bar
Daya hisap/dorong : 30m/60m
2) Pompa Dosing
Tipe : Chemtech 100/030
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
3) Tangki Kimia
Model : Profil Tank
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
4) Tangki Reaktor
Kapasitas : 1,5 m3 per jam
Bahan : PVC
101
Dimensi : Dia. 16 " , Tinggi : 150 cm
Tekanan Maksimal : 4 Bar
Inlet/outlet : 1 "
5) Filter Pasir Bertekanan (Pressure Sand Filter)
Kapasitas : 1,5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi : Dia. 12 " , Tinggi : 150 cm
Tekanan Maksimal : 4 Bar
Media : Pasir slika, mangan zeolit dan karbon aktif
Inlet/outlet : 1 "
6) Filter Mangan Zeolit (Manganese Green Sand Filter)
Kapasitas : 1,5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimensi : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maks : 4 Bar
Media : mangan zeolit
Inlet/outlet : 1 "
7) Filter Karbon Aktif (Activated Carbon Filter)
Kapasitas : 1,5 m3 per jam
Bahan : PVC
Dimens : Dia. 10 " , Tinggi : 120 cm
Tekanan Maks : 5 Bar
Media : Karbon aktif
Inlet/outlet : 1 "
8) Cartidge Bag Filter
Kapasitas : 6 m3/ jam
Ukuran : 8” x 120 cm
Material : Stainless Stell
Media Filter : Composite
Diameter Pori : 10 mikron
Pipa Inlet / outlet : 2 inch
System : Drain
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 1 unit
102
9) Tangki Penampung Antara
Model : Profil Tank
Volume : 1000 liter
Material : Polyethylene (PE)
10) Pompa Umpan RO
Tipe : Centrifugal
Kapasitas : 40 - 65 liter/menit
Daya : 250 - 500 Watt/220 V
Tekanan max. : 4 bar
Daya hisap/dorong : 30m/60m
11) Cartridge Filter
Brand : Pro Clean
Inlet/outlet : 1 “
Kapasitas : 1, 5 m3 per jam
Fitration Degree : 1 micron
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 2 unit
12) Pompa Tekanan Tinggi (High Pressure Pump)
Brand : Flint & Walling F&W or Equal
Kapasitas : 4 - 5 m3 per jam
Bahan : Stainless steel
Tekanan maks : 15 BAR
Motor : 2 KW ; 220 Volt ; 50 Hz ; 2900 RPM
13) Unit Reverse Osmosis (RO)
Kapasitas : 10 m3 hari (10.000 liter per hari)
Tipe Membran : Filmtec BW 4040
Jumlah membran : 3 buah
Raw Water : Air Payau
Total Dissolved Solid : < 6.000 ppm
Tekanan air masuk : Minimum 1 bar
Tekanan Operasi : 10 – 20 bars
Temperatur Operasi : Maximum 40 0C
Toleransi Kadar besi : Maximum 0.01 ppm
103
Toleransi Kadar mangan : Maximum 0.01 ppm
Toleransi kadar Khlorin : Maximum 0.01 ppm
Type elemen : Thin Film Composite
Kelengkapan :
Product Flow meter
Reject flow meter
Inlet presure gauge
Operating presure gauge
Pre filter pressure gauge
Reject pressure regulator
Solenoid valve
14) Filter Cartridge Coroex
Fungsi : untuk menaikkan pH air
Material : polypropylene
Ukuran Cartridge : 10 inches
Temperature Operasi) : 2 – 40 o C
Peak Flow Rate : 20 Liter/menit
Standard Flow Rate : 8 liter/menit
Connection Diameter : 3/4 "
Maximum Working Pressure : 0.5 Mpa
Jumlah : 2 unit
15) Tangki Penampung Air Olahan (Produk)
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195 mm
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5000 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
16) Generator Set
Power Output : 10.000 Watt, 1 Phase
Tipe : mobile, open generator
Bahan bakar : Premium
Jumlah : 1 unit
104
Contoh unit pengolahan air payau menjadi air tawar dengan proses reverse osmosis (RO)
kapasitas 10 m3 per hari dapat dilihat pada Gambar 64 sampai dengan Gambar 70.
Gambar 64 :Tangki Larutan Kalium Permanganat, pompa Dosing dan Tangki Reaktor Oksidasi Fe dan Mn.
105
Gambar 65 : Tangki Larutan Kalium Permanganat dan Pompa Gosing.
Gambar 66 : Filter Pasir, Filter Mangan Zeolit , Filter Karbon Aktif, Filter Kantong (Bag Filter) dan Filter Cartridge.
106
Gambar 67 : Bag Filter ukuran 10 Mikron.
Gambar 68 : Unit Osmosis Balik (Reverse Osmosis, RO) Kapasitas 10 m3 Per Hari.
107
Gambar 69 :Pompa Tekanan Tinggi.
108
Gambar 70 : Unit Pengolahan Air Payau Menjadi Air Tawar Dengan Proses Reverse Osmosis (RO) Kapasitas 10 m3 per Hari.
109
4.5 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Jakarta Pembuatan Pilot Plant Unit Pengolahan Air
Payau Menjadi Air Tawar Kapasitas 10 m3 per Hari
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
3 Pompa Dosing Kimia
Merk : -
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit 9.500.000 9.500.000
4 Tangki Kimia
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit 4.500.000 4.500.000
5 Tangki Reaktor Oksidasi
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
Material : PVC
Volume Efektif : 426 liter
Waktu Tinggal (HRT) : 17 menit
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Drain : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur Drain
1 Unit 19.500.000 19.500.000
110
6 Filter Pasir Silika
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit 14.500.000 14.500.000
7 Filter Mangan Zeolit
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit 17.500.000 17.500.000
8 Filter Karbon Aktif
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit 21.000.000 21.000.000
9 Cartidge Bag Filter
Kapasitas : 6 m3/ jam
Ukuran : 8” x 120 cm
Material : Stainless Stell
Media Filter : Composite
Diameter Pori : 10 mikron
Pipa Inlet / outlet : 2 inch
1 Unit 12.500.000 12.500.000
111
System : Drain
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 1 unit
10 Tangki Penampung Antara
Model : Profil Tank
Volume : 1000 liter
Material : Polyethylene (PE)
1 Unit 3.500.000 3.500.000
11 Pompa Umpan RO
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit 8.500.000 8.500.000
10 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 23)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
1 Unit 7.500.000 7.500.000
11 Unit Reverse Osmosis (RO)
Kapasitas : 10 m3 hari (10.000 liter per hari)
Tipe Membran : Filmtec BW 4040
Jumlah membran : 4 buah
Raw Water : Air Payau
Total Dissolved Solid : < 6.000 ppm
Tekanan air masuk : Minimum 1 bar
Tekanan Operasi : 10 – 20 bars
Temperatur Operasi : Maximum 40 0C
Toleransi Kadar besi : Maximum 0.01
ppm
Toleransi Kadar mangan : Maximum 0.01 ppm
Toleransi kadar Khlorin : Maximum 0.01 ppm
1 Unit 275.000.000 275.000.000
112
Type elemen : Thin Film Composite
Kelengkapan :
Product Flow meter
Reject flow meter
Inlet presure gauge
Operating presure gauge
Pre filter pressure gauge
Reject pressure regulator
Solenoid valve
12 Filter Cartridge Corosex
Fungsi : untuk menaikkan pH air
Material : polypropylene
Ukuran Cartridge : 10 inches
Temperature Operasi : 2 – 40 o C
Peak Flow Rate : 20 Liter/menit
Standard Flow Rate : 8 liter/menit
Connection Diameter : 3/4 "
Maximum Working Pressure : 0.5 Mpa
Jumlah : 2 unit
2 Unit 1.250.000 2.500.000
11 Bak Penampung Air Olahan
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195 mm
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5000 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Paket 12.500.000 12.500.000
12 Skid Peralatan
Material : Besi Holow
Ukuran : holow 4x6 cm
Ukuran Skid : 1 m x 2,4 m
Dilengkapi dengan roda
1 Unit 17.500.000 17.500.000
113
13 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll
Volume : LS
1 LS 11.000.000 11.000.000
14 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS 16.000.000 16.000.000
16 Generator Set
Power Output : 10.000 Watt, 3 Phase
Tipe : mobile, open generator
Bahan bakar : Premium
Jumlah : 1 unit
1 Unit 50.000.000 50.000.000
Jumlah Total (sebelum pajak)
511.500.000
PPN 10%
51.150.000
Total + PPN
562.650.000
Catatan : Harga franco Jakarta.
114
4.6 Bill of Quantity (BOQ) Jakarta Pembuatan Pilot Plant Unit Pengolahan Air Payau
Menjadi Air Tawar Kapasitas 10 m3 per Hari
No Peralatan Volume Harga (Rp)
Satuan Total
1 Pompa Air Baku
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit
3 Pompa Dosing Kimia
Merk : -
Tekanan : 7 Bars
Kapasitas : 4.7 lt/hour
Pump head : SAN
Diaphragm : Hypalon
1 Unit
4 Tangki Kimia
Volume : 200 liter
Material : Polyethylene (PE)
Jumlah : 1 unit
1 Unit
5 Tangki Reaktor Oksidasi
Kapasitas : 1,5 m3/jam
Ukuran : Ø 16 inc x 150 cm
Material : PVC
Volume Efektif : 426 liter
Waktu Tinggal (HRT) : 17 menit
Pipa Inlet / outlet : 1 ¼”
Valve : Ball Valve
Sistem Drain : manual
Tekanan operasi : 4 Bar max
Perlengkapan : valve pengatur Drain
1 Unit
115
6 Filter Pasir Silika
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit
7 Filter Mangan Zeolit
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Pasir Silika
Media Penahan : Gravel
1 Unit
8 Filter Karbon Aktif
Tekanan : 3 Bars
Capacity : 1.4 – 1.8 m3 / jam
Ukuran : Ø 12 inchi x 120 cm
Material : PVC
Pipa Inlet / outlet : 1 inch
System : backwash manual
Media Filter : Karbon Aktif Granular
Media Penahan : Gravel
1 Unit
9 Cartidge Bag Filter
Kapasitas : 6 m3/ jam
Ukuran : 8” x 120 cm
Material : Stainless Stell
Media Filter : Composite
Diameter Pori : 10 mikron
Pipa Inlet / outlet : 2 inch
1 Unit
116
System : Drain
Tekanan : 4 Bar max
Jumlah : 1 unit
10 Tangki Penampung Antara
Model : Profil Tank
Volume : 1000 liter
Material : Polyethylene (PE)
1 Unit
11 Pompa Umpan RO
Type : jet pump atau semi jet pump
Kapasitas : 30-50 liter/menit (1,5 m3/jam)
Power : 350 Watt
Pressure : 4 Bars (max)
Suction Head : 40 m
1 Unit
10 Filter Multi Cartridge
Tipe : BN 2 Multi Cartridge
(Gambar 23)
Diameter Casing : 6 "
Material Casing : SS 304
Isi Cartridge : 5 x 20 " (D 2")
Inlet Outlet : 1 1/4"
1 Unit
11 Unit Reverse Osmosis (RO)
Kapasitas : 10 m3 hari (10.000 liter per hari)
Tipe Membran : Filmtec BW 4040
Jumlah membran : 4 buah
Raw Water : Air Payau
Total Dissolved Solid : < 6.000 ppm
Tekanan air masuk : Minimum 1 bar
Tekanan Operasi : 10 – 20 bars
Temperatur Operasi : Maximum 40 0C
Toleransi Kadar besi : Maximum 0.01
ppm
Toleransi Kadar mangan : Maximum 0.01 ppm
Toleransi kadar Khlorin : Maximum 0.01 ppm
1 Unit
117
Type elemen : Thin Film Composite
Kelengkapan :
Product Flow meter
Reject flow meter
Inlet presure gauge
Operating presure gauge
Pre filter pressure gauge
Reject pressure regulator
Solenoid valve
12 Filter Cartridge Corosex
Fungsi : untuk menaikkan pH air
Material : polypropylene
Ukuran Cartridge : 10 inches
Temperature Operasi : 2 – 40 o C
Peak Flow Rate : 20 Liter/menit
Standard Flow Rate : 8 liter/menit
Connection Diameter : 3/4 "
Maximum Working Pressure : 0.5 Mpa
Jumlah : 2 unit
2 Unit
11 Bak Penampung Air Olahan
Diameter : 1850 mm
Tinggi : 2195 mm
Diameter Tutup : 600 mm
Volume : 5000 liter
Material : PE
Inlet : 1 1/2"
Drain : 1 1/2"
1 Paket
12 Skid Peralatan
Material : Besi Holow
Ukuran : holow 4x6 cm
Ukuran Skid : 1 m x 2,4 m
Dilengkapi dengan roda
1 Unit
13 Perpipaan dan Fitting (LS)
Pipa PVC : Diameter ¾ “, 1 “, 1 ¼”,
1 LS
118
Fitting : Knee, Elbow, sock drat
luar/dalam dll
Volume : LS
14 Panel Kontrol Kelistrikan dan Kabel
Ukuran : 30 cm x 30 cm x 15 Cm
Bahan : PE
Perlengkapan : MCB, contactor
1 LS
16 Generator Set
Power Output : 10.000 Watt, 3 Phase
Tipe : mobile, open generator
Bahan bakar : Premium
Jumlah : 1 unit
1 Unit
Jumlah Total (sebelum pajak)
PPN 10%
Total + PPN
119
TIM PENYUSUN
PENANGGUNG JAWAB
dr. Andi Saguni, MA.
EDITOR
Ir. Rakhmat Nugroho, MBAT.
Dra. Rahmi Purwakaningsih, M.Kes.
Sugiarto, ST, M.Si.
PENYUSUN
Ir. Nusa Idaman Said, M.Eng.
Ir. Setiyono, M.Si.
Hendrik Permana, SKM, MKKK.
M. Rofi'udin, ST, MT.
Melfayetty Arief, SKM, MKM.
dr. Ferdinandus Ferry Kandauw.
Kathrin, ST.
Purwantiningsih.
Mai Syafni, SKM.
Yusryan Akbar, S.Kom, MH.
Nursania, SKM, MKM.
Tri Cahyaningrum, A.Md.
KONTRIBUTOR
dr. Kamba Moh. Taufiq, MMR., Sukamto, ST, M.Kes., Sofwan, ST, MM.,
Drs. Satmoko Yudo, M.Eng., Omdah, SKM, MM., Heri Purwanto, ST, MKM.,
Iwan Nefawan, SKM, MIKom., Heri Nugroho, ST, MKM., Trisno Jawoto, S.Kep.,
Widya Utami, SKM, MKM., Indah Hidayat, ST, MKM., Nurhayati Simanullang, SKM.,
Meily Arovi Qulsum, SKM, MKM., drg. Naneu Retna Arfani., Dyah Prabaningrum.,
dr. Era Renjana D, MKM., Muhammad Reza, ST., Sudung Tanjung, ST.,
Diahwati Agustayani, ST., Sri Endah Suwarni, SKM., Dipl.WQM., Torkis Tambunan.,
Imelda Husdiani, ST, M.Kes., Dewi Mulyani, SKM, MKM., Atin Yuningsih, S.Sos, M.Si.,
Anisah, SKM., Deden Suharya, SKM, MSi., Idik Sidik, SKM., Eny Yuliawati, SKM.,
Harjunadi, S.ST., Yulia Kusumawati, SKM., Yudi Permana, SKM., Ikhsan Gustiana.,
Candrawati PD, S.IP., Imam Munadjat P, S.Sos, M.Si., Evi Dian Novita, SKM.,
Anindea Elma Putri, SKM., Fatiah Endarwati., Horasma Tambaruhur Purba, SKM.,
Edho Adytia Kurniawan., Bayu Akbar Sipatu, SKM, M.Kes., Hermanto, SKM.,
Shinta Chyntia Agustina, SKM, MPH., Jafri Wandi, SKM, MT.,
Aris Asaat, SKM., Agus Syarif Sukandi, ST, Msi.
120
©
2019