rekayasa unit air baku

8/6/2019 Rekayasa Unit Air Baku

1/15

a. Intake

Adalah bangunan untuk menangkap air dari sumbernya

Intake merupakan suatu bangunan penangkap atau pengambilan air baku yang akan diolah sesuai denganperencanaan. Pada intake, air baku akan dikumpulkan dan ditransmisikan ke bangunan pengolahan.

Syarat utama bangunan intake adalah kehandalan, keamanan dan pengoperasian yang minimal. Terdapatbermacam macam jenis intake yang tergantung kepada lokasi penangkapan air.

Dihitung berdasrkanQ maksimum hari

Intake pompa Tanpa pompa


2/15

Intake Tower (dipasang pada air tanah) Kriteria intake tower : Lokasi : Sedekat mungkin dengan tepian air namun

ditempatkan dimana kedalaman air minum 10 ft (3 m)

dengan perkecualian intake berukuran kecil. Bentuk dan Ukuran :Bagian puncak tower mempunyai

ketinggian minimal 5 ft (1,5 m) diatas permukaan airtertinggi. Jembatan penghubung juga mempunyaiketinggian yang sama. Diameter dalam tower haruscukup besar untuk meletakkan dan memperbaiki pintu

intake. Struktur :Material yang dipergunakan untuk

membangun tower harus kuat dan tahan lama sepertiranforced concread dan harus dibangun diatas pondasiyang kokoh sehingga dapat bertahan saat banjir.


3/15

Intake Ports Kriteria intake port :

Pintu intake Ports harus tersedia untuk beberapa kedalam air.Pintu terendah terletak 2 ft dari dasar, interval vertikal pintu -pintu tersebut 10 15 ft (3 4,5 m). Kecepatan aliran yangmelewati pintu pada ketinggian yang sama tidak boleh melebihi1 fps (0,3 m/s). Di daerah - daerah sering terjadi pembekuanair, kecepatan aliran diharapkan dibawah 0,5 fps (0,15 m/s).

Bar screen harus tersedia pada setiap pintu. Terletak padabagian luar katup, diameter batang barscreen 0,5 0,75 inchi

yang terbuat dari baja dan terletak 2 3 inchi antara satudengan yang lainnya. Pada kondisi normal kecepatan melewatibukaan screen tidak boleh melewati 2 Food and BeverageService (0,6 m/s). Pada kasus khusus kecepatan dibatasidibawah 0,35 Food and Beverage Service (0,1 m/s) untukmencegah ikan kecil terhisap.

Fine screen untuk menyisihkan benda benda terapung danmelindungi pada sebagian besar kasus, jarak bukaan saringan

berkisar antara 3/16 3/8 inchi ( 5 9,5 mm ) dan kecepatanmaksimal 2 ft. Penggunaan pembersih hidrolis sangatdirekomendasikan.


4/15

Intake Pipa / Conduit

Kriteria Intake Pipa / Conduit :

Ukuran :Dalam rangka mencegah akumulasi sedimen,ukuran pipa/conduit harus memadai untuk dapat dilewati

dengan kecepatan aliran maksimum 3 - 4 fps ( 0,9 1,2m/s ).

Perlindungan :Jika pipa atau conduit harus menyeberangisungai atau danau menuju puncaknya harus dilindungi.Kadang - kadang pecahan batu harus diletakkan diatasselokan penghubung sebagai pelindung.

Kemiringan : Untuk menghindari terjebaknya udara dalamsaluran pipa/conduit harus diletakkan dalam kondisimiring.

Izin: Untuk membangun intake pipa/conduit yangmelewati sungai, danau dan reservoir dibutuhkan izindari badan yang bersangkutan.


5/15

Unit untuk mengalirkan

air dari intake ke unit

produksi/ sistem

pengolahan.Dihitung dengan

menggunakan Q

maksimum hari.

Debit (Q) = 0.2785CD2.63S0.54


6/15

Unit untuk mengolah air dari sumber air baku

sehingga dapat menjadi air yang layak

konsumsi (sesuai dengan peraturan)

Unit produksi berbeda-beda tergantung darikualitas air baku nya.

Untuk menghitung dimensi digunakan q

maksimum hari.


7/15

Definisi Prasedimentasi ialah bak pengendap dengan waktu detensi yang relatif lama.

Pada bak predimentasi terjadi penyisihan partikel - partikel suspensi pada airyang memiliki kekeruhan tinggi dengan jalan pengendapan secara gravitasi. Bakprasedimentasi hanya terbawa ke dalam proses koagulasi flokuasi danmenghambat kedua proses tersebut.

Kriteria perencanaan Perbandingan panjang dan lebar bak biasanya 4:1 - 6:1. Pada umumnya cara

pengendapannya adalah free settling, yaitu mengendap dengan sendirinya(gravitasi) tanpa bantuan bahan kimia lainnya.

Perhitungan Luas permukaan zone pengendapan (As)

Dihitung berdasarkan asumsi bahwa bak merupakan tangki ideal. Luas permukaan(As) bak pengendap dapat dihitung dengan menggunakan formula:

As = Q/So

Dimana :

Q = debit (m3/jam)

So = surface loading (m3/m2/jam)


8/15

Definisi Sedimentasi ialah suatu proses pemisahan parikel tersuspensi

dari suspensinya dengan pengendapan secara gravitasi, dankemudian suspensinya dipisahkan menjadi larutan yang relatifjernih.

Proses sedimentasi digunakan untuk menghilangkan partikeldiskrit air, flok - flok, dan presipitat yang terbentuk selamaproses pengolahan air yang bermacam - macam jenis.

Bagian - bagian bak pengendap : Zone inlet, merupakan tempat air terdistribusi secara merata.

Zone pengendapan, tempat mengendapkan partikel - partikel

tersuspensi dalam kondisi diam. Zone lumpur, tempat, mengumpulkan lumpur.

Zone outlet, tempat mengalirkan air yang mengandung partikel yangtidak dapat diendapkan untuk keluar dari bak pengendap.

Bentuk bak pengendap : Bulat (circular)


9/15

Kriteria Perencanaan Bentuk bak persegi panjang menggunakan "multiplate settler" (sudut

antara arah aliran dengan plate = 60o

). Perbandingan panjang dan lebar 2:1 - 6:1.

Waktu detensi (td) umumnya 2 - 3 jam.

Sedimentasi setelah proses koagulasi dengan alum atau garam - garambesi.

Overflow rates = 500 - 800 gal/hari - ft2

Waktu detensi (td) = 2 - 8 jam

Kecepatan melimpah 12000 - 22000 gal/hari - ft2 Sedimentasi setelah proses pelunakan menggunakan kapur soda.

Overflow rates = 500 - 1000 gal/hari - ft2

Waktu detensi (td) = 4 - 8 jam

Kecepatan melimpah 22000 - 26000 gal/hari - ft2

Kecepatan pengaliran dalam tray, v e 0,9 m/mnt.

Koreksi edisien pemisahan, E = (90-95) %

Kondisi 'performance' bak, n = 1/8 (so, good)

Kecepatan mengendap partikel, vo = 8,3 x 10-4 m/det

Jarak antar plate, w = (5 - 10)cm

Waktu detensi (td) = (15 - 30) menit

Kontrol aliran : Re e 2000, Fr u 10-5


10/15

Definisi Filtrasi ialah suatu proses pemisahan zat padat dari cairan dengan

melewatkan air yang diolah melalui media porus, seperti pasir yangteratur, batu yang dihancurkan, antasit, gelas, dan bara, beton,plastik. Untuk menghilangkan partikel - partikel yang sangat halus,flok - flok dari material tersuspensi dan mikroorganisme.

Pada proses filtrasi ini terjadi penahanan partikel diantara lapisanmedia (bagian porinya) atau diatas permukaan media, yaitu partikelyang mempunyai diameter yang lebih besar dari pori media, sedangkanflok - flok atau partikel yang memiliki diameter lebih kecil akanmengendap dan menempel dibutiran media.

Berdasarkan kecepatan pengaliran, terdapat dua jenis filter :

Saringan PasirL

ambat (Slow Sand Filter) : SSF meniru terjadinyaperkolasi air di dalam tanah dan ditujukan untuk air baku yangmemiliki kekeruhan maksimum 30 mg/l. SSF ini umumnya untukkomunitas kecil dengan air baku yang baik dan tidak bervariasi.

Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter) :Dalam perencanaan, RSF iniakan mengalami pengolahan terlebih dahulu, yang berfungsi untukmenurunkan kekeruhan air sampai 10 mg/l. Proses pencucian kembalifilter


11/15

Kriteria Perencanaan Kriteria Perencanaan SSF :

Kecepatan penyaringan dalam filter = (0,1 - 0,9) m3/m2 jam atau(0,1 - 0,9) m/jam.

Ukuran efisiensi (ES) pasir = (0,5 - 0,35) mm

Koefisien keseragaman (UC) = 2 3

Tebal lapisan pasir = 1 m

Tebal lapisan kerikil = 0,3 m

Distribusi butir pasir = tidak terstratifikasi

Kehilangan tekanan = 0,06 m awal dan 1,20 m (akhir)

Periode pencucian = (30 - 60) hari Metode pencucian : permukaan pasir dikeruk kemudian dicuci

Banyaknya air pencucian = 0,2 - 0,6% dari air yang disaring

Kriteria Perencanaan RSF : Kecepatan penyaringan : (5 - 10) m3/m2 jam atau (5 - 10) m/jam

Ukuran efisiensi (ES) pasir : (0,45 - 0,55) mm

Koefisien keseragaman (UC) : 1,5

Tebal lapisan pasir : 0,75 m Tebal lapisan kerikil : 0,40 m

Ketinggian air diatas permukaan pasir : (1 - 1,5) m

Kehilangan tekanan didalam lapisan : 0,3 m (awal) dan 2,7 m (akhir)

Periode pencucian = (1 - 3) hari

Metode pencucian : backwash dengan kecepatan 40 - 60 m/jam

Banyaknya air pencucian : 1 - 6% dari air yang disaring


12/15

Definisi Koagulasi dan flokulasi adalah merupakan penambahan zat kimia

pembentuk flok atau koagulan ke dalam air baku sehingga bercampurdengan yang tidak dapat mengendap serta suspensi yang sulit untukmengendap sehingga terbentuk flok - flok yang cepat mengendap.

Pada koagulasi, terjadi penambahan koagulan dan pencampuran cepat

yang memberi kesempatan pada koagulan untuk bercampur dengan airbaku. Segera setelah pengadukan cepat, air dialirkan ke prosesflokulasi, dimana terbentuk flok - flok yang lebih besar denganpengadukan lambat. Pengadukan tidak boleh cepat agar flok yangsudah terbentuk tidak pecah. Pada proses flokulasi tidak boleh terjadipengendapan, partikel / flok yang terbentuk akan diendapkan di baksedimentasi.

Fungsi dari proses ini ialah mengurangi jumlah partikel - partikel dansuspensi yang sulit mengendap sehingga mengurangi beban untukproses selanjutnya (sedimentasi dan saringan pasir).

Jika partikel-partikel yang terkandung sulit untuk diendapkan, dapatjuga dilakukan penambahan kekeruhan seperti penambahan clay,sehingga partikel - partikel yang sulit untuk mengendap diharapkandapat ikut mengendap bersama partikel yang ditambahkan tersebut.


13/15

Bahan yang Digunakan Sebagai Koagulan :

Alumunium sulfat, Al2(SO4)3.18H2O ; Bentuk :

bubuk

Natrium aluminat, NaAlO2 : Bentuk : bubuk Ferri klorida, FeCl3.6H2O ; Bentuk : butiran

Ferri sulfat, Fe2(SO4)3.9H2O :Bentuk : kristal kecil

Ferro sulfat, FeSO4.7H2O :Bentuk : kristal kecil

Kapur, CaO:Bentuk : bubuk Kalsium hidroksida, Ca(OH)2 :Bentuk : bubuk


14/15

Reaksi kimia

Al2(SO4)3.18H2Op 2 Al3- + 3 SO4

2- + 18H2O

Al3 + 6 OH-p Al2O3 . xH2O

Al2(SO4)3.18H2O + 4nH2O + 6NaAl O2 p 4 Al2O3 . nH2O + 3 Na2SO4

FeCl3 + (n+3)H2O p Fe2O3.nH2O + 6 Hcl

6 FeSO4 + 3 Cl2 p FeCl3 + 2 Fe2(SO4)3

Kriteria Perencanaan

Pembubuhan koagulan Proses pengisian bak pelarut = 24 jam

Konsentrasi larutan 5%

Berat jenis alum, Sa = 2,71 kg/l

'Head' pembubuhan, H = 10.00 m

Pengadukan cepat :

Waktu pengadukan = (12 - 30) detik

Power input = (0,5 - 1,5) kW per 1000 m2/jam

Gradien kecepatan, G = (200 - 600) / detik

td = (0,5 - 2,0) menit

G, td = 104 - 105

putaran impeler = (15 - 150) ppm

Pengadukan lambat

Waktu pengadukan (T) = (20 - 30) menit

Gradien kecepatan, G = (20 - 1200) / detik

G.td = 104 - 105

td = (10 - 20) menit

Kecepatan aliran = (15 - 45) cm/det


15/15

Definisi

Desinfeksi adalah proses yang dimaksudkan untuk membunuh bakteri - bakteri patogenyang terdapat di dalam air sebagai upaya untuk memenuhi persyaratanmikrobiologinya.

Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk proses desinfeksi diantaranya ialah :

Kimiawi, misalnya menggunakan khlor, iodene, brom, asam/basa atau ozon.

Fisis, misalnya dengan pemanasan dan penyinaran.

Mekanis, misalnya dengan saringan pasir atau pada waktu sedimentasi, dimana bakteridapat terikat pada suspended solid sebanyak 25 - 75%.

Mekanisme proses dalam desinfeksi ialah :

Penghancuran dinding sel

Mengubah permeabilitas sel Mengubah sifat kolid protoplasma

Menghambat aktivitas enzim

Bahan yang dapat digunakan sebagai desinfektan antara lain; Gas klor (Cl2), Kalsiumhipoklorit (Ca(OCl)2), Natrium hipoklorit (NaOCl2)

rekayasa unit air baku

Documents