Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

BAB VIII

SLOW SAND FILTER

8.1 Umum

Slow Sand Filter merupakan salah satu proses utama dalam pengolahan

sumber air baku menjadi air minum. Slow sand filter dapat langsung dioperasikan

dalam artian tanpa pre-treatment dengan syarat kekeruhan air 10-20 NTU, jika

kekeruhan melebihi 20 NTU maka diperlukan pre-treatmen.Ada beberapa

keuntungan dari bangunan Slow Sand Filter ini diantaranya adalah pembangunannya

mudah, tetapi membutuhkan banyak tenaga operator dalam menangani unit ini,

desain dan operasinya mudah, dan yang paling penting tanpa menggunakan bahan

kimia dalam prosesnya, seperti koagulasi yang memakai alum di dalam

treatmentnya, padahal penelitian terbaru mengatakan bahwa sisa alum yang masih

tertinggal di air minum dapat membuat orang pikun

8.2 Kriteria Desain Slow Sand Filter

a. Waktu operasi :24d/h

b. Kecepatan filtrasi :0,1-0,4 m/h

c. area filter bed :5-200 m2

d. tinggi filter bed

initial :0,8-0,9 m

Minimum :0,5-0,6 m

e. Spesifikasi media:

ukuran efektif :0,15-0,3 mm

f. tinggi underdrains dengan lapisan kerikil :0,3-0,5m

g. tinggi air supernatant :1-1,5m

h. tinggi bangunan Slow-Sand filter : 3,5-4m

8.3 Perhitungan Desin Slow Sand Filter

8.3.1 Menghitung jumlah unit Slow Sand Filter

Q=V.A; A=Q/V

Diket V=0.3m/h; Q=285,12 m3/jam

A=285,12/0,3=950,4

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

n=

n= ; n= 4,92 unit ~ 5 unit

8.3.2 filter Bag

Perencanaan Media

mm

gambar: dimensi permukaan Filter Bag

10m

20 m

10 m

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

Berikut ini grafik persentase perbandingan antara media pasir dengan diameter

0,15mm dan 0,25 mm

gambar Efektifitas media

dari grafik di atas, 0.25mm adalah diameter media yang lebih efektif,

sehingga,

Direncanakan:

1. diameter media 0,25mm

2. Tinggi Sand bed 1,2 m

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

Underdrain

Perencanaan secara umum

vf = 0,5m/s

jarak antara pipa lateral = 1,5 m

10m

5m

20m

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

a = 0,3m

diameter pipa B-C = 8cm

diameter pipa D-H = 0,5m

h (tinggi gravel) = 0,3m

a. Kehilangan Tekan A-G

Hukum Darcy

H1=

dimana: vf=Kecepatan filtrasi =0,5 m/h

a =jarak antara pusat saluran lateral =0,3m

k =koefisien permebialitas media (gravel) yang ada di sekitar

underdrain

h=tinggi gravel

direncanakan:

gravel=5 mm

k=700 m/h (asumsi porositas 40%)

ketebalan gravel (kerikil) h=0,3m

Perhitungan:

H1=

H1=0,00067m=0,67mm

b. Hv di pipa lateral B-C

Q=axLxvf=1,5x5x0,5= 3,75 m3/h= 1,04 x 10-3 m3/s

diameter pipa lateral B-C 8 cm=0,08m

A lateral= =0,25x3,14x0,08m= 5,03 x 10-3 m3/s

v(kecepatan aliran)=Q/A=(1,04 x 10-3 / 5,03 x 10-3 =0,207 m/s

hv=

rata-rata antara 0,04-0,03 =0,033

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

hv=

hv=2,73 x10-4 m=0,273mm

c. Hv di pipa lateral D-H

vf=0,5 m/h

Q = area filtrasi yang dipengaruhi kecepatan filtrasi

Q= 20x10x0,5=100 m3/h=2,78 x 10-2 m3/s

v (kecepatan aliran)=Q/A

d=0,5m

P=20m

A= =19,6 x10-2 m2

v (kecepatan aliran)=Q/A

= 2,78 x 10-2 /19,6 x10-2

= 1,42 m/s

D-H=20m

rata-rata antara 0,04-0,019; =0,026

hv=

hv=

hv=1,768x10-3 m=1,768 mm

d. Hf A-G

Hf A-G= HA-G+HvB-C+HvD-H

= 0,67mm +0,273mm +1,768 mm=2,711mm

8.3.3 Filter Box

Direncanakan

1. Tinggi bangunan Slow Sand filter keseluruhan = 4 m, freebord=0,5 m

2. Tinggi air supernatant di dalam filter bag 1,5 m

Perhitungan

Luas Slow sand filter per unit= 1000 m2/5= 200m2

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum Kota Madiun

direncanakan Panjang dasar saluran 20m

A=p.L; 200=px20; L=10 m

H=4m

Ac= LxH= 10x4=40 m2

10m