1KATA PENGANTARAlhamdulillahi Robbil Alamin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWTyang telah memberikan segala rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul ANALISA DISTRIBUSI AIRBERSIHPADAKOMPLEKPERUMAHANKARYAWAN PT.CHEVRONPACIFICINDONESIADISTRIKDUMAI DARI WTP-DUMAI MENGGUNAKAN SOFTWARE EPANET 2.0Sehubungan dengan selesainya Tugas Akhir ini, maka penulis menyampaikan terima kasihsebesar-besarnyakepadakeduaorangtuasaya, H. KasmanSiregardanHj. NurhanaNasutionsertaabangdanadiksayadankepadaUwaisySalsabil dimana merekasemuaselalumemberikan semangat,cinta dan kasih sayang serta doanya kepada saya di tengah-tengah kejenuhan yang terjadi.Kemudian penulis juga mengucapkan rasa terima kasih kepada banyak pihak yang telah membantu penulis dari segi materi dan material antara lain :1. Ketua Departemen Teknik Sipil USU Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan dan Sekretaris Departemen Teknik Sipil Bapak Ir. Syahrizal, MT2. Dosen pembimbing penulis, Bapak Ir. Boas Hutagalung, M.Sc3. Dosen penguji penulis, Bapak Ir. Sufrizal, M.Eng4. Dosen penguji penulis, Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc5. Dosen penguji penulis, Bapak Ivan Indrawan, ST.MT6. Kepala Departemen WTP Distrik Dumai, Bapak Mohammad Nasir27. Mentor lapangan, Bapak Jumarista8. Seluruh teman-teman seperjuangan saya sipil 06 yang tidak bisa saya sebutkan nama dan jasanya satu persatu, yang telah ikut membantu saya selama berjuang mengarungi kerasnya kehidupan di sipil ini dan selama proses penulisan Tugas Akhir saya ini. Terima kasih atas doa dan dukungannya.Penulis menyadari bahwa penulisan atau penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, olehkarena itupenulis mengharapkansarandankritikyang sifatnya membangunsehingga dapat menyempurnakanpenulisanselanjutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin. Medan, Andi Ade Putra Siregar3DAFTAR TABELTabel 1.1 Persamaan yang Berkaitan dengan jaringan Distribusi7Tabel 1.2 Nilai Koefisien Minor Losses dalam Software Epanet 2.09Tabel 2.1 unsur-unsur fungsional dari sistem penyediaan air minum224Tabel 2.2 Penggunaan air rata-rata untuk rumah tangga27Tabel 2.3 Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari27Tabel 2.4 Koefisien Kekasaran Untuk Berbagai Jenis Pipa47Tabel 2.5 Nilai koefisien minor losses dalam software EPANET 2.047Tabel 2.6 Penggunaan Pattern Demand pada EPANET 2.051Tabel 2.7 Demand Pattern Pada EPANET 2.052Tabel 3.1 Parameter Kualitas Air Bersih77Tabel 5.1 Produksi Air Secara Relatif Terhadap Air Baku 89Tabel 5.2 kebutuhan air berdasarkan kategori Kota90Tabel 5.3 Kebutuhan Air Untuk Perkantoran91Tabel 5.4 Penggunaan air bersih di Sekolah pada area Dumai Camp93Tabel 5.5 Kebutuhan air bersih untuk Wisma935Tabel 5.6 Kebutuhan air bersih untuk sarana ibadah94Tabel 5.7 Kebutuhan air bersih untuk Rumah Makan pada area Dumai Camp94Tabel 5.8 Kebutuhan air bersih untuk Rumah Sakit95Tabel 5.9 Kebutuhan air bersih untuk Kolam Renang96Tabel 5.10 kebutuhan air bersih untuk Perpustakaan96Tabel 5.11 Kebutuhan air bersih untuk Gedung Olahraga97Tabel 5.12 Rekapitulasi estimasi penggunaan air pada area Dumai Camp97Tabel 5.13 Pola penggunaan air minum di Dumai Housing Camp99Tabel 5.14 Kapasitas total pemompaan 107Tabel 6.1 Hasil analisa EPANET 2.0 berupa Tabel 117Tabel 6.2 Hasil evaluasi pemodelan software EPANET 2.0 dengan metode Hardy Cross1226Tabel 6.3 Hasil evaluasi pemodelan software EPANET 2.0 dengan metode Hardy Cross setelah dilakukan evaluasi terhadap diameter pipa 1267DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Kaitan hubungan antara unsur-unsur fungsional22dari suatu sistem penyediaan air kotaGambar 2.2 Aliran Steady dan Seragam 32Gambar 2.3 Pipa yang dihubungkan seri 33Gambar 2.4 Pipa yang dihubungkan secara parallel 33Gambar 2.5 Contoh suatu sistem jaringan pipa 35Gambar 2.6 Hubungan Antar Komponen Fisik Dalam EPANET 2.0 40Gambar 2.7 Berbagai Jenis Bentuk Kurva Pompa yang Ada53Dalam EPANET 2.0Gambar 2.8 Efficiency Curve pada Software EPANET 2.0 54Gambar 2.9 Volume Curve Pada Software EPANET 2.0 55Gambar 3.1 Peta Dumai dan Kompleks Dumai Camp 61Gambar 3.2 Diagram Alir Proses pengolahan Air Secara Konvensional 68Gambar 3.3 Diagram Alir Proses pengolahan Air Secara Reverse Osmosis 72Gambar 3.4 Peta Distribusi Air Minum di Area Dumai Camp 79Gambar 4.1 Diagram Metodologi Penelitian 828Gambar 4.2 Flow Chart Tahapan Pemodelan Menggunakan EPANET 2.0 85Gambar 6.1 Hasil Menu Query untuk titik dengan ketinggian diatas 18 m112Gambar 6.2 Profil Head Kontur pada jam ke- 00:00 (awal simulasi) 114Gambar 6.3 Headloss pada pipa dengan kondisi headloss diatas 3 m/km 116Gambar 6.4 Loop pada area kompleks Mendut 119Gambar 6.5 Garis energi pada jaringan pipa utama 123DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATANQ = Debit/laju aliran dalam pipa (m3/dtk) A = luas penampang aliran ( m2) v = kecepatan aliran ( m/s ) hf = kerugian gesekan dalam pipa (m) L = paanjang pipa (m) C = koefisien kekasaran pipa Hazen Williams d = diameter dalam pipa (m)g = percepatan gravitasik = koefisien kerugian (dari lampiran koefisien minor losses peralatan pipa)n = Koefisien kekasaran Manning9f = Faktor GesekanA = Luas penampang1 2P P = perbedaan head tekanan= Berat jenis air (9810 N/ m3)Z2 Z1= perbedaan head statisHp = Head pompa (meter)Re= Bilangan ReynoldV1= Kecepatan pada titik awalV2= Kecepatan pada titik akhirWTP= Water Treating Plant10DAFTAR LAMPIRANLampiran I : Lay out peta jaringan perpipaan distribusi kondisi eksistingLampiran II : Lay out peta jaringan perpipaan distribusi setelah dilakukan evaluasi pada diameter pipa distribusi yang digunakanLampiran III : Diagram alir proses pengolahan air pada Water Treating Plantsecara KonvensionalLampiran IV : Diagram alir proses pengolahan air pada Water Treating Plantdengan cara Reverse OsmosisLampiran V : Diagram alir proses pengolahan air di WTP-Dumai secara keseluruhanLampiran VI : Full Report Hasil Analisa Software EPANET 2.0 Kondisi eksisting pada awal simulasi (jam ke 00.00)11Lampiran VII : Full Report Hasil Analisa Software EPANET 2.0 Setelah dilakukan evaluasi terhadap diameter pipa distribusi yang digunakanpada awal simulasi (jam ke 00.00)BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangPT.Chevron Pacific Indonesia (PT. CPI) merupakan perusahaan minyak terbesar di Indonesia. PT. CPI memperhatikan kebutuhan masyarakatyang tinggal di lingkungan PT. CPI, salah satunya adalah penyediaan air minum. PT.CPI memilliki seperangkat unitpengolahanairbersihnyatersendiri dantidakbergantungkepada instansi penyedia air minum setempat. Water Treatment Plant (WTP-Dumai) berada di bawah Departemen Supply Chain Management, Team Facility Management. WTP Dumai melayani kebutuhanair untukwilayahkompleks perumahan dandaerah operasional distrik Dumai.WTP-Dumai melayani penduduk penghuni kompleks perumahan PT. CPI Dumai, perkantoran, sekolah, rumahsakit, danfasilitasumumlainnyadi wilayah operasi Dumai. 12WTP-Dumai telahberoperasi sejaktahun1958dantelahbanyakmengalami proses perbaikan dan peningkatan unit-unit instalasi pengolahan dan unit distribusinya. Untukjaringanperpipaannyasendiri, masihmengandalkanjaringan perpipaan yang lama dan hanya dilakukan penggantian terhadap beberapa jaringan pipa yang telah rusak. Oleh karena itu kadang kala dalam proses pendistribusiannya kerapkali mengalami gangguanpressureapabilaterjadi kebocorandanperbaikan terhadap bagian pipa yang rusak.Selamainiuntukmenjagapressure yangdidistribusikan kearea perumahan jika terjadi perbaikan hanya di dasarkan pada pengalaman operator senior saja dan dengan cara menaikkan tekanan untuk distribusi ke area perumahan. Hal ini sangatlah riskan apabila tekanan yang dinaikkan tidak proporsional sehingga dapat menyebabkankebocoranpadapipalainnyakarenatekananpadapipayangbegitu besar.Air yang telah diproses di WTP dan didistribusikan ke area perumahan diberikan secara cuma-cuma. Oleh karena tidak dilakukannya pengukuran terhadap penggunaan air pada tiap rumah di seluruh area perumahan tersebut maka akan sulit untukmenentukankebutuhanair padatiap-tiaptitiklayanandi areaperumahan tersebut.Untukmengatasi masalah tersebut, dalamstudi ini peneliti akanmencoba menganalisa permasalahantersebut dengancara memodelkan jaringan perpipaan yang ada menggunakan software EPANET 2.0 sehingga dapat diketahui parameter-parameter aliran dalam jaringan perpipaan yang ada.1.2.Maksud dan Tujuan13Maksud tugas akhir ini adalah untuk menganalisa sistempenyaluran dan pendistribusian air minum di kompleks perumahan Dumai Camp. Sehingga diharapkan dapat memberikan beberapa masukan dan solusi terhadap masalah yang dihadapi. Selain itu juga dapat mengambil pelajaran baru dari teknologi yang digunakanolehWTP-Dumai yangdidapat selamadi lapangan. Pembahasanakan lebih ditekankan pada sistem distribusi, bukan pada tahap pengolahan air bersih.Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk melihat dan mempelajari langsung dari situasi di lapangan yangmungkintidakdi dapat di bangku kuliah. Selain itu,juga diharapkan mahasiswa dapat memberikan masukan untuk perbaikan sistem distribusi air bersih untuk mencapai hasil yang lebih optimal.1.3. Ruang Lingkup Pembahasanpada tugas akhir ini peneliti akan menganalisa aliran distribusi air bersih pada area perumahan karyawan PT. Chevron Pacific Indonesia Distrik Dumai dengan cara melakukan simulasi pemodelan jaringan distribusi perpipaan di area kompleks perumahan dengan menggunakan software EPANET 2.0 dan membandingkan hasil analisaEPANET2.0dengan perhitungan menggunakan metode Hardy-Cross pada sampel loop area komplek mendut.1.4. Perumusan MasalahBerdasarkanlatar belakang, tujuandanruanglingkupdari penelitiantugas akhir ini, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :1. Berapa besar penggunaan asumsi-asumsi pemakaian air yang dapat mewakili kondisi?142. Apakah hasil pemodelan jaringan distribusi air bersih pada area perumahan dengan menggunakan software EPANET 2.0 dapat mewakili kondisi aliran distribusi yang ada?1.5. Batasan MasalahPada penelitian ini pembahasan akan lebih di tekankan terhadap analisa pendistribusian air bersih ke konsumen pada suatu jaringan perpipaan di Kompleks Perumahan PT.Chevron Pacific Indonesia Dumai-Riau dengan menggunakan software EPANET 2.0. Adapun permasalahan yang dianalisa antatra lain :1. Besarnya head dan pressure pada tiap titik layanan dalam jaringan pipa.2. Kehilangan energi (Headloss) pada pipa.3. Kecepatan aliran dalam pipa.4. Perhitungan kebutuhan air pada tiap-tiap titik layanan dalam jaringan pipa dengan menggunakan standar asumsi-asumsi yang ada.1.6. Sistematika PenulisanSistematikapenulisandalamlaporantugasakhir ini adalahsebagai berikut :1. PendahuluanBerisi latarbelakang,maksud dan tujuan dari tugas akhir ini,ruang lingkup yang akan di bahas, sumber data yang di gunakan, dan sistematika pembahasannya.2. Tinjauan Pustaka15Berisi teori perencanaansystempenyaluranairminum,teori tentang software EPANET 2.0 yang memungkinkan untuk dipakai.3. Gambaran Umum Wilayah StudiBerisi gambaran umum daerah studi sejarah umum PT.CPI, lingkup kerja perusahaan, visi, misi dan nilai dasar perusahaan serta gambaran water treatment plant-Dumai.4. Metodologi penelitian.Berisi tentang alur pengerjaan penelitian tugas akhir ini.5. Kompilasi dan Pengolahan DataBerisi data-data yang ditemukan atau berdasarkan perhitungan temuan di lapangan dan pengolahan data dengan software EPANET 2.06. Hasil Pemodelan Software EPANET 2.0 dan Evaluasi dengan Metode Hardy CrossBerisi analisa hasil simulasi pemodelan jaringan dengan software EPANET 2.0 dan hasil evaluasi dengan menggunakan metode Hardy Cross.7. Kesimpulan dan SaranBerisi kesimpulan terhadap penelitian yang dilakukan, saran, dan masukan yang dapat digunakan untuk kemajuan WTP-Dumai.1.7. Metodologi PenelitianUntuk mencapai tujuan dan sasaran penelitian ini maka tahapan proses penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut :1. Studi Literatur16Mengumpulkan bahan-bahan atau teori-teori dari beberapa buku yang berhubungan dengan pengerjaan tugas akhir. 2. Pengumpulan DataMengambil data-data yang diperlukan yang terdiri dari :a. Data PrimerData primer merupakan data yang diperoleh dengan mengadakan kunjungan langsung di daerah studi dan wawancara langsung terhadap operator WTP-Dumai, sehingga diperoleh kondisi eksisting penyaluran dan pendistribusian air bersih.b. Data SekunderMerupakan data yang diperoleh dari PT.Chevron Pacific Indonesia. Adapun data-data tersebut yaitu : Jumlah rumah,fasilitas-fasilitas penunjang serta perkantoran yang terdapat pada kompleks perumahan PT. Chevron Pacific Indonesia. Produksi air baku yang diolah oleh WTP-Dumai yang akan disuplai ke area perumahan kompleks PT. CPI. Peta jaringan pipa distribusi pada kompleks perumahan. Panjang pipa antar junction yang satu dan lainnya, diameter pipa yang digunakan serta jenis pipa distribusinya. Diameter valve yang digunakan serta tipenya. Parameter kualitas air yang di izinkan serta hasil pengujian Laboratorium terhadap kualitas air yang akan di distribusikan.17 Spesifikasi pompa distribusi yang digunakan. Total head (head hidrolik) yaitu elevasi permukaan air pada reservoir Dll.3. Pengolahan DataSetelah semua data-data (data primer dan sekunder) yang diperlukan dalam penelitian ini terkumpul, maka dilakukan suatu pemodelan dan simulasi sistem distribusi air bersih di Dumai Camp dengan menggunakan software EPANET 2.0. Adapun langkah-langkah awal dalam pengolahan data sebelum dilakukan pemodelan menggunakan software EPANET 2.0 adalah sebagai berikut ini : Langkah awal sebelum dilakukan pemodelan ini yaitu denga menentukan jumlah penduduk di tiap daerah yang ada di area kompleks perumahan, kemudian dilanjutkan dengan perhitungan kebutuhan di tiap daerah tersebut. Rumus menghitung kebutuhan air domestik yaitu :Kebutuhan air = jumlah rumah X asumsi penghuni tiap rumah X asumsi pemakaian air (L/orang/hari) Besarnya asumsi kebutuhan air pada tiap titik berdasarkan kategorinya (domestik dan non domestik) inilah yang nantinya dijadikan acuan oleh 18peneliti dalam penentuan demand (kebutuhan) pada tiap node/junction yang mewakili masing-masing kategori (domestik dan non domestik) sebagai input data dalam software EPANET 2.0.Dalam pemodelan jaringan distribusi ini hanya dilakukan pemodelan sistem pipa utama dan pipa sekundernya saja, yaitu pipa primary feeder (pipa induk) jenis PVC dengan diameter 8 inchi dan diameter 6 inchi untuk pipa sekunder. Primary feeder merupakan kerangka dasar sistem jaringan distribusi untuk suatu daerah. Air yang telah diolah akan didistribusikan dengan menggunakan 4 unit pompa distribusi jenis Horizontal Split Case Single Stage Pump type A produksi PEERLESS PUMP COMPANY dengan spesifikasi sebagai berikut : Kapasitas : mencapai 25.000 gallon per menit (5.682 m3/hari) Head Hidrolik : mencapai 660 feet (201 m) Pressure : mencapai 400 Psi (28 kg/cm2 atau 2.758 kPa) Power : 1.500 HPDalam pengoperasiannya hanya digunakan 1 unit pompa distribusi, sedangkan 3 unit pompa lainnya digunakan secara bergantian jika terjadi kerusakan pada salah satu pompa distribusi. Jaringan perpipaan yang ada pada kompleks perumahan karyawan PT. CPI menggunakan pipa jenis PVC (PolyvinilChloride) dengan diamter 8 19inchi untuk pipa induk, 6 inchi untuk pipa cabang dan 2 inchi untuk pipa servis. Melalui pipa-pipa inilah air akan di distribusikan ke konsumen.4. Analisis DataMetode yang dipergunakan dalam analisis pendistribusian air bersih yaitu dengan memakai program EPANET versi 2.0. Program tersebut merupakan program komputer ( EPA - Software ) dengan tampilan Window yang dapat melakukan simulasi periode tunggal atau majemuk dari perilaku hidrolis dan kualitas air pada jaringan pipa bertekanan. Dengan analisis simulasi yaitu melacak aliran air ( flow ) pada pipa, tekanan ( pressure ) disetiap titik ( node ), kehilangan tenaga (Headloss) pada pipa serta konsentrasi bahan kimia dalam sistem distribusi penyediaan air bersih. 20BAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1. UmumManusia pada dasarnya selalu ingin memenuhi kebutuhan hidupnya dan juga selalu ingin berusaha untuk lebih mempermudah pekerjaan yang dilakukannya, maka pada akhirnya manusia berusaha untuk membuat mesin-mesin yang pada prinsipnya untuk mempermudah segala pekerjaan yang dilakukan oleh manusia. Pipa pada umumnya digunakan sebagai sarana untuk menghantarkan fluida baik berupa gas maupun cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain. Adapun sistem pengaliranfluidadilakukandengan metode gravitasi maupun dengan sistem aliran bertekanan.Umumnya bagian perpipaan dan detailnya merupakan standar dari unit, seperti ukurandiameter, jenis katupyangakandipasang, baut dangasket pipa, penyangga pipa, dan lain-lain. Sehingga dengan demikian akan terdapat keseragaman ukuranantarasatudenganlainnya. Sedangkandi pasarantelahterdapat berbagai 21jenis pipa dengan ukuran dan bahan-bahan tertentu sesuai dengan kebutuhan seperti dari bahan Cast Iron, PVC (Polyvinil Chloride), New Steel, Galvanized iron dan lain-lain. Untukmenjadi seorangyangahli dalambidangperpipaantentubukanlah suatu hal yang mudah, selain harus memiliki dasar ilmu keserjanaan teknik seperti mekanika fluida, hidrolika, pemilihan material, seni merancangjalur pipa dan banyak disiplin ilmu lain yang harus dikuasai serta yang terpenting dari semua itu adalah pengalaman di lapangan.Dalammerancangsuatujalur pipayangtersusundari beberapabuahpipa yangdisusunsecaraseri maupunparalel makapersoalanyangdihadapi belumlah begitu rumit, namun banyak juga jalur pipa yang ada bukanlah suatu rangkaian yang sederhana melainkan suatu jaringan pipa yang sangat kompleks, sehingga memerlukan penyelesaian yang lebih teliti. Dalam perencanaan itu hal-hal yang perlu diperhitungkan diantaranya besarnya kapasitas dan kecepatan aliran dari fluida yang melalui jalur pipa dan hal-hal lain yang perlu diperhitungkan dalam hal perencanaan.Untuk menganalisa suatu jaringan pipa yang kompleks kita harus melakukan tahapan-tahapaniterasi hinggabeberapakali denganmenggunakanmetodeyang telah umum dikenal dengan nama metode Hardy-Cross.Akan tetapi seiring dengan perkembanganteknologi, padasaat ini kitadapat menganalisajaringanperpipaan yangkomplekssekalipundenganmudahmenggunakansoftwaredistribusi seperti software EPANET 2.0. Epanet 2.0 didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan danpergerakan air serta degradasi unsur kimia yang terkandung dalam air di pipadistribusi air bersih, yang dapat digunakan untuk analisa berbagai macam sistem22distribusi, detail desain, analisa sisa khlor dan beberapaunsur lainnya.II.2 Definisi dan Persyaratan Air BersihII.2.1 Definisi Air BersihAirbersihadalahair yangdigunakanuntukkebutuhansehari-hari danakan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum. Adapun persyaratanyangdimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek samping (Ketentuan Umum Permenkes No. 416/Menkes/PER/IX/1990 (Dalam Modul Gambaran Umum Penyediaan dan Pengolahan Air Minum Edisi Maret 2003 hal. 3 dari 41)II.2.2 Persyaratan Air BersihII.2.2.1.Persyaratan KualitasPersyaratan kualitas menggambarkan mutu dari air baku air bersih.Dalam Modul Gambaran Umum Penyediaan dan Pengolahan Air Minum Edisi Maret 2003 hal. 4-5 dinyatakan bahwa persyaratan kualitas air bersih adalahsebagai berikut :1. Persyaratan fisikSecara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 2325oC, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25oC 3oC.2. Persyaratan kimiawiAir bersihtidakbolehmengandungbahan-bahankimia dalamjumlah yang melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah : pH, total solid, zat organik, CO2agresif, kesadahan, kalsium(Ca), besi (Fe), mangan(Mn), tembaga(Cu), seng(Zn), chlorida(Cl), nitrit, flourida(F), serta logam.3. Persyaratan bakteriologisAirbersihtidakbolehmengandungkumanpatogendanparasitikyang mengganggukesehatan. Persyaratanbakteriologisiniditandai dengantidak adanya bakteri E. coli atau fecal coli dalam air.4. Persyaratan radioaktifitasPersyaratan radioaktifitas mensyaratkan bahwa air bersih tidak boleh mengandung zat yang menghasilkan bahan-bahan yang mengandung radioaktif, seperti sinar alfa, beta dan gamma.II.2.2.2.Persyaratan Kuantitas (Debit)Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakanuntuk memenuhikebutuhansesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlahpenduduk yang akan dilayani.Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih.Kebutuhan 24air bersih masyarakat bervariasi, tergantung pada letak geografis,kebudayaan, tingkat ekonomi, dan skala perkotaan tempat tinggalnya. II.2.2.3.Persyaratan KontinuitasAir baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi debit yangrelatif tetap, baik pada saat musimkemarau maupun musimhujan. Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari, atau setiapsaat diperlukan, kebutuhanair tersedia. Akantetapi kondisi ideal tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas pemakaian air yaituminimal selama12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 18.00. Kontinuitas aliran sangat penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhankonsumen. Sebagianbesarkonsumenmemerlukanairuntukkehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat. Sistemjaringanperpipaandidesainuntukmembawasuatukecepatanaliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,61,2 m/dt. Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalamsistemharus tercukupi. Dengananalisisjaringanpipadistribusi, dapat ditentukandimensi atau ukuranpipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.25II.2.2.4.Persyaratan Tekanan AirKonsumen memerlukan sambungan air dengan tekanan yang cukup, dalam arti dapat dilayani dengan jumlah air yang diinginkan setiap saat. Untuk menjaga tekanan akhir pipa di seluruh daerah layanan, pada titik awal distribusi diperlukan tekanan yang lebih tinggi untuk mengatasi kehilangan tekanan karena gesekan, yang tergantung kecepatan aliran, jenis pipa, diameter pipa, dan jarak jalur pipa tersebut. Dalam pendistribusian air, untuk dapat menjangkau seluruh area pelayanan dan untuk memaksimalkan tingkat pelayanan maka hal wajib untuk diperhatikan adalah sisa tekanan air. Sisa tekanan air tersebut paling rendah adalah 5 mka (meter kolom air) atau 0,5 atm (satu atm = 10 m), dan paling tinggi adalah 22 mka (setara dengan gedung 6 lantai). Menurut standar dari DPU, air yang dialirkan ke konsumen melalui pipa transmisi dan pipa distribusi, dirancang untuk dapat melayani konsumen hingga yang terjauh, dengan tekanan air minimum sebesar 10mka atau 1atm. Angka tekanan ini harus dijaga, idealnya merata pada setiap pipa distribusi. Jika tekanan terlalu tinggi akan menyebabkan pecahnya pipa, serta merusak alat-alat plambing (kloset, urinoir,faucet, lavatory, dll). Tekananjugadijagaagar tidakterlalurendah, karenajika tekanan terlalu rendah maka akan menyebabkan terjadinya kontaminasi air selamaII.3 Sistem Distribusi dan Sistem Pengaliran Air BersihII.3.1.Sistem Distribusi Air BersihSistem distribusi adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke 26seluruh daerah pelayanan. Sistem ini meliputi unsur sistem perpipaan dan perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistempemompaan (bila diperlukan), dan reservoir distribusi. Sistemdistribusi air minumterdiri atas perpipaan, katup-katup, danpompa yang membawa air yang telah diolah dari instalasi pengolahan menuju pemukiman, perkantorandanindustriyangmengkonsumsi air. Jugatermasuk dalamsistem ini adalah fasilitas penampung air yang telah diolah (reservoir distribusi), yang digunakan saat kebutuhan air lebih besar dari suplai instalasi, meter air untuk menentukan banyak air yang digunakan, dan keran kebakaran.Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistemdistribusi adalah tersedianya jumlah air yang cukup dan tekanan yang memenuhi (kontinuitas pelayanan), serta menjaga keamanan kualitas air yang berasal dari instalasi pengolahan. Tugas pokoksistemdistribusi air bersih adalah menghantarkanair bersihkepada para pelanggan yangakandilayani, dengantetapmemperhatikan faktorkualitas, kuantitasdantekananairsesuaidenganperencanaanawal. Faktor yang didambakan oleh para pelanggan adalah ketersedian air setiap waktu. Suplai air melalui pipa induk mempunyai dua macam sistem: Continuous systemDalam sistem ini air minum yang disuplai ke konsumen mengalir terus menerus selama 24 jam. Keuntungan sistem ini adalah konsumen setiap saat dapat memperoleh air bersih dari jaringan pipa distribusi di posisi pipa manapun. Sedang kerugiannya pemakaian air akan cenderung akan lebih boros dan bila terjadi sedikit kebocoran saja, maka jumlah air yang hilang akan sangat besar jumlahnya. Intermitten system27Dalam sistem ini air bersih disuplai 2-4 jam pada pagi hari dan 2-4 jam pada sore hari. Kerugiannya adalah pelanggan air tidak bisa setiap saat mendapatkan air dan perlu menyediakan tempat penyimpanan air dan bila terjadi kebocoran maka air untukfire fighter(pemadamkebakaran) akansulit didapat. Dimensi pipa yang digunakan akan lebih besar karena kebutuhan air untuk 24 jam hanya disuplai dalam beberapa jam saja. Sedang keuntungannya adalah pemborosan air dapat dihindari dan juga sistem ini cocok untuk daerah dengan sumber air yang terbatas.II 2.3.2.Sistem Pengaliran Air BersihAir merupakan hal yang sangat penting dalamkehidupan makhluk hidup umumnya dan manusia khususnya. Air sebagai pemenuh kebutuhan untuk berbagai kebutuhansehari-hari, diantaranya untukkeperluanaktifitas domestik, keperluan industri, sosial, perkantoran dan kebutuhan-kebutuhan lainnya.Untuk menngalirkan air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan yang baik, reservoir, pompa dan dan peralatan yang lain. Di dalam sistem transmisi ada beberapa cara pengaliran yang dapat dilakukan, antara lain : Sistem saluran terbuka, sistem ini hanya memperhatikan ketinggian tanah dan konstruksi saluran untuk dapat mengalirkan air dengan kapasitas besar sehingga biaya pembuatan dan operasionalnya murah. Saluran yang terbuka amat sensitif terhadap faktor eksternal yang dapat mempengaruhi kualitas air yang dialirkan.28 Sistemsalurantertutup, sistemini mampumembawaair dengankapasitas besar danmemungkinkan kehilanganair kecil bila dibandingkandengan debitnya. Sistempipa, pada sistemini aliran tidak tergantung pada profil tanah. Kualitas air tidak mudah dipengaruhi oleh faktor luar, selain itu operasi dan pemeliharaannya mudah, walaupunbiaya pembuatannya lebihmahal jika dibandingkan dengan sistem terbuka dan sistem tertutup.II.4. Sistem dan Komposisi Sistem Penyediaan Air MinumII.4.1.Sistem Penyediaan Air MinumDilihat dari sudut bentuk dan tekniknya, sistempenyediaan air minumdapat dibedakan atas 2 macam sistem, yaitu :a. Penyediaan air minum untuk individualAdalah sistemuntuk penggunaan individual dan untuk pelayanan terbatas.b. Penyediaan air minum komunitas atau perkantoranSistempadametode ini ditujukan untuk suatu komunitas besar atau kota. Sistem penyediaan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah sistem penyediaan air minum perkotaan.29II.4.2.Komposisi Sistem Penyediaan Air MinumMenurutRayK. LinseyandJosephB. Franzini (1985), unsur-unsur yang membentuk suatu sistem penyediaan air yang modern meliputi :1. Sumber-sumber penyediaan2. Sarana-sarana penampungan3. Sarana-saran penyaluran (ke pengolahan)4. Sarana-sarana pengolahan5. Sarana-sarana penyaluran (dari pengolahan) tampungan sementara6. Sarana-sarana distribusi30Sumber penyediaan airPenampunganPenyaluranPengolahanPenyaluran dan PengolahanGambar 2.1.Kaitan hubungan antara unsur-unsur fungsional dari suatu sistem penyediaan air kota.Tabel 2.1. unsur-unsur fungsional dari sistem penyediaan air minum.Unsur fungsionalMasalah utama dalam perencanaan sarana(utama / sekunder)UraianSumber penyediaan Jumlah / mutuSumber-sumber air permukaan bagi penyediaan, misalnya sungai, danau dan waduk atau sumber air tanahpenampungan Jumlah / mutuSarana-sarana yang dipergunakan untuk menampung air permukaan biasanya terletak pada atau dekat sumber penyediaanPenyaluran Jumlah / mutuSarana-sarana untuk menyalurkan air dari tampungan ke sarana pengolahpengolahan Jumlah / mutuSarana-sarana yang dipergunakan untuk memperbaiki atau merubah mutu airPenyaluran & penampungan Jumlah / mutuSarana-sarana untuk menyalurkan air yang sudah diolahke sarana penampungansementaraserta ke satu atau beberapa titik distribusiDistribusi Jumlah / mutuSarana-sarana yang dipergunakan untuk membagi air ke masing-masingpemakai yangterkait di dalam sistemSumber : Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini, 1985. Teknik Sumber Daya Air Jilid I . Erlangga. Jakarta.II.5. Studi Kebutuhan Air Bersih31DistribusiUntuk sebuah sistempenyediaan air minum, perlu diketahui besarnya kebutuhandanpemakaianair. Kebutuhanair dipengaruhi olehbesarnyapopulasi penduduk, tingkat ekonomi dan faktor-faktor lainnya. Oleh karena itu, data mengenai keadaan penduduk daerah yang akan dilayani dibutuhkan untuk memudahkan permodelan evaluasi sistem distribusi air minum.Kebutuhan air bersih berbeda antara kota yang satu dengan kota yang lainnya. Adapunfaktor-faktor yang mempengaruhi penggunaan air bersih menurut Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini (1986) adalah :1. Iklim Kebutuhan air untuk mandi, menyiram taman, pengaturan udara dan sebagainya akan lebih besar pada iklim yang hangat dan kering daripada di iklim yang lembab. Pada iklim yang sangat dingin, air mungkin diboroskan di keran-keran untuk mencegah bekunya pipa-pipa.2. ciri-ciri Penduduk Pemakaian air dipengaruhi oleh status ekonomi dari para langganan. Pemakaian perkapita di daerah miskin jauh lebih rendah daripada di daerah-daerah kaya. Di daerah-daerahtanpapembuanganlimbah, konsumsi dapat sangat rendah hingga hanya sebesar 10 gpcd (40 liter / kapita per hari).3. Masalah Lingkungan Hidup Meningkatnya perhatian masyarakat terhadap berlebihannya pemakaian sumber-sumber daya telah menyebabkan berkembangnya alat-alat yang dapat dipergunakan untuk mengurangi jumlah pemakaian air di daerah pemukiman. 4. Keberadaan Industri dan Perdagangan 32Keberadaan industri dan perdagangan dapat mempengaruhi banyaknya kebutuhan air per kapita dari suatu kota. 5. Iuran Air dan MeteranBila harga air mahal, orang akan lebih menahan diri dalam pemakaian air dan industri mungkinmengembangkanpersediaannyasendiri denganbiayayang lebih murah. Para langganan yang jatah air diukur dengan meteran akan cenderunguntuk memperbaikikebocoran-kebocorandan mempergunakanair dengan jarang. Pemasangan meteran pada beberapa kelompok masyarakat telah menurunkan pengguanaan air hingga sebanyak 40 persen.6. Ukuran KotaPenggunaan air per kapita pada kelompok masyarakat yang mempunyai jaringanlimbahcenderunguntuklebihtinggi di kota-kotabesardaripadadi kota kecil. Secara umum, perbedaan itu diakibatakan oleh lebih besarnya pemakaian oleh industri, lebih banyaknya taman-taman, lebih banyaknya pemakaian air untuk perdagangan dan barang kali juga lebih banyak kehilangan dan pemborosan di kota-kota besar.Untuk memproyeksi jumlah kebutuhan air bersih dapat dilakukan berdasarkan perkiraan kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan ditambah perkiraan kehilangan air. Adapun kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan pada umumnya dapat dibagi dalam : a. Kebutuhan domestik - sambungan rumah - sambungan kran umum 33b. Kebutuhan non domestik - Fasilitas sosial (Masjid, panti asuhan, rumah sakit dan sebagainya) - Fasilitas perdagangan/industri - Fasilitas perkantoran dan lain-lainnya Sedangkan kehilangan air dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu : a. Kehilangan air akibat faktor teknis, misalnya kebocoran dari pipa distribusi b. Kehilanganairakibat faktornonteknis, antaralainsambungantidakterdaftar. kerusakan meteran air, untuk kebakaran dan lain-lainnya. II.5.1. Kebutuhan DomestikMenurut J. Kindler andC.S. Russel (1984), kebutuhanair untuktempat tinggal (kebutuhan domestik) meliputi semua kebutuhan air untuk keperluan penghuni. Meliputi kebutuhanair untukmempersiapkanmakanan, toilet, mencuci pakaian, mandi (rumah ataupun apartemen), mencuci kendaraan dan untuk menyiram pekarangan. Tingkat kebutuhanair bervariasi berdaasarkankeadaanalamdi area pemukiman, banyaknya penghuni rumah, karakteristik penghuni serta ada atau tidaknya penghitungan pemakaian air.Sedangkan menurut Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini (1986), penggunaanrumahtanggaadalahairyangdipergunakandi tempat-tempat hunian pribadi, rumah-rumah apartemen dan sebagainya untuk minum, mandi, penyiraman taman, saniter dan tujuan-tujuan lainnya. Taman dan kebun-kebun yang luas mengakibatkan sangat meningkatnya konsumsi pada masa-masa kering.Penggunaanair kotadanjumlah-jumlahyangdipakai di AmerikaSerikat Sedangkan menurut Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini (1986), untuk keperluan 34rumah tangga berkisar antara 40-80 GPCD (gallon per kapita per hari) atau 150-300 LPCD (liter per kapita per hari) dan umumnya berkisar antara 65 GPCD (gallon per kapitaper hari)atau250LPCD(liter perkapitaperhari). sedangkanmenurut J. Kindler and C.S. Russel (1984), penggunaan air rata-rata untuk rumah tangga adalah sebagai berikut :Tabel 2.2. Penggunaan air rata-rata untuk rumah tanggaJenis Kegiatan Kebutuhan Air (liter / orang / hari)Dapur 45Kamar mandi 60toilet 70Mencuci pakaian 45Lainnya (termasuk keperluan diluar rumah) 75Total 295Sumber : J. Kindler andC.S. Russel, 1984.ModelingWaterDemands.Academic Press Inc. London, hal 153.II.5.2 Kebutuhan Non DomestikKebutuhan non domestik adalah kebutuhan air bersih selain untuk keperluan rumah tangga dansambungan kran umum, seperti penyediaan air bersih untuk perkantoran, perdagangan serta fasilitas sosial seperti tempat-tempat ibadah, sekolah, hotel, puskesmas, serta pelayanan jasa umum lainnya.Tabel 2.3.Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari (Soufyan Moh. Noerbambang & Takeo Morimura, 2005)35Sumber : Soufyan Moh. Noerbambang & Takeo Morimura, 200536No.Jenis GedungPemakaian air rata rata per hari (liter)Jangka waktu pemakaian air rata rata sehari (jam)Perbandingan luas lantai efektif/total (%)Keterangan1Perumahan mewah250 8-10 42-45 Setiap penghuni2 Rumah biasa 160-250 8-10 50-53 Setiap penghuni3 Apartemen 200-250 8-10 45-50Mewah: 250 liter Menengah : 180 ltr Sendiri : 120 ltr4 Asrama120 8 45-48Sendiri5Rumah sakit1000 8-10 50-55(setiap tempat tidur pasien) Pasien luar : 500 ltr Staf/pegawai :120 ltr Kelg.pasien : 160 ltr6 SD 40 5 58 Guru : 100 liter7 SLTP 50 6 58 Guru : 100 liter8SLTA dan lebih tinggi80 6 -Guru/Dosen:100 liter9Rumah-toko 100-200 8 -Penghuninya: 160 ltr10 Gedung kantor 100 8 60-70 Setiap pegawai11Toko serba ada departementstore3 7 55-60 -12 Pabrik/industriBuruhpria: 60, wanita: 1008 -Per orang, setiap giliran (kalau kerja lebih dari 8 jam/hari)13Stasiun/terminal3 15 -Setiappenumpang (yang tiba maupun berangkat14 Restoran30 5-Untuk penghuni 160 ltr15Restoran umum15 7 -Untuk penghuni: 160 ltr,pelayan: 100 ltr70%dari jumlahl tamu perlu 15 ltr/org untuk kakus, cucitangan dsb.Kalau digunakan II.5.3.Kehilangan dan Pemborosan AirMenurutRayK. LinseyandJosephB.Franzini.TeknikSumberDayaAir JilidII. Erlangga. Jakarta. 1986,hal92. Kehilangandankebocoranairadalahair yang bocor dari sistem yang bersangkutan, kesalahan meteran, sambungan-sambungan yang tidak sah dan lain-lain hal yang tidak dihitung. Kategori kehilangan dan pemborosan ini seringdihitung kira-kira sebesar 20 gpcd (75/kapita per hari), tetapi jika konstruksinya tepat dan pemeliharaannya cermat, hal itu dapat diturunkan hingga kurang dari 5 gpcd (20 liter/kapita per hari).II.5.4.Hubungan populasi dan tingkat kebutuhan airPenggunaan air biasanya dianggap merupakan fungsi dari populasi. Estimasi penggunaan air biasanya berasal dari jumlah populasi. Akan tetapi, pada kenyataannya, tidak selamanya populasi memiliki hubungan yang erat dengan jumlah penggunaan air. Jumlah penggunaan air non domestik jauh lebih besar dibandingkan penggunaan untuk domestik pada sebuah populasi.II.5.5.Karakteristik KotaKarakteristikkotajugamenentukanpolapenggunaandanjumlahair yang akan digunakan. Kota industri biasanya menggunakan air yang lebih banyak dibandingkan kota biasa.37Untukstudi kali ini, daerahstudi merupakankompleksperumahanDumai Housing Camp. Dumai Housing Camp merupakan komplek perumahan yang digunakkanuntuktempat tinggal karyawanPT. CPI, perkantoran, sekolah, rumah sakit, dan fasilitas umum serta fasilitas penunjang produksi PT. CPI lainnya. Dumai Housing Camp memiliki standard modern dalam pembangunannya. Jumlah penduduk Dumai Housing Camp cenderung tetap dari tahun ke tahun. Jumlah penghuniyangmasukhampir samadengan jumlahpenghuni yang keluar.Hal ini dikarenakan, jumlah rumah yang tersedia cenderung konstan. Kebutuhan air bersih, listrikdantelepontersediasecaragratis untukpenghuni Dumai HousingCamp. Standardpenggunaanlistrikdanair Dumai Campdianggaphampir samadengan standard di Amerika Serikat. Bangunan di dalam Housing Camp yang dilayani oleh WTP-Dumai terdiri dari:Rumah : 143 unitKantor : 6 unitGedung olahraga : 1Rumah Sakit : 1Rumah makan : 4Sekolah : 3 unitMesjid :138Air bersihtersediasetiapwaktudandapat digunakandenganbebas. Air bersih siap minum disediakan oleh WTP Dumai dan di distribusikan ke setiap rumah di dalam Housing Camp.II. 6. Konsep Dasar Aliran FluidaUntukaliranfluidadalampipakhususnyauntukairterdapat kondisiyang harus diperhatikan dan menjadi prinsip utama, kondisi fluida tersebut adalah fluida merupakan fluida inkompresibel, fluida dalam keadaansteadydan seragam. Menurutu Mays Larry W.Water Resources Engineering(1st ed). John Wiley & sons (Asia) Pte, Ltd. Singapore (2004), dijelaskan bahwa :A V Q dimana: Q = laju aliran (m3/s)A = luas penampang aliran ( m2)V = kecepatan aliran ( m/s )Menurut Mays Larry W (2004), untuk aliran steady dan seragam seperti yang tergambarpada gambar 2.2 dalam pipa dengan diameter pipa konstan pada waktu yang sama berlaku :2 2 1 1A V A V Dimana :V1= Kecepatan awal di dalam pipaA1= Luas penampang saluran pada awal pipaV2= Kecepatan akhir di dalam pipaA2= Luas penampang saluran pada akhir pipa39Gambar 2.2 Aliran Steady dan SeragamII.7. Mekanisme Aliran Dalam PipaII.7.1 Pipa yang Dihubungkan SeriJika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara seri maka semua pipa akan dialiri oleh aliran yang sama. Total kerugian head pada seluruh sistem adalah jumlah kerugian pada setiap pipa dan perlengkapan pipa yang menurut Frank M. White.1986.Mekanika Fluida Jilid I. Penerbit Erlangga. Jakarta, dapat dirumuskan sebagai berikut :Q0 = Q1 = Q2 = Q3 = tetap (2.1)Q0 = A1V1 = A2V2 = A3V3 (2.2) hl = hl1 +hl2 + hl3 (2.3)Dimana :Q0= Debit awal pada pipaV1= Kecepatan awal di dalam pipaA1= Luas penampang saluran pada awal pipaV2= Kecepatan akhir di dalam pipaA2= Luas penampang saluran pada akhir pipa40hl= Headloss pada pipaGambar 2.3 Pipa yang dihubungkan seriketerangan gambar :H1= Tinggi muka air pada kolam AH2= Tinggi muka air pada kolam BH = Perbedaan tinggi muka air kolam A dan BHf= Headloss flow pada pipaPersoalan yang menyangkut pipa seri sering dapat diselesaikan dengan menggunakan pipa ekuivalen, yaitu dengan menggantikan pipa seri dengan diameter yang berbeda-beda dengan satu pipa ekuivalen tunggal. Dalam hal ini, pipa tunggal tersebut memiliki kerugian head yang sama dengan system yang akan digantikannya untuk laju yang spesifik. II.7.2. Pipa yang Dihubungkan Paralel41

= arah aliran Gambar 2.4 Pipa yang dihubungkan secara parallelJikaduabuahpipaataulebihdihubungkansecaraparalel, total lajualiran samadenganjumlahlajualiranyangmelalui setiapcabangdanrugi headpada sebuah cabang sama dengan pada yang lain, dimana menurut Frank M. White (1986), dapat dirumuskan sebagai :3 2 1 0Q Q Q Q + + ............... (2.4)3 3 2 2 1 1 0V A V A V A Q + + ............... (2.5)3 2 1h h h h ............... (2.6)Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa persentase aliran yang melalui setiap cabang adalah sama tanpa memperhitungkan kerugian head pada cabang tersebut.Rugi headpada setiapcabang bolehdianggapsepenuhnya terjadi akibat gesekanatauakibat katupdanperlengkapanpipa, diekspresikanmenurut panjang pipa atau koefisien losses kali head kecepatan dalam pipa yang menurutFrank M. White (1986), dapat dirumuskan dalam persamaan 2.7 dan 2.8 berikut ini:42.....2 2 2233333222222211111

,`

.| +

,`

.| +

,`

.| +gvKdLfgvKdLfgvKdLfL L L222 2111 112kLdL fkLdL fvv + + (2.7)Diperoleh hubungan kecepatan :.............. (2.8)II.8. Sistem Jaringan PipaSistemjaringanpipamerupakankomponenutamadari sistemdistribusi air bersih/minum suatu perkotaan.Gambar 2.5 Contoh suatu sistem jaringan pipa.Keterangan gambar : Q1 = Debit aliran yang memasuki jaringan pipa Q2 = Debit aliran yang memasuki jaringan pipa Q3 = Debit aliran yang keluar dari jaringan pipaQ4 = Debit aliran yang keluar dari jaringan pipa43Dewasa ini, sistemjaringan pipa air minumyangada di kota-kota besar kebanyakandibangunsejak zaman Belanda. Haldemikian menimbulkan beberapa kemungkinan terjadinya permasalahan-permasalahan seperti:- kebocoran- lebih sering terjadi kerusakan pipa atau komponen lainnya- besarnya tinggi energi yang hilang- penurunan tingkat layanan penyediaan air bersih untuk konsumenpermasalahan-permasalahan diatas diperparah lagi dengan meningkatnya sambungan-sambungan baru untuk daerah-daerah permukiman tanpa memperhatikan kemampuan ketersediaan air dan kemampuan sistem jaringan air minum tersebut.Jaringan pipa pengangkut air kompleks dapat dianalisis dengan cepat menggunakan persamaan Hazen-Williams atau rumus gesekan lainnya yang sesuai. Perhitungan distribusi aliran pada suatu jaringan biasanya rumit karena harus memecahkanserangkaianpersamaanhambatanyangtidaklinearmelalui prosedur yang iteratif. Kesulitan lainnya adalah kenyataan bahwa kebanyakan jaringan, arah aliranpipatidakdiketahui sehinggalossesantaraduatitikmenjadi sukar untuk ditentukan. Dalam perancangan sebuah jaringan, aliran dan tekanan diberbagai titik menjadi persyaratan utama untuk menentukan ukuran pipa, sehingga harus diselesaikan dengan cara berurutan dan iterasi.Sebuah jaringan yang terdiri dari sejumlah pipa mungkin membentuk sebuah loop, dimana pipayangsama dipakai oleh dualoopyang berbeda,seperti terlihat 44pada gambar 2.5. Ada dua syarat yang harus diperhatikan agar aliran dalam jaringan tersebut setimbang, yaitu :1. Aliran netto ke sebuah titik harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa laju aliran ke sebuah titik pertemuan harus dengan laju aliran dari titik pertemuan yang sama.2. Head lossesnetto diseputar sebuah loop harus sama dengan nol. Jika sebuah loopditelusuri ke arah manapun, sambil mengamati perubahan akibat gesekan atau lossesyang lain, kita harus mendapatkan aliran yang setimbang ketika kembali ke kondisi semula ( head dan tekanan ) pada kondisi awal.Prosedur untukmenentukandistribusi distribusi alirandalamsuatujaringan meliputi penentuanaliranpadasetiapsehinggakontinuitaspadasetiappertemuan terpenuhi (syarat 1). Selanjutnya Head losses dari setiap loop dihitung dan jika tidak sama dengan nol maka aliran yang telah ditetapkan harus dikoreksi kembali dengan perkiraan dan metode iterasi yang disebut metdode Hardy Cross.II.9. Aplikasi Epanet 2.0 dalam Analisa Jaringan Distribusi Air BersihPada awalnya, software jaringan distribusi hanya digunakan untukmelakukan desain awal sistem distribusi. Dengan software yang un-user friendlymembuat operator enggan untuk menggunakan software-software distribusitersebut dalam menganalisis kondisi jaringannya. Namun seiring dengan perkembangan teknologi, software distribusi telah berkembang sehingga menjadilebih mudah digunakan. Dengansoftwaredistribusi, operator dapatmensimulasikan berbagai kemungkinan pengoperasian jaringan tanpa harus turun kelapangan dan bahkan tanpa 45harus mengganggu kesinambungan pelayanan terhadap pelanggan. Jika pada awalnya operator harus turun ke lapangan dan mengumpulkan data sebanyak mungkinuntukmengetahui gambaran jaringannya maka kini operator hanya perlu turun ke lapangan untuk mengumpulkan data seminimal mungkin dalam memahami jaringan distribusinya.Epanet adalah salah satu software distribusi yang user friendly dan banyakdigunakan untuk menganalisa jaringan sistem distribusi. Epanet 2.0 adalah program komputer yang berbasis windows yang merupakan program simulasi dari perkembanganwaktudari profil hidrolisdanperlakuankualitasair bersihdalam suatu jaringan pipa distribusi, yang didalamnya terdiri dari titik/node/junction pipa, pompa,valve(asesoris) dan reservoir baikground reservoarmaupun reservoir menara.Outputyang dihasilkan dari program Epanet 2.0 ini antara lain debit yang mengalir dalam pipa, tekanan air dari masing masing titik/node/junction yang dapat dipakai sebagai analisadalammenentukanoperasi instalasi, pompadanreservoir serta besarnya konsentrasi unsur kimia yang terkandung dalam air bersih yangdidistribusikan dan dapat digunakan sebagai simulasi penentuan lokasi sumbersebagai arah pengembangan.Epanet 2.0 didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan danpergerakan air serta degradasi unsur kimia yang terkandung dalam air di pipadistribusi air bersih, yang dapat digunakan untuk analisa berbagai macam sistemdistribusi, detail desain, model kalibrasi hidrolis. Analisa sisa khlor dan beberapaunsur lainnya.II.10. Permodelan dengan software EPANET 2.046EPANET2.0adalahprogramkomputeryangdapat menampilkansimulasi hidrolis dan kualitas air pada jaringan pipa bertekanan. Jaringan tersebut terdiri dari pipa, node atau junction pipa, pompa, valve, tengki penampungan atau reservoir.Epanet dapat mengidentifikasi aliranair dalamsetiappipa, tekananpada setiap node, ketinggian air pada tangki, dan konsentrasi senyawa kimia dalam jaringan selama periode simulasi.Epanet didesain untuk membantu analisis sistemdistribusi air minum, sehingga dapat digunakan untuk hal-hal berikut ini :1. Pemilihan sumber pada sistem.2. Pemilhan pompa beserta jadwal kerjanya.3. Penentuan treatment tambahan, misalnya re-chlorinisasi.4. Penentuan pipa yang perlu ditambahkan atau diganti.Hasil analisis running EPANET dapat berupa peta jaringan dengan kode warna, tabel, grafik time-series, kontur plot dan lain-lain.II.10.1. Permodelan HidrolikKemampuan permodelan hidrolik EPANET adalah sebagai berikut :1. Jaringan seluas mungkin, tanpa batasan-batasan tertentu.2. Menghitung friction headloss, dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams, Darcy Weisbach atau Chezzy Manning.3. Menghitung minor losses untuk bend, fitting, dll.474. Menghitung biaya dan energi pompa.5. Memodelkan berbagai jenis valve.6. Memungkinkan tangki penampungan dengan segala bentuk.7. Memperhitungkan berbagai kategori demand pada setiap node dengan pattern dan variasi waktu masing-masing.8. Memodelkan berbagai emitter.9. Dapat beroperasi pada sistem yang kompleks dengan berbagai batasan.II.10.2. langkah-langkah menggunakan EPANET 2.0Langakah-langkahuntukmulai bekerjamenggunakanEPANET2.0adalah sebagai berikut :1. Gambarkan jaringan sistem distribusi yang akan dianalisa, atau import data dasar dari jaringan yang tersimpan dalam text file.Gambar 2.6. Jaringan sistem distribusi yang akan dianalisa.2. Edit properties dari objek yang membentuk sistem.483. Gambarkan sistem operasi.4. Pilih dan atur analisis option.Gambar 2.7. pengaturan Hydraulic Option pada Epanet 2.05. Run analisis hidrolik.6. Lihat hasil analisis.II.10.3. Model Jaringan EPANETKomponen-komponen fisikEPANETmemodelkan sistemdistibusi air sebagai kumpulan garis yang menghubungkan node-node. Garis tersebut menggambarkan pipa, pompa dan katub kontrol. Node menggambarkan sambungan, tangki, dan reservoir. Gambar 2.6 mengilustrsikanbagaimana node-nodedangaris dapat dihubungkansatudengan lainnya untuk membentuk jaringan, seperti terlihat pada gambar 2.8.49Gambar 2.8. Hubungan Antar Komponen Fisik Dalam EPANET 2.0Komponen-komponenfisikdalampemodelansistemdistribusi air dengan EPANET antara lain :1. Sambungan (junction)Sambungan (junction) adalah titik pada jaringan dimana link-link bertemu dan dimana air memasuki atau meninggalkan jaringan. Input dasar yang dibutuhkan bagi sambungan (junction) adalah: Elevasi pada semua referensi (biasanya rata-rata muka air laut) Kebutuhan air Kualitas air saat iniHasil komputasi buat sambungan (junction) pada seluruh periode waktu simulasi adalah : Head Hidrolis ( energi internal per satuan berat dari fluida) Tekanan (pressure) Kualitas AirSambungan (junction) juga dapat : Mengandung kebutuhan air (demand) yang bervariasi terhadap waktu Memiliki kategori kebutuhan air secara ganda50 Memiliki harga kebutuhan negatif yang mengindikasikan air memasuki jaringan Menjadi sumber kualitas air dimana terdapat kandunganyangmemasuki jaringan Memiliki lubangpengeluaran(atausprinkler) yangmenjadikanlajualiran bergantung kepada pressure.Pada gambar 2.7 dapat dilihat tampilan dari input data pada software Epanet 2.0. Gambar 2.9. Properties Editor untuk input data pada Junction2. Reservoir Reservoir adalahnodeyangmenggambarkansumber eksternal yang terus menerus mengalir ke jaringan. Digunakan untuk menggambarkan seperti danau, sungai, akuifer air tanah, dan koneksi dari sistem lain. Reservoar juga dijadikan titik sumber kualitas air.Input utama untuk reservoar adalah head hidrolis (sebandingdenganelevasi permukaanair jikabukanreservoar bertekanan) daninisial kualitas air untuk analisa kualitas air. Karena sebuah reservoar adalah sebagai 51poin pembatas dalamjaringan, tekanan dan kualitas airnya tidak dapat dipengaruhi olehapayangterjadi di dalamjaringan. Namuntekanandapat dibuat bervariasi terhadap waktu yang di tandai dengan pola. Gambar 2.10. Properties editor untuk input data pada Reseervoir.3. TangkiTangki membutuhkan node dengan data kapasitas, dimana volume air yang tersimpan dapat bervariasi berdasar waktu selama semulasi berlangsung. Input data yang dibutuhkan untuk node tank adalah : Elevation, Ketinggian permukaan tanah pada titik node Tank berada. Initial Level, Tinggi mukaair padatankpadasaat awal simulasi dilakukan. MinimumLevel, Tinggi mukaair minimumyangdiizinkanuntuk dapat digunakan pada simulasi. MaximumLevel,Tinggi muka air maksimum yang diizinkan untuk dapat digunakan pada simulasi.52 Diameter, Diameter tangki untuk tangki yang berbentuk silindris. Untuk tangki yang berbentuk non silindris penyesuaian bentuk tangki dapat dilakukan dengan mengatur Minimum Volume, Volume Curve (denganmenetukankurvahubunganvolumeair padatankdengan ketinggian muka air)Data lain yang dapat ditambahkan antara lain adalah :1. Mixingmodel, menunujukkantipeataumodel pencampuranyang terjadi didalamtank. Model pencampuran yang dapat digunakan antara lain : fully mixed (Mixed), two compartment mixing (2COMP), first-in-first-out plugflow(FIFO), last-in-first-out plug flow(LIFO). Untuk pemodelan Dumai Camp Housing PT. CPI digunakan metode pemodelan Mixed.2. Reaction Cefficient, merupakan koefisien reaksi untuk reaksi kimia di dalamtank. Satuanyangdigunakanadalahl/hari. Nilai positif untuk reaksi pertumnuhan dan nilai negatif untuk reaksi pengurangan atau kehilangan.3. Initial Quality dan Source Quality, merupakan input untuk memodelkan parameter kualitas air msalnya konsentrasi Chlorine.Adapun otput dari node tank adalah net inflow (debit netto aliran pada tank), elevation (tinggi muka air), pressure (tekanan hidrolik air) dan Quality (kualitas atau konsentrasi parameter air).53Gambar 2.11. Properties editor untuk input data pada tangki4. Emitter Emitter adalah junction untuk memodelkan aliran melalui nozzle atau orrifice yang ter-discharge ke atmosfer. Emitter biasa digunakan untuk memodelkanaliranmelalui sistemsprinklerdanjaringanirigasi. Bisajuga digunakanuntuksimulasi kebocoranpadapipa. Epanet membacaemitter sebagai property dari junction, bukan sebagai komponen jaringan tersendiri.5. PipesPipes atau pipa adalah link yang digunakan untuk mengalirkan air dari suatu node ke node yang lainnya pada suatu sistemjaringanperpipaan. Epanet akan mengasumsikan bahwa pipa akan selalu terisi penuh. Arah aliran adalah dari titik yang memiliki head hidrolik lebih besar menuju titik yang lebih kecil head hidroliknya. Input data utama yang perlu diisikan, adalah :1) Start node, merupakan titik awal atau pangkal pipa.2) End node, merupakan titik akhir pipa atau ujung pipa.3) Length, merupakan panjang pipa dalam meter atau feet.4) Diameter, merupakandiameter ataugaristengahpipa. Satuanyang digunakan adalah inchi atau milimeter.5) Roughness, koefisien kekasaran pipa untuk menghitung head loss.54Input data lain yang dapat ditambahkan sebagai pelengkap adalah :1) Loss coefficient, koefisienuntukmenghitung minor losses karena perlengkapan pipa seperti valve, bends, elbow dan sebagainya.2) Initial status, status alitan air dalam pipa. Misalnya : open (aliran dua arah), closed (tertutup), dan CV atau check valve (aliran satu arah).3) Bulk and Wall Coefficient, koefisien reaksi yang terjadi dalam pipa. Biasanyaditerapkanuntukaliranyangmemiliki parameter kualitas air, seperti konsentrasi Chlorine.Data output dari junction pipa adalah :1) Flow (debit aliran)2) Velocity (kecepatan aliran)3) Unit head loss (head loss aliran dalam pipa)4) Friction facrot darcy-weisbach5) Reaction rate6) Quality, kualitas parameter didalam aliran seperti konsentrasi chlorine.7) Status, status atau keadaan aliran dalam pipa.55Gambar 2.12. Properties editor untuk input data pada pipaKehilangan tekanan (head loss) akibat gesekan air dengan dinding pipa dapat dihitungmenggunakanpersamaanHazenWilliams, Darcy-Weisbach atau Chezzy-Manning. Formula Hazen-Williams banyak digunakan di AmerikaSerikat. Persamaanini dapat diterapkanuntukair denganaliran turbulen. Secarateoritis, persamaanDarcy-Weisbachadalahyangteerbaik. Persamaan ini dapat diterapkan untuk cairan lain, selain air. Persamaan Chezzy-Manning banyak digunakan untuk aliran pada saluran terbuka.Koefisien resistensi dan nilai eksponensial flow untuk masing-masing persamaan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :Persamaan Chezzy-Manning5332 266 , 4DLQ nHL Dimana :HL = head loss dalam feetQ = debit aliran dalam cfsL = panjang pipa dalam feetD = diameter pipa dalam feetn = koefisien kekasaran Manning.56Persamaan Darcy-WeisbachMenurut Kodoatie, Robert J (2002), nilai Hf adalah:g dLvf Hf22Dimana :Hf= head loss (satuan panjang)g = percepatan gravitasiL = panjang pipa (satuan panjang)d = diameter pipa (satuan panjang)v = kecepatan aliran (satuan panjang/satuan waktu)f = faktor gesekan (tanpa satuan)Persamaan Hazen-Williams871 , 4 852 , 1852 , 1727 , 4D CLQHL Dimana :HL = headloss dalam feetQ = debit aliran dalam cfsL = panjang pipa dalam feetD = diameter pipa dalam feetC = koefisien kekasaran (faktor Hazen-Williams)Setiap persamaan memiliki koefisien kekasaran masing-masing. Koefisien kekasaran untuk berbagai jenis pipa berdasarkan umur materialnya dapat dilihat dalam tabel berikut.57Tabel 2.4. Koefisien Kekasaran Untuk Berbagai Jenis Pipa.Material Hazen-WilliamsC (unitless)Darcy-Weisbache (milifeet)Manningsn (unitless)Cast iron 130-140 0.85 0.012-0.015Concrete or concrete lined 120-140 1.0-10 0.012-0.017Galvanized iron 120 0.5 0.015-0.017Plastic 140-150 0.005 0.011-0.015Steel 140-150 0.15 0.015-0.017Vitrified clay 110 0.013-0.015Sumber : Manual User Software EPANET 2.0Minor LossesMinor HeadLosses, disebut juga local losses, ataudalamEPANET2.0 sebagai loss coefficient, disebabkan oleh kehilangan tekanan pada pipa karena perlengkapan perpipaan seperti belokan-belokan, valve dan berbagai fitting lainnya. EPANET 2.0 akan menghitung minor losses dengan cara menambahkan data koefisien minor losses pada pipa. Minor losses sebanding dengan kecepatan air yang melewati pipa atau valve (V2/2g). Nilai koefisien minor losses untuk beberapa tipe fitting EPANET 2.0 dapat dilihat dalam tabel 2.5 berikut :Tabel 2.5. Nilai koefisien minor losses untuk beberapa tipe fitting EPANET 2.0Fitting Loss CoefficientGlobe vale, fully open 10Angle valve, fully open 5Swing check valve, fully open 2.5Gate valve, fully open 0.2Short radius elbow 0.9Medium radius elbow 0.8Long radius elbow 0.645 degree elbow 0.4Closed return elbow 2.258Standard tee flow through run 0.6Standard tee flow through branch 1.8Square entrance 0.5exit 1Sumber : Manual User Software EPANET 2.06. PumpsPumps atau Pompa adalah link yang memberi tenaga ke fluida untuk menaikkan head hidrolisnya. Input parameternya adalah node awal dan akhir, dan kurva pompa (kombinasi dari head dan aliran dimana pompa harus memproduksinya). Sebagai pengganti kurva pompa, pompa dapat direpresentasikansebagai pompa yangmemiliki energi konstan, mensuplai konstan energi (horsepower atau kilowatt) kepada fluida untuk seluruh kombinasi dari aliran dan head.Parameter output yangprinsipadalahalirandanpencapaianhead. Aliran melalui pompa adalah langsung dan EPANET tidak akan membolehkan pompa untuk beroperasi diluar range dari kurva pompa.Gambar 2.13. properties editor untuk input data pada pompa59Pompadengankecepatanvariabel dapat jugamengikuti pengaturan kecepatan, dandapat diubahpadakondisi yangsama. Didefinisikankurva pompa asli pengaturan kecepatan relatif adalah 1. Jika kecepatan pompa ganda, pengaturannya haruslah 2; jika berjalan dengan kecepatan setengahnya, pengaturanrelatif adalah 0,5 danbegitulah seterusnya. Mengubahkecepatan pompa dan posisi serta bentuk dari pompa kurva (lihat bagian dari Pump Curve dibawah) Seprti halnya pipa, pompa dapat diatur hidup dan mati dalampengaturan waktu atau dalamkondisi yang pasti muncul dalamjaringan. Operasional pompa dapat juga dijelaskan dengan menetapkannya dalam pola waktu atau relatif terhadap pengaturan kecepatan. EPANET dapat juga menghitung konsumsi energi dan biaya pompa. Setiap pompa dapat ditetapkan dengankurva efisiensi danskedul hargaenergi. Jikatidakdisuplai, maka pengaturan energi global dapat digunakan. Aliran melalui pompa adalah tidak langsung. Jika pengkondisian sistemmembutuhkan lebih banyak headdaripada yang dihasilkan pompa, EPANETmematikanpompa. Jikakebutuhannyamelebihi meksimumaliran, EPANET mengekstarpolasi kurva pompa kepada aliran yang dibutuhkan, jika tidakakanmenghasilkanheadnegatif. Dalamkeduakasuspesanperingatan akan muncul.7. ValvesValve adalah link yang membatasi pressure atau flowpada nilai tertentu dalam sebuah jaringan. Input yang penting dimasukka adalah :1) Start dan End node, untuk menentukan orientasi arah aliran air dalam pipa.602) Diameter valve3) Tipe valve4) Setting valveInputlainnyaadalah losscoefficient.Outputlink valve adalahflow rate, velocity, headloss, quality dan status link.Berbagai tipe link valve dalam EPANET 2.0 adalah :1) Pressure Reducing Valve (PRV)2) Pressure Sustaining Valve (PSV)3) Pressure Breaker Valve (PBV)4) Flow Control Valve (FCV)5) Throttle Control Valve (TCV)6) General Purpose Valve (GPV)PSVdan PRVdigunakan untuk membatasi pressure hingga nilai tertentu dalam suatu jaringan pipa. EPANET mengatur PRV dan PSV pada tiga kondisi yang berbeda, yaitu : terbuka sebagian, terbuka seluruhnya dan tertutup. PBVmenentukanpressurelosstertentuyangmelalui valve. Aliran yang melalui valve bisa dua arah. PBVdapat digunakan untuk simulasi jaringan distribusi, dimana penurunan yang terjadi diketahui. FCVakan membatasi flow yang lewat pada link. EPANET 2.0 akan memberikan warning message apabila flow yang terjadi tidak dapat dipertahankan tanpa menambah head pada valve.TCV mensimulasikan valve yang tertutup sebagian dengan menyesuaikanminorheadloss pada valve. Hubungan antara derajat tutupan valve dengan koefisien headloss yang terjadi dapat diperoleh dari produsen 61pembuat valve. GPVmewakili link dimana pola hubunganflowdengan headloss yang terjadi tidak mengikuti formula standar. Biasa digunakan untuk memodelkan turbin atau sumur draw down.Shut off valve atau gate valve dan non-return valve atau check valve bukanmerupakanbagiandari linkvalvetersendiri, melainkanmerupakan propertydaripipa. Untukgatevalvedapat diaturdenganmenentukanloss coefficient-nya.Komponen-komponen non-fisikEPANET 2.0 memiliki 3 objek informasi yang menggambarkan aspek operasional dari sistem distribusi, yaitu : Pattern, Curve dan Control.1) PatternPattern adalah gabungan dari beberapa polafaktor pengali yang dapat berubah terhadap waktu. Demand tiap node, head reservoir dan jadwal operasi pompadapat memiliki timepatternyangdiatur khususuntukmasing-masing komponenfisik. Interval waktupadapatternmerupakanvariabel utamayang dapat diset pada time option dalam project. Misalnya, demand pada sebuah node rata-rata10GPM, asumsikaninterval timepatterndiset 4jam, danfaktor pengali utnuk demand pada node sebagai berikut :Tabel 2.6. Penggunaan Pattern Demand pada EPANET 2.0Period 1 2 3 4 5 6multiplier 0.5 0.8 1 1.2 0.9 0.762Sumber : Manual User Software EPANET 2.0Berarti actual demand selama simulasi adalah sebagai berikut :Tabel 2.7. Demand Pattern Pada EPANET 2.0Hour 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20 20-24 24-28Demand 5 8 10 12 9 7 5Sumber : Manual User Software EPANET 2.02) CurveCurve adalah obyek yang mengandung rangkaian data yang menjelaskan tentang hubungan antara dua besaran. Dua atau lebih obyek dapat digabungkandalamsebuahkurva. Model EPANETdapat menyediakantipe kurva sebagai berikut:1. Pump Curve2. Efficiency Curve3. Volume Curve4. Headloss CurvePump CurveKurvaPompamejelaskan hubungan antara head dan laju aliran yang dapat dialirkan oleh pompa pada pengaturan kecepatan nominal. Head adalah head yang diperoleh air dari pompa dan digambarkan pada sumbu vertikal (Y) dengan satuan feet (meter) Laju Aliran digambarkan pada sumbe Horizontal (X) dalam unit debit. Kurva pompa yang valid harus memiliki head yang berkurang dalam pertambahan aliran.EPANET akan menggunakan bentuk yang berbeda dari kurva pompa, bergantung pada jumlah poin yang dilayani 63Single Point Curve, Sebuah kurva pompa dengan point tunggal didefinisikan dengan kombinasi head-flow tunggal yang menjelaskan titik operasi pompa yang diharapkan. EPANET menambah dua lagi point pada kurva dengan mengasumsikan headmati padaalirannol sebandingdengan133%dari headdesaindanaliran maksimumpada head nol sebanding dengan dua kali flow design. Hal itu menyebabkan muncul kurva dengan tiga titik. Gambar 2.14. Berbagai Jenis Bentuk Kurva Pompa yang Ada Dalam EPANET 2.0a. Three Point Curve, terbentuk dari tiga titik operasi, yaitu :1. Low Flow, merupakan titik pasangan flow dan head pada kondisi flow terendah atau nol.2. Design Flow, merupakan titik pasangan flow dan head pada kondisi pengoperasian yang diinginkan.3. MaximumFlow, merupakan titik pasangan flowdan head pada kondisi flow maksimum.64EPANET2.0akan menghubungkan ketiga titik tersebut sehingga didapatkan sebuah fungsi kurva pompa.b. Multi Point Curve,terbentukdari titik-titikpasangannilai headdanflow. EPANET 2.0 membentuk kurva yang lengkap dengan menghubungkan titik-titik tersebut menggunakan garis lurus.c. Headloss Curve,digunakan untuk menggambarkan hubungan headloss (sumbu Y dalam feet atau m) melalui sebuah General Purpose Valve (GPV) sebagai fungsi dari flowrate(sumbuX). Kurvaini memiliki kemampuan untuk memodelkan situasi dan hubungan antara headloss dan flow. Kurva ini digunakan apabila hubungan antara headloss dan flow merupakan hubungan yangunikdankhusus, seperti padaGPV, reducedflowpreventionvalves, turbin, dan sumur draw down.d. Efficiency Curve,atau kurva efisiensi menggambarkan efisiensi pompa sebagai fungsi dari flow rate pompa. Kurva ini digunakan untuk menghitung energi yang dikeluarkan oleh pompa. Apabila kurva ini tidak disuplai, maka digunakan efisiensi global pompa.Gambar 2.15. Efficiency Curve pada Software EPANET 2.065e. Volume Curve,menggambarkan bagaimana hubungan volume tangki penyimpanan(sumbuYdalamfeet3ataum3)yangberubahsebagai fungsi dari tinggi muka air (sumbu X dalam feet atau m). Kurva ini digunakan Gambar 2.16. Volume Curve Pada Software EPANET 2.0apabilatangki memiliki bentuknonsilindris. Volumetangki berubahsesuai denganketinggian muka air. Tampilan volume tangki dapat dilihat dalam gambar 3) Control Controladalah pernyataan yangmenggambarkan bagaimanakontrol jaringanberoperasisepanjang waktu. Kontrol men-spesifikasikan statuslink-link tertentu sebagai fungsi dari waktu, level air pada tangki atau tekanan pada point-point tertentu. Terdapat 2 kategori kontrol yang dapat digunakan yaitu :1. Simple Control2. Rule Based Control1. Simple ControlSimple Control merubah status atau setting dari link berdasarkan :661. Level air pada tangki2. Tekanan pada junction3. Waktu pada saat simulasiBeberapa pernyataan dalam simple control menggunakan tiga format berikut :LINK linkID status IF NODE nodeID ABOVE/BELOW valueLINK linkID status AT TIME timeLINK linkID status AT CLOCKTIME clocktime AM/PMDengan :LinkID = a link ID labelStatus = openor closed, apumpspeedsetting, or acontrol valve settingnodeID = a node ID labelvalue = a pressure for a junction or a water level for a tanktime = a time since the start of the simulation in decimal hours or hours:minutesclocktime = a 24-hour clock time.Tidak ada batasan jumlah perintah control simulasi simple control ini.Note :1) Level Control adalahketinggianairdari dasartangki, bukanelevasi (total head) dari permukaan air.2) Penggunaan pressure control untuk membuka dan menutup link secara bersamaan dapat mengakibatkan sistemmenjadi tidak stabil. Disarankan untuk menggunakan rule based control untuk mempertahankan stabilitas sistem.672. Rule Based ControlRule Based Control memungkinkan status link dan setting berada pada kondisi terkombinasi yang sering dijumpai dalam sistem.Contoh 1 :Pengaturan berikut adalah aturan untuk mematikan pompa dan membuka pipa by-pass ketika level pada tangki melebihi nilai dan akan berlaku sebaliknya ketika level diabawah nilai yang lainRULE 1IF TANK 1 LEVEL ABOVE 19.1THEN PUMP 335 STATUS IS CLOSEDAND PIPE 330 STATUS IS OPENRULE 2IF TANK 1 LEVEL BELOW 17.1THEN PUMP 335 STATUS IS OPENAND PIPE 330 STATUS IS CLOSEDModel Simulasi HidrolikModel simulasi hidrolik EPANET 2.0 akan menghitung head pada junction danflowdalamlinkpadalevel reservoir, tangki danwater demandyangtelah ditentukan selama periode waktu tertentu. Setiap waktunya level air dalam reservoir dan water demand diperbaharui sesuai dengan adanya time patern. Head dan flow pada setiap waktu merupakan hasil perhitungan dari persamaan aliran untuk setiap junction. Prosesinidikenalsebagai HydraulicBalancing jaringan menggunakan 68teknik iterasi. Untuk memecahkan persamaan nonlinear, EPANET 2.0 menggunakan Gradient Algorithm.BAB IIIGAMBARAN UMUM WILAYAH STUDIIII. 1. Sejarah Umum PT. Chevron Pacific IndonesiaPada tahun 1924, tim survey eksplorasi yang bernama Standard Oil Company of California(SOCAL)mempelopori berdirinya PT. Caltex Pacific Indonesia yang berlokasi di Sumatera Tengah, dan khususnya di daerah Aceh. Usaha yang dilakukan oleh tim eksplorasi SOCAL tersebut sempat terhenti karena Indonesia pada waktu itu masih berada dibawah penjajahan Belanda. Akan tetapi, usaha tersebut tidak berhenti total karena pada bulan Juni 1930 tim tersebut membentukNederlandsche Pacific Petroleum Maatschappij(NPPM).Pada tahun 1935, NPPM mendapat hak konsensi tanah seluas kurang lebih 600.000 hektar di Sumatera Tengah yang belum banyak 69dieksplorasi danmasihdi anggapkurangmemberikan harapan bagi pemerintah Hindia Belanda. Daerah yang ditawarkan merupakan daerah yang sebenarnya tidak dikehendaki oleh NPPMitu sendiri. Walaupun bukan merupakan daerah yang dikehendaki oleh NPPMkegiatan eksplorasi tetap akan dijalankan pada daerah tersebut. Kegiatan eksplorasi yang pertama kalinya dilakukan pada bulan april 1939 di lapanganKubu1. Padabulanagustus1940, ditemukanlapanganminyakbumi di Sebangayangmerupakanpenemuan ladang minyak pertama di daerah Riau.Pada bulan November 1940, ditemukan lagi lapangan minyak baru di daerah Rantau Bais dan disusul di daerah Duri pada bulan Maret 1941. Pada tahun 1942, mercu bor siap dipasang di lapanganminyak Minas 1. Karena pecahnya Perang Dunia II (PD II), kegiatan pemasangan mercu bor tersebut terhenti.Setelah perang berakhir, kegiatan eksplorasi dipusatkan untuk pengembangan lapangan Minas. Pada tahun 1950, pemerintah RI mulai mempelajari dan menyusun suatu Undang-Undang yang mengatur masalah pertambangan. Berdasarkan Undang-undang pertambangan yang telah terbentuk, maka pada bulan Januari 1951 pemerintah RI memberi izin berdirinya Caltex Pacific Oil Company(CPOC) untuk melanjutkan kegiatan NPPM. Setelah setahun, CPOC memproduksi minyak bumi di lapangan Minas. Pada tanggal 20 April 1952, diadakan pengapalan pertama Minas Crude dari Perawang menyusuri Sungai Siak menuju pakning di Selat Malaka. Hasil ekspor tersebut antara lain adalah pengembangan lapangan Duri, pembangunan jalan, dan pemasangan pipa saluran (shipping line) yang mempunyai diameter 60 cm dan 70 cmsepanjang120kmdari Minas melintasi rawa sampai ke Dumai,mencakup pula pembangunan stasiun-stasiunpengumpul dan stasiunpompa pusat di Duri 70maupun di Dumai serta kompleks perumahan dan perbengkelan di Duri maupun di Dumai.Ladang minyak Duri telah memberikan sumbangan yang cukup besar terhadap produksi minyak Indonesia yaitu sebesar 18% dan 42% dari seluruh total produksi minyak PT. CPI. Akan tetapi, sangat disayangkan bahwa produksi minyak di Duri mulai mengalami penurunan pada tahun 1964. Penurunan produksi tersebut yangberasal dari ladangminyakdi Duri sangat memprihatinkanpihakPT. CPI. Penurunan tersebut akan sangat berpengaruh pada Economic Life Expectancy dari perusahaan. Untukmengatasi masalahtersebut PT. CPI telahmenciptakansuatu proyekyangdinamakanProyeksi Injeksi Uap di Ladang Minyak Duri. Proyekini diresmikan oleh Presiden Soeharto pada tanggal 3 Maret 1990. Injeksi uap tersebut merupakan teknologi generasi ketiga yang dimiliki PT. CPI.Pada tahun 1960, pemerintah Indonesia memberlakukan Undang-Undang Nomor 44 tahun 1960 mengenai pengaturan dana pembagian wilayah kerja CPOC, yaitu seluruh wilayah konsensi NPPM (Rokan I blok dan Rokan III blok seluas 9.030 km2) dikembalikan oleh Caltex pada pemerintah Republik Indonesia, tetapi pelaksanaanoperasi wilayahtetapdikerjakanolehCaltexyangpadatahun1963 menjadi badan hukum dengan nama PT. CPI, tetapi 100% sahamnya tetap dimiliki oleh Chevron (nama baru dari SOCAL) dan Texaco Inc.Pada bulan September 1963, diadakanlah kontrak karya yang ditanda tangani antara perusahaan Negara dan perusahaan asing, termasuk di dalamnya PT. CPI dan Pertamina yang antara lain isinya menyatakan bahwa wilayah PT. CPI adalah wilayah Kangaroo seluas 9.030 km2. Pada tahun 1968, diadakan penambahan luas 71wilayahyaitusekitar Minas Tenggara, LiboTenggara, LiboBarat danSebanga sehinggaluas wilayahkerjaPT. CPI seluruhnya menjadi 9.898km2. Kemudian kontrakkaryayangberakhir pada28agustus1983diperpanjang menjadi Kontrak Bagi Hasil (ProductionSharingContract) hinggatanggal 8Agustus2001dengan WilayahKerjaSeluas31.700km2. Dalamkontrakbagi hasil tersebut antaralain ditetapkanbahwaPertaminaadalahpengendali manajemenoperasional danharus menyetujui programkerja dan anggaran tahunan. PT. CPI sebagai kontraktor berkewajiban melaksanakan kegiatan operasional dan menyediakan keahlian teknis, dana investasi, serta biaya operasi. Perbandingan pembagian untuk kontrak bagi hasil yang disepakati sampai saat ini oleh pemerintah (dalam hal ini adalah Pertamina) dan PT. CPIadalahsebesar 88% dan 12% ditambah dengan ketentuan khusus lainnya berupa keluwesan atau insentif bagi PT. CPI untuk hal-hal tertentu.III. 2. Lingkup Kerja PerusahaanPadabagianlingkupkerjaperusahaanakandijelaskanmengenai wilayah kerjaperusahaan, daerahoperasional perusahaan, sertakegiatanoperasional yang mencakup eksplorasi dan produksi.III. 2.1. Wilayah Kerja PerusahaanWilayah kerja PT. CPI yangpertama seluas hampir 10.000km2dikenal dengan nama blok Kangaroo yang terletak di Kabupaten Bengkalis. Perluasan ladang minyakDuri dilakukandalamtigabelas areayangdimulai denganmembangun daerahkonstruksi pertamapadatahun1981. Dalamsepuluhtahunbelakanganini sudah dikembangkan delapann area. Pembangunan juga mencakup fasilitas pendukung utama seperti stasiun pengumpul minyak.72Lokasi PT. CPI terletak di Propinsi Riau dengan luas daerah meliputi lebih dari 50.000km2. Berdasarkanluas operasi dankondisi geografis yangadaserta pertimbangan efisiensi dalam pengoperasian, maka PT. CPI membagi lokasi daerah menjadi lima distrik yaitu :1. Distrik Rumbai, sebagai pusat kerja administrasi daerah operasi PT.CPI2. Distrik Minas, merupakan daerah operasi produksi minyak3. Distrik Duri, merupakan daerah operasi produksi minyak. Distrik Duri terdiri atas Duri OU/DSF dan Bekasap OUyang daerah operasinya meliputi Bekasap, Petani, Balam dan Bangko.4. Distrik Dumai, merupakan pelabuhan tempat pemasaran/pengapalan minyak.5. Distrik Jakarta, sebagai tempat pusat administrasi seluruhnya.73Gambar 3.1. Peta Dumai dan Kompleks Dumai Camp.III. 3. Visi, Misi dan Nilai DasarPada bulan Januari 1992, diadakan saresehan dengan melibatkan semua manajemenPT. CPI yangbertujuanmematangkanvisi, misi dannilai-nilai yang dirumuskan secara tegas dan tertulis.III. 3. 1. VisiChevronTexacomemiliki Visi, yaitu: menjadi perusahaanenergi global yang dihormati berkat dukungan para pekerja, mitra usaha dan kinerjanya (To be the global energy company most admirer for its people, partnership and performance).III. 3. 2. MisiChevron Texacomemiliki misi, yaitu : sebagai mitra usaha Pertamina,PT. CPI akan secara efektif mencari dan mengembangkan sumber daya minyak dan gas bumi untuk kesejahteraan bangsa indonesia dan kepentingan pemegang saham.III. 3. 3. Nilai Dasar Perusahaan Memenuhi semua perundangan dan peraturan yang berlaku. Menjunjung standar etika yang paling tinggi.74 Memperlakukan karyawan sebagai sumber daya yang paling berharga. Memelihara lingkungan yang sehat dan aman bagi karyawan, mitra kerja dan keluarganya. Menjaga kelestarian lingkungan dan mendukung pengembangan masyarakat. Menjadikan peningkatan mutu yang berkesinambungan sebagai falsafah hidup.III. 4. Water Treatment Plant DumaiIII. 4. 1. Manajemen Water Trearment Plant DumaiWater Treatment Plant Dumai atau WTP Operations Dumai berada di bawah WTP, Plumbing & Sewage yang merupakan bagian Facility Management. Saat ini WTPDumai mempekerjakan18orangkaryawanPT. CPI dansekitar 16orang karyawan kontraktor. Pekerjaan-pekerjaan rutin didalammanajemen WTP juga dibantu oleh kontraktor yang mengerjakan pekerjaan tertentu sesuai kontrak dengan PT. CPI.Didalampekerjaanpengolahanair minum, pendistribusianair minumdan perawatan fasilitas utama danpenunjang, WTP-Dumai dibantu oleh kontraktor-kontraktor. Bentuk pekerjaan yang dilakukan oleh karyawan WTP-Dumai dan karyawan kontraktor secara umum dapat dibagi dua, yaitu :1. Kegiatanpreventive, berupakegiatanyangsifatnyapencegahankerusakan atau kecelakaan, perawatan, pemeliharaan, atau penjagaan mutu pengolahan dan penyaluran air minum. Bentuk kegiatan ini misalnya :75a. Mengambil, memeriksa contoh air dari kolam pengumpul air cadangan, air bersih, perumahan, pelabuhan, daerah industri dan kolam renang untuk keperluan analisa.b. Mem-flushfire hydranthingga air keluar sampai bersih di area perumahan, industri danpelabuhansesuai denganhasil Laboratory Test terhadap sampel air yang telah mengalami proses treating .c. Menguras, membersihkan kolam basin, tangki obat, pump house,membransertatangki penyimpananair bersihsecaraberkala atau sesuai permintaan.d. Mengangkat bahan kimia ke gudang, membuang ampas bahan kimia, mencatat penggunaan bahan kimia.e. Dan sebagainya.2. KegiatanCorrective,berupa kegiatan yang sifatnya perbaikan terhadap kerusakan atau pembersihan terhadap hal-hal yang dapat mengganggu kelancaran produksi air minum atau pendistribusian air minum.Bentuk kegiatan ini antara lain :a. Memeriksa, memelihara, memperbaiki kerusakan kecil, membersihkan alat-alat dan fasilitas (pompa, motor, tangki, filter dan lain-lain) sesuai dengan permintaan perusahaan.76b. Membuang dan mengeluarkan seranggan-serangga dan kotoran lainnya, membersihkanlantai, dinding, tembok, betondalamkolam renang.c. Dan lain-lain.Selainkedua kegiatan umumdiatas, kontraktor juga melakukan kegiatan monitoring, pengecekan beberapa parameter air dilakukan di laboratorium, menentukan dosis bahan kimia, menyediakan jasa operator dan sebagainya.Bentuk pekerjaan dan penentuan frekuensi pekerjaan yang harus dilakukan, ditentukan dari hasil tender antara WTP Dumai dengan pihak calon kontraktor.dengan adanya sistem ini, diharapkan akan menguntungkan kedua belah pihak.III. 4. 2. Produksi WTP-DumaiPT. CPI menyediakanair bersihuntukkebutuhanair minum. Padatahun 1958PT. CPImembangunsebuahWTPuntukdaerahoperasional distrikDumai, Water Treatment Plant (WTP) Dumai dibangun dengan kapasitas 350.000 gallon per hari (GPD). WTP diharapkan mampu memenuhi kebutuhan air bersih untuk daerah industri, pelabuhan, perkantoran, Messhall, perumahan di daerah operasi Dumai dan sekitarnya, serta kebutuhan lainnya (RCM2 analyses for : WTP & Sewage System at Duri, Dumai, Bangko & Libo (RCM OC & INFO WS WTP), 8 september 2008 page 2 of 7).Jumlah bangunan-bangunan yang berada di kompleks PT. CPI distrik Dumai, yang disuplai air bersih adalah :77 Rumah Kantor Sekolah Mesjid Gedung Olahraga Rumah makan Perpustakaan DllSumber airAir baku(sumber air) yangdigunakanolehWTP-Dumai berasal dari dua sumber, yaitu: Sungai Dumai dansumur dalam(Water Well) yangberjumlah sebanyak 2 unit. Air baku tersebut ditambah dengan air hujan akan di tampung pada reservoir tankyang memiliki kapasitas tampungan sebesar 20.000 Barrel. Air dari duabuahunit Water Well merupakanair bakudengankuantitas terbesar dalam penggunaannya, sedangkan sumber baku lainnya yang berupa raw water dari Sungai Dumai memiliki kuantitasyanglebihkecil. Airbakuyangbersumberdari sumur (water well) sendiri dalam proses pengolahannya diproses dengan cara yang berbeda dengan sumber air baku (Raw Water) yang berasal dari Sungai Dumai. Untuk Water Well sendiri prosesnya disebut dengan sistem Reverse Osmosis (RO).78Kualitas air bakuakanmenentukan kualitas effluent dari pengolahanair minum. AirSungaiDumaimemilikiwarnakecoklatan karena mengandungTanin dan Lignin (asam humus). Proses Pengolahan Air Minum Pada Water Treatment PlantProses pengolahan air di WTP Dumai menggunakan dua cara, yaitu :1) Cara konvensionalProsespengolahanair bakumenggunakanproseskoagulasi, flokulasi dan sedimentasi. Alur proses pengolahan air pada WTP Dumai secara konvensional dapat dilihat pada gambar berikut :79Gambar 3.2. Diagram Alir Proses pengolahan Air Secara Konvensional.Berikut ini adalah fungsi masing-masing alat pengolahan secara konvensional pada WTP Dumai :1. Clarifier/Reactivator tank berfungsi sebagai tempat terjadinya proseskoagulasi, flokulasi dan Sedimentasi.2. Chemical StorageTankandPump, untukmenyimpanbahankimia(Lime BulkStorageuntukmenyimpan cairanHydratedLime,Alum Bulk Storage untuk menyimpan cairanAlumuniumSulfate, polymer Feed Tankuntuk menyimpan Polymer, Sodium Hypochlorite Tank untuk menyimpan Sodium Hypochlorite).Dari masing-masing Storage Tank digunakan pompa diafram untuk memompakan Chemical ke unit instalasi.3. Static Mixer,Static mixeradalah suatu alat untuk menghasilkan aliran turbulensi yang akan mengoptimalkan pencampuran bahan chemical (Lime, Alum, dan Polimer) dengan raw water.Static mixerdipasang pada pipa 6 yang kemudian dihubungkan denganinlet clarifier tank. Dumai WTP mempunyai 2static mixer, static mixerpertama digunakan untuk pencampuranLimedenganrawwateryangdiinjeksikanmelaluiinjection pointdiinlet-nya. Campuranini kemudianmasukkestaticmixerkedua. Sebelum campuran ini masuk diinjeksikan Alum, artinya static mixer kedua digunakan untuk pencampuran lime dan alum dengan raw water. Campuran terakhir ini kemudian akan masuk ke clarifier tank tetapi sebelumnya akan80diinjeksikanpolimer melaluiinjectionpointdi dekatoutput static mixer kedua.4. Settling Basin 1, merupakan tempat penampungan air dari clarifier/reactivator. Di tempat ini masih berlangsung proses sedimentasi flok-flokringan yang belum terendapkan di clarifier tank. Pada kondisi panas,flok-flok tersebut cendrung naik ke permukaan (terapung) sehinggaharus dibersihkan dengan menggunakan tangguk dan disalurkan melaluislang plastik 2. Pembersihan settling basin dilakukan setiap hari dansesuai dengan SOP (Standard Operational Procedure).5. Circulation Pump, berfungsi untuk memompakan air dari settling basin 1ke settling basin 2. Dumai WTP mempunyai 2 (dua) unit circulationpump masing-masing berkapasitas 200 GPM dan 400 GPM. Dua unitpompa ini hanya satu yang beroperasi sedangkan yang lainnya sebagaicadangan. Pompa sirkulasi ini suatu saat juga digunakan untukmemompakan air ke distribusi ketika booster pump dalam perbaikanatau tidak berfungsi.6. Settling basin 2 merupakan tempat penampungan dan proses pengendapan air yang terakhir. Kondisi air di settling basin 2 jauh lebih jernih dibanding dari settling basin 1. Selanjutnyasettling basin 2melalui pipa besi 10 dihubungkan kebooster pumpuntuk dipompakan kefilter unitdan selanjutnya ke distribution line.7. Desinfectant injection point,merupakan tempat penginjeksian cairan kaporit untuk proses desinfektan.Injection pointdipasang pada pipa 10 antara 81settlingbasin2danbooster pump. Kaporit terlebihdahuludilarutkandi dalammixer tankdankemudiandidiamkanselamakuranglebih12jam. Larutankaporit ditransfer kechemical storagetankkemudianinjeksikan melaluiinjectionpointdenganmenggunakanchemical pump. Konsentrasi free clorinepada finish (sample distribusi) diatur pada range 1.61.9 ppm sehingga diharapkan free chlorine di perumahan dapat mencapai pada range0,31.0 ppm.8. Booster pump berfungsi memompakan air dari settling basin 2 ke filter unit. Jenis yang dipergunakan adalahcentrifugal pumpdan berjumlah4 unit dengan kapasitas pemompaan dapat mencapai 25.000 gallon per menit. Setiap hari beroperasi satu unit dan 3 unit lainnya stand by.9. Multimedia Filter, terdiri dari 3 buah unit, berjenis filter tertutup dan disusun secaraparalel. Mediafilter yangdigunakanhanyasilicasand. Padadasar filter dipasang strainer screen liner 2 berfungsi untuk menahan silica sand tidaklolosselamaprosesfiltrationmaupunbackwash. Airmelalui service outlet akan keluar ke diatomite tank berdasarkan tekanan dari booster pump.10.Diatomite Tank,terdiri dari 3 buah unit, bertujuan untuk menyaring sisa-sisa partikel yang lolos dari Multimedia Filter.11.Storage Tank,untuk menampung air bersih yang telah diproses difilter unit (Multimedia Filter dan Diatomite Filter). Ada dua buah unit storage tank : WTP Storage Tank berkapasitas 6800 bbl.Berfungsi untuk cadangan dansupplyair untukbackwash filter. Storage tank ini mempunyaiover flow yang dihubungkan ke settling 82basin 1 dengan pipa 6. Fungsi dariover flow tersebut adalah untuk membuang kelebihan air di storage tank. Bukit Jin Storage Tank berkapasitas 2000 bbl.Dilengkapi dengan dua unitcentrifugal pumpmasing-masing berkapasitas 56 cph (cubic per hour). Air daristorage tankini baru dipakai apabila terjadi power shut off (listirk mati) di Dumai WTP.2) Cara Reverse Osmosis (RO)Proses pengolahanair dengan memanfaatkan prinsip reverse osmosis.Cara reverseosmosis ini menggunakanair bakuyangberasal dari water well (sumur dalam). Water Well ini berjarakkuranglebih200meter dari WTPDumai. Jenis pompa yang digunakan adalahsubmergible pumpyang langsung dihubungkan dengan unit Carbon Filter di area WTP Dumai melalui pipa berukuran 4 inchi.83Gambar 3.3. Diagram Alir Proses pengolahan Air Secara Reverse Osmosis.Air bakudari water well ini memilikiTotal DissolvedSolid(TDS) yang tinggi sehingga tidak bisa diproses secara konvensional.Kondisi air dari water well memiliki karakteristik sebagai berikut : Salinity : 200 214 mg/l Temperatur : 500 celcius pH : < 8.5 Bicarbonate : 508 540 mg/l Conductivity : 2000Unit instalasi pengolahan air cara konvensional sangat berbeda dengan cara ReverseOsmosis. Hal ini dikarenakanair bakuyangberasal dari sumur dalam (Water Well) memiliki suhuyangcukuptinggi sehinggadibutuhkanpenanganan khusus dalam pengolahannya. Berikut ini adalah fungsi dari tiap-tiap unit instalasai pengolahan air minum dengan cara Reverse Osmosis pada WTP Dumai :1) Carbon FilterBerfungsi menyaring kotoran-kotoran (lumpur) dan menghilangkan bau dari water well. Pada carbon filter ini air baku di injeksi menggunakan desinfectant dan acid sebelum menuju ke unit pengolahan berikutnya, yaitu degassifier unit.2) Degassifier Unit.Alat ini berfungsi untuk menghilangkan gas yang berasal dari water well dan menurunkan temperatur air.84Degassed pump akan memompakan air dari degassifier unit ke softener unit, sebelummemasuki softener unit akan di injeksi terlebih dahulu menggunakan sodium bisulfide (NaHSO3). Sodium Bisulfide berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa kaporit yang di injeksikan sebelumnya.3) Softener UnitSoftenermerupakanfasilitas yangberfungsi menghilangkanhardness(air mengandung ion Ca dan/atau Mg) pada air dengan menggunakan media resin. Proses tersebut dikenal dengan nama softening.Kesadahan atau hardnessadalah satu dari beberapa sifatkimiayangdimiliki air.Penyebabair menjadi sadah adalah karena adanyaion-ionCadan/atau Mg. Pada prosessofteningterjadipertukaran ion(ion exchange) secara kimia antara Na+ pada resin dengan Ca2+atau Mg2+yang terlarut dalam air.Apabila resin sudah jenuh mengikat Ca2+atau Mg2+maka dilakukan proses regenerateuntuk mengembalikan fungsi resin pada kondisi optimalnya dengan menggunakan larutan garam (NaCL).4) Pre-Filter dan High Pressure PumpPre-filtermerupakan alat penyaring partikel-partikel dalam air yang berukuran di atas 5 mikron. Pre-filter dipasang sebelum high presure pump R/O unit atau sesudah Softener unit.5) Reverse Osmosis UnitHigh pressure pump akan memompakan air menuju Reverse Osmosis unit. Pengolahan air baku dengan caraReverse Osmosis(R/O) adalahsuatu proses pengolahanair yangmenggunakansemipermeablemembrane. CaraR/Obanyak 85diaplikasi untuk air baku yang memilikikadarTotal Dissolve Solids(TDS) tinggi, misalnya air laut.Osmosisadalah perpindahan air melaluisemipermeable membranedari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut tapi tidak oleh zat terlarut.Osmosismerupakan suatu fenomena alami tapi dapat dihambat dengan meningkatkan tekanan pada bagian yang berkonsentrasi pekat. Tekanan yang dibutuhkanuntukmencegah mengalirnya pelarut melaluimembran semipermeabel dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan osmotik(osmosis pressure).Reverse osmosisadalah sebuah proses pemaksaansebuahpelarut (air) darilarutankonsentrasi tinggi(air garam)melalui sebuah membran semipermiabel ke larutan konsentrasi rendah dengan menggunakan tekanan dari pompa yang melebihi tekanan osmotik.Proses pengolahanyangterjadi di WTPDumai secarakeseluruhan(cara konvensional dan Reverse Osmosis) dapat dilihat pada gambar III.4.WTP diharapkan mampu memenuhi syarat-syarat untuk air minum(air bersih) yang ditetapkan oleh Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Untuk itu diperlukan pengontrolan terhadap kualitas air baku, air olahan serta effluent. Pengontrolan itu dilakukan oleh laboratorium yang dimiliki WTP-Dumai. Pemantauandilakukansetiaphari padajam-jamtertentu, meliputi parameter pH, kekeruhan, warna dan sisa klor. 86Kontrol Kualitas (Quality Control)WTP dalam pengoperasiannya dilakukan oleh pegawai PT. CPI dan dibantu oleh beberapa kontraktor. Hasil treatment setiap unit selalu di uji secara terus menerus setiap hari selama 24 jam. Pengujian yang rutin dilakukan di WTP Operator Lab adalah : Tes pH Uji warna Uji kekeruhan Free chlorine testPengujian dilakukanoleh tim TS Laboratory milik PT. CPI.Kualitas dan Kuantitas Produksi87AirbakuyangdiolahWTP Dumaiadalahberjumlah sekitar 150.000 GPD hingga 350.000 GPD. Air ini akan didistribusikan ke Dumai Camp Housing, daerah industri dan daerah pelabuhan untuk keperluan konsumsi penghuni Camp serta penunjangkegiatanproduksi. Padasaat musimkemaraukuantitasproduksi tidak sebaik pada musim lainnya.Parameter kualiatasair yangmasukdalampengawasanPT. CPIuntukair yang telah mengalami proses treating ada sekitar 31 parameter.Akan tetapi hanya beberapa parameter yang bisa dikontrol atau dikurangi. Adapun parameter tersebut adalah sebagai berikut :Tabel 3.1. Parameter Kualitas Air Bersih.Qualty Parameter StandardsE-Coli bacteria Zero growthChlorine level 0,3 1,0 ppmpH level 6,5 8,5Color 0 15 Pt CoTurbidity 0 5 NTU Sumber : RCM2 analyses for : WTP & Sewage System at Duri, Dumai, Bangko & Libo (RCM OC & INFO WS WTP), 8 september 2008 page 2 of 7.Berdasarkanhasil pengujian di Laboratorium, kualitas air hasil produksi sudahcukupbaik. Parameter airyang diproduksi dapat di lihatpada tabelII.1.: Contoh hasil pengujian Lab WTP Operator pada tanggal Tgl 11-04-2011Tabel III. 2. Contoh Hasil Pengujian Lab88Chlorine (ppm) pH Turbidity (NTU) Color (Pt Co)1,86 8,30 0,37 1,00Sumber : Morning Report WTP PT. CPI Distrik Dumai.Setiap hari kualitas air produksi selalu dijaga mendekati parameter-parameter uji sederhana seperti di atas.DistribusiAiryangtelahdidistribusi akandidistribusikankepadakonsumenmelalui sebuahsistemdistribusi. Airdari WTPdialirkankepadakonsumenmenggunakan sistem pemompaan dengan tangki penyimpanan. Sistem ini sangat baik