BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan insan dan makhluk hidup di alam ini. Tidak ada satupun kehidupan di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Air merupakan hal pokok bagi konsumsi insan dan telah menjadi salah satu kekayaan yang sangant penting. Kota sebagai tempat sentra penduduk dengan banyak sekali saranan pelayananya, sangat memerlukan penyediaan air bersih. Pertumbuhan penduduk harus di ikuti dengan ketersediaan air higienis yang sehat dan cukup. Air tersebut berasal dari atas permukaan tanah, bawah permukaan atau dari air tanah (misal: air sungai, air danau, dan lain sebagainya) yang sebelum dipakai harus di oleh terlebih dahulu. Air tersebut secara alami belum teruji kelayakan ataupun kualitasnya sebagai air bersih. Syarat air higienis harus sesuai dengan Peraturan Mentri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/MENKES/PER/IX/2010. Beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat kebutuhan air bersih, antara lain :
1. Taraf Hidup
Semakin tinggi taraf hidup masyarakat, konsumsi air akan tinggi. Hal tersebut dikarenakan kebutuan air tidak hanya untuk minum tetapi juga untuk kebutuhan lainya, contohnya : menyirami tanaman, mencuci mobil, dan lain sebagainya.
2. Kebiasaan hidup
Kebiasaan hidup berkaitan erat dengan taraf hidup masyarakat serta kemudahan plumbing, kualitas dan kuantitasnya.
3. Kondisi Iklim
Kebutuhan air dimusim panas dan cuek berbeda.
4. Kebutuhan air untuk industri
Besarnya kebutuhan air higienis mendasari perencanaan instalansi pengolahan air minum. Selain itu, faktor yang mendasari yaitu sumber air baku untuk air bersih. Pada dasarnya, didalam tidak terdapat sumber air yang benar-benar murni dalam antrian sesuai dengan syarat kesehatan. Sehingga diharapkan pengolahan semoga air tersebut layak untuk dikonsumsi. Pengolahan air minum memerlukan tempat untuk berlangsungnya proses pengolahan yaitu bangunan pengolahan air minum. Bangunan ini harus direncanakan dengan baik semoga didapatkan hasil pengolahan yang diinginkan.
Perkembangan suatu instalansi pengolah air minum disuatu kawasan akan banyak bermanfaat bagi masyarakat didaerah tersebut, antara lain :
1. Memenuhi kebutuhan air higienis masyarakat.
2. Meningkatkan kesejahteraan dan kesehatan masyarakat melalui penyediaan air minum.
3. Terciptanya dan terpeliharanya lingkungan hidup yang lebih baik.
Sedangkan tujuan dari perencanaan pengolahan air minum itu sendiri yaitu untuk mengolah air baku yang tidak memenuhi standar tertentu menjadi air minum dengan kualitas yang lebih baik yang kemudian sanggup didistribusikan kemasyarakat. Adapun syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu sebagai berikut :
a. Syarat kualitas, air minum harus memenuhi syarat fisik, kimi, bakteriologis dan radiologis sesuai dengan standar yang berlaku
b. Syarat kuantitas, jumlah air harus bisa memenuhi sasaran pelayanan
c. Syarat kontinuitas, keberadaan air harus tersedia setiap saat.
d. Harga relatif murah
1.2 Gambaran Umum Lokasi
Kabupaten Sekadau merupakan Kabupaten pemekaran dari Kabupaten Sekadau. Secara geografis, Kabupaten Sekadau terletak di 0^0 44'25" Lintang Selatan dan 110 33 07 Bujur Barat hingga dengan 111 17 44 Bujur Timur. Perencanaan lokasi acara terletak di tempat yang cukup strategis yaitu berada pada alur sungai yang lurus tidak akrab dengan jembatan dan pembangunan limbah baik domestik maupun non domestik serta tidak jauh dari cakupan wilayah distribusi sehingga sanggup terlayani secara merata.
1.3 Cakupan Pekerjaan Perencanaan
Perencanaan bangunan pengolahan air minum sanggup ditinjau dan dilaksanakan dari banyak sekali arah dan tujuan sehingga diharapkan cakupan pekerjaan dalam perencanaan.
Cakupan pekerjaan dalam perencanaan mencakup :
- Perencanaan bangunan pengolahan air minum
- Perhitungan perencanaan unti pengolahan dan kemudahan penunjang
- Menggambar denah, potongan dan detail desain perencanaan bangunan pegolahan air minum dan kemudahan penunjang
- Rancangan anggaran biaya dalam perencanaan
1.4 Sistematika Laporan Perencanaan
Adapun sistem penulisan Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum sebagai berikut :
Bab I: PENDAHULUAN
Berisi keterangan mengenai latar belakang permasalahan, citra umum Kabupaten
Sekadau, Cakupan Pekerjaan
Bab II: SUMBER AIR BAKU
Berisi perihal sumber air baku yang di gunakan, Perencanaan Intake, dan Perhitung
Perhitungan Dimensi Intake
Bab III: RANCANGAN SISTEM PENGOLAHAN AIR
Berisi perihal Standar Kualitas Air higienis stadar kualitas air yang ada di Indonesia
Berdasarkan peraturan yang berlaku. Syarat Kualitas Air Minum dari segi fisik, kimia,
biologi. Jenis Sistem Pengolahan metode unit proses dan unit operasi.
Sistem Pengolahan air minum yang di rencanakan dan penjelasan skema.
Bab IV: RANCANGAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR
Disesuaikan dengan pemilihan unit proses kiprah (perhitungan sanggup melihat rujukan
dan literatur yang lain).
Bab V: RANCANGAN FASILITAS PENUNJANG
Berbagai kemudahan penunjang yang dipakai dalam perencanaan pengolahan air
minum mencakup fungsi, letak, ukuran, dan sketsa perletakan bangunan kemudahan penunjang.
Bab VI: SPESIFIKASI TEKNIS
Ukuran yang berisikan perihal criteria unit-unit operasi maupun unit proses yang
digunakan pengolahan air minum terdapat dalam ketetapan SNI. Bahan dan peralatan
perihal ketentuan-ketentuan baan dan alat kemudahan penunjang dan kemudahan inti.
Struktur paket unit instalasi pengolahan air.
Bab VII: PETA DAN GAMBAR BANGUNAN
Bab VIII: RANCANGAN ANGGARAN BIAYA (RAB)
BAB II
SUMBER AIR BAKU
2.1 Sumber- Sumber Air Baku
Inventarisasi sumber air baku dimaksudkan untuk mendeskripsikan sumber air yang memungkinkan dikembangkan untuk penyediaan air baku. Inventarisasi sumber air baku yang dilaksanakan diantaranya:
1. Mata Air
Mata air merupakan sumber air baku yang keluar dari tepi-tepi bukit secara alami dari permukaan tanah tanpa memakai mesin. Debit yang dikeluarkan oleh mata air relatif sama tiap waktunya lantaran debit mata air tidak terpengaruh pribadi oleh air hujan yang turun di permukaan tanah.
2 Air Permukaan
Air permukaan yang memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai air baku yaitu air sungai, waduk, telaga, rawa, dan sumber air permukaan lainya.
3. Air Bawah Permukaan
Air bawah permukaan yaitu air yang bisa dimanfaatkan untuk sumber air baku yang berasal dari tanah dalam (artesis) dan air tanah dangkal. Air tanah dangkal ini mempunyai kedalaman 4-10 meter di bawah permukaan tanah.
2.2 Air Baku
Sumber air baku memegang peranan yang sangat penting dalam insuatri air minum. Air baku atau raw water merupakan awal dari suatu proses dalam penyediaan dan pengolahan air bersih. Berdasarkan SNI 6773:2008 perihal Sfesifikasi unit Paket Instalasi Pengolahan Air dan SNI 6774:2008 perihal Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalansi Pengolahan Air pada potongan Istilah dan Definisi, yang disebut dengan air baku yaitu air yang berasal dari sumber permukaan, cekungan air tanah dan/atau air hujan yang memenuhi ketentuan baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum.
Sistem sumber merupakan suatu sistem awal yang berfungsi sebagai pensuplai air yang akan didistribusikan ke kawasan pelayanan. Sumber air yang sanggup dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum di suatu kawasan perencanaan yaitu air permukaan, air tanah, mata air, dan air angkasa/hujan. Untuk mendapat sistem sumber yang baik ada beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu:
a. Kapasitasnya, apakah akan memenuhi untuk pembangunan sistem PAM jangka panjang
b. Kontitunitasnya, lantaran sistem PAM itu biasanya dibangun untuk 20 tahun jadi harus dipertimbangkan apakah sumber itu bisa terus menerus mensuplai air kandungan dan kuantitas airnya
c. Sumber-sumber air baku sangat penting untuk diketahui karakteristiknya, untuk memilih pengolahan air baku tersebut menjadi air bersih. Pada sistem sumber ini terdapat beberapa macam-macam sumber dan dinilai berdasarkan kuantitas serta kualitas sumber tersebut.
Sumber air beku yang dipakai PDAM untuk mengaliri air ke penduduk yaitu memakai air yang berasal dari sungai Kapuas, sungai Sekadau dan sungai Ayak. Setelah dilakukan perhitungan proyeksi kebutuhan air, maka sumber air yang dipilih berdasarkan baku mutu PERMENKES dan PP 82 tahun 2001 untuk perencanaan air minum di Kabupaten Sekadau. Air higienis yaitu air yang dipergunakan untuk keperluaan sehari-hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan air higienis sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku dan sanggup diminum apabila dimasak. Maka, Sungai Kapuas yang paling cocok dipakai sebagai sumber air Kabupaten Sekadau lantaran Sungai Kapuas mempunyai lebar 250 m dengan kedalaman 20m dan debit sebesar 380 liter/detik, selain itu sumber air yang dimiliki Sungai Kapuas melebihi untuk memenuhi kebutuhan air masyarakat Kabupaten Sekadau.
2.3 Perencanaan Intake
1. Intake
Intake yaitu suatu konstruksi yang mempunyai kegunaan untuk mengambil atau menyadap air dari sumber air di permukaan tanah menyerupai resevoir, sungai, danau, atau kana. Faktor utama sistem intake yaitu reabilitas, keamanan, operasi minimal dan biaya pemeliharaan. Intake hendaknya ditempatkan pada sungai sebagai sumber air permukaan. Sumber air baku berasal dari air sungai permukaan, maka sistem intake berupa intake sungai. Pemilihan tempat untuk intake sungai berdasarkan pada (Tambo, Narihito, 1974) :
2.4 Perhitungan Dimensi Intake
Dalam perhitungan dimensi intake, adapun beberapa ketentuan yang direncanakan pada bangunan pegambil air (intake) yang akan dibentuk yaitu :
a. Kapasitas pengolahan : 380 L/hari = 0,38 m3/detik
b. Kecepatan ajaran pada pipa (vpipa) = 1,5 m/detik
Sehingga, luas penampang pipa (A) pada intake sanggup dihitung dengan memakai persamaan kontinuitas, sebagai berikut :
Q = A. V . . . . . . . . . . . . . (2.1)
Maka, luas penampang pipa dan diameternya yaitu :
Luas penampang pipa
BAB III
RANCANGAN SISTEM PENGOLAHAN AIR
3.1 Standar Kualitas Air
Dalam sistem penyediaan air higienis atau air minum diharapkan standar kualitas air dengan ketentuan tertentu semoga air yang dikonsumsi tidak mengganggu kesehatan manusia. Peraturan terkait dengan kualitas air di Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum yang didalamnya diatur ambang batas maksimal masing-masing parameter kualitas air baik itu parameter fisik, kimia, dan mikrobiologi. Berikut yaitu lampiran kualitas air berdasarkan peraturan tersebut di atas :
3.2 Syarat Kualitas Air Minum
Parameter Kualitas Air yang dipakai untuk kebutuhan insan haruslah air yang tidak terkontaminasi atau memenuhi persyaratan fisika, kimia, dan biologis.
3.2.1 Syarat fisik, antara lain:
Air yang berkualitas harus memenuhi persyaratan fisika sebagai berikut:
a. Jernih atau tidak keruh
Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari tanah iat. Semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh.
b. Tidak bewarna
Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih. Air yang bewarna berati mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.
c. Rasanya tawar, secara fisika air bisa dirasakan oleh lidah. Air yang terasa asam, manis, pahit atau asin mengambarkan air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu yang larut dalam air, sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun anorganik.
d. Tidak berbau
Air yang baik mempunyai ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung materi organik yang sedang mengalami dekomposisi (penguraian) oleh mikroorganisme air.
e. Temperaturnya normal
Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama semoga tidak terjadi pelarutan zatkimia yang ada pada saluran/pipa, yang sanggup menimbulkan kesehatan dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme.
f. Tidak mengandung zat padatan
Air minum mengandung zat padatan yang terapung di dalam air
3.2.2 Syarat Kimiawi, antara lain:
Air yang berkualitas harus memenuhi persyaratan kimiawi sebagai berikut:
a. pH (derajat keasaman)
Penting dalam proses penjernihan air lantaran keasaman air pada umumnya disebabkan gas oksida yang larut dalam air terutama karbondioksida. Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal pH yang lebih kecil 6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan tetapi sanggup menimbulkan beberapa senyawa kimia bermetamorfosis racun yang sangat mengganggu kesehatan.
b. Kesadahan
Kesadahan ada dua macam yaitu kesadahan smentara dan kesadahan nonkarbonat (permanen).
c. Besi
Air yang mengandung banyak besi akan bewarna kuning dan menimbulkan rasa logam besi dalam air, serta menimbulkan korosi pada materi yang terbuat dari metal. Besi merupakan salah satu unsur yang merupakan hasil pelapukan batuan induk.
d.Zat organik
Larutan zat organik yang bersifat kompleks ini sanggup berupa unsur hara makanan maupun sumber energi lainya bagi tumbuhan dan fauna yang hidup di perairan.
e. Sulfat
Kandungan sulfat yang berlebihan dalam air sanggup menimbulkan kerak air yang keras pada alat merebus air (panci / ketel) selain menimbulkan anyir dan korosi pada pipa. Sering dihubungkan dengan penanganan dan pengolahan air bekas.
f. Nitrat dan nitrit
Pencemaran air dari nitrat dan bersumber dari tanah dan tanaman. Nitrat sanggup terjadi baik dari NO2 atmosfer maupun dari pupuk-pupuk yang dipakai dan dari oksida NO2 oleh basil dari kelompok Nitrobacter. Jumlah Nitrat yang lebih besar dalam usus cenderung untuk bermetamorfosis Nitrit yang sanggup bereaksi pribadi dengan hemoglobine dalam kawasan membentuk methaemoglobine yang sanggup menghalang perjalan oksigen didalam tubuh.
3.2.3 Syarat mikrobioogi, antara lain:
Tidak megandung kuman-kuman penyakit menyerupai disentri, tipus, kolera, dan basil patogen penyebab penyakit. Seperti kita ketahui bila standar mutu air sudah diatas standar atau sesuai dengan standar tersebut maka yang terjadi yaitu akan memilih besar kecilnya investasi dalam pengadaan air higienis tersebut, baik instalasi pengolahan dan biaya operasional serta pemeliharaanya.
3.3 Jenis Sistem Pengolahan
Sumber air yang dipakai yaitu air permukaan (sungai) dengan parameter olahan yang lebih komplek dibandingkan sumber air lainya menyerupai air tanah dan mata air. Untuk itu system pengolahan yang dipakai yaitu pengolahan lengkap (complete treatment). Berikut yaitu unit-unit pengolahan yang dipakai dalam pengolahan lengkap.
a. Intake
Tempat pengambilan air baku dilengkapi dengan Bar screen/penyaring yang berujuan untuk menyaring benda-benda terapung (sampah) semoga tidak hingga masuk ruang intake lantaran bisa mengganggu kinerja pompa.
b. Pembubuhan Koagulan
Proses Koagulasi yaitu proses proteksi koagulan CMA dengan maksud mengurangi gaya tolak menolak antar partikel koloid sehingga partikel koloid tersebut bisa bergabung menjadi flok-flok kecil. Bangunan pembubuh koagulan ini berfungsi untuk menciptakan larutan yang akan diinjeksikan ke akses yang menuju bangunan pengaduk cepat. Koagulan yang biasa dipakai dalam pengolahan air minum yaitu alumunium sulfat dan garam besi (Reynolds,1995). Alumunium sulfat biasanya lebih sering dipakai dibandingkan garam besi lantaran lebih murah dan lebih efektif. Selain itu, Alumunium sulfat tidak meninggalkan imbas warna dalam air.
a. Jenis- Jenis Koagulan
Jenis – jenis koagulan yang biasa dipakai untuk pengolahan air minum yaitu :
1. Senyawa sulfa
Bahan kimia yang biasa dipakai antara lain alumunium sulfat (A12(SO4)3.14H2O), Postassium sulfat, Sodium sulfat dsb. Alkalinitas yang sesuai harus ada dalam air untuk bereaksi dengan alumunium tertentu, alkalinitas terdapat dalam bentuk ion bikarbonat. Reaksi kimianya yaitu sebagai berikut :
A12(SO4)3.14H2) + 3Ca(HCO3)2 2AI(OH)3 + 3CaSO4 + 14H20 + 6CO2
Beberapa sumber air tidak mempunyai alkalinitas yang sesuai semoga sanggup bereaksi dengan alumunium sehingga perlu ditambahkan. Reaksinya yaitu sebagai berikut :
AI2(SO4)3.I4H2) + 3Ca(HCO3)2 2AL(0H)3 + 3CaSO4 + 14H20
Alkalinitas juga perlu ditambahkan dalam bentuk ion bikarbonat dengan penambahan sodium karbonat (soda ash).
Keuntungan penambahan alumunium sulfat :
- Harga relatif murah
- Sudah dikenal luas oleh operator, sehingga tidak perlu pengawasan khusus.
Kerugian penggunaan alumunium sulfat :
- Meski relatif murah, tidak jarang membawa kepada biaya simpulan pada suatu periode yang lebih mahal dibandingkan dengan koagulan lain
- Umumnya dipasok dalam bentuk padatan, sehingga perlu waktu dan energi dalam pelarutannya
- Rentang pH untuk koagulan alumunium relatif sempit yaitu antara 6 hingga 8,5 sehingga untuk mengatasi hal tersebut terkadang diharapkan alkali pembantu (lime, NaOH, Na2CO3) yang berati ada tambahan biaya.
c. Bak Pengaduk Cepat (Koagulator)
Bangunan pengaduk cepat (flash mix) dipakai untuk proses koagulasi yang merupakan awal untuk pengendapan partikel – partikel koloid yang terdapat dalam air baku. Partikel kaloid sangat halus dan sulit untuk diendapkan tanpa proses pengolahan lain (plain sedimentation). Adapun karakteristik dari partikel koloid yaitu sebagai berikut :
- Sangat halus
- Umumnya bermuatan listrik dimana partikel anorgank mempunyai muatan konkret sedangkan partikel organik bermuatan negatif.
- Koloid sanggup digolongkan atas hydrophobic (sukar bereaksi dengan air) dan hydrophilic (mudah bereaksi dengan air).
Karena sifat partikel yang halus, maka ukuran partikel koloid harus diperbesar dengan menggabungkan partikel – partikel koloid tersebut melalui proses koagulasi dan flokulasi sehingga gampang untuk mengendapkanya.
Koagulasi yaitu proses pengadukan cepat dengan pembubuhan materi kimia/koagulan yang berfungsi untuk mengurangi gaya tolak – menolak antar partikel koloid kemudiaan bergabung membentuk flok – flok. Pengaduk cepat dipakai dalam proses koagulasi, lantaran :
- Untuk melarutkan koagulan dalam air.
- Untuk mendistribusikan koagulan secara merata dalam air.
- Untuk menghasilkan partikel – partikel halus sebagai inti koagulasi (coagulating agent) sebelum reaksi koagulan selesai.
Proses pengadukan cepat sanggup dilakukan dengan dua cara yaitu pengadukan mekanis dan pengadukan hidrolis. Pengadukan mekanis yaitu menciptakan ajaran turbulen dengan tenaga pelopor motor dimana kolam pengaduk dilengkapi dengan peralatan mekanis, menyerupai :
- Paddle dengan putaran 20 – 150 rpm
- Paddle dengan putaran 10 – 150 rpm
- Paddle dengan putaran 150 – 1500 rpm.
Pengadukan cepat secara hidrolis sanggup dibedakan menjadi dua macam berdasarkan kondisi alirnya, yaitu :
a. Open channel flow
- Hydraulic jump mixer Dengan lompatan air memakai drop atau tanpa drop pada akses sehingga sanggup membentuk ajaran superkritis.
- Parshall flume Sangat efektif untuk pengadukan cepat ketika hydraulic jump digabung akrab downstream saluran.
- Weir Sangat efektif dipakai sebagai pengaduk cepat bila kapasitasnya kecil.
b. Flow in pressure pipe
- Hydraulic energy disspitor
- Turbulent flow pipe mixer
d. Bak Pengaduk Lambat (Flokulator)
Bangunan pengaduk lambat merupakan tempat terjadinya flokulasi yaitu proses yang bertujuan untuk menggabungkan flok – flok kecil yang titik simpulan pembentukannya terjadi di flash mix semoga ukuranya menjadi lebih besar sehingga cukup besar untuk sanggup mengendap secara gravitasi.
Pengadukan lambat (agitasi dan stirring) dipakai dalam proses flokulasi, lantaran :
1. Memberi kesempatan kepada partikel flok yang sudah terkoagulasi untuk bergabung membentuk flok yang ukurannya semakin membesar.
2. Memudahkan flokulan untuk mengikat flok – flok kecil.
3. Mencegah pecahnya flok yang sudah terbentuk.
Proses agitasi ini sanggup dilakukan dengan beberapa cara :
1. Cara Mekanis, pengadukan dengan memakai alat – alat mekanis, yaitu paddle, turbin atau impeller yang digerakan secara mekanis dengan motor. Bentuk dan cara kerjanya sama dengan alat mekanis yang dipakai pada pengadukan cepat, hanya saja nilai gradien kecepatanya jauh lebih kecil.
2. Cara Hidrolis, Baffle channel flocculator. Flokulator yang berbentuk akses dan dilengkapi dengan baffle. Ada 2 jenis ajaran yaitu ajaran horizontal dan vertikal.
- Hydraulic jet action flocculator, sangat sesuai dengan pengolahan air minum debit kecil.
- Grave bed flocculator, memakai media kerikil untuk membentuk flok dan sangat sesuai untuk pengolahan air minum skala kecil.
- Sistem Orifice, memakai pipa – pipa orifice yang dipasang pada dinding – dinding beton dimana pengadukan terjadi (diharapkan) melawati lubang – lubang oriffice tersebut.
Pada pengadukan lambat ini dimana titik simpulan flok – flok yang telah terbentuk lantaran proses koagulasi, diperbesar sehingga flok tersebut sanggup bergabung dan akan diendapkan dalam kolam sedimentasi. Proses ini memanfaatkan ketidakstabilan dari partikel – partikel koloid sehingga flok – flok tersebut sanggup berikatan satu dengan yang lain. Dua prosedur yang penting dalam proses flokulasi ini adalah:
1. Perikinesis, dimana pengumpulan dihasilkan dari pengadukan lambat dalam air dan sangat signifikan untuk partikel lebih kecil dari 1 – 2 mm.
2. Orthokinesis, berafiliasi dengan gradien kecepatan (G), dimana dengan G tertentu diharapkan terjadi pengadukan yang membantu pengumpulan flok dan tidak menimbulkan flok – flok yang sudah terbentuk pecah.
e. Sedimentasi (Rectangular)
Di dalam proses sedimentasi partikel – partikel / flok – flok yang terbentuk dari flokulasi akan mengendap pada kolam sedimentasi. Pada kolam sedimentasi dilengkapi ‘tube settler’ yang bertujuan untuk mempercepat proses pengendapan.
Dalam pengoperasiannya, terjadi pemisahan dimana zat padat yang tersuspensi akan menjadi fluida yang sudah terklarifikasi dan lumpur.
Dalam unit prasedimentasi dibagi menjadi empat zone yaitu :
a. Inlet zone
Sebagai tempat memperkecil efek transisi ajaran dari influent ke ajaran steady yang terjadi di settling zone. Fungsi dari inlet zone ini semoga proses settling tidak terganggu di zone settling.
b. Settling zone
Sebagai tempat terjadinya pengendapan partikel diskrit sehingga terpisah dari air baku.
c. Sludge zone
Tempat penampungan sementara dari material yang diendapkan.
d. Outlet zone
Sebagai tempat untuk memperkecil efek transisi ajaran dari settling ke ajaran effluent.
Kriteria desain bangunan prasedimentasi yaitu sebagai berikut :
- Perbandingan panjang : lebar = 4 : 1 – 6 : 1
- Bentuk kolam segi empat.
- Kedalaman ruang pengendap = 1 – 3 m
- Jumlah kolam ≥ 2 bak
- Waktu detensi = 1 – 3 jam
- Kecepatan pengendapan partikel
- Perfomance dari analisa grafik perfomance.
- Kemiringan dasar kolam 1% - 2% kearah sludge zone
- Bilangan Reynold atau Nre < 2000 untuk mencegah ajaran turbulen atau pengendapan dengan kondisi turbulensi dengan prosentase pemisahan yang dikontrol kembali.
- Bilangan Reynold partikel < 0,5 berlaku kecepatan mengendap partikel.
- Bilangan froude atau Nfr > 10 – 5 untuk mencegah ajaran pendek atau short circuit.
- Kecepatan horizontal harus < kecepatan penggerusan (scoring) o atau vh < vsc.
- Freeboard ≥ 30 cm terhadap permukaan air tertinggi.
- Weir Loading Rate < 500 m3/m. Hari.
- Partikel diskrit merupakan salah satu partikel penyebab kekeruhan, karakteristiknya yaitu : Ss = 2,65 d > 0,001 cm v = 0,8976.10-6 m/det pada suhu 〖25〗^0C.
f. Filtrasi (Rapid Sand Fillter)
Proses filtrasi merupakan proses penyaringan air dari partikel – partikel koloid yang tidak terendapkan selama proses sendimentasi melalui media yang berbutir. Pada proses filtrasi terdapat beberapa fenomena yang penting dikala filtrasi pada media berbutir, yaitu :
1. Mechanical straining yaitu proses penyaringan partikel tersuspensi yang terlalu besar untuk sanggup lolos melalui lubang diantara butiran pasir. Proses ini terjadi pada permukaan filter. Clogging pada filter akan mengurangi efisiensi straining dan dengan bertambahnya waktu akan meningkatkan tahan atau daya tahan filter sehingga perlu dipilih butiran yang lebih kasar.
2. Sendimentasi, proses mengendapkan partikel tersuspensi yang lebih halus ukurannya dari lubang pori pada permukaan butiran. Pada prinsipnya semua butiran filter sanggup menjadi tempat pengendapan ini. Jika filtrasi sudah berjalan lama, endapan akan mengurangi ukuran efektif pori dan kecepatan turunya air akan bertambah. Hal ini akan menggerus endapan sehingga terbawa ke efluen dan menandai perlunya backwash.
3. Adsorpsi merupakan proses yang paling penting dalam proses filtrasi lantaran sanggup menghilangkan partikel – partikel koloidal yang berasal dari materi anorganik maupun organik yang tidak terendapkan. Proses ini sanggup terjadi lantaran secara alamiah pasir kwarsa pada pH normal mempunyai muatan negatif sehingga sanggup menarik partikel bermuatan konkret dalam bentuk partikel koloid, menyerupai kristal dalam karbonat, flok dari besi dan alumunium dan lain – lain. Partikel koloid yang berasal dari organik (umumnya bermuatan negatif) tidak akan teradsorpsi pada waktu filter masih higienis dan gres dioperasikan. Setelah filtrasi dan banyak partikel bermuatan konkret yang tertahan di butiran filter, maka permukaan butiran filter menjadi terlalu jenuh dan bermuatan konkret sehingga terjadi adsorpsi tingkat kedua yaitu menarik partikel – partikel koloid yang bermuatan negatif yang berasal dari partikel koloid organik menyerupai anion NO3-, PO43- dan lain – lain. Bila adsorpsi tingkat kedua ini mencapai kelewat jenuh, maka muatan kembali menjadi negatif dan mengadsorpsi muatan konkret dan seterusnya. Lama – kelamaan gaya penyebab adsorpsi menjadi menurun kekuatanya begitu pula dengan efisiensi filter. Akibatnya banyak kotoran yang melewati filter begitu saja sehingga kualitas efluen menurun dan diharapkan backwash.
4. Aktifitas biologi disebabkan oleh mikroorganisme yang hidup dalam filter. Secara alamiah mikroorganisme terdapat dalam air baku dan bila melalui filter sanggup tertahan pada butiran filter. Mikroorganisme ini sanggup berkembang biak dalam filter dengan sumber makanan yang berasal dari materi organic dan inorganik yang mengendap pada butiran. Makanan ini sebagian dipakai untuk proses hidupnya (disimilasi) dan sebagian lagi dipakai untuk proses pertumbuhannya (asimilasi). Hasil disimilasi terbawa oleh air dan dipakai lagi oleh mikroorganisme lain pada lapisan terdalam. Dalam hal ini partikel organic akan terurai yang jadinya menjadi materi anorganik.
5. Aktifitas kimia, dalam filter terdapat aktifitas kimia, dikarenakan bereaksinya beberapa senyawa kimia dengan oksigen maupun dengan bikarbonat. Adapun reaksi – reaksi kimia yang terjadi lantaran adanya oksigen antara lain :
Backwash pada rapid sand filter (RSF) dilakukan secara periodik yang tergantung pada kualitas air baku. Bila air baku menandung kekeruhan atau kontaminan dalam jumlah besar, maka backwash akan lebih sering dipakai untuk mencegah clogging.
Secara umum RSF sanggup diklasifikasi berdasarkan :
a. Tipe media yang dipakai mencakup : filter single media, dual media maupun mixed media
b. Rate control system pada filter yang dipakai meliput : constant rate filtration dan declining rate fitration
c. Arah ajaran filter mencakup : up flow filtration dan down flow filtraton
d. Operasi yang dipakai meliput : gravitasi dan pressure filter
Beberapa laba RSF :
a. Mengurangi beban filter air baku sudah melalui pengolahan pendahuluan.
b. Efektif dalam menghilangkan kekeruhan air baku tinggi.
c. Membutuhkan lahan yang tidak begitu luas.
Beberapa kerugian RSF :
a. Biaya konstruksi dan operasi tinggi.
b. Membutuhkan operator yang ahli.
c. Backwash dilakukan dalam periode singkat sehingga utuh energi pemompaan cukup banyak.
g. Chlorinasi
Unit ini berfungsi untuk tempat pembubuhan klor semoga terjadi kontak antara air yang telah diolah dengan klor untuk membunuh basil sehingga syarat bakteriologis air terpenuhi. Periode yang dibutuhkan untuk reaksi antara desinfektan dengan kandungan dalam air (waktu kontak) sangat penting dalam merencanakan sistem desinfeksi. Waktu kontak minimum untuk klorinasi yaitu antara 1- - 15 menit. (Benefield,1982)
Faktor – faktor yang memilih pemilihan penggunaan gas klor atau hipoklorit dalam sistem desinfeksi :
1. Kuantitas dari air yang terolah
2. Biaya dan ketersediaan biaya
3. Ketersediaan peralatan
4. Keterampilan dalam pengoperasian dan pengontrolan
Peralatan injeksi gas klor lebih mahal dan sulit untuk dioperasikan dan bisa membahayakan dibanding penggunaan larutan klor. Selain itu juga sanggup menimbulkan korosif pada tempat penyimpanannya, sehingga harus ditempatkan pada tempat yang tidak terkena sinar matahari.
Kalsium dan sodium hipoklorit lebih sering digunakan, kandungan klor dalam sodium hipokorit sebesar 12-15% dan dalam Kalsium hipoklorit sebesar 65-70%. Kalsium hiploklorit lebih stabil dan dalam kondisi normal hanya mengalami kehilangan kandungan klor sebesar 3-5% pertahun..
BAB V
RANCANGAN FASILITAS PENUNJANG
5.3 Fasilitas Penunjang
Fasilitas penunjang dalam instalasi pengolahan air (IPA) merupakan hal sangat penting. Adapun kemudahan penunjang yang harus ada dalam bangunan instalansi pengolahan air yaitu sebagai berikut :
1. Laboratorium
Laboratorium diharapkan dalam pengolahan air minum. Laboratorium berfungsi sebagai tempat pengujian terhadap air baku dan air minum yang sudah diolah. Letak bangunan laboratorium sebaiknya dibangun didekat proses pengolahan air minum (IPA) sehingga jarak untuk membawa sample tidak jauh.
2. Kantor
Kantor merupakan kemudahan yang mempunyai fungsi menyerupai tempat pengadaan bila terdapat duduk kasus dalam distribusi air, menyerupai kebocoran. Selain itu juga kantor berfungsi sebagai tempat manajemen dan penyimpanan data – data/ dokumen penting.
3. Reservoir
Reservoir merupakan bangunan yang terletak sesudah proses pengolahan air selesai. Fungsi dari kolam ini yaitu sebagai penampungbair dan sebagai penyeimbang tekanan air. Sebelum didistribusikan air akan masuk kolam reservoir.
4. Pos jaga
Pos jaga merupakan bangunan yang diharapkan untuk memantau dan menjaga keamanan disekitar kawasan produksi air. Sehingga mengurangi kemungkinan kehilangan barang-barang yang tidak diinginkan.
5. Ruang Pembubuh
Ruang pembubuh merupakan kemudahan bangunan yang mempunyai fungsi sebagai tempat pembubuhan materi kimia sebelum dialirkan ke dalam kolam pengolahan. Di ruang pembuluh nilai koagulan yang akan dipakai dicampurkan terlebih dahulu dengan air dengan perbandingan yang telah ditentukan sebelumnya.
6. Ruang pompa dan genset
Merupakan bangunan yang diharapkan untuk menyimpan pompa dan genset semoga pompa terlindungi dari hujan dan panas sehingga tidak akan rusak. Pompa berfungsi untuk membantu tekanan air semoga sanggup mengalir dengan baik.
7. Ruang penyimpanan materi kimia
Merupakan bangunan kemudahan penunjang yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang diharapkan dalam pengolahan air bersih.
8. Gudang
Merupakan bangunan yang diharapkan untuk menyimpan barang – barang yang diharapkan dalam suatu instalasi pengolahan air bersih.
Bahan dan bangunan tambahan harus memenuhi ketentuan berikut :
a. Struktur bangunan instalasi pengolahan air dan bangunan penampung air minum dari beton bertulang, baja atau materi lainya berdasarkan pertimbangan kondisi lapangan.
b. Ruang genset harus kedap suara, tahan getaran dan tidak gampang tebakar, dilengkapi dengan peralatan pemeliharaan yang memenuhi ketentuan yang berlaku.
c. Ruang pembubuh dan penyimpan materi kimia dilengkapi exhaust fan, drainase dan perlengkapan pembersihan.
d. Bangunan peneunjang lainya memakai materi bangunan yang memenuhi ketentuan yang berlaku.
e. Pondasi bangunan sesuai dengan kondisi setempat yang memenuhi ketentuan yang berlaku.
Rancangan tapak harus mengikuti peraturan mendirikan bangunan yang berlaku setempat. Apabila tidak ditentukan oleh peraturan setempat yang ada, untuk kemudahan operasi dan pemeliharaan, jarak potongan terluar instalasi pengolahan air paket terhadap bangunan lain disekitarnya yang terdekat sekurang-kurangnya sebagai berikut:
1) 3,0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas hingga dengan 20 L/detik
2) 4,0 meter untuk instalasi pengolahan air dengan kapasitas diatas 20 L/detik
Luas planning tapak dan tambahan bangunan harus memenuhi ketentuan luas berikut:
3) kapasitas hingga dengan 5 L/detik, luas minimal 2000m2
4) kapasitas (10-30) L/detik, luas minimal 2400 m2
5) kapasitas (40-80) L/detik, luas minimal 3000m2
Tata letak bangunan penunjang instalasi pengolahan air sebaiknya gampang operasi, sirkulasi dan efisiensi, dilengkapi tempat parkir, pagar, kamar mandi, toilet dan kemudahan penerangan. Untuk kebutuhsn operasi dan pemeliharan paket unit intalasi pengolahan air harus dilengkapi dengan lantai pemeriksaan. Jalan masuk dari jalan besar menuju ke tapak intalasi pengolahan air lebarnya harus mencukupi untuk dilalui kendaraan roda empat. Jalan dan tempat parkir harus diberikan perkerasan yang memadai, tapak instalasi pengolahan air harus bebas banjir. Berikut gambar rancangan kemudahan penunjang yang akan direncanakan.
5.2 Denah Pengolahan Air Minum
Denah pengolahan air minum yang direncanakan sanggup dilihat pada Gambar 5.1 sebagai berikut ini:
Keterangan gambar :
A. Kantor
B. Pos Penjaga
C. Laboratorium
D. Bak Reservoir
E. Bak Desinfektan
F. Bak Filtrasi
G. Gudang
H. Bak Sedimentasi
I. Kolam Lumpur
J. Ruang Gengset
K. Bak Flokulasi
L. Bak Koagulasi
N. Intake
Sumber https://www.zeevorte.net/
