BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan...

16
V-1 BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM V.1 Umum Pemilihan unit-unit pengolahan air minum merupakan hal yang sangat penting dalam merencanakan suatu instalasi pengolahan air minum. Hal ini berkaitan dengan pemenuhan kapasitas dari suatu kebutuhan air minum dan kualitas air minum yang memenuhi baku mutu. Berbagai pertimbangan perlu dilakukan dalam pemilihan unit-unit tersebut, seperti pemenuhan kebutuhan akan kuantitas dan kualitas, ketersediaan lahan, dana, sumber daya manusia, operasional, dan pemeliharaan instalasi tersebut. V.2 Baku Mutu Air Minum Baku mutu diperlukan sebagai standar dalam suatu perencanaan instalasi pengolahan air minum. Di Indonesia, standar baku mutu untuk air minum yang berlaku saat ini adalah Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum. Uraian lengkap dapat dilihat pada lampiran C. V.3 Analisa Kualitas Air Baku Terhadap Baku Mutu Air Minum Penilaian kualitas air didasarkan atas karakteristik fisika, kimia, dan biologi dari air tersebut. Pemilihan unit pengolahan air minum salah satunya adalah dengan mempertimbangkan kualitas air baku dan kualitas yang diharapkan dari hasil pengolahan yaitu kualitas air yang memenuhi baku mutu air minum. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisa kualitas air baku terhadap baku mutu air minum.

Transcript of BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan...

Page 1: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

V-1

BAB V

ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI

PENGOLAHAN AIR MINUM

V.1 Umum

Pemilihan unit-unit pengolahan air minum merupakan hal yang sangat

penting dalam merencanakan suatu instalasi pengolahan air minum. Hal ini

berkaitan dengan pemenuhan kapasitas dari suatu kebutuhan air minum dan

kualitas air minum yang memenuhi baku mutu. Berbagai pertimbangan

perlu dilakukan dalam pemilihan unit-unit tersebut, seperti pemenuhan

kebutuhan akan kuantitas dan kualitas, ketersediaan lahan, dana, sumber

daya manusia, operasional, dan pemeliharaan instalasi tersebut.

V.2 Baku Mutu Air Minum

Baku mutu diperlukan sebagai standar dalam suatu perencanaan instalasi

pengolahan air minum. Di Indonesia, standar baku mutu untuk air minum

yang berlaku saat ini adalah Keputusan Menteri Kesehatan Republik

Indonesia No.907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan

pengawasan kualitas air minum. Uraian lengkap dapat dilihat pada lampiran

C.

V.3 Analisa Kualitas Air Baku Terhadap Baku Mutu Air Minum

Penilaian kualitas air didasarkan atas karakteristik fisika, kimia, dan biologi

dari air tersebut. Pemilihan unit pengolahan air minum salah satunya adalah

dengan mempertimbangkan kualitas air baku dan kualitas yang diharapkan

dari hasil pengolahan yaitu kualitas air yang memenuhi baku mutu air

minum. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisa kualitas air baku terhadap

baku mutu air minum.

Page 2: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-2

Sumber air di alam saat ini terdapat dalam kuantitas yang sangat besar

sehingga memiliki potensi untuk dipergunakan sebagai air baku bagi

instalasi pengolahan air minum.

Air baku tersebut dapat dikategorikan menjadi beberapa kelas, yaitu :

1. Air Baku yang langsung dapat digunakan sebagai air minum.

2. Air Baku yang perlu pengolahan sederhana untuk dapat digunakan

sebagai air minum.

3. Air Baku yang perlu pengolahan lengkap untuk bisa digunakan sebagai

air minum.

4. Air Baku yang tidak bisa digunakan sebagai air minum.

Berdasarkan kategori air baku di atas maka, Sungai Cimanuk yang

merupakan sumber air baku akan dianalisa dan dievaluasi agar dapat

diketahui tergolong dalam kategori yang mana. Setelah hal tersebut

diketahui, maka dapat ditentukan proses pengolahan yang sesuai bagi air

baku tersebut. Data primer kualitas air Sungai Cimanuk dibandingkan

terhadap baku mutu air minum, Keputusan Menteri Kesehatan Republik

Indonesia No.907/MENKES/SK/VII/2002.

Berdasarkan Tabel 5.1 dapat kita lihat, terdapat tiga parameter kualitas air

baku yang tidak memenuhi baku mutu dan perlu pengolahan, yaitu

kekeruhan, warna, besi, dan mangan. Sebagai tambahan, perlu dilakukan

pengolahan pula untuk parameter total coli, hal ini didasarkan pada data

sekunder pada Tabel 4.3 yang menunjukkan bahwa rata-rata kandungannya

lebih dari 3x104 MPN 100 ml, untuk baku mutu yang seharusnya tidak

terdapat kandungan coli sama sekali.

Page 3: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-3

Tabel 5.1 Perbandingan Kualitas Air Baku terhadap Baku Mutu Air

Minum

No Parameter Analisis Satuan Baku

Mutu Metode Analisis

Hasil

Analisis

Diolah

/tdk

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

FISIKA

Bau

Zat padat terlarut

Zat padat tersuspensi

Kekeruhan

Rasa

Temperatur

Warna

KIMIA

Besi (Fe)

Kesadahan (CaCO3)

Kalsium (Ca)

Magnesium (Mg)

Klorida (Cl-)

Mangan (Mn)

pH

Sulfat

Bikarbonat

Seng

Tembaga

Amoniak

Klorin bebas (Cl2)

-

mg/l

mg/l

NTU

- 0C

TCU

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

-

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

-

1000

-

5

-

15

0,3

500

-

-

250

0,1

6,5-8,5

250

-

3

1

1,5

5

SMEWW 2150

SMEWW-2540-C

SMEWW-2540-D

SMEWW 2130-B

SMEWW 2160-B

SMEWW 2550

SMEWW 2120-B

SMEWW 3500-Fe-B

SMEWW-2340-C

SMEWW 3500-Ca

SMEWW 3500-Mg

SMEWW 4500-Cl--B

SMEWW 3500-Mn-B

SMEWW-4500-H+-B

SMEWW 4500-SO4-E

SNI 06-2420 1991

SMEWW-3500-Zn

SMEWW-3500-Cu

SMEWW-4500-NH3

-

Tdk berbau

116

315

113

Tdk berasa

25

30

10,91

76

19,65

6,56

12,06

0,40

7,39

41,2

39,24

0,096

0,011

0,206

0,0

Tidak

Tidak

Tidak

Ya

Tidak

Tidak

Ya

Ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Air Program Studi TL ITB, mengacu pada baku mutu Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.907/MENKES/SK/VII/2002

Pada Tabel 5.2 dapat dilihat efisiensi penyisihan yang harus dicapai oleh

instalasi pengolahan air minum yang direncanakan sehingga air baku dapat

memenuhi baku mutu air minum yang telah ditetapkan.

Page 4: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-4

Tabel 5.2 Efisiensi Pengolahan Yang Harus Dicapai

No. Parameter Analisis Satuan Baku

Mutu Hasil

Analisis Efisiensi

Pengolahan 1 Kekeruhan NTU 15 113 87% 2 Warna TCU 5 30 84% 3 Besi mg/L 0,3 10,91 98% 4 Mangan mg/L 0,1 0,4 75% 5 Total Coli MPN /100 mL 0 x104 100%

Sumber : Perhitungan

Berikut ini akan sedikit diuraikan mengenai parameter air yang tidak

memenuhi baku mutu air minum dan yang perlu diperhatikan selama proses

pengolahan :

1. Kekeruhan

Istilah keruh diaplikasikan kepada air yang mengandung materi tersuspensi

yang mengganggu lewatnya cahaya menembus air atau ketika kedalaman

visual menjadi terbatas.

Kekeruhan dapat disebabkan oleh berbagai macam materi tersuspensi yang

berukuran mulai dari koloid sampai dengan dispersi kasar, tergantung dari

derajat turbulensinya. Contoh zat-zat yang dapat menyebabkan kekeruhan

adalah lempung, lumpur, zat organik, plankton, dan zat-zat halus lainnya.

Pada musim hujan nilai kekeruhan biasanya lebih tinggi daripada pada

musim kering karena pada umumnya akan terjadi erosi di DAS.

Pembahasan mengenai kekeruhan sangat erat kaitannya dengan segi

estetika, kemudahan pengoperasian filter (filterability), dan desinfeksi

(kekeruhan sering diakibatkan oleh adanya mikroorganism, dan kekeruhan

yang tinggi dapat melindungi mikroorganisme dari pengaruh desinfeksi

sehingga dapat mendorong pertumbuhan bakteri dan menaikkan kebutuhan

klor). Pengukuran kekeruhan digunakan untuk menentukan efektivitas dosis

bahan kimia dalam unit pengolahan (Sawyer, 1965).

Page 5: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-5

2. Warna

Material yang menyebabkan warna pada air adalah sebagai akibat dari

adanya kontak antara air dengan bahan organik, seperti daun dan kayu yang

telah terdekomposisi pada berbagai tahap.Tannin, humic acid, dan humate

hasil dekomposisi lignin merupakan penyebab utama terjadinya warna. Besi

dalam bentuk ferric humate juga berpotensi tinggi menimbulkan warna.

Pada dasarnya dikenal dua jenis warna pada air permukaan, yaitu :

a. Warna Semu

Warna semu ini biasanya berasal dari unsur-unsur yang dapat

tersuspensi di dalam air.

b. Warna Sejati

Warna sejati biasanya berasal dari ekstrak tumbuhan atau bahan

organik yang bersifat koloid.

Pada umumnya penyebab timbulnya warna dalam air adalah warna semu,

tetapi ketika jumlah zat oranik di dalam air sangat tinggi, maka warna sejati

juga akan tinggi. Hal lain yang mempengaruhi intensitas warna air adalah

pH, pada umumnya intensitas warna akan meningkat dengan meningkatnya

pH.

3. Besi

Air yang mengandung besi tersebut ketika mengalami kontak dengan udara

akan menjadi keruh dan tidak memenuhi segi estetika. Hal ini terjadi, karena

oksidasi besi menjadi bentuk Fe(III) yang membentuk presipitat koloid.

Besi bisa mengganggu proses pencucian pakaian, menghasilkan noda pada

peralatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi

karena mendukung tumbuhnya bakteri. Besi juga menghasilkan rasa pada

air yang terdeteksi pada konsentrasi yang sangat rendah.

Page 6: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-6

4. Mangan

Mangan biasanya ditemukan dalam air bersama-sama dengan besi. Sama

halnya dengan besi, mangan juga dapat mempengaruhi rasa air jika

konsentrasinya melebihi 0,5 mg/L. Kandungan mangan dalam air pencucian

dapat menyebabkan warna baju menjadi kekuningan.

5. Total Coli

Kehadiran bakteri coliform pada air minum tidak diinginkan, karena bakteri

coliform merupakan indikator tercemarnya sumber air oleh air limbah

domestik. Selain itu, keberadaan bakteri coliform biasanya disertai dengan

bakteri/virus patogen lainnya

6. Agresifitas

Agresifitas merupakan tingkat korosifitas air terhadap logam atau bahan,

yang ditentukan oleh kandungan CO2 agresif dan pH. Nilai agresifitas suatu

air baku diperlukan untuk menentukan jenis bahan yang dapat digunakan

pada bagian transmisi atau struktur instalasi pengolahan dan kebutuhan

bahan kimia pada proses pengolahan sebagai kontrol korosi. Agresifitas

dapat dihilangkan dengan melakukan pembubuhan kapur.

Agresifitas dapat diketahui dengan menggunakan Langelier Index (LI) yang

dapat dihitung menggunakan persamaan-persamaan berikut ini :

pHspHLI 1)

dimana : pH = pH air baku

pHs = pH jenuh

TH4 2)

dimana : H = Kesadahan Total (mol/L)

T = Bikarbonat (mol/L)

3

21

1logHCOCOKpH

Page 7: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-7

5.0

5.0

111

4.11pKpK 4)

5.0

5.0

221

4.112pKpK 5)

5.0

5.01

9.314

ss pKpK 6)

ss pKpHCOpCapKpH 13

22

1 7)

Berdasarkan persamaan yang tercantum di atas dapat dihitung nilai

Langelier Index dan kemudian dapat ditentukan agresifitas air dengan

kriteria sebagai berikut :

LI < 0 : Air bersifat agresif

LI = 0 : Air berada pada kesetimbangan

LI > 0 : Air bersifat oversaturated

V.4 Lokasi Instalasi Pengolahan Air Minum

Penetapan lokasi instalasi pengolahan air minum bergantung pada beberapa

faktor, yaitu jarak lokasi dari intake, layout dari unit pengolahan, dampak

terhadap lingkungan dari instalasi, dan metode pendistribusian air (secara

gravitasi atau pemompaan).

Selain itu, hal-hal berikut ini perlu juga ikut dipertimbangkan untuk

melakukan penetapan lokasi instalasi pengolahan air minum :

1. Lokasi geografis

2. Kondisi geologi dan topografi

3. Ketersediaan tenaga listrik dan peralatan lainnya

4. Lokasi memiliki akses jalan yang baik

5. Aman dari bencana alam seperti banjir dan gempa bumi

6. Jarak antara daerah pelayanan dengan instalasi

7. Kemungkinan untuk pengembangan di masa yang akan datang

Page 8: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-8

Lokasi instalasi pengolahan air minum yang baik dapat memanfaatkan

ketinggian sebagai energi untuk mendistribusikan air minum yang

dihasilkan oleh instalasi pengolahan air minum.

Lokasi yang akan digunakan dalam perencanaan instalasi pengolahan ini

terletak di dekat instalasi eksisting yaitu di samping PDAM Cabang Garut

Kota. Lokasi ini berjarak ± 270 m dari rencana lokasi intake. Lokasi juga

langsung memiliki akses ke jalan raya.

V.5 Kapasitas Instalasi Pengolahan Air Minum

Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan beroperasi selama

20 tahun mendatang, serta akan melayani penduduk Kecamatan Garut Kota,

Kecamatan Tarogong Kaler, dan Kecamatan Tarogong Kidul yang selama

ini telah dilayani oleh PDAM Cabang Garut Kota. Pada Tabel 5.3 adalah

jumlah kebutuhan air minum selama 20 tahun yang akan datang.

Tabel 5.3 Debit Kebutuhan Air

Jenis Kebutuhan Air Faktor 2018

(L/detik) 2028

(L/detik) Debit Rata-rata 1 359,40 521,07 Debit Jam Puncak 1.5 539,10 781,61 Debit Hari Maks 1.1 395,34 573,18

Sumber : Perhitungan

Saat ini, 3 kecamatan yang menjadi wilayah perencanaan telah menerima

suplai air dari PDAM Cabang Garut Kota dengan kapasitas produksi 170

L/detik yang tidak dapat memenuhi kebutuhan air penduduk. Debit yang

akan diolah instalasi pengolahan adalah debit yang belum terpenuhi.

Kapasitas pengolahan yang direncanakan akan didasarkan pada debit harian

maksimum untuk mengantisipasi fluktuasi penggunaan air minum pada saat

maksimum, sehingga untuk memenuhi debit perencanaan pada tahun 2028.

Page 9: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-9

Debit pengolahan IPAM direncanakan sebesar 105% dari kebutuhan air

minum tak terpenuhi, dengan kelebihan sebesar 5% dipergunakan untuk

kebutuhan air internal IPAM.

Tabel 5.4 Debit Pengolahan IPAM

Jenis Kebutuhan Air 2018 (L/detik)

2028 (L/detik)

Kebutuhan Air Total 395,34 573,18

Kapasitas Terpasang PDAM 170 170

Kebutuhan Air Tak Terpenuhi 225,34 403,18

Kebutuhan Air Bersih u/ IPAM

11,27

20,16

Debit Pengolahan IPAM 236,61 423,34

Sumber : Perhitungan

Instalasi Pengolahan Air Minum direncanakan akan dibangun dalam 2

tahap, yaitu tahap I pada tahun 2007 s.d. 2018 dan tahap II pada tahun 2018

s.d. 2028. Berdasarkan perhitungan besar debit pengolahan air minum pada

masing-masing tahapnya adalah sebesar 237 L/detik dan 187 L/detik. Debit

perencanaan akan ditetapkan sama pada tiap tahap yaitu sebesar 212

L/detik, untuk mempermudah perencanaan.

Tabel 5.5 Rencana Kapasitas IPAM

Debit Air Minum Debit L/detik

Debit Tahap I 212 Debit Tahap II 212 Debit Total IPAM 424

Sumber : Perhitungan

Berikut ini adalah rencana pembangunan yang akan dilakukan pada setiap

tahapnya:

Page 10: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-10

Tahap I

Intake : Untuk kapasitas total 424 L/detik

Transmisi : Untuk kapasitas total 424 L/detik

Instalasi : Untuk memenuhi debit Tahap I 212 L/detik

Tahap II

Instalasi : Untuk memenuhi debit Tahap II 212 L/detik

Instalasi Pengolahan Air Minum yang akan direncanakan pada Tugas akhir

ini adalah perencanaan pada Tahap I yang mencakup pembangunan intake

dan sistem transmisi untuk debit total 424 L/detik, serta pembangunan

instalasi pengolahan dengan debit pengolahan 212 L/detik.

V.6 Dasar-Dasar Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

Pemilihan alternatif proses pengolahan didasarkan kepada karakteristik air

baku dan kulitas akhir dari air yang diinginkan. Ada beberapa faktor yang

mempengaruhi pemilihan unit Pengolahan Air Minum, diantaranya adalah

faktor teknis, dan ekonomis. Pemilihan dilakukan dengan

mengkombinasikan faktor-faktor tersebut sehingga didapatkan kombinasi

unit pengolahan yang paling efesien dan optimal.

Hal-hal yang harus diperhatikan ketika melakukan pemilihan unit

pengolahan dari segi teknis dan ekonomis adalah sebagai berikut :

1. Segi Teknis

a. Efisiensi unit pengolahan terhadap parameter kualitas air yang

akan diturunkan.

b. Fleksibilitas sistem terhadap kualitas air yang berfluktuasi

c. Kemudahan operasional dan pemeliharaan dalam jangka waktu

yang panjang.

d. Kemudahan konstruksi

2. Segi Ekonomis

a. Biaya investasi awal, operasional, dan pemeliharaan

b. Luas lahan yang dibutuhkan

Page 11: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-11

c. Optimalisasi jumlah unit pengolahan untuk menurunkan

parameter kualitas air yang hendak diturunkan.

Keefektifan unit-unit pengolahan yang dipilih dapat diperoleh berdasarkan

pengalaman dari instalasi pengolahan air minum yang telah lebih dulu ada.

Apabila tidak didapatkan pengalaman sebelumnya keefektifan dapat pula

dipastikan dengan melakukan studi skala laboratorium.

Menurut Kawamura (1991), terdapat tiga bentuk dasar proses pengolahan

air minum dan dua bentuk modifikasi, yaitu :

1. Instalasi pengolahan konvensional lengkap

2. Direct filtration

3. In-line filtration

4. High level complete filtration

5. Two stage filtration

Pemilihan unit-unit pengolahan dapat dilakukan dengan menggunakan

model prediksi (JICA) yang dikombinasikan dengan analisis mengenai

pengaruh yang diberikan oleh proses pengolahan air (Fair, Geyer, & Okun,

1968).

Menurut JICA (1991), proses pengolahan air untuk menghilangkan

parameter pencemar dalam air dibagi menjadi 3 tahap, yaitu :

1. Tahap Pra Pengolahan

Tahap Pra Pengolahan merupakan tahap pengolahan air baku

sebelum air baku diolah pada unit-unit pengolahan utama yang

umum digunakan seperti koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi,

dan desinfeksi yang terjadi pada akhir pengolahan. Pra Pengolahan

memiliki fungsi utama untuk menurunkan parameter tertentu yang

dapat mengganggu proses selanjutnya.

2. Tahap Pengolahan Utama

Page 12: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-12

Pengolahan utama meliputi pengolahan yang secara umum

diperlukan untuk mengolah air baku sehingga pada akhirnya menjadi

air minum, seperti misalnya pengolahan kesadahan, koagulasi, dan

flokulasi yang diikuti oleh proses sedimentasi, filtrasi, dan

desinfeksi.

3. Tahap Pengolahan Khusus

Pengolahan khusus adalah tambahan yang benar-benar diperlukan

apabila pada air baku terdapat parameter pencemar yang spesifik,

sehingga memerlukan pengolahan yang spesifik pula.

Tabel 5.6 Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum dengan Model Prediksi

Parameter Konsentrasi Pra Pengolahan Pengolahan Pengolahan Khusus S PC PS A LS CS RSF SSF P SC AC SCT SWT

Coliform (MPN/100ml)

0-20 E

20-100 O O O O E 100-5000 E E E O E

>5000 E O E E E O

Turbiditas (NTU)

0-10 O O 10-200 O E

>200 O O E

Warna (Unit Pt-Co)

20-70 E O O

>70 O E O

Kesadahan (mg/l CaCO3)

>200 E E E E

Fe, Mn (mg/l)

<0.3 O O E

0.3-1 O E E O

>1 E E E E O

Sumber : JICA, 1990 Keterangan : S=Screening ; PC=Prechlorination ; PS=Plain Settling ; A=Aeration ; LS=Lime Softening ; CS=Coagulation-Sedimentation ; RSF=Rapid Sand Filtration ; SSF=Slow Sand Filtration ; P=Post Chlorination ; SC=Special Chlorination ; AC=Activated Carbon ; SCT=Special Chemical Treatment ; O=Optional ; E=Essential

Pada Tabel 5.6 dapat dilihat jenis unit-unit pengolahan dan parameter-

parameter pencemar yang dapat disingkirkan oleh masing-masing unit

pengolahan tersebut menurut JICA. Unit-unit pengolahan yang terdapat

dalam satu rangkaian Instalasi Pengolahan Air Minum akan saling

memberikan pengaruh terhadap penurunan parameter-parameter pencemar

Page 13: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-13

yang terdapat di dalam air. Pada Tabel 5.7 dapat dilihat pengaruh yang

diberikan oleh proses pengolahan air.

Tabel 5.7 Pengaruh yang Diberikan oleh Proses Pengolahan Air

Parameter Aerasi Koagulasi

dan Sedimentasi

Pelunakan (kapur soda)

+ Sedimentasi

SSF tanpa Koagulasi

dan Sedimentasi

RSF dengan Koagulasi

dan Sedimentasi

Desinfeksi

Bakteri 0 ++ (+++)1,2 ++++ ++++ ++++ Warna 0 +++ 0 ++ ++++ 0

Kekeruhan 0 +++ (++)2 ++++3 ++++ 0

Bau dan Rasa ++4 (+) (++)2 ++ (++) ++++5

--6

Kesadahan + (--)7 ++++11 0 (--)7 0

Korosif +++8 (--)10 0 (--)10 0

---9

Fe & Mn +++ +12 (++) ++++12 0 Sumber : Fair, Geyer, & Okun, 1968 Keterangan : 1. pH yang dihasilkan oleh kelebihan kapur sangat tinggi 2. Dihitung dalam presipitat 3. Terjadi penyumbatan yang sangat cepat pada kekeruhan tinggi 4. Tidak termasuk rasa chlorophenol 5. Jika menggunakan BPC/Superklorinasi diikuti dechlorinasi 6. Bila tidak menggunakan (5) dalam kehadiran rasa dan bau yang keras 7. Beberapa koagulan merubah karbonat menjadi sulfat 8. Dengan menghilangkan karbondioksida 9. Penambahan oksigen jika sangat rendah 10. Beberapa koagulan membebaskan CO2 11. Beberapa logam diserap pada pH 12. Setelah aerasi

Berdasarkan karakteristik air baku yang akan digunakan, unit-unit

pengolahan yang dipilih harus bisa menurunkan parameter-parameter

pencemar dalam air baku, yaitu : kekeruhan, warna, besi, mangan, dan total

coli. Sehingga pemilihan unit-unit pengolahan yang akan digunakan

berdasarkan model prediksi dari JICA dapat dilihat pada Tabel 5.8.

Page 14: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-14

Tabel 5.8 Unit Pengolahan Terpilih berdasarkan Model Prediksi JICA

No. Parameter Analisis Satuan Baku

Mutu Hasil

Analisis Unit Pengolahan

1 Kekeruhan TCU 15 113 Koagulasi Sedimentasi 2 Warna NTU 5 30 Koagulasi Sedimentasi

3 Besi mg/L 0,3 10,91 Preklorinasi,

Koagulasi-Sedimentasi, RSF

4 Mangan mg/L 0,1 0,4 Preklorinasi,

Koagulasi-Sedimentasi, RSF

5 Total Coli MPN / 100 mL 0 4

Screening, Koagulasi-Sedimentasi, RSF, Post Chlorination

Sumber : Analisa

V.7 Kebutuhan Bahan Kimia

Pada instalasi pengolahan air minum yang bertujuan untuk mengubah air

baku menjadi air minum akan diperlukan bahan kimia untuk memperbaiki

kualitas air baku yang ada. Penggunaan bahan kimia ini dilakukan pada

beberapa proses, antara lain unit preklorinasi, koagulasi, desinfeksi, dan

netralisasi.

Dosis bahan kimia yang diperlukan bagi masing-masing proses ditentukan

melalui uji laboratorium atau melalui perhitungan matematis. Perhitungan

matematis dilakukan terhadap penentuan dosis pada proses preklorinasi dan

netralisasi, sedangkan uji laboratorium dilakukan terhadap penentuan dosis

pada proses koagulasi dan desinfeksi.

Percobaan laboratorium yang dilakukan antara lain :

1. Jar Test

Jar Test adalah percobaan laboratorium yang dilakukan untuk

mengetahui dosis koagulan yang optimum. Pada percobaan ini

digunakan koagulan berupa Alum (Al2(SO4)3). Dosis koagulan yang

diperoleh melalui percobaan ini adalah 25 mg/L. Percobaan ini

diikuti dengan percobaan kolom sedimentasi untuk memperoleh

efisiensi penyisihan dari pengendapan.

Page 15: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-15

Tabel 5.9 Kualitas air baku setelah proses koagulasi skala

laboratorium

No. Parameter Analisis Satuan Baku

Mutu Hasil

Analisis 1 Kekeruhan NTU 15 1,2 2 Warna TCU 5 0 3 pH 6,5-8,5 7,12

2. Percobaan DPC

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui dosis desinfektan yang

dibutuhkan untuk mengolah air baku. Pada percobaan ini digunakan

desinfektan berupa kaporit (Ca(OCl)2). Dosis desinfektan yang

diperoleh melalui percobaan ini adalah 4 mg/L kaporit.

Bahan-bahan kimia yang dibutuhkan pada instalasi pengolahan air minum

sesuai dengan karakteristik air baku yang dipergunakan adalah :

Kaporit (Ca(OCl)2), sebagai pengoksidasi dalam proses

penghilangan besi mangan dan desinfektan pada proses desinfeksi.

Alum (Al2(SO4)3), sebagai koagulan.

Kapur (CaO), sebagai kontrol agresifitas.

Ketiga bahan kimia yang digunakan di atas diperoleh dalam bentuk padat,

sehingga diperlukan proses pelarutan sebelum ketiga bahan kimia tersebut

digunakan. Pelarutan ini dilakukan pada suatu bak tersendiri yang selain

berfungsi sebagai tempat pelarutan juga sebagai tempat penampung bahan

kimia tersebut.

V.8 Skema Pengolahan Air Minum

Berdasarkan Tabel 5.8 maka, unit-unit yang dipilih sebagai unit pengolahan

utama dalam perencanaan instalasi pengolahan air minum ini terdiri dari

unit Screening, Preklorinasi (Unit Penyisihan Besi dan Mangan), Koagulasi,

Sedimentasi, Rapid Sand Filter, dan Posklorinasi. Bangunan lainnya juga

akan direncanakan untuk mendapatkan instalasi penglahan air minum yang

Page 16: BAB V ANALISA DAN PEMILIHAN UNIT INSTALASI · PDF fileperalatan plumbing, dan menimbulkan kesulitan pada sistem distribusi ... Instalasi Pengolahan Air Minum ini direncanakan akan

Analisa dan Pemilihan Unit Pengolahan Air Minum

V-16

lengkap seperti bangunan intake, bak penenang, reservoir, menara air,

bangunan pembubuh bahan kimia, dan pengolahan lumpur. Skema unit-unit

instalasi pengolahan air dapat dilihat pada Gambar 5.1.

Gambar 5.1 Skema Pengolahan Air Minum

Intake

Bak Penenang

Preklorinasi

Koagulasi

Flokulasi

Sedimentasi

Filtrasi

Desinfeksi

Reservoir

Distribusi

Pengolahan Lumpur

kaporit

alum

kaporit

kapur