WTP (Water Treatment Plant)

34
TUGAS I - PBPAM KELOMPOK 2 1. ANITA NURFITRIYANI 25.2008.006 2. SINTANI NOVITA SARI 25.2010.003 ASISTEN : LINA APRIYANTI TUGAS II : ALTERNATIF PENGOLAHAN DAN INTAKE PEMBERIAN TUGAS : KAMIS, 7 JULI 2011 PENGUMPULAN TUGAS : SELASA, 12 JULI 2011 a. Alternatif Pengolahan Tabel 2.1 : Rekapitulasi Parameter yang Melebihi Standar Baku Mutu No . Parameter Satuan Hasil Anali sa Standar Baku Mutu 2 ) Keterangan 1 Temperatur 0C 32,7 ± 3 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 2 Kekeruhan Skala NTU 36 5 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 3 Warna TCU 19 15 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 4 Besi (Fe) mg/L 0,58 0.3 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 5 Total CoLi koloni/ 100 > 1.100 0 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 6 KMnO4 (Zat Organik) mg/L 32,4 10 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) 7 Cadmium (Cd) mg/L 0,004 0.003 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2 ) Sumber : 2 ) PerMenKesNo.492 Tahun 2010 dan Daftar Referensi, 2011. Penerapan desain Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) pada tahap awal perlu dilakukan rancangan 3 (tiga) alternatif alur proses pengolahan air minum. Tiga alternatif yang akan diberikan dapat dibedakan berdasarkan tipe unit pengolahan dengan membuat tiga unit alternatif pengolahan berdasarkan kemampuan dalam menyisihkan parameter kontaminan. TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011 I - 1

description

Unit pengolahan air minum beserta fungsinya

Transcript of WTP (Water Treatment Plant)

TUGAS I - PBPAM

KELOMPOK 2

1. ANITA NURFITRIYANI 25.2008.006

2. SINTANI NOVITA SARI 25.2010.003

ASISTEN : LINA APRIYANTI

TUGAS II : ALTERNATIF PENGOLAHAN DAN INTAKE

PEMBERIAN TUGAS : KAMIS, 7 JULI 2011

PENGUMPULAN TUGAS : SELASA, 12 JULI 2011

a. Alternatif Pengolahan

Tabel 2.1 : Rekapitulasi Parameter yang Melebihi Standar Baku Mutu

No. Parameter SatuanHasil

AnalisaStandar

Baku Mutu 2)Keterangan

1 Temperatur 0C 32,7 ± 3 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)2 Kekeruhan Skala NTU 36 5 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)3 Warna TCU 19 15 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)4 Besi (Fe) mg/L 0,58 0.3 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)5 Total CoLi koloni/100 > 1.100 0 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)6 KMnO4 (Zat Organik) mg/L 32,4 10 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)7 Cadmium (Cd) mg/L 0,004 0.003 Nilai Analisa Standar Baku Mutu 2)

Sumber : 2) PerMenKesNo.492 Tahun 2010 dan Daftar Referensi, 2011.

Penerapan desain Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) pada tahap awal perlu dilakukan

rancangan 3 (tiga) alternatif alur proses pengolahan air minum. Tiga alternatif yang akan diberikan dapat

dibedakan berdasarkan tipe unit pengolahan dengan membuat tiga unit alternatif pengolahan

berdasarkan kemampuan dalam menyisihkan parameter kontaminan.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 1

TUGAS I - PBPAM

Tabel 2.2 : Tiga Alternatif Rancangan Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM)

Alternatif Unit Pengolahan

Alternatif I Intake + Bar screen

Koagulasi

Pneumatic

Flokulasi heksagonal

Sedimentasi

sirkulasi

Rapid Sand Filter

Ion Exchange Post

chlorination Clear well

Alternatif IIIntake + Bar

screen Grit Chamber

Prasedimentasi dengan Tube

Settler

Koagulasi dengan terjunan

Flokulasi Baffle

Channel Sedimentasi

Rapid sand Filter

Dengan Modifikasi

Ion Exchange

Post chlorination

Netralisasi Clear well

Alternatif III Intake + Bar screen

Prasedimentasi Accelerator Rapid Sand

Filter

Ion Exchange Post

chlorination Clear well

Sumber : S. Kawamura,1991 dan Diktat Kuliah Satuan Proses.

A. Untuk Alternatif I

Gambar 2.1 : Alternatif I

Tabel 2.3 : Keuntungan dan Kerugian Alternatif I

No. Type Unit Keuntungan Kerugian

1 Koagulasi pneumatis • Pengadukan besar• Dengan aerasi dapat

memperbesar DO

• G merupakan fungsi dari diameter gelembung

• G yang sangat tinggi, flok dapat pecah

2 Flokulasi heksagonal • Dimensi bak kecil• Investasi murah

• Headloss besar• Sulit untuk mengatur

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 2

TUGAS I - PBPAM

No. Type Unit Keuntungan Kerugian

• Proses kerja dan efisiensi baik

intensitas pengadukan

3 Sedimentasi sirkular • Proses kerja dan efisiensi baik

• Tidak dipengaruhi kecepatan bendung

• Bentuk ringkas• Mekanisme pemilihan

lumpur mudah

• Butuh prasedimentasi• Diameter dibatasi• Mudah korosi

4 Ion exchange • Dalam prosesnya tidak memerlukan waktu lama

• Sangat efektif dalam penurunan kesadahan karbonat dan non karbonat

• Dalam prosesnya pergantian ion akan menghasilkan ion sodium yang dapat meyebabkan permasalahan [pada kesehatan karena air mengandung garam.

Sumber : S. Kawamura,1991 dan Diktat Kuliah Satuan Proses.

B. Untuk Alternatif II

Gambar 2.2 : Alternatif II

Tabel 2.4 : Keuntungan dan Kerugian Alternatif II

No. Type Unit Keuntungan Kerugian

1 Koagulasi pneumatis • Pengadukan besar• Dengan aerasi dapat

memperbesar DO

• G merupakan fungsi dari diameter gelembung

• G yang sangat tinggi, flok dapat pecah

2 Flokulasi buffel chanel • Dimensi bak kecil• Investasi murah• Proses kerja dan

efisiensi lebig baik

• Headloss cukup besar.• Sulit mengatur

kecepatan aliran.

3 Sedimentasi • Proses kerja dan efisiensi baik

• Tidak dipengaruhi kecepatan bendung

• Bentuk ringkas• Mekanisme pemilihan

lumpur mudah

• Butuh prasedimentasi• Diameter dibatasi• Mudah korosi

4 Ion exchange • Dalam prosesnya tidak memerlukan waktu lama

• Sangat efektif dalam penurunan kesadahan

• Dalam prosesnya pergantian ion akan menghasilkan ion sodium yang dapat meyebabkan

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 3

TUGAS I - PBPAM

karbonat dan non karbonat

permasalahan [pada kesehatan karena air mengandung garam.

5 RSF dengan modifikasi filter (Membran Filter)

• Dapat menyisihkan logam berat seperti Cadmium, Barium, Arsenic, dsb dengan efisiensi yang baik.

• Selain dapat menyisihkan logam berat juga dapat menghilangkan mokroorganisme.

Sumber : S. Kawamura,1991 dan Diktat Kuliah Satuan Proses.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 4

TUGAS I - PBPAM

C. Untuk Alternatif III

Gambar 2.3 : Alternatif III

Tabel 2.4 : Keuntungan dan Kerugian Alternatif III

No. Type Unit Keuntungan Kerugian

1 Accelerator Proses kerja dan efisiensi cukup baik.

Pengadukan dan sedimentasi dalam satu unit, sehingga lebih praktis.

Proses kerja diatur secara otomatis.

• Instalasi mudah

Perlu keahlian khusus

Biaya cukup tinggi

Bergantung pada pulsasi pompa vakum dan sludge blanket yang terbentuk

Rentan terhadap perubahan beban dan hidrolis yang tiba-tba.

2 Ion exchange • Dalam prosesnya tidak memerlukan waktu lama

• Sangat efektif dalam penurunan kesadahan karbonat dan non karbonat

• Dalam prosesnya pergantian ion akan menghasilkan ion sodium yang dapat meyebabkan permasalahan [pada kesehatan karena air mengandung garam.

Sumber : S. Kawamura,1991 dan Diktat Kuliah Satuan Proses.

Alternatif yang dipilih adalah Alternatif yang Kedua karena pertimbangan dari segi teknis

pengolahan yang mudah, ekonomis, dan efisien penyisihan yang lebih baik ( = efisien, yang memenuhi

sesuai dengan literatur dan penyisihan sejenis) serta dari biaya yang diperlukan tidak tertalu tinggi.

b. Intake

Intake adalah sistem pengolahan yang mengambil sumber dari air sungai. Fungsi dari bangunan

penangkap air ini adalah untuk menampung air sementara sebelum dialirkan melalui pipa transmisi ke

sumur pengumpul. Unit-unit yang termasuk ke dalam unit intake adalah bar screen, saluran pembawa

dan sumur pengumpul yang dilengkapi dengan pompa yang bertujuan untuk mengambil air dari badan

air.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 5

TUGAS I - PBPAM

Lokasi intake harus memperhatikan beberapa faktor berikut ini:

Kualitas air yang tersedia di lokasi harus baik;

Berlokasi di tempat dimana tidak terdapat arus/aliran kuat yang dapat merusak intake;

Selama banjir, air tidak boleh masuk ke dalam intake; dan

Sebaiknya sedekat mungkin dengan stasiun pemompaan.

Unit ini juga dilengkapi dengan bar screen yang berfungsi menahan materi-materi berukuran

besar (kayu, plastik, dll) yang terapung di permukaan air. Berdasarkan kriteria perencanaan head loss

yang terjadi harus kurang dari 0.15 m. (Kawamura,1991)

c. Bagian – Bagian Intake

Bagian-bagian dari suatu intake pada umumnya tergantung pada kebutuhan dan kondisi

dimana intake tersebut didirikan, umumnya elemen-lemen intake terdiri atas:

1. Bangunan Intake

Umumnya memiliki konstruksi beton bertulang (reinforced concrete) agar memiliki

ketahanan yang baik terhadap kemungkinan hanyut oleh arus sungai.

2. Inlet Intake

Inlet intake dapat berupa saluran segi empat atau bundar yang dilengkapi dengan bar

screen untuk menyaring material kasar.

3. Saringan Halus (Strainer)

Berfungsi untuk menyaring material yang mengapung dan ikan-ikan kecil yang dapat

menghambat penghisapan air baku pada ujung pipa.

4. Suction Well (Intake Well)

Adalah bangunan penampung air baku yang akan dihisap oleh pompa atau dialiri secara

gravitasi. Intake well harus cukup lebar agar mudah dimasuki oleh operator saat

melakukan pembersihan. Waktu detensi yang dianjurkan adalah kurang dari 20 menit.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 6

TUGAS I - PBPAM

5. Pipa Backwash

Berfungsi untuk melakukan pengurasan intake well saat endapan pasir dan material lain

sudah menumpuk, biasanya dilengkapi dengan valve penguras.

6. Pompa Hisap Dan Ruangan Pompa

Berada diatas sumur intake dengan jarak minimal 1,5 m dari muka air. Ruangan pompa

harus cukup lebar dan nyaman untuk dimasuki oleh operator saat melakukan pengontrolan

dan pembersihan.

d. Jenis – Jenis Intake

Menurut Al-Layla,1980 membagi intake menjadi 3 macam, yaitu :

1. Direct intake : Diletakkan di perairan dalam lebih murah dibandingkan dengan tipe

intake lainnya.

2. Indirect intake : Terdiri dari 2 buah penampung air.

Jenis-jenis intake menurut sumber air adalah broncaptering untuk mata air, sumur dangkal,

sumur dalam, sumur artesis dan desinfiltrasion gallery atau pipa untuk air tanah, serta bermacam-

macam jenis intake untuk air permukaan seperti yang akan diuraikan di bawah ini. (Daftar Referensi )5dan )6)

a. Reservoir Intake (Intake Tower)

Sumber :Ronnle Lee 2004Gambar 2.4 : Reservoir Intake

Intake Tower terletak pada bagian pelimpahan atau dekat sisi bendungan. Pondasi menara

(tower) terpisah dari bendungan dan dibangun pada bagian hulu. Menara terdiri atas beberapa inlet

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 7

TUGAS I - PBPAM

yang terletak pada ketinggian yang bervariasiuntuk mengantisipasi fluktuasi tinggi muka air dapat

mengalir secara gravitasi ke fasilitas penjernihan air, maka intake tower tidak diperlukan.

b. River Intake

Sumber :Ronnle Lee 2004Gambar 2.5 : River Intake

River Intake terdiri atas sumur beton berdiameter 3 – 6 m yang dilengkapi 2 atau lebih pipa

besar yang disebut penstock. Pipa-pipa tersebut dilengkapi dengan katup sehingga memungkinkan air

memasuki intake secara berkala. Air yang terkumpul dalam sumur kemudian dipompa dan dikirim

kedalam instalasi pengolahan. River Intake terletak pada bagian hulu kota untuk menghidari

pencemaran oleh air buangan. Adapun macam-macam river intake yaitu :

Shore Intake

Shore intake memiliki variasi bentuk yang tergantung kepada situasi lapangan, tetapi yang

pasti terletak di pinggiran sungai. Jenis-jenis shore intake yang umum digunakan antara

lain adalah:

• Siphone Well Intake

Ciri khas dari intake ini adalah memiliki saluran air masuk ke

bangunan intakeberupa pipa, sehingga tekanan air yang berfluktuasi tidak memberi

pengaruh pada interior intake.

Sumber :Ronnle Lee 2004

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 8

TUGAS I - PBPAM

Gambar 2.6 : Siphone Well Intake

• Floating Intake

Struktur intake yang ringkas diletakkan di atas sebuah pelampung yang terapung

dan bergerak naik turun mengikuti fluktuasi muka air.

• Suspended Intake

Memiliki karakteristik dimana pipa hisap dibenamkan ke dalam sumber air tanpa

menggunakan bangunan pelindung dan langsung tercampur dengan aliran sumber

air.

Sumber :Ronnle Lee 2004

Gambar 2.7 : Suspended Intake

Intake crib

Struktur intake dibuat terbenam di dasar sungai dengan kedalaman besar dari 3 m dari

permukaan air. Lokasi dipilih dengan resiko terkecil terhadap kemungkinan hanyut oleh

arus sungai.

Infiltration gallery

Sistem ini memiliki galeri pipa dengan lubang yang banyak (perforated pipe) yang

dibungkus dengan kerikil. Biasanya dibangun di bawah dasar sungai sejajar dengan tepi

sungai.

c. Lake Intake

Lake Intake terdiri atas satu atau lebih pipa bell-mouthed yang dipasang di dasar danau. Bell-

mouthed ditutup dengan saringan (screen). Sebagai penyangga pipa dibuat jembatan yang

menghubungkan pipa dari danau menuju tempat pengolahan air.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 9

TUGAS I - PBPAM

Sumber :Ronnle Lee 2004

Gambar 2.8 : Lake Intake

d. Canal Intake

Sumber :Ronnle Lee 2004

Gambar 2.9 :Canal Intake

Canal Intake terdiri atas sumur beton yang dilengkapi dengan pipa bell-mouthed yang terpasang

menghadap ke atas. Terdapat saringan halus pada bagian atas untuk mencegah masuknya ikan-ikan

kecil dan benda-benda terapung. Ruangan juga dilapisi dengan saringan dari kerikil.

e. Intake Pipe/Conduit

Pengambilan air dari mata air dilakukan dengan pipa/saluran, dengan kecepatan maksimun 1,2-

1,9 m/s untuk mencegah akumulasi sedimen pada saluran.

e. Bangunan Penyadap

Perencanaan bangunan penyadap perlu memperhatikan fluktuasi muka air maksimum dan

minimum. Penentuan dimensi intake didasarkan pada persamaan kontinuitas.

atau

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 10

TUGAS I - PBPAM

Keterangan :

Q = Debit (m3/d)

A = Luas penampang (m2)

V = Kecepatan aliran pada saluran pembawa (m/d)

Dimensi saluran penyadap tergantung pada ketinggian maksimum air baku dan lebar saluran

yang direncanakan. Semakin luas dimensi saluran maka kecepatan aliran akan semakin kecil untuk debit

yang disadap tetap konstan. (Al-Layla,1980)

f. Bar screen

Bertujuan untuk menahan materi-materi berukuran besar (kayu, plastik, dll) yang terapung di

permukaan air. Berdasarkan kriteria perencanaan head loss yang terjadi harus kurang dari 0.15 m.

Sedangkan untuk merencanakan kehilangan tekanan pada bar screen dapat ditentikan dengan

menggunakan persamaan Kirschmer. (Kawamura,1991)

atau

Keterangan :

HL = Kehilangan tekanan pada kisi-kisi (m)

β = Faktor kirschmer (1.79)

w = Diameter batang

b = Jarak bukaan antar batang (m)

hv = Velocity head (m)

v = Kecepatan aliran (m/d)

α = Sudut bar screen

g = Gravitasi (9.8 m/d2)

Tabel 2.5 : Faktor Kirschmer

No Bentuk Penampang Batang β

1 Persegi 2.42

2 Persegi dengan sisi depan ½ lingkaran 1.83

3 Lingkaran 1.79

4 Persegi dengan sisi depan dan belakang 1/2 lingkaran 1.67

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 11

TUGAS I - PBPAM

5 Bulat telur 0.76

Sumber : Syed. R. Qasim, 1985

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 12

TUGAS I - PBPAM

g. Slope Bangunan

Kecepatan aliran air di dalam bangunan Intake tidak boleh terlalu rendah karena dapat

mengakibatkan pengendapan materi air. Kecepatan terlalu tinggi dapat mengakibatkan penggerusan

pada dinding saluran. Kecepatan yang diijinkan sesuai dengan kriteria perencanaan adalah 0.8 -1.5 m/d.

Keterangan :

n = 0.013 untuk beton cetakan biasa.

h. Sumur Pengumpul

Sumur pengumpul ini berfungsi untuk menampung air baku dari saluran pengumpul yang akan

dipompakan ke instalasi, waktu detensi pada bak 10-30 menit dengan bentuk bak persegi panjang.

Keterangan :

td = Waktu detensi bak

V = Volume bak (m3)

Q = Debit yang ditampung (m3/d)

p = Panjang (m)

l = Lebar (m)

t = Tinggi (m)

i. Kriteria Desain

i. Intake

Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum (IPAM) akan berhenti berfungsi bila pengisian

air baku oleh sistem intake terganggu. Apabila BPAM sangat bergantung pada satu sistem intake ,

kemudian unit ini tidak berfungsi maka akan menyebabkan terganggunya pemasukan air minum pada

konsumen. Karena itu, intake harus dilokasikan pada tempat yang mudah dijangkau untuk diperbaiki

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 13

TUGAS I - PBPAM

bila rusak dan direncanakan serta dibuat khusus untuk memberi masukan persediaan air baku dengan

debit pengolahan instalasi yang direncanakan. Kondisi sumber air baku pun harus baik, yaitu tidak

berhenti untuk memberi pasokan air baku dalam kondisi apapun.

Bangunan intake dibangun pada sumber air yang mempunyai tujuan utama menyaring dan

memberi masukan air baku pada Bangunan Pengolahan Air Minum. Bangunan intake biasanya

dilengkapi dengan grit chamber dan sistem pemompaan. Kapasitas dari intake diambil berdasarkan

kebutuhan maksimum harian untuk mengantisipasi perencanaan 50 tahun ke depan. Bila digunakan

intake yang ukurannya dua kali dari ukurannya semula maka akan membutuhkan biaya 20-30% dari

total biaya keseluruhan. Tetapi bila digunakan sistem intake yang berupa sumuran untuk ukuran yang

sedang sampai ukuran besar hanya membutuhkan biaya 15-20% dari total biaya keseluruhan untuk

membangun BPAM. Bagian-bagian intake dan kriteria desainnya : (Al layla, 1980).

a. Bell mouth strainer :

1. Kecepatan pada saat melewati lubang = 0,15 sampai 0,30 m./s. Kecepatan yang dianjurkan

adalah kecepatan yang mendekati batas terendah untuk mengantisipasi masuknya zat-zat

tersuspensi.

2. Diameter bukaan strainer = (6 sampai 12) mm (¼” sampai ½”).

3. Luas melintang dari strainer adalah dua kali luas effective dari luas bukaan total.

b. Rraw water gravity pipe :

1. Untuk mengantisipasi sedimentasi dan erosi, kecepatan air harus diantara 0,6 sampai 1,5

m/s

2. Ukuran pipa dapat ditentukan bila kecepatan di muka air minimum berada diatas 0,6 m/s

dan pada saat muka air maksimum berada kurang dari 1,5 m/s. Bila diketahui head dan

kecepatan ukuran pipa dapat ditentukan.

c. Suction well (Intake well)

1. Dari point-point sebelumnya, setidaknya harus ada dua buah sumur

2. td = 20 menit, atau sumur harus cukup lebar dan besar untuk orang agar dapat masuk

untuk pembersihan

3. Dasar sumur harus 1 meter dari dasar sungai atau 1,52 meter dari muka ari minimum

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 14

TUGAS I - PBPAM

4. Tinggi ujung katup dari dasar sumur tidak boleh kurang dari 0,60 meter

5. Sumur harus kedap air dan konstruksinya harus terbuat dari beton. Tebal dinding harus 20

cm atau lebih tebal.

6. Sumur harus cukup kuat untuk menahan tekanan.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 15

TUGAS I - PBPAM

d. Suction pipe of low lift pump

1. Kecepatan didalam pipa harus berada diantara 1 m/s dan 1,5 m/s

2. Perbedaan tinggi antara muka air minimum dengan pompa tidak boleh kurang dari 3,7

meter.

3. Bila pompa diletakkan diatas muka air minimum, maka jarak suction harus kurang dari 4

meter

4. Pompa yang diletakkan muka air minimum dengan garis limpahan suction lebih baik

digunakan dan juga ekonomis.

e. Backwashing pipe for cleaning foot valve andstrainer

Kecepatan pada pipa tidak boleh kurang dari 3 m/s.

Rumus – rumus yang berlaku untuk unit pengolahan Intake ini, adalah :

1. Menghitung volume Intake = Qaverage x detention time (td)

2. Mencari tinggi muka air (t) =

3. Mencari free broad (w) = 20% x tinggi muka air (t)

4. Mencari kedalaman Intake total = tinggi muka air (t) + free board (w)

5. Mencari Abross (Ac) =

ii. Screening

Screening diletakkan di awal bangunan intake agar material-material kasar yang terbawa air

seperti sampah, dan batuan tidak ikut terbawa dan masuk ke dalam instalasi. Ada tiga macam intake

yang biasa digunakan, yaitu: bar screen, wire mesh dan perporated plate tetapi untuk perencanaan

bangunan pengolahan air minum ini digunakan screen yang berbentuk bar (bar screen). (Al-Layla,1980)

Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-sampah dalam ukuran besar. Tujuannya

untuk menghilangkan :

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 16

TUGAS I - PBPAM

Materi-materi kasar (coarse material) : plastik, daun-daunan, kertas, kayu dan lain-lain,

Materi-materi halus (fine material) : benang fiber, serta zat padat tersuspensi.

Materi-materi tersebut umumnya dipisahkan dengan melewatkan air baku melalui bar

screen

Sumber :Ronnle Lee 2004

Gambar 2.4 : Tipe-tipe Screen

Kriteria desain : (S. Kawamura, 1991)

Lebar batang = (½ ≤ W ≤ ¼) inchi

Lebar bukaan = (2 ≤ b ≤ 3) inchi

Sudut bar screen terhadap horizontal (θ) = 60°

Faktor bentuk (β) = 1.79 → untuk lingkaran

Kecepatan horizontal (Vh) ≥ 0,6 m/s

Headloss < 0,15 m

Rumus - rumus yang berlaku untuk perhitungan unit pengolahan Bar screen : (S. Kawamura, 1991)

Mencari luas melintang Intake (Ac) =

Mencari tinggi muka air (t) =

Mencari tinggi bar screen (H) = tinggi muka air (t) + free board (w)

Mencari jumlah batang (L) = (n x w) + (n + 1) b

Menghitung penurunan muka air = kehilangan tekan = headloss (HL)

HL = β. (w / b)4/3 . hv . sin θ

Menghitung tinggi muka air setelah melewati bar scren (h’)

h’ = tinggi muka air (t) – headloss (HL)

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 17

TUGAS I - PBPAM

iii. Saluran Pembawa

Saluran pembawa adalah saluran yang membawa air baku menuju instalasi setelah sebelumnya

melewati sumur pengumpul terlebih dahulu.

Kriteria desain : (0,6 ≤ Vh ≤ 1,5) m/dt

Rumus rumus yang berlaku untuk perhitungan unit saluran pembawa : (S. Kawamura, 1991)

a. Mencari luas permukaan (Ac)

Ac saat

Ac saat

Ac saat

b. Menghitung ketinggian pada saluran (h)

h saat

h saat

h saat

c. Mencari slope

S = 1/n . R2/3 . S1/2

j. Perhitungan Intake

Didapatkan :

Q = 225 L/dt

fm = 1,1 – 1,5

Diasumsikan :

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 18

TUGAS I - PBPAM

HWL = + 5 m

LWL = + 2 m

Ketinggian pompa = + 7 m

Ketinggian BPAM = + 120 m

td = 5 menit = 300 detik

fm = 1,25

Penyelesaian :

a. Dimensi Intake

Qmaks/hr

Volume sumur

Tinggi sumur

Luas sumur

Diameter sumur

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 19

TUGAS I - PBPAM

b. Bell Mouth Strainer

v = 0,15 m/dt – 0,3 m/dt

asumsi :

v = 0,20 m/dt

Luas penampang pipa bell mouth strainer

Diameter pipa bell mouth strainer

c. Raw Matter Gravity Pipe

v = 0,6 m/dt – 1,5 m/dt

asumsi :

v = 1,2 m/dt

Luas penampang pipa raw matter gravity

Diameter pipa raw matter gravity

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 20

TUGAS I - PBPAM

d. Suction Pipe

v = 1 m/dt – 1,5 m/dt

asumsi :

v = 1,3 m/dt

Luas penampang suction pipe

Diameter suction pipe

e. Head

Hsuction = 6 m

Hdischarge = 113 m

Hfd = Hfdmayor + Hfdminor

Hfs = Hfsmayor + Hfsminor

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 21

TUGAS I - PBPAM

Htotal = Hs + Hfs + Hd + Hfd

f. Pompa

Debit

Pompa yang dibutuhkan adalah sebanyak 6 buah

Dendan asumsi : 2 buah digunakan dan 4 buah stand-by

k. Perhitungan Bar Screen

Kriteria Desain :

Lebar batang = (½ ≤ W ≤ ¼ ) inchi

Lebar bukaan = (2 ≤ b ≤ 3 ) inchi

Sudut bar screen terhadap horizontal (θ) = 60°

Kecepatan horizontal = (Vh) ≥ 0,6 m/s

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 22

TUGAS I - PBPAM

Didapatkan :

Q = 225 L/dt

fm = 1,1 – 1,5

Diasumsikan :

Q = 225 L/dt

fm = 1,1 – 1,5

Lebar bukaan (b) = 5 cm = 0,05 m

Lebar batang = 2 cm = 0,02 m

Sudut bar screen terhadap horizontal (θ) = 60°

Faktor bentuk (β) = 1,79 → untuk lingkaran

Kecepatan horizontal = (Vh) → (0,6 ≥ Vh ≥ 1) m/s → diambil 0.75 m/s

Direncanakan : lebar bar screen (L) = 1 m

Penyelesaian :

Qmaks/hr

Across

Tinggi Muka Air

Free Board (w)

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 23

TUGAS I - PBPAM

Tinggi Bar Screen

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 24

TUGAS I - PBPAM

Jumlah Batang

L efektif

T Efektif

Ac efektif

Vh’

hv

Persamaan Kirschmer :

Head Loss

Tinggi Muka Air setelah melewati Bar Screen (h’)

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 25

TUGAS I - PBPAM

Berdasarkan hasil perhitungan bar screen dan intake, maka intake yang rencanakan adalah

River Intake.

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 26

TUGAS I - PBPAM

l. Daftar Referensi

Peraturan Pemerintahan Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001. Tentang : Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Presiden Republik Indonesia.

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010. Tentang :

Persyaratan Kualitas Air Minum.

Al-Layla,M. Anis, Shamin Ahmad. 1980. Water Supply Engineering Design, 3rd Printing. Ann Arbon

Science Publisher. Michigan : USA.

Kawamura, Susumu. 1991. Integrated Design of Water Tretment Facilities. John Wiley and Sons,

Inc. New York : USA.

)5 http://bulekbasandiang.wordpress.com/2009/03/26/intake/

)6 http://aladintirta.blogspot.com/2011/03/bangunan-penangkap-sumber-sumber-air_30.html

TUGAS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGANJURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN – ITENAS 2011

I - 27