![Laporan KP Dhania (Untuk PDAM) [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-kp-dhania-untuk-pdam.jpg)
12 0 3 MB
LAPORAN KERJA PRAKTIK IL-4098
EVALUASI INSTALASI PENGOLAHAN AIR (IPA) RAMBUTAN PERUSAHAAN DAERAH AIR MINUM TIRTA MUSI KOTA PALEMBANG
Oleh: DHANIA RIZKY AMALIA 15718031
PROGRAM STUDI REKAYASA INFRASTRUKTUR LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2021
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTIK IL-4098
Yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa: Nama
: Dhania Rizky Amalia
NIM
: 15718031
Tempat KP
: Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota Palembang
Periode KP
: 1 Juli – 9 Agustus 2021
Telah menyelesaikan Laporan Kerja Praktik (IL-4098) yang berjudul “EVALUASI INSTALASI PENGOLAHAN AIR (IPA) RAMBUTAN, PERUSAHAAN DAERAH AIR MINUM TIRTA MUSI KOTA PALEMBANG”, untuk memenuhi persyaratan kelulusan mata kuliah Kerja Praktik (IL-4098).
Palembang, 16 Agustus 2021 Diperiksa dan disetujui,
Manajer Perencanaan dan Pengembangan
Pembimbing Kerja Praktek Lapangan
Agus Juliansyah, S.T. NIP. 197507030372
Azhar Kamarullah, S.T. NIP. 197507030372
i
ABSTRAK Air merupakan salah satu sumber daya alam yang akan selalu dibutuhkan oleh setiap makhluk hidup tidak peduli di manapun dan kapanpun. Air memiliki fungsi penting untuk memajukan kesejahteraan hidup. Sebelum digunakan oleh masyarakat, air perlu diolah terlebih dahulu untuk memenuhi parameter kualitas, kuantitas, dan kontinuitas yang telah ditetapkan oleh pemerintah dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Musi merupakan instansi berbasis Badan Usaha Milik Daerah (BUMD) yang melaksanakan fungsi penyediaan air minum di Kota Palembang. Instalasi Pengolahan Air (IPA) Rambutan merupakan salah satu dari total enam buah instalasi pengolahan air minum milik PDAM Tirta Musi yang teelah beroperasi sejak tahun 1931. Dibangun oleh Pemerintah Belanda kala itu, PDAM Tirta Musi Kota Palembang kini melayani 16 kecamatan yang ada di Palembang dan memiliki hingga 303.366 orang pelanggan sekarang ini. Pada laporan ini akan dilakukan evaluasi terhadap IPA Rambutan, yang meliputi kapasitas produksi, kualitas air baku dan air produksi, kinerja dari unit pengolahan, dan desain dari IPA. Metodologi yang digunakan adalah pengamatan, pengumpulan data, pengukuran langsung di lapangan, serta wawancara dengan pihak-pihak terkait. Analisis data yang diperoleh di lapangan melalui perhitungan matermatis menghasilkan evaluasi instalasi pengolahan air yang kapasitas produksinya tidak memenuhi tujuan kapasistas dari instalasi pada awalnya. Selain lapasitas produksi, terdapat beberapa parameter di masing-masing unit pengolahan air yang juga tidak memenuhi standar yang telah ditetapkan.
Kata kunci: PDAM Tirta Musi, Instalasi Pengolahan Air (IPA) Rambutan, Evaluasi, Unit Pengolahan, Kriteria Desain.
ii
ABSTRACT Water is one of the natural resources that will always be needed by every living things no matter where and when. Water has an important function to promote the welfare of life. Before being used by the community, water needs to be processed first to meet the quality, quantity, and continuity parameters set by the government in the Minister of Health Regulation No. 492 year 2010 concerning Drinking Water Quality Requirements. The Regional Drinking Water Company (PDAM) Tirta Musi is an agency based on Regional Owned Enterprises (BUMD) that carries out the function of providing drinking water in the city of Palembang. The Rambutan Water Treatment Plant (WTP) is one of a total of six drinking water treatment plants owned by PDAM Tirta Musi which has been operating since 1931. Built by the Dutch Government at that time, PDAM Tirta Musi Palembang City now serves 16 sub-districts in Palembang and currently has up to 303,366 subscribers. In this report, an evaluation of the Rambutan WTP will be carried out, which includes production capacity, quality of raw and production water, the performance of the treatment unit, and the design of the WTP. The methodology used is observation, data collection, direct measurement in the field, and interviews with related parties. Analysis of the data obtained in the field through mathematical calculations resulted in an evaluation of water treatment plants whose production capacity did not meet the capacity objectives of the initial installation. In addition to the production capacity, there are several parameters in each water treatment units that also do not meet the established standards.
Keywords: PDAM Tirta Musi, Rambutan Water Treatment Plant (WTP), Evaluation, Treatment Unit, Design Criteria.
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat serta karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktik dengan judul “Evaluasi Instalasi Pengolahan Air (IPA) Rambutan Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota Palembang”. Kerja Praktik (IL – 4098) merupakan salah satu mata kuliah pra-syarat kelulusan pada Jurusan Rekayasa Infrastruktur Lingkungan di Institut Teknologi Bandung. Di luar itu, penulis juga dapat mempelajari pengetahuan baru serta menerapkan ilmu yang telah diperoleh selama masa perkuliahan di lingkungan kerja. Selesainya laporan kerja praktik ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. PDAM Tirta Musi Kota Palembang yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan kegiatan Kerja Praktek ini. 2. Ibu Dr. Mariana Marselina, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah sangat bersabar dan banyak memberi saran dan nasihat bagi penulis terkait laporan kerja praktek agar dapat selesai tepat waktu. 3. Bapak Agus Juliansyah, S.T. sebagai Manager Perencanaan dan Pengembangan PDAM Tirta Musi Kota Palembang. 4. Bapak Noveriansyah, S.T sebagai Manager Produksi PDAM Tirta Musi Instalasi Rambutan Kota Palembang 5. Bapak Azhar Kamarullah, S.T., selaku pembimbing lapangan di Bagian Perencanaan dan Pengembangan PDAM Tirta Musi Kota Palembang. 6. Ibu Nurkomalasari, S.T. dan Pak Dedy Mulyadi, S.T., M.T. selaku pembimbing lapangan di Unit Produksi IPA Rambutan PDAM Tirta Musi Kota Palembang. 7. Mbak Octa dan Kak Husein selaku analis di laboratorium IPA Rambutan yang selalu sabar membimbing selama kegiatan di laboratorium. 8. Semua operator di Unit Produksi IPA Rambutan PDAM Tirta Musi Kota Palembang.
iv
9. Eka, Ummu, dan Lutfia sebagai teman shift di laboratorium IPA Rambutan yang senantiasa menemani, memberikan dukungan, dan saling berbagi ilmu selama kegiatan di laboratorium. 10. Teman-teman seperjuangan magang di PDAM Tirta Musi Kota Palembang yang selalu memberikan dukungan dan semangat selama pelaksanaan kerja praktik. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca, sebagai bahan pembelajaran untuk dapat melakukan yang lebih baik lagi ke di masa mendatang. Semoga uraian dalam laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak baik penulis, pembaca, maupun pihak Industri.
Palembang, 16 Agustus 2021 Penulis,
Dhania Rizky Amalia 15718031
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... i ABSTRAK .............................................................................................................. ii ABSTRACT ............................................................................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix DAFTAR TABEL ................................................................................................... x BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Maksud dan Tujuan ....................................................................................... 2 1.2.1 Maksud.................................................................................................... 2 1.2.1 Tujuan ..................................................................................................... 2 1.3 Ruang Lingkup .............................................................................................. 3 1.4 Metodologi .................................................................................................... 3 1.5 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik ............................................. 4 1.6 Sistematika Penulisan Laporan ..................................................................... 4 BAB II GAMBARAN UMUM INSTANSI ........................................................... 6 2.1 Sejarah Singkat PDAM Tirta Musi ............................................................... 6 2.2 Visi dan Misi PDAM Tirta Musi ................................................................... 9 2.2.1 Visi .......................................................................................................... 9 2.2.2 Misi ......................................................................................................... 9 2.3 Logo PDAM Tirta Musi ................................................................................ 9 2.4 Lokasi PDAM Tirta Musi............................................................................ 10 2.5 Struktur Organisasi PDAM Tirta Musi Kota Palembang ............................ 10 BAB III TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 16 3.1 Pengertian Umum ........................................................................................ 16 3.1.1 Pengertian Air ....................................................................................... 16 3.1.2 Pengertian Air Baku dan Sumber Air Baku.......................................... 16 3.1.3 Pengertian Air Minum .......................................................................... 18 3.1.4 Pemilihan Sumber Air .......................................................................... 18 3.2 Kriteria Kualitas Air .................................................................................... 20
vi
3.2.1 Kriteria Kualitas Air Baku .................................................................... 20 3.2.2 Kriteria Kualitas Air Bersih .................................................................. 23 3.2.3 Kriteria Kualitas Air Minum................................................................. 25 3.3 Unit Pengolahan Air Minum ....................................................................... 29 3.3.1 Bangunan Intake ................................................................................... 30 3.3.2 Unit Prasedimentasi .............................................................................. 34 3.3.3 Unit Koagulasi ...................................................................................... 35 3.3.4 Unit Flokulasi ....................................................................................... 37 3.3.5 Unit Sedimentasi ................................................................................... 39 3.3.6 Unit Aerasi ............................................................................................ 42 3.3.7 Unit Filtrasi ........................................................................................... 44 3.3.8 Unit Disinfeksi ...................................................................................... 47 3.3.9 Reservoir ............................................................................................... 50 BAB IV KONDISI EKSISTING .......................................................................... 52 4.1 Gambaran Umum Wilayah Studi ................................................................ 52 4.1.1 Batas Wilayah Administratif ................................................................ 52 4.1.2 Kondisi Geografis Wilayah Studi ......................................................... 53 4.1.3 Kondisi Demografi Wilayah Studi ....................................................... 54 4.2 Kondisi Aktual Instalasi .............................................................................. 55 4.2.1 Pelayanan PDAM Tirta Musi Palembang ............................................. 56 4.2.2 Sumber Air Baku IPA Rambutan ......................................................... 57 4.3 Unit Pengolahan Air .................................................................................... 57 4.3.1 Intake Air Baku ..................................................................................... 57 4.3.2 Unit Koagulasi ...................................................................................... 57 4.3.3 Unit Flokulasi ....................................................................................... 60 4.3.4 Unit Sedimentasi ................................................................................... 62 4.3.5 Unit Aerasi ............................................................................................ 63 4.3.6 Unit Filtrasi ........................................................................................... 64 4.3.7 Desinfeksi-Reservoir ............................................................................ 66 4.4 Kualitas Air Baku dan Air Produksi IPA Rambutan ................................... 67 BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ......................................................... 71 5.1 Evaluasi Kapasitas Pengolahan ................................................................... 71 5.2 Evaluasi Kualitas Pengolahan ..................................................................... 72 5.3 Evaluasi Desain ........................................................................................... 76 vii
5.3.1 Unit Koagulasi ...................................................................................... 76 5.3.2 Unit Flokulasi ....................................................................................... 80 5.3.3 Unit Sedimentasi ................................................................................... 85 5.3.4 Unit Filtrasi ........................................................................................... 89 5.3.5 Desinfeksi-Reservoir ............................................................................ 91 BAB VI PENUTUP .............................................................................................. 93 6.1 Kesimpulan .................................................................................................. 93 6.2 Saran ............................................................................................................ 93 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 94 LAMPIRAN .......................................................................................................... 96 Lampiran 1 : Dokumentasi Kegiatan ................................................................. 96 Lampiran 2 : Lembar Logbook .......................................................................... 97
viii
DAFTAR GAMBAR
BAB I Gambar 1. 1 Tahapan Pelaksanaan Kerja Praktik ................................................. 3 BAB II Gambar 2. 1 Kantor Pusat PDAM Tirta Musi Kota Palembang ........................... 6 Gambar 2. 2 Logo PDAM Tirta Musi Kota Palembang ........................................ 9 Gambar 2. 3 Denah Lokasi PDAM Tirta Musi Palembang (A. Intake Karang Anyar, B. Intake 1 Ilir, C. Intake Ogan.)............................................................... 10 Gambar 2. 4 Struktur Organisasi PDAM Tirta Musi Kota Palembang ............... 15 BAB III Gambar 3. 1 Skema Unit Pengolahan Air Minum............................................... 30 Gambar 3. 2 Break Point Chlorination ................................................................ 49 BAB IV Gambar 4. 1 Peta Wilayah Administratif Kota Palembang ................................. 52 Gambar 4. 2 Layout Kantor Pusat PDAM Tirta Musi Palembang ...................... 55 Gambar 4. 3 Skema Pengolahan Air Minum di PDAM Tirta Musi Kota Palembang ............................................................................................................. 56 Gambar 4. 4 Instalasi Intake Karang Anyar ........................................................ 57 Gambar 4. 5 Cascade Aerator dan Unit Koagulasi IPA Rambutan ..................... 58 Gambar 4. 6 Pembubuhan Koagulan pada Unit Koagulasi ................................. 59 Gambar 4. 7 Tiga Tipe Bak Flokulasi di IPA Rambutan .................................... 61 Gambar 4. 8 Bak Sedimentasi IPA Rambutan .................................................... 62 Gambar 4. 9 Unit Aerasi IPA Rambutan ............................................................. 64 Gambar 4. 10 Unit Filtrasi di IPA Rambutan ...................................................... 64 Gambar 4. 11 Dimensi Unit Filtrasi IPA Rambutan ........................................... 65 Gambar 4. 12 Proses Desinfeksi .......................................................................... 66 Gambar 4. 13 Bak Reservoir IPA Rambutan ...................................................... 67 Gambar 4. 14 Pompa Distribusi .......................................................................... 67
ix
DAFTAR TABEL
BAB II Tabel 2. 1 Kronologi Sejarah Perkembangan PDAM Tirta Musi Palembang ....... 7 BAB III Tabel 3. 1 Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas ................................................. 21 Tabel 3. 2 Kriteria Kualitas Air Bersih ................................................................ 23 Tabel 3. 3 Kriteria Kualitas Air Minum ............................................................... 25 Tabel 3. 4 Parameter Tambahan Kriteria Kualitas Air Minum ............................ 26 Tabel 3. 5 Kriteria Desain Bangunan Intake ........................................................ 31 Tabel 3. 6 Kriteria Desain Bar Screen .................................................................. 33 Tabel 3. 7 Kriteria Desain Intake ......................................................................... 34 Tabel 3. 8 Kriteria Desain Unit Prasedimentasi ................................................... 35 Tabel 3. 9 Kriteria Desain 1 Unit Koagulasi ........................................................ 37 Tabel 3. 10 Kriteria Desain 2 Unit Koagulasi ...................................................... 37 Tabel 3. 11 Kriteria Desain Unit Flokulasi .......................................................... 38 Tabel 3. 12 Kriteria Desain Unit Sedimentasi ...................................................... 42 Tabel 3. 13 Perbedaan Umum Penyaringan Pasir Lambat dan Pasir Cepat ......... 44 Tabel 3. 14 Kriteria Desain Unit Filtrasi .............................................................. 47 Tabel 3. 15 Kriteria Desain Unit Filtrasi .............................................................. 50 Tabel 3. 16 Kriteria Desain Reservoir .................................................................. 51 BAB IV Tabel 4. 1 Daftar Kecamatan Kota Palembang Tahun 2013 ................................ 53 Tabel 4. 2 Jumlah Penduduk Kota Palembang ..................................................... 54 Tabel 4. 3 Instalasi Pengolahan Air PDAM Tirta Musi Palembang .................... 55 Tabel 4. 4 Dimensi Unit Koagulasi IPA Rambutan ............................................. 60 Tabel 4. 5 Dimensi Unit Flokulasi IPA Rambutan .............................................. 61 Tabel 4. 6 Dimensi Eksisting Unit Sedimentasi IPA Rambutan .......................... 63 Tabel 4. 7 Dimensi Unit Filtrasi IPA Rambutan .................................................. 67 Tabel 4. 8 Hasil Analisa Lengkap Pemeriksaan Kualitas Air Baku IPA Rambutan ............................................................................................................................... 68 Tabel 4. 9 Hasil Analisa Lengkap Pemeriksaan Kualitas Air Produksi IPA Rambutan .............................................................................................................. 69 BAB V Tabel 5. 1 Data Debit Pengolahan IPA Rambutan Bulan Juli 2021..................... 71
x
Tabel 5. 2 Hasil Pengecekan Kualitas Air Baku Harian IPA Rambutan Bulan Juli 2021 ....................................................................................................................... 74 Tabel 5. 3 Hasil Pengecekan Kualitas Air Bersih Harian IPA Rambutan Bulan Juli 2021 ................................................................................................................ 75 Tabel 5. 4 Komparasi Baku Mutu Air Baku dengan Regulasi yang Berlaku....... 76 Tabel 5. 5 Komparasi Baku Mutu Air Produksi dengan Regulasi yang Berlaku . 76 Tabel 5. 6 Kriteria Desain Unit Koagulasi ........................................................... 77 Tabel 5. 7 Data Eksisting Unit Koagulasi ............................................................ 77 Tabel 5. 8 Rekapitulasi Perhitungan Unit Koagulasi ........................................... 79 Tabel 5. 9 Evaluasi Desain Unit Koagulasi .......................................................... 79 Tabel 5. 10 Kriteria Desain Unit Flokulasi .......................................................... 80 Tabel 5. 11 Data Eksisting Unit Flokulasi ........................................................... 80 Tabel 5. 12 Rekapitulasi Perhitungan Unit Flokulasi ........................................... 84 Tabel 5. 13 Evaluasi Desain Unit Flokulasi ......................................................... 84 Tabel 5. 14 Kriteria Desain Unit Sedimentasi ...................................................... 85 Tabel 5. 15 Data Eksisting Unit Sedimentasi ....................................................... 86 Tabel 5. 16 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Unit Sedimentasi............................. 88 Tabel 5. 17 Evaluasi Desain Unit Sedimentasi .................................................... 88 Tabel 5. 18 Data Eksisting Unit Filtrasi ............................................................... 89 Tabel 5. 19 Evaluasi Desain Unit Filtrasi ............................................................. 91 Tabel 5. 20 Kualitas Air Bersih dari Outlet Unit Desinfeksi ............................... 91
xi
ss
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perairan merupakan bagian terluas dari bumi, yang menutupi hingga 70% dari total luas permukaannya. Air menjadi salah satu komponen yang memiliki peran terpenting dalam menjaga kelangsungan makhluk hidup. Kehidupan manusia sendiri tidak pernah lepas kaitannya dengan air, karena hampir seluruh aspek kehidupan sehari-hari manusia melibatkan air seperti minum, mandi, memasak, mencuci, dan kegiatan lainnya. Menurut Departemen Pekerjaan Umum, jumlah rata-rata kebutuhan air bersih untuk masyarakat yang tinggal di wilayah metropolitan mencapai 170 hingga 190 liter/orang.hari, sedangkan masyarakat di kota kecil rata-rata membutuhkan 100 hingga 130 liter/orang.hari. Seiring dengan meningkatnya populasi penduduk, timbulah berbagai masalah yang menyebabkan kuantitas air bersih semakin berkurang. Permasalahan ini dialami oleh seluruh negara, baik negara maju maupun negara berkembang. Luasnya jumlah perairan tidak menjamin terpenuhinya kebutuhan tersebut karena adanya standar kesehatan dan kelayakan air yang harus dipenuhi agar air tersebut dapat dimanfaatkan. Standar tersebut digunakan untuk menjaga agar tidak ada penurunan dari kualitas air bersih yang digunakan masyarakat. Untuk mencapai standar yang ditetapkan tersebut diperlukan suatu sistem pengolahan sumber air yang baik agar air baku dapat dimanfaatkan dengan aman. Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota Palembang merupakan salah satu instansi pengelola sumber daya air di Indonesia. Jangkauan pelayanan untuk kebutuhan air bersihnya mencakup 14 kecamatan dan meliputi lebih dari 83% penduduk Kota Palembang. Untuk memenuhi kebutuhan di wilayah-wilayah tersebut, PDAM Tirta Musi memiliki 6 buah Instalasi Pengolahan Air (IPA) yaitu IPA 3 Ilir, IPA Rambutan, IPA Borang, IPA Poligon, IPA Ogan, dan IPA Karang Anyar. IPA 3 Ilir, IPA Rambutan, IPA Poligon dan IPA Karang Anyar memanfaatkan Sungai Musi sebagai sumber air baku sedangkan IPA Borang dan IPA Ogan masing-masing memanfaatkan air yang berasal dari Sungai Borang dan
1
ss
2
Sungai Ogan sebagai sumber air baku. Jumlah instalasi pengolahan air PDAM Tirta Musi yang tergolong cukup banyak ini tidak menjamin kebutuhan air Kota Palembang akan selalu terpenuhi. Jumlah kebutuhan air bersih bisa meningkat seiring dengan bertambahnya kebutuhan mayarakat dan industri akan air bersih sehingga perlu dilakukannya pembangunan instalasi air baru. Program Studi Rekayasa Infrastruktur Lingkungan merupakan salah satu Program Studi di Institut Teknologi Bandung yang berfokus pada infrastruktur air bersih dan sanitasi dengan target lulusan yang memiliki kemampuan untuk menangani permasalahan di bidang infrastruktur lingkungan mencakup beberapa aspek, yaitu penyediaan air minum, pengelolaan air limbah, persampahan dan drainase. Kriteria yang disebutkan diatas diterjemahkan ke dalam salah satu mata kuliah yang diwajibkan di Program Studi Rekayasa Infrastruktur Lingkungan Institut Teknologi Bandung, yaitu IL4098-Kerja Praktik sebagai mata kuliah tingkat sarjana. Kerja Praktik ini diwajibkan dalam rangka agar mahasiswa memiliki pengalaman kerja secara langsung dan nyata di lapangan. Dalam Kerja Praktik ini mahasiswa dihadapkan kepada dunia kerja yang sesungguhnya dan diharapkan dapat menerapkan pengetahuan teoritis yang dimilikinya sekaligus menguasai social skill yang diperlukan dalam dunia kerja.
1.2 Maksud dan Tujuan 1.2.1 Maksud Maksud dari pelaksanaan kerja praktik ini adalah untuk memenuhi mata kuliah IL- 4098 Kerja Praktik sebagai salah satu syarat kelulusan sarjana pada Program Studi Rekayasa Infrastruktur Lingkungan ITB, memberikan evaluasi sistem pengelolaan instalasi pengolahan air minum di Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota Palembang, serta mendapatkan pengalaman kerja sesuai dengan bidang kerja Rekayasa Infrastruktur Lingkungan ITB. 1.2.1 Tujuan 1.
Mempelajari tentang sistem distribusi air minum secara mendalam.
2.
Mengetahui permasalahan yang terjadi di lapangan baik secara teknis 2
ss
3
dan non-teknis. 3.
Memahami dan memberikan evaluasi terhadap sistem pengelolaan instalasi pengolahan air minum di Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi.
1.3 Ruang Lingkup Ruang lingkup kerja praktik ini ialah mempelajari, memahami, dan memberikan evaluasi sistem pengelolaan instalasi pengolahan air minum di Perusahaan Umum Daerah Air Minum Tirta Musi.
1.4 Metodologi Dalam melaksanaan kerja praktik, terdapat beberapa tahapan yang menggambarkan rangkaian kegiatan yang dilakukan. Tahapan menyeluruh kerja praktikan dapat digambarkan seperti flowchart pada Gambar 1.1
Gambar 1. 1 Tahapan Pelaksanaan Kerja Praktik 3
ss
4
1.5 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik Nama Instansi
: Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota Palembang
Alamat
: Jl. Rambutan Ujung No. 1, 30 Ilir, Kec. Ilir Barat II, Kota Palembang, Sumatera Selatan 30129.
Waktu Pelaksanaan
: 1 Juli – 9 Agustus 2021
Periode
: 40 Hari Kalender
Pelaksanaan
1.6 Sistematika Penulisan Laporan Laporan kerja praktik merupakan pertanggung jawaban peserta kerja praktik yang ditujukan untuk program studi Rekayasa Infrastruktur Lingkungan ITB maupun untuk instansi. Adapun sistematika penulisan laporan kerja praktik nantinya ialah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Membahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup, metodologi, tempat dan waktu pelaksanaan kerja praktik, dan sistematika penulisan laporan kerja praktik. BAB II GAMBARAN UMUM INSTANSI Membahas tentang sejarah, visi dan misi, motto, logo, dan filosofi, struktur organisasi, serta informasi umum lainnya mengenai Perusahaan Air Minum Daerah Tirta Musi. BAB III KONDISI EKSISTING Membahas secara umum kondisi eksisting pada lokasi kerja praktik terkait dengan instalasi pengolahan air berdasarkan hasil observasi selama masa kerja praktik dan data-data pendukung lainnya yang menunjang penyusunan laporan kerja praktik. BAB IV TINJAUAN PUSTAKA Meliputi teori-teori yang mendukung dalam pembahasan laporan kerja praktik. BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4
ss
5
Membahas tentang masalah sesuai dengan ruang lingkup yang ditentukan yaitu evaluasi sistem pengelolaan instalasi pengolahan air minum di Perusahaan Umum Daerah Air Minum Tirta Musi melalui perbandingan kondisi yang ada dengan tinjauan pustaka. BAB VI PENUTUP Membahas tentang kesimpulan dan saran yang diusulkan berdasarkan studi yang telah dilakukan.
5
ss
6
BAB II GAMBARAN UMUM INSTANSI
2.1 Sejarah Singkat PDAM Tirta Musi
Gambar 2. 1 Kantor Pusat PDAM Tirta Musi Kota Palembang (Sumber: intens.news)
PDAM Tirta Musi Kota Palembang merupakan Badan Usaha Milik Daerah (BUMD) yang didirikan pada tahun 1929 oleh pemerintah kolonial Belanda. Instalasi yang kala itu pertama dibangun adalah instalasi penyaringan air bersih yang berlokasi di 3 Ilir Palembang dan selesai dibangun pada tahun 1931. Pembangunan PDAM Tirta Musi Kota Palembang sebagai BUMD tertuang ke di dalam: 1. Peraturan
Daerah
(Perda)
Kotamadya
Tingkat
II
Palembang
No.1/Perda/HUK/IX/1976 tanggal 3 April 1976. 2. Disahkan dengan surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat 1 Sumatera Selatan No.20/KPTS/IX/76 tanggal 11 Juni 1976. 3. Diundangkan dalam Lembaran Daerah Tingkat 1 Sumatera Selatan Nomor 13 Serie D tanggal 22 Juni 1996. Seiring
perkembangannya
PDAM
Tirta
Musi
mengalami
banyak
pembangunan dan perombakan. Perkembangan yang terjadi dari awal berdirinya PDAM Tirta Musi hingga sekarang adalah sebagai berikut.
6
ss
7
Tabel 2. 1 Kronologi Sejarah Perkembangan PDAM Tirta Musi Palembang Tahun
Perkembangan Pembangunan Instalasi Pengolahan Air (IPA) 3 Ilir dengan kapasitas 100 liter/detik dengan
1929 – 1931
nama Palembang Water Leading. Pemasangan pipa induk dari 3 Ilir ke menara air dan pembangunan menara air dengan tinggi 35 meter dan volume 1200 m3. Peningkatan kapasitas IPA 3 Ilir menjadi 266
1950 – 1960
liter/detik dan pemasangan pipa induk dari 3 Ilir ke jalan Jendral Sudirman, Suro, Tangga Buntung, dan Plaju sepanjang 270 km. Perusahaan air minum disahkan menjadi
1976
perusahaan dan dituangkan oleh Perda No.1 Tanggal 3 April 1976. Pemasangan pipa air baku dari Intake Karang
1979
Anyar ke IPA 3 Ilir dan IPA Rambutan serta peningkatan kapasitas produksi IPA 3 Ilir menjadi 730 liter/detik.
1980
1983
Pembangunan IPA Rambutan dengan kapasitas 720 liter/detik. Peningkatan kapasitas produksi 3 Ilir menjadi 830 liter/detik.
1984
Jumlah pelanggan 39,483 SL.
1985
Pembangunan Booster KM IV (1).
1986
1988 1988 – 1994
Pembangunan IPA TABA dengan kapasitas 2,5 liter/detik. Pembangunan IPA Poligon dengan kapasitas 30 liter/detik. Pembangunan IPA Borang dengan kapasitas 90 liter/detik.
7
ss
8
Tahun
Perkembangan
1989
Pembangunan Booster Kenten.
1997 – 2001 1998 – 2002 2000
Pembangunan IPA Ogan dengan kapasitas 600 liter/detik. Pembangunan IPA Karang Anyar dengan kapsitas 600 liter/detik. Jumlah pelanggan 80,771 SL. Peningkatan kapasitas IPA Rambutan dari 720
2005
liter/detik
menjadi
1,020
liter/detik
dan
pembangunan Booster Plaju dan Reservoir Booster Punti Kayu. Peningkatan kapasitas IPA Borang dari 90
2006
liter/detik
menjadi
190
liter/detik
dan
pembangunan Booster Kalidoni. Peningkatan kapasitas 3 Ilir dari 800 liter/detik 2007
menjadi 1100 liter/detik dan pembangunan Booster Kertapati. Jumlah pelanggan 119,208 SL. Perancangan pipa transmisi dan distribusi untuk perluasan cakupan pelayanan di Kecamatan
2008
Alang-Alang
Lebar,
Sukarame,
Kertapati,
Kalidoni, dan Plaju sepanjang 350 km. Jumlah pelanggan 129,636 SL. Pembangunan Cascade tambahan IPA Ogan, 2009
pembangunan reservoir IPA Karang Anyar dengan kapasitas 6,000 m3. Jumlah pelanggan 157,66 SL.
2011
Jumlah pelanggan 178,006 SL. Pemasangan pipa transmisi dan distribusi
2012
sepanjang 350 km. Jumlah pelanggan 200,285 SL.
2017
Jumlah pelanggan 270,000 SL.
8
ss
9
Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang
2.2 Visi dan Misi PDAM Tirta Musi 2.2.1 Visi PDAM Tirta Musi Palembang memiliki visi, yaitu akan menjadi penyedia air minum terbaik di Indonesia melalui pelayanan prima serta menjadi kebanggaan karyawan dan masyarakat. 2.2.2 Misi 1. Menjadikan PDAM Tirta Musi Palembang unggul dan tangguh melalui kerja keras dalam penyediaan air minum dengan mengutamakan mutu dan pelayanan demi kepuasan masyarakat. 2. Menjadi tempat karyawan PDAM Tirta Musi untuk berprestasi dan mengembangkan diri. 3. Menjadi aset dan kebanggaan masyarakat.
2.3 Logo PDAM Tirta Musi
Gambar 2. 2 Logo PDAM Tirta Musi Kota Palembang (Sumber: PDAM Tirta Musi Palembang) Makna dari logo instansi di atas adalah: 1.
Jembatan Ampera, merupakan simbol kota Palembang;
2.
Tiga gelombang air melambangkan tiga pilar karakter perusahaan diantaranya: a. profesional; b. kerja ikhlas, kerja cerdas dan inovatif; dan c. berkomitmen terhadap pelestarian lingkungan;
3.
Gelombang, melambang kedinamisan perusahaan, smart dan happy.
4.
Lingkaran Imajiner, melambangkan kekompakan dan persatuan; dan 9
ss
10
5.
Warna biru, melambangkan kekuatan tekad dan kesuksesan.
2.4 Lokasi PDAM Tirta Musi Kantor pusat Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Musi Kota Palembang berlokasi di Jalan Rambutan Ujung No. 1, Kelurahan 30 Ilir, Kecamatan Ilir Barat II, Kota Palembang, Provinsi Sumatera Selatan.
Gambar 2. 3 Denah Lokasi PDAM Tirta Musi Palembang (A. Intake Karang Anyar, B. Intake 1 Ilir, C. Intake Ogan.) (Sumber: google maps) 2.5 Struktur Organisasi PDAM Tirta Musi Kota Palembang Perkembangan suatu perusahaan sangat ditunjang oleh struktur organisasi yang baik sehingga efisiensi kerja yang tinggi dapat tercapai. Jika efisiensi kerja tinggi maka akan menciptakan produktivitas kerja yang optimal. Kondisi tersebut sangat diharapkan oleh perusahaan sehingga dapat diperoleh peningkatan baik dari segi kuantitas maupun kualitas produk. PDAM Tirta Musi Palembang dipimpin oleh walikota palembang yang memiliki direksi perusahaan yaitu direktur utama, direktur teknik, direktur operasional dan pemasaran, dan direktur umum dan keuangan. Setiap direktur membawahi beberapa manajer yang membawahi bagian-bagian dan seksiseksinya.
1. Direktur Utama
10
ss
11
Direktur utama membawahi direktur teknik, direktur operasional dan pemasaran serta direktur umum dan keuangan. Adapun tugas direktur utama adalah sebagai berikut. a. Merancang kegiatan perusahaan, baik untuk jangka pendek maupun jangka panjang. b. Merumuskan dan menetapkan kebijakan sesuai dengan kebijaksanaan umum yang ditetapkan olah badan pengawas. c. Menyusun anggaran perusahaan, perubahan anggaran dan program pelaksanaan untuk diajukan ke badan pengawas 3 bulan sebelum tahun buku berlaku. d. Mengkoordinasi, mengawasi dan menilai pelaksanaan anggaran perusahaan dan program yang telah ditentukan. e. Menetapkan sistem dan prosedur bidang administrasi keuangan pembukuan, teknik penyusunan laporan dan pengaturan perusahaan. f. Memutuskan keputusan akhir terhadap masalah-masalah yang mendasar. 2. Direktur Teknik Direktur teknik berhubungan dengan masalah produksi dan teknik operasi pengolahan air minum. Adapun tugas dari direktur teknik adalah sebagai berikut : a. Memimpin direktorat teknik b. Merancang kegiatan perencanaan dan operasional perusahaan bidang produksi dan distribusi air bersih serta perbaikan alat-alat perlengkapan pabrik air. c. Mengkoordinasi, mengatur, memberi pengarahan dan mengawasi kegiatan pelaksanaan tugas yang ada dibawahnya sehingga berjalan dengan lancar. d. Mengusahakan peningkatan efisiensi produksi dan distribusi air bersih, perawatan dan perbaikan alat perlengkapan pabrik serta mutu air bersih yang diproduksi. e. Menandatangani atau menyetujui surat-surat keluar. Direktur Teknik membawahi bagian perencanaan serta bagian produksi
11
ss
12
dan pemeliharaan. 2.1. Bagian Perencanaan
Bagian perencanaan terdiri dari seksi merencanakan jaringan pipa. Seksi pekerjaan pipa dan seksi dokumentasi. Setiap pekerjaan yang dilakukan oleh pegawai wajib didokumentasikan dan dilaporkan pada pengadaan. 2.2. Bagian Produksi dan Pemeliharaan
Bagian ini bertugas melakukan produksi air bersih dan pemeliharaan jaringan dan semua instalasi yang beroperasi. Adapun tugas bagian ini yaitu: 1. Seksi Rambutan, menanggulangi di daerah Instalasi Rambutan dan sebagai kantor pusat PDAM Tirta Musi Palembang. 2. Seksi 3 Ilir, khusus menanggulangi di daerah instalasi 3 Ilir dan sekitarnya. 3. Seksi Instalasi Karang Anyar dan Poligon, khusus menanggulangi Instalasi Karang Anyar dan Poligon dan sekitarnya. 4. Seksi Instalasi Ogan dan intake Ogan, khusus
menanggulangi
Instalasi Ogan dan intake Ogan Jakabaring, Plaju, dan sekitarnya. 5. Seksi Instalasi dan Transmisi Borang, khusus menanggulangi Instalasi dan Transmisi Borang dan sekitarnya. 6. Seksi intake Karang Anyar, khusus menanggulangai intake Karang Anyar dan sekitarnya. 7. Seksi pemeliharaan Mekanik dan Listrik, memantau selalu kestabilan listrik di PDAM untuk memastikan hasil produksi yang maksimal. 8. Seksi Kontrol Kualitas, mengontrol kualitas air baku,air bersih dan air yang ada di pelanggan dengan analisa laboratorium.
3. Direktur Operasional dan Pemasaran Direktur
operasional
dan
pemasaran
bertugas
merencanakan,
mengarahkan dan mengawasi seluruh kegiatan operasional pemasaran perusahaan.
Direktur
operasional
membawahi
bagian
pengendalian
kehilangan air dan unit pelayanan. Direktur Operasional dan Pemasaran membawahi bagian pengendalian kehilangan air serta bagian pelayanan.
12
ss
13
3.1. Bagian Pengendalian Kehilangan Air (PKA) Unit atau bagian ini melakukan pengendalian air, menganalisa jaringan pipa dan melakukan berbagai tindakan. Adapun tugas dari bagian ini yaitu: 1. Seksi kebocoran, merupakan langkah untuk mengatasi kebocoran pada jaringan pipa berdasarkan metode pasif dan aktif. 2. Seksi analisa jaringan, menganalisa jaringan dan GIS setiap tempattempat atau daerah selalu kita pantau dengan aktif dan pasif yang akan dilaksanakan di bagian perencanaan. 3. Seksi penertiban, melakukan pemutusan pipa saluran pada pelanggan dikarenakan menunggak lebih dari 3 bulan. 4. Seksi Meteran, Air setiap bulannya para petugas unit pelayanan PAM mengecek meteran air di setiap rumah pelanggan untuk memastikan potensi produksi air kepada konsumen. 3.2. Unit Pelayanan Unit pelayanan PDAM Tirta Musi meliputi, unit pelayanan Rambutan, unit pelayanan 3 Ilir, unit pelayanan KM IV, unit pelayanan Seberang Ulu I, unit pelayanan Sako Kenten, unit pelayanan Kalidoni, unit pelayanan Seberang Ulu II, unit pelayanan Alang-Alang Lebar dan unit pelayanan Karang Anyar.
4. Direktur Umum dan Keuangan Direktur umum dan keuangan membawahi 3 bagian yaitu: bagian keuangan, pengadaan dan perlengkapan, SDM dan tata usaha umum. Adapun tugas direktur umum adalah sebagai berikut : 1. Memimpin direktorat keuangan dan umum. 2. Menandatangani dokumen-dokumen pembelian dan bukti-bukti penerimaan. 3. Mengawasi keadaan pergudangan dan persediaan barang. 4. Merancang peraturan-peraturan dalam bidang kepegawaian. 5. Meneliti dan menyetujui daftar gaji dan uang lembur dengan menandatangani daftar tersebut beserta data lengkapnya. 6. Mengatur dan mengawasi kegiatan-kegiatan keamanan penertiban dan
13
ss
14
pengamanan. 7. Menganalisa dan menilai laporan-laporan kegiatan pengamanan dan penertiban. 8. Memelihara dan meningkatkan disiplin serta gairah kerja seluruh karyawan terutama dalam lingkungan direktoratnya. 9. Melakukan pengawasan terhadap pemakaian dan frekuensi waktu lembur. Direktur Umum dan Keuangan membawahi bagian keuangan, bagian pengadaan dan perlengkapan, serta bagian SDM dan tata usaha umum. 4.1. Bagian keuangan 1. Seksi Pembukuan, setiap bulannya harus dibuat rekapan berapa banyak pengeluaran dan pemasukan untuk dijadikan arsip. 2. Seksi Kas, setiap bulannya wajib bagi pegawai menyumbangkan uang sebesar 10% gaji kepada koperasi PDAM. 3. Seksi Anggaran dan Aset, setiap bulannya anggaran pendapatan harus memenuhi target yang disetujui oleh direktur utama dan bonusnya. 4. Seksi Pengolahan Data dan Rekening, setiap bulannya wajib dilaporkan. 4.2. Bagian Pengadaan Dan Perlengkapan 1. Seksi Gudang, melengkapi dan menyediakan serta menyimpan kebutuhan material yang diperlukan oleh perusahaan seperti pipa, meteran air dan material alat berat yang bersifat umur pemakaiannya lama. 2. Seksi Pembelian, menyediakan dan mengadakan kebutuhan alat-alat yang sifatnya habis pakai seperti alat tulis kantor dan obat air. 4.3. Bagian SDM dan Tata Usaha Umum 1. Seksi Humas dan Rumah Tangga, selalu mempersiapkan dan mengarsipkan surat masuk dan keluar serta mendokumentasikannya serta melakukan kebutuhan rumah tangga perusahaan. 2. Seksi SDM, memperhatikan sumber daya manusia untuk kestabilan perusahaan. 3. Seksi Pengamanan, selalu siap melakukan pengamanan intern perusahaan serta menjaga keamanan lingkungan perusahaan baik ancaman dari pihak dalam maupun dari pihak luar perusahaan.
14
ss
15
Gambar 2. 4 Struktur Organisasi PDAM Tirta Musi Kota Palembang
15
16
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Pengertian Umum 3.1.1 Pengertian Air Air merupakan suatu bentuk zat cair yang tidak berasa, berbau, dan berwarna serta terdiri dari molekul hydrogen dan oksigen dengan rumus kimia H2O. Air adalah senyawa kimia yang paling berlimpah di alam namun juga merupakan salah satu sumber kehidupan yang paling dibutuhkan oleh setiap makhluk hidup. Menurut PP Nomor 82 Tahun 2001, air merupakan salah satu sumber daya alam yang memilki fungsi penting bagi kehidupan dan perikehidupan manusia serta untuk memajukan kesejahteraan umum (dapat digunakan di berbagai bidang kehidupan manusia), sehingga merupakan modal dasar dan faktor utama pembangunan.
3.1.2 Pengertian Air Baku dan Sumber Air Baku Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No, 16 Tahun 2005, air baku untuk air minum rumah tangga, yang selanjutnya disebut air baku adalah air yang dapat berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum. Air baku dapat digolongkan menjadi empat kelompok berdasarkan sumbernya, yaitu: 1. Air atmosfer Air atmosfer didapatkan dari proses evaporasi air permukaan dan evapotranspirasi dari tumbuhan dengan bantuan sinar matahari yang terkondensasi menjadi air hujan yang jatuh ke bumi, salju, ataupun dalam bentuk embun. Air atmosfer memiliki kandungan garam dan zat mineral yang cukup rendah sehingga terasa kurang segar. Air atmosfer juga bersifat agresif terhadap pipa-pipa distribusi maupun bak-bak reservoir karena mempercepat terjadinya korosi. 2. Air laut
16
17
Air laut memiliki kadar garam NaCl dalam jumlah yang cukup besar yaitu kurang lebih 3% sehingga memiliki sifat asin. Keadaan ini membuat air laut tidak layak untuk diminum tanpa melalui proses pengolahan terlebih dahulu. Proses pengolahan air laut untuk dijadikan air minum cukup sulit dan membutuhkan biaya yang cukup besar sehingga air laut jarang digunakan sebagai air baku untuk air minum. 3. Air permukaan Air permukaan merupakan jenis air hujan yang sudah jatuh ke bumi dan mengalir di permukaan bumi. Karena mengalir di permukaan bumi, air permukaan tentunya banyak terekspos dengan berbagai kontaminan sesuai dengan daerah pengalirannya masing-masing. Beberapa jenis air permukaan di antaranya: a. Air sungai Air sungai merupakan jenis air yang banyak mengalami pengotoran seperti
limbah
domestik
maupun
limbah industri,
sehingga
pengolahannya harus dilakukan secara sempurna sebelum layak dijadikan untuk air minum. Air sungai dapat berasal dari air hujan atau mata air. b. Air danau Danau merupakan perairan tenang yang terdapat pada cekungan di permukaan bumi. Sumber air danau dapat berasal dari air sungai, air hujan, maupun mata air yang mengalir ke danau. Air yang tidak mengalir ini membentuk sebuah bendungan dengan ukuran yang cukup besar dan airnya cenderung bersih tanpa kotoran dan terlihat jernih. Namun tingkat kejernihan air danau tergantung pada kondisi danau masing-masing. 4. Air tanah Berdasarkan isi Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air, air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi kemudian meresap ke dalam tanah. Air yang meresap ke dalam tanah ini mengalami proses filtrasi secara alamiah,
17
18
sehingga kualitas air tanah lebih baik dibandingkan air permukaan. Jenis-jenis air tanah diantaranya: a. Air tanah dangkal Air tanah dangkal terbentuk karena air dari permukaan tanah meresap ke dalam tanah. Sejumlah lumpur dan bakteri akan tertahan namun air tanah dangkal akan banyak mengandung zat-zat kimia karena setiap lapisan tanah yang dilewatinya memiliki unsur-unsur kimia tertentu. b. Air tanah dalam Air tanah dalam dapat ditemukan setelah tanah dibor hingga kedalaman antara 100-300 meter di bawah permukaan. Air tersebut terdapat pada lapisan rapat air yang pertama. Tekanan air tanah yang besar dapat menyebabkan air tanah dalam menyembur keluar dengan sendirinya. Selain itu, air tanah dalam harus diambil dengan memanfaatkan pompa. c. Mata air berasal dari air tanah dalam yang mengalir dan merembes keluar dengan sendirinya menuju ke permukaan tanah secara alami. Air tersebut mengalir di permukaan tanah dan masuk melalui alur sungai sehingga sering kali mata air menjadi sumber aliran air pada sungai.
3.1.3 Pengertian Air Minum Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, air minum adalah air yang melalui peroses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi sarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Dalam peraturan tersebut, terdapat parameter fisika, kimia, dan biologi yang harus dipenuhi agar air layak disebut sebagai air minum.
3.1.4 Pemilihan Sumber Air Air bersih merupakan kebutuhan yang senantiasa diperlukan dalam keadaan apapun. Maka dari itu, pengolahan air baku menjadi air minum adalah proses yang harus terjadi secara terus menerus sesuai dengan prinsip penyediaan air minum yaitu kontinuitas. Hal ini menyebabkan ketersediaan air baku menjadi hal yang
18
19
penting untuk dijamin keberlajutannya agar air air minum yang dihasilkan dapat memenuhi prinsip kontinuitas tersebut. Selain prinsip kontinuitas, terdapat pula beberapa parameter lainnya yang harus dipenuhi untuk memastikan sumber air layak dijadikan sumber air baku untuk pengolahan air minum. Parameter-parameter tersebut tercantum dalam dokumen Pelaksanaan Survei Air Baku oleh Badan Pengembangan Sumber Daya Manusia (BPSDM) sebagai berikut. a. Kuantitas Sumber air baku ditentukan berdasarkan kapasitas sumber air untuk memenuhi kebutuhan air minum. Maka dari itu dipilihlah sumber air baku yang memiliki kapasitas melebihi kebutuhan air yang dihitung di tiap tahap perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM). b. Kualitas Pemilihan alternatif sumber air baku harus mengutamakan sumber air dengan kualitas sebaik mungkin sehingga pengolahan air minum yang diperlukan untuk memperbaiki kualitas air tersebut semakin sedikit. c. Jarak Jarak antara sumber air baku yang digunakan dengan fasilitas pelayanan serta daerah yang dilayani sebaiknya tidak terlalu jauh untuk meminimalisir kemungkinan kehilangan air atau kontaminasi air selama proses transmisi. d. Elevasi Lokasi sumber air diutamakan yang memiliki elevasi yang lebih tinggi daripada daerah yang dilayani atau fasilitas pengolahannya. Tujuannya adalah agar air dapat mengalir alami secara gravitasi tanpa diperlukannya pemasangan pompa. Jika lokasi sumber air terlalu tinggi, tekanan dapat dikurangi dengan menambahkan bak pelepas tekan pada jaringan perpipaan transmisi. e. Trase/Lintasan Sumber air yang dipilih hendaknya mengutamakan lintasan yang rata tanpa adanya jalur yang naik-turun agar aliran air tidak terhambat.
19
20
3.2 Kriteria Kualitas Air Dalam merencanakan sistem penyediaan air minum, terdapat prinsip kriteria air yang harus dipenuhi. Prinsip-prinsip tersebut adalah prinsip 3K yang terdiri dari Kualitas, Kuantitas, dan Kontinuitas. Prinsip lainnya yaitu Keterjangkauan. Kualitas berhubungan dengan baku mutu sumber air baku dan air hasil pengolahan yang siap didistribusikan ke daerah pelayanan. Kuantitas menyangkut jumlah ketersediaan air baku agar dapat mencukupi kebutuhan setelah diolah, sehingga hal ini berhubungan dengan debit air. Kontinuitas berhubungan dengan keberlanjutan persediaan air untuk dapat memenuhi kebutuhan secara terus menerus, contohnya kebutuhan air saat kondisi keringnya sungai di musim kemarau. Keterjangkauan menyangkut penyebaran daerah pelayanan dan jumlah konsumen yang dapat terlayani.
3.2.1 Kriteria Kualitas Air Baku Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Mutu air dilakukan klasifikasi untuk menetapkan kriteria mutu air dari tiap kelas yang akan menjadi dasar untuk penetapan baku mutu air. Kelas untuk mengklasifikasi mutu air ini menyajikan syarat mutu air yang layak dimanfaatkan di bidang-bidang tertentu seperti bidang industri, pertanian, perikanan, pembangkit listrik, dll. Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas, yaitu: 1. Kelas satu, merupakan air yang digunakan sebagai air baku untuk air minum atau tujuan lain yang memerlukan kriteria mutu air yang serupa. 2. Kelas dua, adalah air yang diperuntukkan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, dan sebagainya. 3. Kelas tiga, air dimanfaatkan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, dan bidang yang mempersyaratkan kualitas air yang setara dengan kegunaan tersebut. 4. Kelas empat, diperuntukkan untuk mengairi, pertanaman, atau tujuan lain dengan kriteria air yang sama dengan kegunaan tersebut.
20
21
Pada tabel di bawah ini menunjukkan kriteria klasifikasi mutu air baku menurut PP No. 82 tahun 2001. Tabel 3. 1 Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas Kelas Parameter
Satuan
Keterangan cc
1
2
3
4
Fisika Temperatur
oC
Residu terlarut
mg/L
Residu tersuspensi
mg/L
Deviasi 3
100 0
50
Deviasi 3
Deviasi 3
Devia si 5
1000
1000
200 0
50
400
Deviasi dari keadaan alamiah
400
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, residu tersuspensi ≤ 5000 mg/L
6-9
Apabila secara alamiah di luar rentang tersebut, maka ditentukan berdasarkan kondisi alamiah
Kimia Anorganik
pH
-
6-9
6-9
6-9
BOD
mg/L
2
3
6
12
COD
mg/L
10
25
50
DO Total Fosfor sebagai P NO3 sebagai N
mg/L
6
4
3
10 0 0
mg/L
0.2
0.2
1
5
mg/L
10
10
20
20
NH3-N
mg/L
0.5
-
-
-
Arsen
mg/L
1
1
1
Kobalt
mg/L
0.0 5 0.2
0.2
0.2
0.2
Barium
mg/L
1
-
-
-
Boron
mg/L
1
1
1
1
Selenium
mg/L
0.05
0.05
Kadmium
mg/L
0.01
0.01
Khrom (VI)
mg/L
0.0 1 0.0 1 0.0 5
0.05
0.05
0.0 5 0.0 1 0.0 1
21
Angka batas minimum
Bagi perikanan, kandungan amonia bebas untuk ikan yang peka ≤ 0.02 mg/L sebagai NH3
22
Kelas Parameter
Satuan
Keterangan cc
1
Tembaga
Besi
mg/L
mg/L
0.0 2
0.3
2
0.02
-
3
0.02
-
4
0.2
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Cu ≤ 1 mg/L
-
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Fe ≤ 5 mg/L Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Pb ≤ 0.1 mg/L
Timbal
mg/L
0.0 3
0.03
0.03
1
Mangan
mg/L
1
-
-
-
Air Raksa
mg/L
0.0 01
0.00 2
0.00 2
0.0 05
Seng
mg/L
0.0 5
0.05
0.05
2
Khlorida
mg/L
1
-
-
-
Sianida
mg/L
0.02
0.02
-
Flourida
mg/L
0.0 2 0.5
1.5
1.5
-
Nitrit sebagai N
mg/L
0.0 6
0.06
0.06
-
Sulfat
mg/L
400
-
-
-
Khlorin bebas
mg/L
0.03
0.03
-
Belerang sbg. H2S Mikrobiologi
mg/L
0.0 3 0.0 02
0.00 2
0.00 2
-
Faecal coliform
Total coliform
jml/10 0
jml/10 0
100
100 0
200 0
20 00
100 0
500 0
100 00
10 00 0
Radioaktivitas Gross-A
bg/L
0.1
0.1
0.1
0.1
Gross-B
bg/L
1
1
1
1
22
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, Zn ≤ 5 mg/L
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, NO2-N ≤ 1 mg/L
Bagi ABAM tidak dipersyaratkan
Bagi pengolahan air minum secara konvensional, faecal coliform ≤ 2000 jml/100 ml dan total coliform ≤ 10000 jml/100 ml
23
Kelas Parameter
Satuan
Keterangan cc
1
2
3
4
Kimia Organik Minyak dan lemak detergen sebagai MBAS Senyawa fenol sebagai fenol BHC
µg/L
100 0
100 0
100 0
-
µg/L
200
200
200
-
µg/L
1
1
1
-
µg/L
210
210
210
-
Aldrin/Dieldri n Chlordane
µg/L
17
-
-
-
µg/L
3
-
-
-
DDT Heptachlo r dan Heptachlo r epoxide Lindane
µg/L
2
2
2
2
µg/L
18
-
-
-
µg/L
56
-
-
-
Methoxyctor
µg/L
35
-
-
-
Endrin
µg/L
1
4
4
-
Toxaphan µg/L 5 Keterangan: mg = milligram; µg = microgram; ml = militer; L = liter; Bq = Bequerel; MBAS = Methylene Blue Active Substance; ABAM = Air Baku untuk Air Minum (Sumber: PP No. 82 Tahun 2001)
3.2.2 Kriteria Kualitas Air Bersih Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No.416 Tahun 1990 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas air, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dengan kualitas baku mutu yang sesuai dengan syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Tabel berikut ini menyajikan kriteria kualitas air bersih sesuai peraturan tersebut.
Tabel 3. 2 Kriteria Kualitas Air Bersih No.
Parameter
Satuan
Kadar Maksimum yang diperbolehkan
Keterangan
-
-
Tidak berbau
mg/L
1000
-
A. FISIKA 1
Bau
2
Jumlah zat padat terlarut (TDS)
23
24
No.
Parameter
Satuan
Kadar Maksimum yang diperbolehkan
Skala NTU
5
Keterangan
3
Kekeruhan
4
Rasa
-
-
5
Suhu
0˚C
Suhu udara ± 3˚C
Tidak berasa -
6
Warna
Skala TCU
15
-
B. KIMIA a. Kimia Anorganik 1
Air raksa
mg/L
0.001
2
Arsan
mg/L
0.05
3
Besi
mg/L
1
4
Flourida
mg/L
1.5
5
Kadmium
mg/L
0.005
6
Kesadahan (CaCO3)
mg/L
500
7
Klorida
mg/L
600
8
Kronium, valensi 6
mg/L
0.05
9
Mangan
mg/L
0.5
10
Nitrat, sebagai N
mg/L
10
11
Nitrit, sebagai N
mg/L
1
12
pH
mg/L
0.05
13
Salenium
mg/L
0.01
14
Seng
mg/L
15
15
Sianida
mg/L
0.1
16
Sulfat
mg/L
400
17
Timbal
mg/L
0.05
b. Kimia Organik 1
Aldrin dan dieldrin
mg/L
0.0007
2
Benzene
mg/L
0.01
3
mg/L
0.00001
mg/L
0.007
5
Benzo (a) pyrene Chloroform (total isomer) Chloroform
mg/L
0.03
6
2,4 D
mg/L
0.1
7
DDT
mg/L
0.03
8
Detergen
mg/L
0.5
9
1,2-Dichloroethene
mg/L
0.01
10
mg/L
0.0003
mg/L
0.003
12
1,1-Dichloroethene Heptachlor dan heptaclorepoxide Hexachlorobenzene
mg/L
0.00001
13
Gamma-HCH (Lindane)
mg/L
0.004
14
Methoxychlor
mg/L
0.1
15
Pentachloropenol
mg/L
0.01
4
11
24
25
No.
Parameter
Satuan
Kadar Maksimum yang diperbolehkan
16
Pestisida total
mg/L
0.1
17
2,4,6-trichlorophenol
mg/L
0.01
18
Zat Organik (KMnO4)
mg/L
10
Keterangan
c. Mikrobiologi 1
Total Kolifrm (MPN)
Jumlah per 100 ml Jumlah per 100 ml
0
Koliform tinja belum 0 diperiksa d. Radio Aktivitas Aktivitas Alpha (Gross 1 Bg/L 0.1 Alpha activity) Aktivitas Beta (Gross 2 Bg/L 1 Beta activity) Keterangan: mg = milligram; ml = militer; L = liter; Bq = Bequerel; 2
Bukan air pipaan Bukan air pipaan
NTU = Nepnelometik Turbidity Units; TCU = True Color Units (Sumber: Permenkes No. 416 Tahun 1990)
3.2.3 Kriteria Kualitas Air Minum Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, air minum yang aman bagi kesehatan adalah air minum yang telah memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi, dan radioaktif. Parameter-parameter tersebut merupakan persyaratan wajib kualitas air minum yang harus diikuti oleh seluruh penyelenggara air minum.pada tabel berikut menunjukkan persyaratan wajib kualitas air minum dan parameter-parameternya.
Tabel 3. 3 Kriteria Kualitas Air Minum No 1
Jenis Parameter
Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
Parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan a. Parameter Mikrobiologi 1) E. Coli
Jml/100 mL sampel
0
2) Total Bakteri Koliform
Jml/100 mL sampel
0
1) Arsen
mg/L
0.01
2) Flourid
mg/L
1.5
3) Total Kromium
mg/L
0.05
4) Kadmium
mg/L
0.003
5) Nitrit (Sebagai NO2-)
mg/L
3
b. Kimia an-organik
25
26
Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
6) Nitrat (Sebagai NO3-)
mg/L
50
7) Sianida
mg/L
0.07
8) Selenium
mg/L
0.01
No
2
Jenis Parameter
Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan a. Parameter Fisik 1) Bau
Tidak berbau
2) Warna
TCU
15
3) Total zat padat terlarut (TDS)
mg/L
500
4) Kekeruhan
NTU
5
5) Rasa
Tidak berasa oC
Suhu udara +- 3
1) Aluminium
mg/L
0.2
2) Besi
mg/L
0.3
3) Kesadahan
mg/L
500
4) Khlorida
mg/L
250
5) Mangan
mg/L
0.4
6) pH
mg/L
6.5-8.5
7) Seng
mg/L
3
8) Sulfat
mg/L
250
9) Tembaga
mg/L
6) Suhu b. Parameter Kimiawi
2
mg/L 10) Amonia Keterangan: mg = milligram; ml = militer; L = liter; Bq = Bequerel;
1.5
NTU = Nepnelometik Turbidity Units; TCU = True Color Units (Sumber: Permenkes No. 492 Tahun 2010)
Selain parameter-parameter wajib di atas, terdapat pula parameter tambahan yang tercantum di dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492 Tahun 2010 yang penerapannya dapat disesuaikan dengan kondisi lingkungan di daerah masingmasing instalasi pengolahan air. Berikut ini merupakan tabel yang menunjukkan paramter tambahan yang terdapat didalam peraturan tersebut.
Tabel 3. 4 Parameter Tambahan Kriteria Kualitas Air Minum Jenis Parameter
No 1
Satuan
Kimiawi
26
Kadar maksimum yang diperbolehkan
27
Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
Air Raksa
mg/L
0.001
Antimon
mg/L
0.02
Barium
mg/L
0.7
Boron
mg/L
0.5
Molybdenum
mg/L
0.07
Nikel
mg/L
0.07
Sodium
mg/L
200
Timbal
mg/L
0.01
Uranium
mg/L
0.015
Zat Organik (KMnO4)
mg/L
10
Deterjen
mg/L
0.05
Carbon tetrachloride
mg/L
0.004
Dichloromethane
mg/L
0.02
1,2-Dichloroethane
mg/L
0.05
1,2-Dichloroethene
mg/L
0.05
Trichloroethene
mg/L
0.02
Tetrachloroethene
mg/L
0.04
Benzene
mg/L
0.01
Toluene
mg/L
0.7
Xylenes
mg/L
0.5
Ethylbenzene
mg/L
0.3
Styrene
mg/L
0.02
1,2-Dichlorobenzene (1,2-DCB)
mg/L
1
1,4-Dichlorobenzene (1,4-DCB)
mg/L
0.3
Di(2-ethylhexyl)phthalate
mg/L
0.008
Acrylamide
mg/L
0.0005
Epichlorohydrin
mg/L
0.0004
Hexachlorobutadiene
mg/L
0.0006
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)
mg/L
0.6
Nitrilotriacetic acid (NTA)
mg/L
0.2
Alachor
mg/L
0.02
Aldicarb
mg/L
0.01
Aldrin dan dieldrin
mg/L
0.00003
Jenis Parameter
No a.
b.
Bahan Anorganik
Bahan Organik
Chlorinated alkanes
Chlorinated ethenes
Aromatic hydrocarbons
Chlorinated benzenes
Lain-lain
c.
Pestisida
27
28
Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
Altrazine
mg/L
0.002
Carbofuran
mg/L
0.007
Chlordane
mg/L
0.0002
Chlorotoluron
mg/L
0.03
DDT
mg/L
0.001
1,2-Dibromo-3-chloropropane (DBCP)
mg/L
0.001
2,4-Dichloropenoxyacetic acid (2,4-D)
mg/L
0.03
1,2-Dichloropropane
mg/L
0.04
Isoproturon
mg/L
0.009
Lindane
mg/L
0.002
MCPA
mg/L
0.002
Methoxychlor
mg/L
0.02
Metolachlor
mg/L
0.01
Molinate
mg/L
0.006
Pendimethalin
mg/L
0.02
Pentachlorophenol (PCP)
mg/L
0.009
Permethrin
mg/L
0.3
Simazine
mg/L
0.002
Trifluralin
mg/L
0.02
Chlorophenoxy hebricides selain 2m4-D dan MCPA 2,4-DB
mg/L
0.09
Dichloroprop
mg/L
0.1
Fenoprop
mg/L
0.009
Mecoprop
mg/L
0.001
2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid
mg/L
0.009
mg/L
5
Bromate
mg/L
0.01
Chlorate
mg/L
0.7
Chlorite
mg/L
0.7
2,4,6-Trichlorophenol (2,4,6-TCP)
mg/L
0.2
Bromoform
mg/L
0.1
Dibromochloromethane (DBCM)
mg/L
0.1
Bromodichloromethane (BDCM)
mg/L
0.06
Chloroform
mg/L
0.3
mg/L
0.05
Jenis Parameter
No
d.
Desinfektan dan Hasil Sampingannya Desinfektan Chlorine Hasil sampingan
Chlorophenols
Chlorinated acetic acids Dichloroacetic acid
28
29
No
Satuan
Kadar maksimum yang diperbolehkan
mg/L
0.02
Dichloroacetonitrile
mg/L
0.02
Dibromoacetonitrile
mg/L
0.07
Cyanogen chloride (sebagai CN)
mg/L
0.07
Bq/L
0.1
Jenis Parameter Trichloroacetic acid Chloral hydrate Halogenated acetonitrilies
2
Radioaktifitas Gross alpha activity
Gross beta activity Bq/L Keterangan: mg = milligram; ml = militer; L = liter; Bq = Bequerel;
1
NTU = Nepnelometik Turbidity Units; TCU = True Color Units (Sumber: Permenkes No. 492 Tahun 2010)
3.3 Unit Pengolahan Air Minum Pada dasarnya, unit pengolahan air minum merupakan suatu sistem yang terdiri dari proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan disinfeksi yang juga disertai dengan prosedur untuk mengontrol proses pengolahannya untuk meningkatkan kualitas air agar dapat memenuhi persyaratan kualitas air minum yang tercantum di dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Instalasi pengolahan air minum yang dirancang harus bisa menghasilkan air yang layak konsumsi bagi masyarakat, serta desainnya sederhana namun efektif, tahan lama, dan tidak memakan biaya yang terlalu besar. Secara umum, pengolahan air minum memiliki beberapa tujuan utama dari segi teknis. Tujuan-tujuan tersebut di antaranya: 1. Menurunkan kadar kekeruhan dalam air. 2. Mematikan mikroorganisme berbahaya dalam air. 3. Menurunkan tingkat bau, rasa, dan warna. 4. Menurunkan kesadahan. 5. Menurunkan kandungan zat atau unsur-unsur terlarut. 6. Mengatur tingkat keasaman (pH) air. Pada gambar di bawah ini disajikan skema pengolahan air yang umum digunakan dengan unit-unit pengolahannya secara umum seperti unit koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, desinfeksi, dan reservoir.
29
30
INTAKE
SISTEM TRANSMISI
BAK PELEPAS TEKAN
DESINFEKTAN
KOAGULASI
KOAGULAN
FLOKULASI
PENGOLAHAN LUMPUR
SEDIMENTASI
FILTRASI
DESINFEKTAN
DESINFEKSI
RESERVOIR
DISTRIBUSI
Gambar 3. 1 Skema Unit Pengolahan Air Minum
3.3.1 Bangunan Intake Berdasarkan SNI 19-6774-2002, intake merupakan bangunan yang memiliki fungsi untuk menangkap atau menyadap air baku dari sumber air atau badan air seperti danau, sungai, dan situ yang kemudian air tersebut dikumpulkan ke sebuah bak pengumpul dengan debit yang diperlukan untuk pengolahan. Unit intake memiliki fungsi yaitu: a. Mengumpulkan air dari sumber untuk menjaga kuatintas debit air yang masuk ke instalasi pengolahan air. b. Menyaring benda-benda kasar yang terbawa oleh air menggunakan bar screen sebagai salah satu bentuk pengolahan secara fisik. c. Sebagai bangunan penyadap air baku dengan debit yang diperlukan oleh instalasi pengolahan air agar kontinuitas debit air yang diolah terjaga. Pada umumnya, konstruksi bangunan intake terbuat dari beton bertulang (reinforced concrete) agar memiliki ketahanan yang baik terhadap arus sungai yang deras. Bangunan intake yang dibangun di daerah sungai berlokasi di bagian sungai
30
31
yang memiliki variasi debit yang konstan atau yang memiliki tingkat fluktuasi yang relatif rendah supaya pembangunan intake dapat disesuaikan dengan jumlah debit yang diperlukan. Menurut Al-Layla, dkk. (1978) terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan intake, di antaranya sebagai berikut. 1. Intake terletak di daerah yang memiliki fluktuasi debit yang rendah agar debit yang diperlukan cenderung konstan dan tidak ada aliran deras yang bisa membahayakan intake. 2. Intake berada di hulu sungai untuk mencegah dari sumber kontaminasi. 3. Tanah di intake harus stabil dan berada pada tanah yang tidak mudah terkena erosi. 4. Dilengkapi dengan saringan kasar untuk menyaring benda-benda yang terbawa aliran air. 5. Bangunan intake merupakan bangunan kedap air. 6. Pengurangan aspek-aspek negatif. 7. Akses yang terjangkau untuk keperluan perawatan dan perbaikan. 8. Dapat dilakukan pengembangan fasilitas di masa yang akan datang 9. Efek terhadap lingkungan sekitar. 10. Kondisi geologis yang mendukung. Adapun kriteria desain perancangan bangunan intake disajikan pada tabel di bawah ini. Tabel 3. 5 Kriteria Desain Bangunan Intake Parameter Kriteria Desain Kecepatan intake < 0.0035 Kecepatan air 0.6 – 1.5 pada pipa Waktu > 20
Satuan m/detik
Sumber Qasim, 2000
m/detik
Al-Layla, dkk. 1978
menit
Terdapat beberapa jenis intake yang dapat digunakan, berikut ini merupakan jenis-jenis intake yang umum digunakan di instalasi pengolahan air. 1. Direct Intake Intake jenis ini mungkin dibangun jika sumber air memiliki kedalaman yang cukup besar seperti danau dan sungai. Jika sumber air berupaka
31
32
tanggul maka tanggul tersebut harus memiliki ketahanan terhadap erosi dan sedimentasi. 2. Canal Intake Ketika air diambil dari kanal, ruangan yang terbuat dari batu dengan lubang dibangun di pinggiran kanal. Lubang tersebut dilengkapi dengan saringan kasar. Dari ruangan batu, air diambil menggunakan pipa yang memiliki bell mouth, yang dilapisi dengan tutup hemispherical yang berlubang-lubang. Luas daerah lubang yang terdapat pada penutup adalah satupertiga dari area hemisphere. Karena pembangunan intake di kanal, lebar kanal menjadi berkurang dan mengakibatkan meningkatnya kecepatan aliran. Hal ini dapat menyebabkan penggerusan tanah, oleh karena itu di bagian hulu dan hilir intake harus dilapisi. 3. Intake Bendungan Fungsi dari intake bendungan yaitu untuk menaikkan muka air sungai sehingga tinggi muka air yang direncanakan saat membangun intake memungkinkan konstannya debit pengambilan air. Intake bendungan dapat digunakan untuk penyadapan air dalam jumlah besar namun tetap dapat menghadapi fluktuasi air yang tidak menentu. Selain bendungan, intake ini juga dilengkapi dengan beberapa bagian dengan fungsi khusus masing-masing. Bagian-bagian tersebut antara lain: a. Kolam olak Kolam olak memiliki fungsi untuk meredam energi. Peredam energi bekerja dengan cara memperkecil kecepatan aliran untuk mencegah terjadinya erosi yang bisa saja terjadi pada saluran pelimpah. b. Pintu air Pintu air berperan sebagai penjaga aliran agar tetap stabil meskipun fluktuasi pada sumber air terjadi terutama saat pengaliran berlebih. Selain itu pintu air juga berguna untuk membuka atau menutup saluran ketika akan dilakukan pembersihan saluran. c. Bar screen Bar screen berperan sebagai salah satu sistem pengolahan awal (preliminary treatment) sebelum air baku dialirkan menuju instalasi
32
33
pengolahan air yang utama melalui saluran transmisi. Pada bar screen ini terjadi pengolahan fisik berupa penyaringan atau pemisahan air dari material-material kasar atau berukuran besar ang dapat berpotensi merusak alat-alat pengolahan air jika dibiarkan memasuki instalasi pengolahan air. Bar screen memerlukan pembersihan secara berkala karena benda-benda yang disaring oleh
bar screen dapat
menyebabkan penginkatan kehilangan tekan jika dibiarkan. Berikut ini merupakan kriteria desain dari bar screen.
Tabel 3. 6 Kriteria Desain Bar Screen Parameter Kecepatan melalui bar Lebar bar (w) Kedalaman bar (w) Jaak antar batang bar Slope vertikal Headloss
Satuan m/detik m mm mm Derajat (o) mm
Kriteria Desain 0.3 – 0.6 4.0 – 8.0 25 – 50 25 – 75 45 – 60 150 - 800
(sumber: Qasim, 1985)
d. Bak pengumpul Bak pengumpul berfungsi untuk menampung air baku sebelum disalurkan ke unit pengolahan melalui pipa transmisi. Persamaan yang digunakan dalam perhitungan intake adalah persamaan yang giunakan untuk menghitung kecepatan aliran pada tiap-tiap bagian intake, yaitu: ➢ Kecepatan aliran pada saringan kasar 𝑣=
𝑄 𝐴
Keterangan: 𝑣 : kecepatan aliran (m/s) Q
: debit aliran (m3/s)
A
: luas bukaan intake (m2)
➢ Kecepatan aliran pada saringan halus
33
34
𝑣=
𝑄 𝐴 𝑥 𝑒𝑓𝑓
Keterangan: 𝑣
: kecepatan aliran (m/s)
Q
: debit aliran (m3/s)
A
: luas bukaan intake (m2)
eff
: efisiensi (0,5 – 0,6)
➢ Kecepatan aliran pada pintu intake 𝑣=
𝑄 𝐴
Keterangan: 𝑣 : kecepatan aliran (m/s) Q
: debit aliran (m3/s)
A
: luas bukaan intake (m2)
Berdasarkan rumus-rumus di atas, tabel ini merupakan kriteria desain dari bangunan intake yang juga berdasarkan pada kriteria yang telah ditetapkan pada SNI 19-6774-2002. Tabel 3. 7 Kriteria Desain Intake Parameter Kriteria Desain Kecepatan aliran pada < 0.08 saringan kasar Kecepatan aliran pada < 0.08 pintu intake Kecepatan aliran pada < 0.02 saringan halus Lebar bukaan saringan 5-8 kasar
Satuan
Sumber
m/detik
SNI 19-6774-2002
m/detik
SNI 19-6774-2002
m/detik
SNI 19-6774-2002
cm
SNI 19-6774-2002
3.3.2 Unit Prasedimentasi Air baku yang berasal dari badan air yang kaan diolah terkadang memiliki kandungan material kasar atau partikel diskrit dalam jumlah besar. Hal ini dapat terjadi ketika sepanjang aliran sungai tergerus oleh arus air secara alami sehingga terbawa oleh air tersebut hingga memasuki unit intake. Hal ini umum terjadi ketika musim hujan di mana debit air serta ketinggian muka air nilainya lebih tinggi dari biasanya. Material kasar ini dapat menyebabkan gangguan pada kemampuan kerja 34
35
mekanis pada unit-unit pengolahan, seperti menyebabkan pompa tersumbat oleh pasir dan lumpur. Untuk menghindar dari adanya kemungkinan kerusakan tersebut maka diperlukan bangunan bak prasedimentasi yang memiliki tujuan untuk mencegah gravel, pasir, lumpur, atau material kasar lainnya agar tidak masuk ke dalam instalasi pengolahan air. Bak prasedimentasi memiliki sistem pengendapan alami yang berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel diskrit atau partikel kasar seperti lumpur yang tersuspensi di air baku untuk mengurangi beban pengolahan di unit-unit selanjutnya. Adapun kriteria desain untuk unit prasedimentasi dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 3. 8 Kriteria Desain Unit Prasedimentasi Parameter Panjang : Lebar Waktu detensi Kedalaman Jumlah Bak Kemiringan dasar bak Nre Nfr Vh < Vsc Freeboard
Kriteria Desain 1:4 – 1:6 1–3 3–4 ≥2 1–2 < 2000 > 10-3
Satuan Jam m Bak %
≥ 30
Cm
Sumber
Metcalf & Eddy, 1991
3.3.3 Unit Koagulasi Menurut SNI 19-6774-2002, koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan koloid dan partikel tersuspensi, termasuk bakteri dan virus, oleh kuatu koagulan. Unit koagulasi atau yang bisa disebut dengan pengadukan cepat (rapid mix) memiliki fungsi untuk mencampurkan bahan kimia hingga rata dalam bak dan memberikan hubungan yang cukup antara koagulasi dan partikel suspended solids. Effluen dari proses koagulasi diharapkan dapat membentuk mikroflok. Menurut Kimsan (2007), proses pengadukan cepat dapat diklasifikasikan berdasarkan tipe alat yang digunakan, yaitu: a. Pengadukan mekanis
35
36
Pengadukan secara mekanis adalah metode yang paling umum digunakan karena metodenya efektif, dapat diandalkan, serta fleksibel pengoperasionnya. Pada pengadukan cepat secara mekanis biasanya menggunakan turbin impaller atau propeller untuk menghasilkan turbulensi (Reynolds, 1982).tipe-tipe pengadukan berdasarkan alatnya tersebut di antaranya turbin impeller, paddle impeller, dan propellers. b. Pengadukan pneumatik Pengadukan
pneumatik
memanfaatkan
pergerakan
naiknya
gelembung udara yang menghasilkan fluid regime dengan menginjeksi udara. Pengadukan tipe ini menggunakan tangki dan peralatan untuk proses aerasi. Rentang waktu detensi yang diperlukan dan gradien kecepatan yang digunakan sama dengan cara pengadukan mekanis.variasi debit tidak akan mempengaruhi pengadukan tipe ini, selain itu headloss yang dihasilkan pun relatif kecil. c. Pengadukan hidrolis Pengadukan hidrolis memanfaatkan tenaga kinetik air sehingga prosesnya dapat terjadi secara alami tanpa bantuan alat. Dari segi biaya perawatan dan biaya operasional, pengadukan hidrolis lebih mudah namun membutuhkan lahan yang lebih luas daripada proses pengadukan tipe lainnya. Dalam perancangannya, unit koagulasi juga memiliki kriteria desain yang harus dipenuhi. Berikut ini merupakan beberapa persamaan yang digunakan dalam mengevaluasi unit koagulasi, serta kriteria desain untuk unit tersebut tersebut tercantum di dalam Tabel 3.9 dan Tabel 3.10 di bawah ini. ➢ Gradien kecepatan 𝐺= √
𝑔 𝑥 ℎ𝐿 𝜗 𝑥 𝑡𝑑
➢ Waktu detensi 𝑡𝑑 =
𝑉 𝑄
➢ Headloss minor 𝐻𝑙𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟 = 𝑘
𝑣2 2𝑔
36
;𝑣=
1 𝑛
𝑥 𝑅 2/3 𝑥 𝑆 1/2
37
Keterangan: G
: gradien kecepatan (s-1)
V
: volume bak (m3)
g
: percepatan gravitasi (m/s2)
hL
: headloss mayor
𝑣
: viskositas kinematis (m2/s)
𝜗
: kecepatan aliran (m/s)
td
: waktu detensi (s)
n
: koefisien manning
R
: jari-jari hidrolis (m)
K
: koefisien minor loses
Tabel 3. 9 Kriteria Desain 1 Unit Koagulasi Parameter Kriteria Desain Gradien kecepatan (G) 100 – 1000 Waktu detensi (td) 20 – 60 Headloss (hL) ≥ 0.6 Ketinggian ≥ 0.3 pencampuran (Hp) G.td 104 – 105
Satuan detik-1 detik m m
Sumber Reynold, 1982 Qasim, 2000 Kawamura, 1991 Schulz & Okun, 1984 Reynold, 1982
Tabel 3. 10 Kriteria Desain 2 Unit Koagulasi Parameter Kriteria Desain Gradien kecepatan (G) 100 – 1000 Waktu detensi (td) 10 – 300 G.td 30000 – 60000
Satuan detik-1 detik
Sumber SNI 19-6774-2002
3.3.4 Unit Flokulasi Flokulasi atau yang disebut juga pengadukan lambat merupakan proses pengadukan/agitasi secara lambat untuk mempercepat laju tumbukan antar partikel agar partikel terdestabilisasi dapat teragegrasi dan membentuk flok yang siap mengendap (Reynold, 1982). Flokulasi terjadi setelah proses koagulasi. Flokulasi dicapai dengan melakukan oengadukan lambat dengan kecepatan yang tepat untuk
37
38
memperbesar ukuran flok hasil proses koagulasi agar lebih mudah mengendap. Proses pengadukan lambat memakan waktu sekitar 20-40 menit karena flok yang telah mencapai ukuran tertentu tidak mampu lagi menahan gaya tarik dari aliran air dan menyebabkan flok pecah kembali. Karena hal itu, kecepatan pengadukan dan waktu detensi selama proses flokulasi harus dibatasi secara tepat sehingga saat mengonstruksi unit flokulasi harus dipastikan bahwa aliran di bak tidak akan mati (Sarudji, 2001). Sistem pengadukan lambat pada unit flokulasi dibagi menjadi dua kategori sebagai berikut: a. Pengadukan mekanis b. Pengadukan dengan baffle channel basins, baik vertikal maupun hirizontal Untuk mencapai kondisi flokulasi yang dibutuhkan, terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan, di antaranya: a. Waktu flokulasi b. Jumlah energi yang diberikan c. Jumlah koagulan/flokulan pembantu d. Jenis dan jumlah koagulan/flokulan pembantu e. Cara pemakaian koagulan/flokulan pembantu f. Resirkulasi sebagian lumpur g. Penetapan pH pada proses koagulasi Persamaan-persamaan yang digunakan untuk menghitung kriteria desain pada unit koagulasi juga bisa diterapkan pada perhitungan unit flokulasi. Kriteria desain untuk unit flokulasi ditampilkan pada tabel di bawah ini.
Tabel 3. 11 Kriteria Desain Unit Flokulasi Parameter Kriteria Desain Gradien kecepatan (G) 100 – 1000 Waktu detensi (td) 20 – 60 Kecepatan aliran ≥ 0,6 dalam bak (v) G.td 104 – 105 Jarak antara baffle (l)
> 0.45
38
Satuan detik-1 detik m
m
Sumber SNI 6774-2008 Huisman, 1981 Droste, 1997 Schulz & Okun, 1984
39
Parameter
Kriteria Desain
Satuan
Koefisien gesek (k)
2 – 3.5
Banyak saluran (n) Kehilangan tekanan (hL)
6 – 10
buah
Sumber Bhargava & Ojha, 1993 SNI 6774-2008
0.3 - 1
m
Kawamura, 1991
3.3.5 Unit Sedimentasi Sedimentasi adalah pemisah padatan dan cairan dengan menggunakan pengendapan secara gravitasi untuk memisah partikel tersuspensi yang terdapat pada cairan tersebut (SNI 19-67742002). Pada instalasi pengolahan air, sedimentasi utamanya digunakan pada: a. Pengendapan awal dari air permukaan sebelum pengolahan oleh unit saringan pasir cepat. b. Pengendapan air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi sebelum memasuki unit saringan pasir cepat. c. Pengendapan air yang melaui proses
koagulasi dan flokulasi pada
instalasi yang menggunakan sistem pelunakan air oleh kapur soda. d. Pengendapan air pada instalasi pemisahan besi dan mangan. Menurut Reynolds (1982) dalam Pratami (2011), proses pengendapan yang terjadi pada bak sedimentasi terbagi menjadi empat tipe berdasarkan konsentrasi dari partikel dan kemampuan partikel tersebut untuk berinteraksi. 1. Sedimentasi Tipe I (Free Settling) Pengendapan Tipe I adalah pengendapan dari partikel diskrit yang bukan merupakan flok pada suatu suspensi. Partikel terendapkan sebagai unit terpisah dan tidak terlihat flokulasi atau interaksi antara partikelpartikel tersebut. Contoh pengendapan tipe I adalah prasedimentasi dan pengendapan pasir pada grit chamber. 2. Sedimentasi Tipe II (Flocculent Settling) Pengendapan Tipe II adalah pengendapan dari partikel-partikel yang berupa flok pada suatu suspensi. Partikel-partkel tersebut akan membentuk flok selama pengendapan terjadi, sehingga ukurannya akan membesar dan mengendap dengan laju yang lebih cepat. Contoh
39
40
pengendapan tipe ini adalah pengendapan primer pada air buangan dan pengendapan pada air yang telah melalui proses koagulasi dan flokulasi. 3. Sedimentasi Tipe III (Zone/Hindered Settling) Pengendapan tipe ini adalah pengendapan dari partikel dengan konsentrasi sedang, dimana partikel-partikel tersebut sangat berdekatan sehingga gaya antar partikel mencegah pengendapan dari partikel di sekelilingnya. Partikel-partikel tersebut berada pada posisi yang tetap satu sama lain dan semua mengendap dengan kecepatan konstan. Sebagai hasilnya massa partikel mengendap dalam satu zona. Pada bagian atas dari massa yang mengendap akan terdapat batasan yang jelas antara padatan dan cairan. 4. Sedimentasi Tipe IV (Compression Settling) Pengendapan tipe ini adalah pengendapan dari partikel yang memiliki konsentrasi tinggi dimana partikel-partikel bersentuhan satu sama lain dan pengendapan bisa terjadi hanya dengan melakukan kompresi terhadap massa tersebut. Bak sedimentasi yang ideal dibagi menjadi 4 zona yaitu zona inlet, zona outlet, zona lumpur, dan zona pengendapan. Ada 3 bentuk dasar dari bak pengendapan yaitu rectangular, circular, dan square. Persamaan-persamaan yang digunakan dalam perhitungan kriteria desain dari unit sedimentasi adalah sebagai berikut: ➢ Surface Loading Rate 𝑆𝑙 =
𝑄 𝐴
Keterangan : Sl : Surface laoding rate (m/s) Q : Debit bak (m3/s) A : Luas permukaan bak (m2) ➢ Weir Loading Rate 𝑤= Keterangan : w : Weir loading rate (m3/m.hari)
40
𝑄 𝐿
41
Q : Debit bak (m3/hari) L : Panjang total weir (m) ➢ Kecepatan Aliran pada Settler 𝑣𝑜 =
𝑄 𝐴. sin 𝛼
Keterangan : vo : Kecepatan aliran pada settler (m/s) Q : Debit bak (m3/s) A : Luas permukaan bak (m2) α : Kemiringan settler (derajat) ➢ Bilangan Reynold 𝑁𝑅𝑒 =
ρ𝑥𝑣𝑥𝑅 𝜇
Keterangan : R
: Jari-jari hidrolis (m)
Ρ
: Densitas air (kg/m3)
µ
: Viskositas dinamik fluida (Pa.s)
v
: Kecepatan aliran di settler (m/s)
NRe : Bilangan Reynolds ➢ Waktu Detensi Bak dan Settler 𝑡𝑑 =
𝑉 𝑄
Keterangan : td : Waktu tinggal (s) V : Volume bak (m3) Q : Debit air (m3/s ➢ Bilangan Froude 𝑁𝐹𝑟 = 𝑟 = Keterangan : v : Kecepatan aliran di settler (m/s) g : Percepatan gravitasi (9.81 m/s2) d : kedalaman hidraulis (m)
41
𝑣 √𝑔𝑑
42
NFr : Bilangan Froude
Tabel 3. 12 Kriteria Desain Unit Sedimentasi Kriteria Desain 60 – 150 90 – 360
m3/m2/day m3/m/day
0.05 – 0.13
m/menit
2
jam
Waktu detensi settler
6 – 25
menit
Bilangan Reynold Bilangan Froude Rasio panjang : lebar Kemiringan settler
< 2000 > 10-5 3:1 – 5:1 45o – 600
Parameter Surface loading rate Weir loading rate Kecepatan aliran pada settler Waktu detensi bak
Satuan
Sumber
SNI 19-6774-2002
SNI 19-6774-2002; Montgomery, 1985 SNI 6774-2008 Mongomery, 1985 Kawamura, 1991
3.3.6 Unit Aerasi Aerasi merupakan proses penambahan gas oksigen kedalam air pada proses pengolahan biologis secara aerobik. Lama waktu pada proses oksidasi dapat berpengaruh pada kemampuan mikroorganisme untuk mendegradasikan bahan organik dalam air limbah (Droste dalam Sukawati, 2008). Semakin lama waktu yang diberikan, maka akan semakin banyak mikroorganisme yang dapat tumbuh dan mendegradasi bahan organik dalam air tersebut. Fungsi utama proses aerasi dalam pengolahan air adalah sebagai berikut: a. Meningkatkan kadar oksigen terlarut dalam air. b. Mengoksidasi logam berat yang terlarut agar menjadi bemtuk tidak terlarut. c. Melepaskan kandungan gas-gas yang terlarut dalam air, contohnya untuk mengurangi kandungan ammonia. d. Menyisihkan kandungan yang dapat menyebabkan rasa dan bau dalam air, menyisihkan Volatile Organic Compounds (VOC). e. Membantu pengadukan air. Alat untuk melakukan aerasi disebut aerator. Aerator memiliki prinsip dasar berupa terjunan yang dapat memperbanyak kontak antara air dengan udara.
42
43
Berdasarkan sifat operasinya, aerator dapat digolongkan menjadi beberapa jenis, yaitu: a. Tray Aerator Tray Aerator dapat juga disebut dengan aerator baki. Susunan baki terdiri atas 4-8 tray dibuat untuk membentuk sebuah pyramid dengan tiap tray disusun di atas satu sama lain. Susunan aertator ini sangat sederhana dan tidak mahal serta memerlukan ruang yang relative kecil. Dasar tray berlubang dengan jarak 30-50 cm. Dari bagian puncak, air dibagi menggunakan pipa yang berlubang, dan tetesan air yang menyebar dikumpulkan kembali pada setiap permukaan tray berikutnya. Tray dapat terbuat dari asbestos cement, PVC, logam, maupun kayu. Untuk mendapatkan penyebaran air yang lebih halus, tray dapat diisi dengan kerikil kasar dengan ketebalan kuran lebih 10 cm, atau dapat pula digunakan lapisan batu apung atau arang sebagai katalisator dan mempercepat proses penggumpalan besi dalam air. b. Cascade Aerator Cascade aerator merupakan jenis aerator yang menggunakan bentuk desain menggunakan step atau berupa anak tangga. Pada dasarnya aerator ini terdiri atas 4-6 step. Dibandingkan dengan spray aerator, aerator jenis cascade membutuhkan ruang yang lebih besar, namun total kehilangan tekanan lebih rendah dan tidak memerlukan pemeliharaan khusus. c. Submerged Cascade Aerator Aerator tipe ini memiliki prinsip yang sama dengan cascade aerator, namun pada tipe ini, step dibuat panjang sehingga saat dialiri air, step tidak tampak (tenggelam) namun undakan pada air dapat terlihat. d. Spray Aerator Aerator tipe ini memiliki prinsip yang sama dengan cascade aerator, namun pada tipe ini, step dibuat panjang sehingga saat dialiri air, step tidak tampak (tenggelam) namun undakan pada air dapat terlihat. e. Bubble Aerator
43
44
Aerator tipe ini memiliki prinsip yang sama dengan cascade aerator, namun pada tipe ini, step dibuat panjang sehingga saat dialiri air, step tidak tampak (tenggelam) namun undakan pada air dapat terlihat.
3.3.7 Unit Filtrasi Filtrasi adalah proses penyaringan atau pemisahan padatan dan larutan melalui suatu media berpori yang bertujuan untuk menyisihkan partikel tersuspensi dalam air berukuran relatif kecil dan tidak dapat tersisihkan dalam unit pengolahan sebelumnya. Proses filtrasi ini digunakan pada instalasi pengolahan air minum untuk menyaring air yang telah melalui proses koagulasi dan sedimentasi agar air yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik (SNI 19-6774-2002). Ada beberapa jenis filter yang bisa digunakan dalam proses filtrasi, di antaranya adalah saringan pasir cepat, saringan pasi lambat, dan teknologi membran. Pada umumnya, instalasi pengolahan air minum menggunakan saringan pasir cepat karena jenis filter ini memiliki debit pengolahan yang cukup besar, namun penggunaan lahannya tidak terlalu besar, biaya operasional dan pemeliharaan yang relatif rendah, serta mudah dioperasikan dan dilakukan pemeliharaan. Adapun perbedaan umum antara unit penyaringan pasir cepat dan unit penyaringan pasir lambat adalah sebagai berikut.
Tabel 3. 13 Perbedaan Umum Penyaringan Pasir Lambat dan Pasir Cepat Parameter Laju Penyaringan Kedalaman Media Ukuran Pasir Distribusi Pasir Kehilangan Tekanan Lama Operasi Cara Pencucian
Unit Penyaringan Pasir Lambat 1-10 mm/hari Penyangga: 30 cm Pasir: 100 cm ES: 0.35 mm UC: 2-3 Tercampur Awal: 6 cm Akhir: 120 cm 20-60 hari Pengangkatan lapisan pasir bagian atas
44
Unit Penyaringan Pasir Cepat 100-300 m/hari Penyangga: 45 cm Pasir: 75 cm ES: > 0.45 mm UC: < 1.5 Tersusun dari yang paling kecil di atas Awal: 30 cm Akhir: 250 cm 12-72 jam Backwashing
45
Parameter Kebutuhan Air Pencuci Biaya Konstruksi Biaya Operasi
Unit Penyaringan Pasir Lambat 0.2-0.6% dari air yang dihasilkan Relatif mahal relatif murah
Unit Penyaringan Pasir Cepat 1-6% dari air yang dihasilkan Relatif murah Relatif mahal
(sumber: Fair & Geyer, Water and Wastewater Eng. Vol. 2, 1968)
1. Media Penyaring Penyaring atau media filter yang digunakan dalam saringan pasir cepat ini dapat dikategorikan menjadi tiga (Reynold 1982 dalam Pratami 2011), yaitu: a. Filter media tunggal Filter media tunggal merupakan jenis filter yang terdiri dari satu jenis media filter, contohnya pasir atau batu bara antrasit yang dihancurkan. b. Filter media ganda Filter ini menggunakan dua jenis media filter, pada umumnya merupakan gabungan dari pasir dan batu bara antrasit yang dihancurkan. c. Filter multimedia Filter multimedia terdiri dari tiga jenis media atau lebih, biasanya terdiri dari batu bara antrasit, pasir, dan batu garnet atau batu akik. Mekanismenya bekerja untuk menyisihkan flok tersuspensi yang ukurannya lebih kecil daripada pori-pori media yang terdiri dari adhesi, flokulasi, sedimentasi, dan filtrasi. 2. Media Penyangga Media penyangga diletakkan di bagian bawah media penyaring, fungsinya adalah sebagai penyangga media penyaring tersebut (SNI 19-6774-2002). Media penyangga ini pada umumnya digunakan kerikil yang peletakkannya berlapis-lapis, biasanya terdiri dari lima lapisan dengan ukuran kerikil berdegradasi mulai dari 1/18 inchi pada bagian teratas hingga ukuran 12 inchi pada bagian bawah. Ukuran kerikil ini tergantung pada ukuran pasir pada media penyaring dan tipe sistem underdrain yang digunakan. 3. Sistem Underdrain Sistem underdrain merupakan sistem yang berfungsi sebagai pengumpul air yang telah difiltrasi oleh media penyaring pada saat saringan cepat beroperasi, 45
46
sedangkan ketika backwash sistem ini berfungsi untuk mendistribusikan air pencucian (SNI 196774-2002). Laju backwash menentukan desain hirolik dari filter karena laju backwash beberapa kali lebih besar daripada laju filtrasi. Pada dasarnya terdapat dua jenis sistem underdrain, yaitu sistem manifold dengan pipa dan sistem false bottom. Dalam mengevaluasi unit filtrasi, dapat dilakukan menggunakan persamaanpersamaan sebagai berikut. ➢ Koefisien drag saat aliran laminar 𝐶𝑑 =
24 𝑁𝑅𝑒
➢ Headloss di atas filter ℎ𝑓 =
1.067 𝑥 𝑣𝑓 2 𝑥 𝑙 𝐶𝑑 𝑝 ∑ 4 𝑔𝑥ɛ 𝛹 𝑑
➢ Terminal settling velocity 𝑣𝑠 = √
4𝑔 (𝑆𝑔𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 − 1) 𝑥 𝑑 3𝐶𝑑
➢ Porosity of expanded bed 𝑣𝑏 0.6 ɛ𝑒 = ( ) 𝑣𝑠 ➢ Expanded bed 𝑙𝑒 = 𝑙(𝑒 − ɛ ) ∑ 𝑝(1 − ɛ𝑒 ) ➢ Headloss saat backwash ℎ𝑒 = ; (1 − ɛ𝑒 )(𝑆𝑔𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 − 1) Keterangan: Cd = koefisien drag
vb = kecepatan backwash (m/s)
NRe = bilangan Reynold
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Hf = headloss filtrasi (m)
ɛ = porositas
vf = kecepatan filtrasi (m/s)
p = fraksi media filter (%)
l = kedalaman bed (m)
ɛ𝑒 = expanded bed porosity (s)
Ψ = koefisien bentuk
le = expanded bed (m)
vs = terminal settling velocity (m/s)
he = headloss saat backwash (m)
46
47
ρ = massa jenis (kg/m3) Berdasarkan persamaan-persamaan di atas, hasil perhitungan yang dilakukan dapat digunakan untuk mengevaluasi unit filtrasi terhadap kriteria desain seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.14 di bawah ini.
Tabel 3. 14 Kriteria Desain Unit Filtrasi Parameter Pasir Kedalaman Ukuran efeketif Kecepatan filtrasi Kecepatan backwash Ketinggian di atas pasir Kedalaman media penyangga Perbandingan panjang dan lebar Luas permukaan filter Ekspansi media filter Waktu untuk backwash Jumlah bak minimum Sistem underdrain Diameter orifice Jarak antar orifice
Kriteria Desain
Satuan
15.24 – 20.32 0.45 – 0.55 5 – 7.5 15 – 100 90 – 120
cm mm m/jam cm cm
15.24 – 60.96
cm
0.16 – 5.08
cm
1:1 – 2:1 10 – 20 20 – 50 3 – 10
m2 % menit
0.25 – 0.75 3 – 12
inchi inchi
Sumber
Reynold, 1982 Fair, Geyer, dan Okun, 1968
Reynold, 1982
Fair, Geyer, dan Okun, 1968
3.3.8 Unit Disinfeksi Proses desinfeksi adalah proses pensterilan air dengan membunuh seluruh mikroorganisme patogen, namun tidak termasuk sporanya (Rich, 1963). Disinfeksi air bersih dilakukan dengan tujuan untuk menonaktifkan dan menghilangkan bakteri patogen untuk memenuhi baku mutu air minum (SNI 19-67742002). Mekanisme yang terjadi saat proses disinfeksi berlangsung antara lain: •
Penghancuran dinding sel
•
Perubahan permeabilitas sel
•
Perubahan sifat kolois protoplasma
•
Menghambat aktivitas enzim
47
48
Terdapat dua jenis mekanisme yang dapat dilakukan dalam proses disinfeksi, yaitu mekanisme fisika dan mekanisme kimia. 1. Mekanisme Fisika a. Pemanasan Proses disinfeksi dengan mekanisme pemanasan dilakukan dengan cara menaikkan temperatur air hingga mencapai titik didih sehingga mikroorganisme patogen mati tanpa ikut membunuh organisme mikrofilik di dalamnya. b. Penyinaran Disinfeksi dengan mekanisme penyinaran dapat dilakukan secara alami, yaitu dengan memanfaatkan sinar ultraviolet yang terpancar dari sinar matahari. Sumber sinar ultraviolet ini sering dipakai dalam bentuk sebuah alat bernama lampu mercury-vapor. c. Mekanis Proses disinfeksi secara mekanis pada umumnya dilakukan melalui proses sedimentasi dan filtrasi. Pada proses sedimentasi, bakteri yang terikat dalam Suspended Solid (SS) dapat tereduksi 25–75%. Pada proses filtrasi, khususnya saringan pasir, reduksi bakteri mencapai 60–90%. 2. Mekanisme Kimia Mekanisme kimia pada proses disinfeksi menggunakan zat kimia berupa klorin, bromin, dan iodin sebagai disinfektan. Desinfektan lainnya yang dapat digunakan adalah kalium permanganat, klorin oksida, dan ozon. Keefektifan desinfektan dalam membunuh dan menonaktifkan mikroorganisme bergantung pada jenis disinfektan yang digunakan, tipe mikroorganisme yang dihilangkan, waktu kontak air dengan disinfektan, temperatur air, dan karakter kimia air (Tahir, 2013). Desinfektan kimiawi yang paling sering digunakan di instalasi pengolahan air minum adalah klor, karena itu proses desinfeksi juga dikenal sebagai klorinasi. Klorin/klor biasanya di suplai dalam bentuk cair. Salah satu klorin yang umum digunakan adalah sodium hipoklorit. Sodium hipoklorit hanya biasa berada dalam fase liquid, biasanya
48
49
mengandung konsentrasi klorin sebesar 12,5-17% saat di buat Tchobanoglous (2003) dalam Saputri (2011). Sodium hipoklorit bersifat tidak stabil, mudah terbakar, dan korosif sehingga perlu perhatian ekstra saat pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya. Terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses klorinasi, di antaranya: a. Suspended solis dalam air yang dapat menyelubungi bakteri sehingga terhindar untuk berkontak dengan klorin. b. Adanya materi organik yang mengurangi efisiensi desinfeksi. c. Proses klorinasi akan lebih efektif pada air dengan alkalinitas rendah dan pH rendah. d. Keefektifan klorin berkurang jika terdapat nitrit, besi dan mangan yang dapat berekasi dengan klorin seperti ditunjukkan pada Gambar 3.2 di bawah ini.
Gambar 3. 2 Break Point Chlorination (sumber: Edmund & Garry, 2009)
Keterangan: 1) Fase 1, klorin yang dibubuhkan bereaksi dengan agen-agen reduktor seperti logam-logam terlarut, hydrogen sulfide. 2) Fase 2, klorin yang dibubuhkan akan bereaksi dengan material organik dan ammonia yang ditemui secara alami di dalam air. Ammonia akan teroksidasi membentuk senyawasenyawa kloramin.
49
50
3) Fase 3, pembubuhan klorin akan bereaksi dengan mikroorganisme dibantu dnegan keberadaan senyawasenyawa kloramin yang juga bersifat sebagai desinfektan. 4) Fase 4, semua reduktor, organik dan mikroorganisme telah teroksidasi. Pada fase ini semua reaksi telah selesai dan klor yang tersisa terhitung sebagai sisa klor. Penambahan klorin akan meningkatkan jumlah sisa klor di air. Menurut WHO, standar sisa klor dalam air berkisar 0,2 – ≥ 0,5 mg/l. Berdasarkan Permenkes No. 492 Tahun 2010, nilai maksimum residu klorin bebas yang diizinkan dalam air minum adalah 5 mg/l.
Tabel 3. 15 Kriteria Desain Unit Filtrasi Parameter Waktu Detensi Dosis Khlor Sisa Khlor
Satuan menit mg/l mg/l mg/l
Kriteria Desain 10 – 120 0.2 – 4 0.5 – 1 0.2 – 0.5
mg/l
≤5
Sumber SNI 19-6774-2002 WHO Permenkes No. 492 Tahun 2010
3.3.9 Reservoir Reservoir merupakan tangki penyimpanan air hasil pengolahan di instalasi pengolahan air minum sebelum akhirnya didistribusikan ke masyarakat yang dilayani. Menurut SNI 19-6774-2002, desain dari reservoir meliputi pemilihan ukuran dan bentuk reservoir, kemudian pertimbangan lainnya meliputi keterjaminan keamanan air yang disimpan, proteksi struktur reservoir, serta proteksi untuk pekerja yang bertugas memelihara reservoir. Untuk mempermudah pendistribusian, reservoir sebaiknya dibangun di daerah yang lebih tinggi dari daerah pelayanan agar dapat memanfaat sistem gravitasi dalam pengalirannya. Kapasitas reservoir untuk kebutuhan air bersih dihitung berdasarkan pemakaian 24 jam.
50
51
Berikut ini disajikan pada Tabel 3.16 kriteria desain dalam merencanakan sebuah unit reservoir. Tabel 3. 16 Kriteria Desain Reservoir Parameter Jumlah unit/kompartemen Kedalaman (H) Tinggi jagaan (Hj) Tinggi air minimum (Hmin) Waktu tinggal (td)
Kriteria Desain
Satuan
Sumber
>2
unit
SNI 19-6774-2002
3–6 30
m cm
SNI 19-6774-2002 SNI 19-6774-2002
15
cm
SNI 19-6774-2002
>1
jam
SNI 19-6774-2002
51
52
BAB IV KONDISI EKSISTING
4.1 Gambaran Umum Wilayah Studi Kota Palembang merupakan ibukota Provinsi Sumatera Selatan dan kota terbesar di Pulau Sumatera setelah Medan dengan luas wilayah 400,61 km2. Wilayah Kota Palembang terbagi menjadi 18 kecamatan dan 107 kelurahan. Gambar berikut menunjukkan peta administratif Kota Palembang.
Gambar 4. 1 Peta Wilayah Administratif Kota Palembang (sumber: petatematikindo.wordpress.com)
Kota Palembang memiliki posisi yang cukup strategis karena letaknya melalui jalan Lintas Sumatera yang menghubungkan antar daerah di Pulau Sumatera. Selain itu, Kota Palembang juga terdapat Sungai Musi yang dilintasi Jembatan Ampera yang memiliki fungsi sebagai sarana transportasi dan perdagangan antar wilayah. 4.1.1 Batas Wilayah Administratif Secara administratif, Kota Palembang memiliki batas-batas wilayah dengan beberapa kabupaten di Provinsi Sumatera Selatan, yaitu:
52
53
•
Sebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Banyuasin
•
Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Ogan Ilir dan Kabupaten Muara Enim
•
Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Banyuasin
•
Sebelah timur berbatasan dengan Kabupaten Banyuasin
4.1.2 Kondisi Geografis Wilayah Studi Secara geografis, Kota Palembang terletak pada 2°59′27.99″ Lintang Selatan dan 104°45′24.24″ Bujur Timur. Kota Palembang memiliki wilayah seluas 400,61 km2 dengan rata-rata ketinggian wilayah 8 meter di atas permukaan laut. Kota Palembang terbagi ke dalam 16 kecamatan dengan kecamatan terbesar adalah Kecamatan Gandus. Tabel berikut menunjukkan daftar kecamatan dan serta penjabarannya berdasarkan data dari BPS Kota Palembang tahun 2013.
Tabel 4. 1 Daftar Kecamatan Kota Palembang Tahun 2013
Kecamatan
(1)
Luas Persentase Jumlah Jumlah Jumlah Daerah Terhadap Luas Kelurahan RW RT (km2) Palembang (2)
(3)
(4)
(5)
(6)
1
Ilir Barat II
6,220
1,55
7
51
208
2
Gandus
68,780
17,17
5
38
174
3
Seberang Ulu I
17,440
4,35
10
100
454
4
Kertapati
42,560
10,62
6
51
263
5
Seberang Ulu II
10,690
2,67
7
62
258
6
Plaju
15,170
3,79
7
62
229
7
Ilir Barat I
19,770
4,93
6
60
302
8
Bukit Kecil
9,920
2,48
6
39
155
9
Ilir Timur I
6,500
1,62
11
68
264
10
Kemuning
9,000
2,25
6
52
201
11
Ilir Timur II
25,580
6,39
12
89
372
12
Kalidoni
27,920
6,97
5
41
237
13
Sako
18,040
4,50
4
74
250
14
Sematang Borang
36,980
9,23
4
24
107
15
Sukarami
51,459
12,85
7
69
376
53
54
16
Alang-Alang Lebar Jumlah
34,581
8,63
4
49
225
400,610
100,00
107
929
4075
(Sumber: BPS Kota Palembang, 2013)
4.1.3 Kondisi Demografi Wilayah Studi Berdasarkan data kependudukan yang didapatkan dari Badan Pusat Statistik bahwa pada tahun 2019 Kota Palembang memiliki jumlah penduduk sebanyak 1.662.893 jiwa. Selama kurun waktu 10 tahun terakhir, Kota Palembang mengalami naik-turunnya jumlah penduduk seperti yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 4. 2 Jumlah Penduduk Kota Palembang Tahun 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Jumlah Penduduk (jiwa) 1.438.938 1.468.007 1.481.814 1.503.485 1.535.900 1.558.494 1.580.517 1.602.071 1.623.099 1.643.488 1.662.893
(Sumber: BPS Kota Palembang tahun 2009-2019)
54
55
4.2 Kondisi Aktual Instalasi
Gambar 4. 2 Layout Kantor Pusat PDAM Tirta Musi Palembang (Sumber: PDAM Tirta Musi Palembang)
PDAM Tirta Musi Kota Palembang memiliki jangkauan pelayanan untuk kebutuhan air bersihnya mencakup 16 kecamatan dan meliputi lebih dari 83% penduduk Kota Palembang. Untuk memenuhi kebutuhan di wilayah-wilayah tersebut, PDAM Tirta Musi memiliki beberapa instalasi beserta bangunan sumber air bakunya, antara lain:
Tabel 4. 3 Instalasi Pengolahan Air PDAM Tirta Musi Palembang Nama Instalasi IPA 3 Ilir IPA Rambutan IPA Poligon IPA Karang Anyar IPA Ogan IPA Borang
Sumber Air Baku
Nama Intake
Sungai Musi
Intake Karang Anyar
Sungai Ogan Sungai Borang
Intake Ogan Intake Borang
Pengolahan air minum di PDAM Tirta Musi Kota Palembang di hampir seluruh instalasinya menggunakan sistem pengolahan secara konvensional, terkecuali IPA Poligon yang menggunakan sistem pengolahan paket. Unit-unit pengolahan air pada semua IPA termasuk IPA Rambutan terdiri dari unit koagulasi,
55
56
unit flokulasi, unit sedimentasi, unit aerasi, dan unit desinfeksi. Proses desinfeksi di IPA Rambutan tidak dilakukan oleh unit desinfeksi tersendiri, melainkan dengan cara mencampurkan desinfektan ke dalam air yang telah difiltrasi sebelum memasuki reservoir. Gambar di bawah ini merupakan skema pengolahan air minum di PDAM Tirta Musi Kota Palembang. INTAKE KHLORIN CASCADA
ALUMINIUM SULFAT Al2(SO4)3.18H2O
KOAGULASI FLOKULASI SEDIMENTASI AERASI FILTRASI DESINFEKTAN RESERVOIR
DISTRIBUSI
Gambar 4. 3 Skema Pengolahan Air Minum di PDAM Tirta Musi Kota Palembang
4.2.1 Pelayanan PDAM Tirta Musi Palembang Instalasi Pengolahan Air (IPA) Rambutan PDAM Tirta Musi Palembang berlokasi di Jalan Rambutan Ujung, Kelurahan 30 Ilir, Kecamatan Ilir Barat II, Kota Palembang, Provinsi Sumatera Selatan. IPA Rambutan berada di kompleks kantor pusat PDAM Tirta Musi yang berjarak ± 3,5 km dari Sungai Musi yang merupakan sumber air baku pengolahan. IPA Rambutan ini memiliki kapasitas produksi ratarata sebesar 800 L/s. adapun data pemakaian air dan jumlah konsumen PDAM Tirta Musi yang tersebar di berbagai kecamatan di Kota Palembang adalah sebagai berikut.
56
57
4.2.2 Sumber Air Baku IPA Rambutan IPA Rambutan di PDAM Tirta Musi Kota Palembang memanfaatkan air Sungai Musi sebagai sumber air bakunya. Bangunan intake untuk IPA Rambutan bernama Intake Karang Anyar berlokasi di tepi Sungai Musi yang berjarak ± 3,5 km dari IPA Rambutan.
4.3 Unit Pengolahan Air 4.3.1 Intake Air Baku Proses pengolahan air di PDAM Tirta Musi Palembang dimulai dari bangunan intake yang berfungsi sebagai bangunan penangkap air baku dari sumber air. Air baku diambil dari sungai dengan menggunakan pompa karena elevasi bangunan Intake Karang Anyar lebih tinggi daripada muka air Sungai Musi. Intake dilengkapi dengan barscreen/penyaring yang bertujuan untuk menyaring bendabenda terapung yang terkategori sampah agar tidak sampai masuk ruang intake karena bisa mengganggu kinerja pompa. Air baku yang masuk ke intake kemudian didistribusikan ke beberapa IPA menggunakan pompa seperti yang ada pada Tabel 4.3, yang seterusnya diolah menjadi air bersih.
Gambar 4. 4 Instalasi Intake Karang Anyar (Sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
4.3.2 Unit Koagulasi Unit koagulasi berfungsi untuk mencampurkan koagulan ke dalam air baku pada operasi pengadukan cepat. Unit koagulasi pada IPA Rambutan berada di bawah ruang kontrol yang terhubung langsung dengan inlet air baku yang berasal dari intake. Proses koagulasi yang ada pada IPA Rambutan terjadi di Cascade Aerator, di mana air baku diberi koagulan berupa Alumunium Sulfat
57
58
(Al2(SO4)3.18H2O) 1% cair dan gas klor (Cl2) yang diinjeksikan menggunakan pompa pembubuh sebelum memasuki proses pengadukan cepat. Scada/cascade merupakan unit sensor yang juga berfungsi untuk mendeteksi kekeruhan dalam air agar dosis pembubuhan gas klor dapat diatur dan disesuaikan sesuai kebutuhan. Proses Koagulasi pada PDAM Tirta Musi adalah proses pemberian koagulan berupa Alumunium
Sulfat (tawas). Menurut Tchobanoglous et al (1991),
Alumunium Sulfat adalah salah satu koagulan yang umum digunakan karena harganya murah dan mudah didapat. Alkalinitas yang ada di dalam air bereaksi dengan alumunium sulfat (alum) menghasilkan alumunium hidroksida sesuai dengan persamaan: Al2 (SO4)3 → Al3+ + (SO4)2H20 → H+ + OHAl3+ + OH- →Al(OH)3
Gambar 4. 5 Cascade Aerator dan Unit Koagulasi IPA Rambutan (Sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
Kontrol jumlah Alumunium Sulfat yang digunakan pada proses koagulasi dilakukan dengan cara pengecekan nilai kekeruhan setiap satu jam sekali selama 24 jam sehari. Setiap jamnya nilai kekeruhan atau NTU dan pH akan dicek secara manual di laboratorium dan dicatat. Dari kontrol tersebut dapat ditentukan jumlah koagulan yang ditambahkan, sehingga dosis koagulan akan sesuai dengan kebutuhannya. Kebutuhan koagulan perlu dicek dikarenakan pada prinsip pengolahan harus efektif dan juga efisien.
58
59
Kekeruhan yang terjadi di musim kemarau atau keadaan normal berkisar antara 40-60 NTU sedangkan pada musim hujan kekeruhan meningkat hingga bisa mencapai 90-100 NTU. Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan di laboratorium, dosis optimum Alumunium Sulfat yang digunakan pada keadaan normal berkisar antara 40-46 ml/L sedangkan jika kekeruhan relatif tinggi maka dosis Alumunium Sulfat yang diberikan berkisar antara 46-52 ml/L. Unit koagulasi di IPA Rambutan memanfaatkan sistem terjunan di Cascade Aerator untuk melakukan pengadukan cepat yang senilai dengan 150 rpm skala laboratorium. Di casacada terjadi gerak mekanis dari air baku yang memicu pengadukan secara manual karena terbentur dengan dinding-dinding yang terdapat di cascada. Hal ini menyebabkan koagulan tersebar secara menyeluruh ke air baku dan membuat koagulan berinteraksi dengan molekul molekul kotoran yang terdapat di air baku tersebut. Selanjutnya molekulmolekul kotoran mengendap dan membentuk flok. Berat masa flok yang semakin membesar karena saling berikatan dari akibat interaksi dengan koagulan menyebabkan molekul mengendap di bagian dasar aliran flokulasi yang selanjutnya akan diendapkan di kolam sedimentasi.
Gambar 4. 6 Pembubuhan Koagulan pada Unit Koagulasi (Sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
Adapun spesifikasi dari unit koagulasi yang digunakan tertera dalam Tabel 4.4 di bawah ini.
59
60
Tabel 4. 4 Dimensi Unit Koagulasi IPA Rambutan Parameter Panjang Lebar Panjang terjunan Lebar terjunan Tinggi setelah terjunan Debit Volume bak terjunan Waktu tinggal
Besaran 4 2.8 2 2.8 0.56 3038.544 3.136 3.715
Satuan m m m m m cm buah detik
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
4.3.3 Unit Flokulasi Air baku yang telah dibubuhi koagulan oada unit koagulasi selanjutnya dialirkan ke unit flokulasi secara gravitasi. Unit flokulasi terletak tepat di samping unit koagulasi. Pada unit flokulasi dilakukan proses pengadukan lambat yang bertujuan untuk meningkatkan flok yang terbentuk dari proses pencampuran koagulan pada unit koagulasi sehingga flok yang terbentuk kemudian akan lebih mudah untuk mengendap. Unit flokulasi di IPA Rambutan menggunakan pengadukan lambat tipe hidrolis dengan jenis pengadukan menggunakan vertical baffle channel basins, di mana air mengalir melalui bak flokulasi melewati tiap sekat yang berbentuk labirin secara ke atas dan ke bawah. Terdapat 4 unit bak flokulasi yang masing-masing menyuplai air hasil proses flokulasi ke dalam empat buah bak sedimen yang berbeda-beda. Untuk setiap unit bak flokulasi tersebut terdiri dari 3 buah bak flokulasi dengan gradien kecepatan yang berangsur-angsur menurun di tiap tingkatannya. Dalam skala laboratorium, ketiga bak tersebut memiliki kecepatan 54 rpm, 48 rpm, dan 26 rpm berturut-turut.
60
61
Gambar 4. 7 Tiga Tipe Bak Flokulasi di IPA Rambutan (Sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
Tiap-tiap bak flokulasi berbentuk identik dengan masing-masing terdiri dari segmen yang saling berhubungan dan membentuk labirin. Unit flokulasi pada IPA Jurug ini mempunyai dimensi total dengan panjang sebesar 14,17 m dan lebar labirin flok sebesar 2,76 m. Pada outlet unit flokulasi terdapat pembuangan lumpur, namun karena tidak ada instalasi pengolahan lumpur, maka lumpur dari unit flokulasi langsung dibuang ke sungai. Adapun spesifikasi dari unit flokulasi yang digunakan tertera dalam Tabel 4.5 di bawah ini. Tabel 4. 5 Dimensi Unit Flokulasi IPA Rambutan Parameter Kapasitas air tiap bak flokulasi Flokulasi I Panjang Lebar Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit Flokulasi II Panjang Lebar
61
Besaran 0.25
Satuan m3/s
3.12 11.11 1.85 9.5 64.13 4.275 1.056
m m m m3 menit m3/s
3.12 11.15
m m
62
Parameter Kapasitas air tiap bak flokulasi Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit Flokulasi III Panjang Lebar Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit
Besaran 0.25 1.65 8.5 57.40 3.827 0.861
Satuan m3/s m
6.5 11.5 1.45 5 105.089 7.006 1.00
m m m
m3 menit m3/s
m3 menit m3/s
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
4.3.4 Unit Sedimentasi
Gambar 4. 8 Bak Sedimentasi IPA Rambutan (Sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
Unit sedimentasi berfungsi untuk mengoptimalkan pengendapan flok sehingga dapat meminimalisir flok yang masuk ke unit filtrasi. Unit sedimentasi IPA Rambutan terdiri dari empat buah kolam yang masing-masing memiliki kemiringan pada dasar lantainya untuk mengendapkan flok dan memiliki terjunan di bagian hilr yang terhubung langsung ke unit aerasi sebagai proses pengolahan selanjutnya. Dalam operasionalnya, 3 dari 4 bak sedimentasi perlu dikuras dan dibersihkan lumpur endapannya secara manual setiap 1 bulan sekali, namun bak Sedimentasi 1 tidak memerlukan pengurasan karena memiliki sistem penyedot lumpur otomatis
62
63
yang terus bekerja beberapa jam sekali untuk menyedot lumpur dan membuangnya ke saluran pembuangan yang menuju ke sungai. Adapun spesifikasi dari unit sediementasi yang digunakan tertera dalam Tabel 4.6 di bawah ini. Tabel 4. 6 Dimensi Eksisting Unit Sedimentasi IPA Rambutan Parameter Panjang bak sedimentasi Lebak bak sedimentasi Kedalaman air di awal bak Kedalaman air di akhir bak Slope/kemiringan lantai bak Diameter lubang inlet Jumlah lubang inlet
Besaran 49,5 13,05 3,8 2,8 0,5 12,5 59
Satuan m m m m m cm buah
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
4.3.5 Unit Aerasi Air yang telah melalui proses pengendapan di unit sedimentasi dialirkan ke dalam unit aerasi. Aerasi merupakan proses penambahan gas oksigen kedalam air pada proses pengolahan biologis secara aerobik yang bertujuan untuk menaikkan kadar oksigen terlarut dan juga untuk mengikat zat besi dalam air. Di IPA Rambutan PDAM Tirta Musi Palembang, aerator memanfaatkan mekanisme berupa terjunan sehingga air dapat melakukan kontak dengan udara terbuka. Terdapat empat buah bak aerator yang melayani masing-masing dari empat bak sedimentasi. Tiap bak aerator memiliki 8 buah canal dengan terjunan untuk proses aerasi yang mengalirkan air haasil pengolahannya langsung ke saluran menuju unit filtrasi Di sisi kanan dan kiri terjunan terdapat kolam tempat masuknya air hasil dari pengolahan di unit sedimentasi. Pada kolam tersebut masing terlihat flok-flok berukuran kecil yang tidak terendapkan di bak sedimentasi. Dinding terjunan yang berbentuk gerigi berfungsi sebagai penyisih flok-flok tersebut agar tidak ikut terbawa ke unit filtrasi.
63
64
Gambar 4. 9 Unit Aerasi IPA Rambutan (sumber: dokumentasi pribadi, 2021)
4.3.6 Unit Filtrasi
Gambar 4. 10 Unit Filtrasi di IPA Rambutan (Sumber: dokumetasi pribadi, 2021)
Air dari unit sedimentasi yang telah mengalami proses aerasi disalurkan menuju unit filtrasi.unit filtrasi merupakan unit yang penting dalam pengolahan air minum. Unit filtrasi mampu menyisihkan sebagian parameter pengolahan air minum dengan efisiensi yang tinggi. IPA Rambutan di PDAM Tirta Musi Palembang menggunakan filter dengan prinsip penyaringan pasir cepat yang memiliki total sepuluh bak filtrasi yang diletakkan secara paralel. Saringan pasir cepat atau rapid sand filter dapat digunakan untuk mengurangi padatan tersuspensi dan dan menurunkan tingkat kekeruhan. Saringan pasir cepat ini biasanya terdiri
64
65
dari beberapa bahan penyusun dalam jumlah yang besar. Saringan jenis ini dilengkapi dengan pipa-pipa dan kran yang digunakan untuk mengatur jalannya aliran air, baik untuk air masuk (input) maupun air keluar (output). Rapid sand filter adalah salah satu jenis unit filtrasi yang mampu menghasilkan debit air yang lebih banyak dibandingkan slow sand filter. Saringan pasir cepat dipilih karena konstruksinya murah, membutuhkan sedikit pemeliharaan, dan bisa beroperasi secara gravitasi. Partikel yang tersaring di media lama kelamaan akan menyumbat pori-pori media sehingga terjadi clogging (penyumbatan). Clogging ini akan meningkatkan headloss aliran air di media. Peningkatan headloss dapat dilihat dari meningkatnya permukaan air di atas media atau menurunnya debit filtrasi. Untuk menghilangkan clogging pada media filter, maka dilakukan pencucian media dengan aliran balik atau backwashing dengan kecepatan tertentu agar media filter terfluidisasi dan terjadi tumbukan antar media. Tumbukan antar media menyebabkan lepasnya kotoran yang menempel pada media. Kotoran yang terlepas kemudian akan terbawa bersama dengan aliran air. Backwash dilakukan dengan menggunakan pompa tersendiri yaitu backwash pump. Air tumpahan (over flow) dibuang atau dialirkan menuju intake awal pengolahan untuk diolah kembali di unit pengolahan. Air yang telah difilter ditampung dalam tempat sendiri yaitu filtered water tank. Backwash dilakukan secara rutin sebanyak 2 kali sehari, yakni pada shift sore dan malam hari. Selain pencucian filter dengan metode backwash, pemeliharaan juga dilakukan dengan mencuci dinding dan sela-sela perpipaan di dalam bak filter dengan menyiramnya secara manual menggunakan selang beraliran air kecepatan tinggi. Air di dalam bak filter dikeringkan terlebih dahulu kemudian dinding dan sela-sela pipa filter disemprot menggunakan selang untuk melepaskan lumpur dan alga yang menempel. Berikut ini merupakan dimensi unit filtrasi secara eksisting yang terdapat pada IPA Rambutan. Gambar 4. 11 Dimensi Unit Filtrasi IPA Rambutan Parameter Panjang bak filtrasi Lebar bak filtrasi
Besaran 10.27 5.5
65
Satuan m m
66
Parameter Tebal pasir Tebal kerikil Tebal batu koral Diameter pasir Diameter pipa effluent Diameter pipa drain Debit air di unit filter Debit filtrasi
Besaran 0.8 0.35 0.4 0.9 – 1.0 300 400 0.100 6.373
Satuan m m m mm mm mm m3/s m3/m2/jam
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
4.3.7 Desinfeksi-Reservoir Setelah difiltrasi, air tidak langsung dialirkan menuju ke reservoir, melainkan memasuki chamber sementara di mana air didesinfeksi menggunakan desinfektan berupa gas klor dan kapur tohor seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.12. Setelah proses desinfeksi, barulah air dialirkan ke reservoir sebagai penampungan sementara sebelum didistribusikan.
Gambar 4. 12 Proses Desinfeksi (Sumber: dokumetasi pribadi, 2021)
Pada IPA Rambutan PDAM Tirta Musi Kota Palembang terdapat sebuah bangunan reservoir yang ditunjukkan oleh Gambar 4.13. Reservoir ini berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air yang telah melalui semua proses pengolahan. Jenis reservoir pada IPA Rambutan ini adalah ground reservoir dengan kapasitas mencapai 12000 m3 dengan detail dimensi yang tercantum pada Tabel 4.7 di bawah ini.
66
67
Gambar 4. 13 Bak Reservoir IPA Rambutan (sumber: Laporan Praktek Lapangan oleh M. Alvin Leandro, 2020)
Tabel 4. 7 Dimensi Unit Filtrasi IPA Rambutan Parameter Panjang Lebar Tinggi Kapasitas reservoir
Besaran 60 40 5 12000
Satuan m m m m3
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
Reservoir ini terhubung langsung dengan pump house atau rumah pompa yang berfungsi untuk mendistribusikan air hasil pengolahan ke konsumen di daerah pelayanan.
Gambar 4. 14 Pompa Distribusi (sumber: Laporan Praktek Lapangan oleh M. Alvin Leandro, 2020)
4.4 Kualitas Air Baku dan Air Produksi IPA Rambutan Agar kualitas air minum yang dikonsumsi masyarakat tetap terjamin, maka diperlukan adanya suatu upaya berupa pengawasan. Pengawasan kualitas air
67
68
minum dilaksanakan oleh pihak internal dan eksternal. Pengawasan kualitas air minum secara internal dilaksanakan oleh IPA Rambutan sebagai penyelenggara air minum untuk menjamin kualitas air minum yang diproduksi memenuhi syarat Permenkes Nomor 492 Tahun 2010. Sedangkan pengawasan kualitas air minum secara eksternal dilakukan oleh Dinas Kesehatan Kota Palembang.
Tabel 4. 8 Hasil Analisa Lengkap Pemeriksaan Kualitas Air Baku IPA Rambutan NO A. 1
PARAMETER
Total Bakteri Koliform
B.
Parameter Fisik
1
Temperatur
C.
Residu Terlarut (TDS) Residu Tersuspensi (TSS) Parameter Kimia
1
pH
3
2 3 4 5 6
Chemical Oxygent Demand Dissolved Oksigen (DO) Total Fosfat sebagai P Nitrat, (Sebagai NO3-) NH3-N (amonia)
BAKU MUTU 24 Juni
HASIL UJI METODE
2021
1 Juli 2021
7 Juli 2021
15 Juli 2021
2000
11.00
4.00
3.00
9.00
APHA Membrane Filter
10000
27.00
61.00
52.00
37.00
APHA Membrane Filter
C
Dev. 3
27.00
28.00
28.90
28.10
APHA Thermometer
mg/l
1000
35.70
37.30
35.20
34.81
APHA - Electrode
mg/l
5000
132.58
113.29
102.24
94.32
APHA Gravimetri
6,0 9,0
6.97
6.76
6.75
6.95
APHA Elektrometri
mg/l
10
-
-
-
0.00
APHA Spektrofotometer
mg/l
Min 6
3.50
3.50
4.00
3.50
mg/l
0.2
0.18
-
-
-
mg/l
10
0.80
0.20
0.00
0.70
mg/l
0.5
0.07
0.025
0.1
0.09
Parameter Mikrobiologi Jumlah / E. Coli 100 ml sampel
2
2
SATUAN
Jumlah / 100 ml sampel
0
7
Selenium
mg/l
0.01
-
-
0.00
-
8
Kadmium
mg/l
0.01
-
-
-
0.00
9
Krom (VI)
mg/l
0.05
0.02
-
0.00
-
10
Tembaga
mg/l
1
0.20
0.08
0.55
0.10
11
Besi
mg/l
5
1.20
1.51
1.41
1.32
68
APHA Yodometri APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer
69
NO
PARAMETER
SATUAN
BAKU MUTU 24 Juni
HASIL UJI
2021
1 Juli 2021
7 Juli 2021
15 Juli 2021
METODE APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Argentometri APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer
12
Mangan
mg/l
1
0.007
0.046
0.01
0.005
13
Seng
mg/l
5
0.02
0.00
0.00
0.01
14
Khlorida
mg/l
1
24.85
42.60
28.40
21.30
15
Sianida
mg/l
0.02
0.002
0.000
0.002
0.001
16
Fluorida
mg/l
0.5
0.37
0.24
0.00
0.11
17
Nitrit sebagai N
mg/l
1
0.002
0.007
0.003
0.003
18
Sulfat
mg/l
400
6.00
5.00
4.00
5.00
D.
Parameter Tambahan
1
Conductivity
µs/cm
-
79.00
74.50
70.10
77.54
2
Kekeruhan
NTU
-
80.40
68.70
62.00
57.20
3
Warna
TCU
-
35.00
30.00
30.00
35.00
APHA Conductivitymeter APHA Turbidimeter APHA - Visual
4
Kesadahan
mg/l
-
23.00
14.00
26.00
20.00
APHA - Titrimetri
5
Zat Organik
mg/l
-
0.29
0.89
1.19
0.89
6
Aluminium
mg/l
-
0.02
0.009
-
-
APHA - Titrimetri APHA Spektrofotometer
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
Tabel 4. 9 Hasil Analisa Lengkap Pemeriksaan Kualitas Air Produksi IPA Rambutan NO
PARAMETER
A.
Parameter Mikrobiologi Jumlah / E. Coli 100 ml sampel
1
SATUAN
Jumlah / 100 ml sampel
BAKU MUTU
HASIL UJI METODE
24 Juni 2021
01 Juli 2021
07 Juli 2021
14 Juli 2021
0
0
0
0
0
APHA - Membrane Filter
0
0
0
0
0
APHA - Membrane Filter
Tidak Berbau 1.00
Tidak Berbau 1.00
Tidak Berbau 1.00
Tidak Berbau 1.00
2
Total Bakteri Koliform
B.
Parameter Fisik
1
Bau
2
Warna Total zat padat terlarut (TDS)
TCU
Tidak Berbau 15
mg/l
500
48.30
38.70
44.70
42.90
APHA - Electrode
4
Kekeruhan
NTU
5
0.87
0.56
0.73
0.58
APHA Turbidimeter
5
Rasa
Tidak Berasa
Tidak Berasa
Tidak Berasa
Tidak Berasa
Tidak Berasa
3
69
APHA APHA - Visual
APHA
70
NO
PARAMETER
SATUAN 0
6
Suhu
C
C.
Parameter Kimiawi
BAKU MUTU
HASIL UJI 24 Juni 2021
01 Juli 2021
07 Juli 2021
14 Juli 2021
Suhu udara ± 3
27.00
26.90
27.20
26.80
0.2
0.090
0.088
0.073
0.067
Aluminium
mg/l
2
Besi
mg/l
0.3
0.11
0.10
0.08
0.03
3
Kesadahan
mg/l
500
27.00
18.00
27.00
23.00
4
Khlorida
mg/l
250
17.75
21.30
21.30
17.75
5
Mangan
mg/l
0.4
0.05
0.01
0.00
0.00
6
pH
6,5 8,5
6.80
6.79
6.90
7.00
7
Seng
mg/l
3
0.00
0.00
0.00
0.00
8
Sulfat
mg/l
250
12.00
12.00
11.00
10.00
9
Tembaga
mg/l
2
0.00
0.01
0.01
0.00
10
Amonia
mg/l
1.5
0.01
0.03
0.01
0.00
D.
Parameter Kimia An-organik 1.5
0.29
0.21
0.00
0.08
0.05
0.01
-
0.00
-
0.003
-
-
-
0.00
mg/l
3
0.001
0.003
0.001
0.001
mg/l
50
0.40
0.17
0.00
0.50
1
1
Fluorida
mg/l
2
Total Kromium
mg/l
3
Kadmium
mg/l
4 5
Nitrit, (Sebagai NO2-) Nitrat, (Sebagai NO3-)
METODE APHA Thermometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA - Titrimetri APHA Argentometri APHA Spektrofotometer APHA Elektrometri APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer APHA Spektrofotometer
6
Sianida
mg/l
0.070
0.002
0.000
0.001
0.001
7
Selenium
mg/l
0.010
-
-
0.00
-
E.
Parameter Tambahan
1
Conductivity
µs/cm
1500
105.20
94.20
94.60
92.90
2 3
Kalsium Magnesium Zat Organik (KMnO4)
mg/l mg/l
200 150
4.32 3.94
2.88 2.63
4.32 3.94
3.68 3.35
APHA Conductivitymeter APHA - Titrimetri APHA - Titrimetri
mg/l
10
0.00
0.29
0.89
0.29
APHA - Titrimetri
5
Sisa Klor
mg/l
0.40
0.50
0.40
0.40
6
Bikarbonat Dissolved Oxygen
mg/l
21.74
10.87
21.74
10.87
APHA Spektro/Comparator APHA - Titrimetri
5.50
5.50
6.00
7.00
APHA - Yodometri
4
7
mg/l
0,2 1,0 100 Min. 2,0
(Sumber: PDAM Tirta Musi Kota Palembang)
70
71
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN
5.1 Evaluasi Kapasitas Pengolahan Berdasarkan data perancangan yang terdapat pada as built drawing, IPA Rambutan dirancang dengan kapasitas 1000 lps. Namun menurut data pengamatan oleh operator instalasi selama kegiatan kerja praktik, diperoleh bahwa kapasitas pengolahan IPA Rambutan berada di rentang 700 lps sampai dengan 900 lps. Angka ini diperoleh dari pembacaan alat yang terpasang pada intake yang masuk dari Intake Karang Anyar ke IPA Rambutan. Berikut merupakan data debit air baku dan air hasil pengolahan IPA Rambutan selama bulan Juli beserta analisis kualitas pH dan kekeruhan harian.
Tabel 5. 1 Data Debit Pengolahan IPA Rambutan Bulan Juli 2021 Tanggal
Debit (L/s)
1 Juli 2021 2 Juli 2021 3 Juli 2021 4 Juli 2021 5 Juli 2021 6 Juli 2021 7 Juli 2021 8 Juli 2021 9 Juli 2021 10 Juli 2021 11 Juli 2021 12 Juli 2021 13 Juli 2021 14 Juli 2021 15 Juli 2021 16 Juli 2021 17 Juli 2021 18 Juli 2021 19 Juli 2021
812.04 879.16 855.50 778.83 861.54 820.70 865.62 871.28 872.12 798.05 799.00 839.95 863.66 866.00 867.25 863.58 826.41 872.20 868.00
Air Baku Turbidity pH (NTU) 60.38 6.78 55.60 7.01 59.28 7.11 88.56 7.11 73.62 7.08 66.27 6.65 61.87 7.07 66.48 6.98 70.50 7.14 77.43 7.00 69.31 6.76 81.62 6.96 79.97 6.90 57.24 6.97 56.10 7.09 59.27 7.05 90.41 7.05 68.41 7.20 117.28 6.94
71
Air Bersih Turbidity pH (NTU) 0.82 6.97 0.82 6.81 0.93 7.07 1.09 7.11 1.04 7.04 0.81 6.95 0.88 7.04 0.89 6.84 0.73 7.09 0.84 6.93 0.94 7.14 0.70 7.11 0.77 6.91 0.78 7.11 0.69 7.27 0.73 7.07 0.96 7.15 1.13 7.10 0.99 7.10
72
Tanggal
Debit (L/s)
20 Juli 2021 21 Juli 2021 22 Juli 2021 23 Juli 2021 24 Juli 2021 25 Juli 2021 26 Juli 2021 27 Juli 2021 28 Juli 2021 29 Juli 2021 30 Juli 2021 31 Juli 2021
862.50 747.50 841.83 876.20 845.62 859.83 848.46 811.59 834.67 831.77 859.24 865.16
Minimal Maksimal Rata-rata
747.50 879.16 844.04
Air Baku Turbidity pH (NTU) 89.48 6.81 115.20 6.89 114.91 6.73 111.85 6.88 93.07 6.84 62.27 6.83 62.33 6.99 60.31 7.08 67.88 7.02 69.64 7.04 58.83 7.06 55.99 6.99 55.60 117.28 74.88
6.65 7.20 6.97
Air Bersih Turbidity pH (NTU) 0.89 6.82 0.91 6.90 1.07 6.89 1.19 6.95 0.89 6.76 1.03 7.02 0.79 7.12 0.71 7.23 0.74 6.90 0.89 7.11 0.67 7.07 0.67 6.88 0.67 1.19 0.87
6.76 7.27 7.01
Dengan debit rata-rata sebesar 844.04 lps, maka kapasitas produksi di IPA Rambutan sama dengan 7.2925.056 m3/hari. Perbedaan antara 1020 lps pada rancangan awal dan angka kapasitas 844.04 lps pada kondisi eksisting ini menunjukkan bahwa produksi tidak maksimal yang bisa disebabkan beberapa faktor, contohnya adalah faktor kebocoran pipa transmisi dari intake menuju IPA. Faktor kebocoran ini yang menyebabkan debit yang masuk ke IPA berkurang sehingga kapasitas pengolahan tidak maksimal.
5.2 Evaluasi Kualitas Pengolahan Air hasil pengolahan di PDAM Tirta Musi Kota Palembang harus memenuhi syarat kualitas baku mutu air minum yang telah ditetapkan di Kemenkes No. 492 Tahun 2010 agar bisa didistribusikan ke masyarakat yang dilayani. Selain peraturan di atas, PDAM Tirta Musi juga mengacu kepada UU No. 82 Tahun 2001 dan Peraturan Gubernur No. 16 Tahun 2005 sebagai standar kualitas air baku yang layak digunakan untuk pengolahan. Maka dari itu, PDAM Tirta Musi secara rutin memeriksa kualitas air minum setiap bulannya ke Dinas Kesehatan Kota Palembang. Selain pengecekan rutin tiap bulan, dilakukan juga pengecekan kualitas
72
73
air harian yang dilakukan secara manual oleh analyst yang bekerja di laboratorium IPA Rambutan. Untuk pengecekan kualitas air baku, terdapat beberapa parameter yang dianalisa yaitu: a. Kekeruhan b. pH c. Konduktivitas / conductivity d. Total Dissolved Solid (TDS) e. Total Suspended Solid (TSS) f. Warna g. Suhu / temperature Sedangankan untuk air bersih hasil produksi, parameter yang dilakukan pengecekan kualitasnya adalah sebagai berikut: a. Kekeruhan b. pH c. Konduktivitas / conductivity d. Total Dissolved Solid (TDS) e. Warna f. Suhu / temperature g. Sisa gas khlor Pengecekan kualitas air baku dan air bersih dilakukan secara berkala setiap jamnya selama 24 jam sehari. Untuk parameter-parameter yang disebutkan di atas, pengecekan kualitas dilakukan mulai dari pukul 08.00 WIB hingga pukul 15.00 WIB oleh analyst laboratorium. Sedangkan pengecekan kualitas air mulai dari pukul 16.00 WIB hingga pukul 07.00 WIB keesokan harinya dilakukan oleh operator instalasi dengan parameter yang diperiksa hanyalah kekeruhan, pH, dan sisa khlor. Pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12 ditampilkan data hasil pengecekan kualitas air yang praktikan analisis selama kegiatan kerja praktik.
73
74
Tabel 5. 2 Hasil Pengecekan Kualitas Air Baku Harian IPA Rambutan Bulan Juli 2021 AIR BAKU Tanggal
Kekeruhan (NTU)
pH
Kond. (µs/cm)
TDS (mg/l)
TSS (mg/l)
Warna (TCU)
Temp. (°C)
1 Juli 2021 2 Juli 2021 3 Juli 2021 4 Juli 2021 5 Juli 2021 6 Juli 2021 7 Juli 2021 8 Juli 2021 9 Juli 2021 10 Juli 2021 11 Juli 2021 12 Juli 2021 13 Juli 2021 14 Juli 2021 15 Juli 2021 16 Juli 2021 17 Juli 2021 18 Juli 2021 19 Juli 2021 20 Juli 2021 21 Juli 2021 22 Juli 2021 23 Juli 2021 24 Juli 2021 25 Juli 2021 26 Juli 2021 27 Juli 2021 28 Juli 2021 29 Juli 2021 30 Juli 2021
60.38
6.78
78.96
35.43
99.57
35.00
26.79
55.60
7.01
81.48
36.27
91.68
35.00
26.55
59.28
7.11
84.32
36.02
97.75
35.00
26.73
88.56
7.11
85.33
35.77
146.03
35.00
26.80
73.62
7.08
77.46
34.39
121.40
35.00
26.93
66.27
6.65
75.86
34.59
109.27
35.00
26.95
61.87
7.07
81.23
36.84
102.02
35.00
26.35
66.48
6.98
82.10
36.55
109.63
40.00
26.75
70.50
7.14
84.89
37.13
116.25
35.00
26.84
77.43
7.00
83.58
36.74
127.69
35.00
26.65
69.31
6.76
83.92
36.07
114.29
35.00
26.70
81.62
6.96
80.23
36.60
134.59
35.00
26.53
79.97
6.90
75.05
31.78
131.87
35.00
26.67
57.24
6.97
74.20
33.63
94.38
35.00
27.06
56.10
7.09
76.89
34.46
92.51
40.00
26.82
59.27
7.05
91.37
43.49
97.73
40.00
26.87
90.41
7.05
84.51
41.15
149.08
40.00
26.80
68.41
7.20
81.40
40.34
112.80
40.00
26.49
117.28
6.94
90.60
38.99
193.39
35.00
26.96
89.48
6.81
90.76
36.60
147.55
35.00
26.82
115.20
6.89
81.14
37.50
189.96
40.00
26.41
114.91
6.73
79.16
34.03
189.49
40.00
26.78
111.85
6.88
75.11
33.37
184.45
35.00
26.69
93.07
6.84
76.18
34.16
153.47
35.00
26.55
62.27
6.83
76.52
34.81
102.68
35.00
26.71
62.33
6.99
75.70
34.57
102.79
35.00
27.22
60.31
7.08
70.46
35.41
99.46
35.00
27.13
67.88
7.02
79.36
34.25
111.94
35.00
27.14
69.64
7.04
79.43
34.48
114.83
35.00
27.31
58.83
7.06
72.39
29.10
97.02
35.00
27.52
31 Juli 2021
55.99
6.99
71.59
27.70
92.32
35.00
26.86
Rata-rata
74.88
6.97
80.04
35.55
123.48
36.13
26.82
Maksimum
117.28
7.20
91.37
43.49
193.39
40.00
27.52
Minimum
55.60
6.65
70.46
27.70
91.68
35.00
26.35
74
75
Tabel 5. 3 Hasil Pengecekan Kualitas Air Bersih Harian IPA Rambutan Bulan Juli 2021 AIR BERSIH Tanggal
Kekeruhan (NTU)
pH
Kond. (µs/cm)
TDS (mg/l)
Temp. (°C)
Warna (TCU)
Sisa Klor (mg/l)
1 Juli 2021 2 Juli 2021 3 Juli 2021 4 Juli 2021 5 Juli 2021 6 Juli 2021 7 Juli 2021 8 Juli 2021 9 Juli 2021 10 Juli 2021 11 Juli 2021 12 Juli 2021 13 Juli 2021 14 Juli 2021 15 Juli 2021 16 Juli 2021 17 Juli 2021 18 Juli 2021 19 Juli 2021 20 Juli 2021 21 Juli 2021 22 Juli 2021 23 Juli 2021 24 Juli 2021 25 Juli 2021 26 Juli 2021 27 Juli 2021 28 Juli 2021 29 Juli 2021 30 Juli 2021
0.82
6.97
93.76
38.05
26.83
1.00
0.50
0.82
6.81
90.49
41.79
26.40
1.00
0.47
0.93
7.07
90.13
40.60
26.56
1.00
0.47
1.09
7.11
90.18
40.34
26.71
1.00
0.43
1.04
7.04
91.54
45.79
26.60
1.00
0.60
0.81
6.95
81.97
42.15
26.82
1.00
0.47
0.88
7.04
93.93
44.64
26.93
1.00
0.43
0.89
6.84
100.06
43.00
26.88
1.00
0.45
0.73
7.09
90.67
46.24
26.53
1.00
0.30
0.84
6.93
93.04
46.42
26.23
1.00
0.30
0.94
7.14
93.37
47.38
26.84
1.00
0.43
0.70
7.11
88.62
37.00
26.84
1.00
0.43
0.77
6.91
86.82
34.90
26.76
1.00
0.33
0.78
7.11
91.72
43.57
26.93
1.00
0.35
0.69
7.27
91.92
43.44
26.56
1.00
0.40
0.73
7.07
96.30
48.74
27.02
1.00
0.40
0.96
7.15
90.14
42.79
26.50
1.00
0.40
1.13
7.10
95.23
45.33
26.96
1.00
0.47
0.99
7.10
107.69
47.05
26.90
1.00
0.45
0.89
6.82
101.07
45.26
26.40
1.00
0.50
0.91
6.90
113.72
55.14
26.16
1.00
0.33
1.07
6.89
104.11
48.34
26.20
1.00
0.43
1.20
6.87
94.79
42.94
26.24
1.00
0.47
0.89
6.76
94.27
42.13
26.95
1.00
0.37
1.03
7.02
93.69
43.15
26.74
1.00
0.33
0.79
7.12
97.51
43.17
26.92
1.00
0.40
0.71
7.23
99.11
45.34
26.67
1.00
0.39
0.74
6.90
87.51
45.23
26.62
1.00
0.55
0.89
7.11
72.96
37.03
26.76
1.00
0.40
0.67
7.07
90.87
41.79
26.88
1.00
0.47
31 Juli 2021
0.67
6.88
90.16
41.46
26.86
1.00
0.53
Rata-rata
0.87
7.01
93.46
43.56
26.68
1.00
0.43
Maksimum
1.20
7.27
113.72
55.14
27.02
1.00
0.60
Minimum
0.67
6.76
72.96
34.90
26.16
1.00
0.30
75
76
Tabel 5. 4 Komparasi Baku Mutu Air Baku dengan Regulasi yang Berlaku No
Parameter
Satuan
Hasil Uji
Baku Mutu
Regulasi
Keterangan
NTU
55.6 – 117.28
-
-
-
6.65-7.2
6-9
PP No. 82 tahun 2001 PP No. 82 tahun 2001 PP No. 82 tahun 2001 PP No. 82 tahun 2001
1
Kekeruhan
2
pH
3
Konduktivitas
µs/cm
70.46-91.37
-
4
TDS
mg/L
27.7-43.49
1000
5
TSS
mg/L
91.68-193.39
≤ 5000
6
Warna
TCU
35-40
7
Temperatur
°C
26.35-27.52
Suhu udara ± 3
Sesuai Sesuai Sesuai -
Tabel 5. 5 Komparasi Baku Mutu Air Produksi dengan Regulasi yang Berlaku No
Parameter
Satuan
Hasil Uji
Baku Mutu
1 2 3 4
Kekeruhan pH Konduktivitas TDS
NTU µs/cm mg/L
0.67-1.2 6.76-7.27 72.96-113.72 34.90-55.14
5
Temperatur
°C
26.16-27.02
6 7
Warna Sisa Klor
TCU mg/L
1.00 0.3-0.6
≤5 6.5-8.5 ≤ 500 Suhu udara ± 3 ≤ 15 ≤5
Regulasi
Permenkes No. 492 tahun 2010
Keterangan Sesuai Sesuai Sesuai Sesuai Sesuai Sesuai
5.3 Evaluasi Desain 5.3.1 Unit Koagulasi Koagulasi merupakan proses destabilisasi partikel koloid dan partikel bebas dalam air dengan menggunakan bahan kimia berupa koagulan yang bisa memicu pembentukan inti gumpalan (presipitat). Koloid merupakan partikel yang tidak dapat mengendap secara alami karena adanya stabilitas koloid yang terjadi karena gaya tarik Van Der Waals dan gaya tolak elektrostatik. Karena sifatnya yang sangat stabil (sulit mengendap), maka diperlukan suatu zat yang dapat mendestabilisasi partikel koloid. Zat ini biasanya merupakan bahan kimia yang disebut dengan koagulan. Koagulan ini memiliki muatan yang berlawanan dengan muatan partikel koloid sehingga dapat mendestabilisasi partikel koloid dan membentuk inti gumpalan sehingga partikel koloid ini dapat mengendap. Proses koagulasi hanya dapat berlangsung bila ada pengadukan. Pengadukan ini merupakan pemberian 76
77
energi agar terjadi tumbukan antar partikel koloid serta tumbukan antar partikel bebas agar terbentuk inti gumpalan sehingga dapat dipisahkan melalui proses pengendapan. Unit koagulasi di WTP II Binong menggunakan mekanisme hidrolis yang memanfaatkan terjunan yang menimbulkan hydraulic jump (lompatan hidrolis) untuk melakukan pengadukan cepat. Air dari pipa transmisi akan melewati rectangular weir dan akan membentuk hydraulic jump saat mencapai bak koagulasi karena perbedaan ketinggian. Proses koagulasi dimulai saat koagulan dibubuhkan pada air baku melalui pipa PVC yang dipompakan dengan dosing pump.
A. Kriteria Desain Unit Koagulasi Tabel 5. 6 Kriteria Desain Unit Koagulasi Parameter Kriteria Desain Gradien kecepatan (G) 100 – 1000 Waktu detensi (td) 20 – 60 Headloss (hL) ≥ 0.6 G.td 104 – 105
Satuan detik-1 detik m detik-1
Sumber Reynold, 1982 Qasim, 2000 Kawamura, 1991 Reynold, 1982
B. Data Eksisting Unit Koagulasi Tabel 5. 7 Data Eksisting Unit Koagulasi Parameter Panjang Lebar Tinggi Panjang terjunan Lebar terjunan Tinggi setelah terjunan Debit Volume bak terjunan Waktu tinggal
Besaran 4 2.8 0.28 2 2.8 0.56 0.84404 3.136 3.715
Satuan m m m m m m m3/s m3 detik
C. Perhitungan Unit Koagulasi 1. Menghitung volume bak koagulasi Digunakan persamaan 𝑡𝑑 =
𝑄 𝑉
, dengan Q adalah debit (m3/s), V adalah
volume bak (m3), dan td adalah waktu detensi di unit koagulasi.
77
78
𝑉 = 𝑄 𝑥 𝑡𝑑 3 𝑉 = 0.84404 𝑚 ⁄𝑠 𝑥 3.715 𝑠
𝑉 = 3.135609 𝑚3 2. Menghitung luas permukaan Untuk menghitung luas permukaan bak koagulasi, digunakan persamaan berikut. 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑏𝑎𝑘
3.135609 𝑚3 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 0.28 𝑚 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 11.2 𝑚2 3. Menghitung kecepatan aliran Untuk menghitung kecepatan aliran digunakan persamaan debit aliran yaitu 𝑄 = 𝐴 𝑥 𝑣 maka persamaan untuk mencari kecepatan adalah sebagai berikut. 3 𝑄 0.84404 𝑚 ⁄𝑠 𝑣= = = 0.075361 𝑚⁄𝑠 𝐴 4 𝑥 2.8 𝑚
4. Menghitung headloss (hL) Untuk menghitung headloss makas digunakan persamaan sebagai berikut: ℎ𝐿 =
𝑘 𝑥 𝑣2 2𝑔
di mana k merupakan konstanta untuk bak terbuka yaitu 2, g adalah percepatan gravitasi, dan v adalah kecepatan aliran. 2 𝑥 0.0753612 𝑚⁄𝑠 ℎ𝐿 = = 0.000579 𝑚 2(9.81 𝑚⁄𝑠 2 ) 5. Menghitung gradien kecepatan Untuk menghitung gradien kecepatan, digunakan persamaan sebagai berikut. 𝐺= √
78
𝑄𝑥𝜌𝑥𝑔𝑥ℎ µ𝑥𝑉
79
Di mana g adalah percepatan gravitasi, hL adalah headloss, v merupakan kecepatan aliran, dan td adalah waktu tinggal atau waktu detesi di bak koagulasi. 𝐺= √
0.84404 𝑥 1000 𝑥 9,81 𝑥 0.28 = 911.4063 𝑑𝑒𝑡 −1 0.89𝑥10−3 𝑥 3.135609
6. Menghitung G.td 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 911.4063 𝑑𝑒𝑡 −1 𝑥 3.715 𝑠 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 3385.874 𝑑𝑒𝑡 −1
Tabel 5. 8 Rekapitulasi Perhitungan Unit Koagulasi No 1 2 3 4 5 6
Parameter
Satuan 3
Volume bak Luas permukaan Kecepatan aliran Headloss (hL) Gradien kecepatan (G) G.td
m m2 m/s m Det-1 Det-1
Hasil Perhitungan 3.135609 11.2 0.075361 0.000579 911.4063 3385.874
Tabel 5. 9 Evaluasi Desain Unit Koagulasi No 1 2 3 4
Parameter Gradien kecepatan (G) Waktu detensi (td) Headloss (hL) G.td
Satuan
Kriteria Desain
Hasil Keterangan Perhitungan
Det-1
100 – 1000
911.4063
Sesuai
detik
20 – 60
3.175
Tidak sesuai
m Det-1
≥ 0.6 104 – 105
0.000579 3385.874
Tidak sesuai Tidak sesuai
D. Pembahasan Berdasarkan hasil perhitungan di atas, parameter yang telah terpenuhi adalah G. Meskipun gradien kecepatan memenuhi namun waktu detensi berada di bawahstandar kriteria, hal tersebut mengakibatkan nilai Gtd tidak terpenuhi sehingga koagulasi seharusnya tidak dapat terjadi. Nilai td perlu dilakukan tinjauan lebih lanjut di lapangan karena jika debit meningkat maka waktu detensi akan turun terutama di musim penghujan. Untuk itu, perlu dilakukan pengaturan debit yang
79
80
masuk. Pengaturan debit dapat dilakukan dengan pemantauan flowmeter dan melakukan pengaturan pada valve.
5.3.2 Unit Flokulasi Flokulasi terjadi setelah air baku diberi koagulasn di unit koagulasi. Flokulasi berfungsi untuk mempercepat laju tumbukan partikel agar partikel terdestabilisasi dapat teragregasi dan membentuk flok. Unit flokulasi di IPA Rambutan menggunakan pengadukan lambat tipe hidrolis dengan jenis pengadukan menggunakan vertical baffle channel basins, di mana air mengalir melalui bak flokulasi melewati tiap sekat yang berbentuk labirin secara ke atas dan ke bawah. Terdapat 4 unit bak flokulasi yang masing-masing menyuplai air hasil proses flokulasi ke dalam empat buah bak sedimen yang berbeda-beda. Untuk setiap unit bak flokulasi tersebut terdiri dari 3 buah bak flokulasi dengan gradien kecepatan yang berangsur-angsur menurun di tiap tingkatannya.
A. Kriteria Desain Unit Flokulasi Tabel 5. 10 Kriteria Desain Unit Flokulasi Parameter Kriteria Desain Gradien kecepatan (G) 100 – 1000 Waktu detensi (td) 20 – 60 Kecepatan aliran ≥ 0,6 dalam bak (v) G.td 104 – 105
Satuan detik-1 detik m
Sumber SNI 6774-2008 Huisman, 1981
Jarak antara baffle (l)
> 0.45
Koefisien gesek (k)
2 – 3.5
Banyak saluran (n) Kehilangan tekanan (hL)
6 – 10
buah
Droste, 1997 Schulz & Okun, 1984 Bhargava & Ojha, 1993 SNI 6774-2008
0.3 - 1
m
Kawamura, 1991
m
B. Data Eksisting Unit Flokulasi Tabel 5. 11 Data Eksisting Unit Flokulasi
80
81
Parameter Kapasitas air tiap bak flokulasi Flokulasi I Panjang Lebar Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit Flokulasi II Panjang Lebar Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit Flokulasi III Panjang Lebar Tinggi Jumlah turn Volume Waktu tinggal Debit
Besaran 0.25
Satuan m3/s
3.12 11.11 1.85 9.5 64.13 4.275 1.056
m m m
3.12 11.15 1.65 8.5 57.40 3.827 0.861 6.5 11.5 1.45 5 105.089 7.006 1.00
C. Perhitungan Unit Flokulasi 1. Menghitung luas permukaan Digunakan persamaan sebaagi berikut. 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑏𝑎𝑘
a. Flokulasi I 64.13 𝑚3 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 1.85 𝑚 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 34.66 𝑚2 b. Flokulasi II
81
m3 menit m3/s m m m m3 menit m3/s m m m m3 menit m3/s
82
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 =
57.40 𝑚3 1.65 𝑚
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 34.79 𝑚2
c. Flokulasi III 105.089 𝑚3 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 1.45 𝑚 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 72.48 𝑚2 2. Menghitung kecepatan aliran Untuk menghitung kecepatan aliran digunakan persamaan debit aliran yaitu 𝑄 = 𝐴 𝑥 𝑣 maka persamaan untuk mencari kecepatan adalah sebagai berikut. a. Flokulasi I 3 𝑄 1.056 𝑚 ⁄𝑠 𝑣= = = 0.030465 𝑚⁄𝑠 𝐴 3.12 𝑥 11.11 𝑚
b. Flokulasi II 3
𝑄 0.861 𝑚 ⁄𝑠 𝑣= = = 0.02475 𝑚⁄𝑠 𝐴 3.12 𝑥 11.15 𝑚 c. Flokulasi III 3
𝑄 1.00 𝑚 ⁄𝑠 𝑣= = = 0.013378 𝑚⁄𝑠 𝐴 6.5 𝑥 11.5 𝑚 3. Menghitung headloss (hL) Untuk menghitung headloss makas digunakan persamaan sebagai berikut: ℎ𝐿 =
𝑘 𝑥 𝑣2 2𝑔
di mana k merupakan konstanta untuk bak terbuka yaitu 2, g adalah percepatan gravitasi, dan v adalah kecepatan aliran. a. Flokulasi I ℎ𝐿 =
2 𝑥 0.0304652 𝑚⁄𝑠 = 9.46092 𝑥 10−5 𝑚 𝑚 2(9.81 ⁄𝑠 2 )
b. Flokulasi II
82
83
ℎ𝐿 =
2 𝑥 0.024752 𝑚⁄𝑠 = 6.24427 𝑥 10−5 𝑚 2(9.81 𝑚⁄𝑠 2 )
c. Flokulasi III 2 𝑥 0.0133782 𝑚⁄𝑠 ℎ𝐿 = = 1.82437 𝑥 10−5 𝑚 2(9.81 𝑚⁄𝑠 2 ) 4. Menghitung gradien kecepatan Untuk menghitung gradien kecepatan, digunakan persamaan sebagai berikut. 𝐺= √
𝑄𝑥𝜌𝑥𝑔𝑥ℎ µ𝑥𝑉
Di mana g adalah percepatan gravitasi, hL adalah headloss, v merupakan kecepatan aliran, dan td adalah waktu tinggal atau waktu detesi di bak koagulasi. a. Flokulasi I 𝐺= √
0.861 𝑥 1000 𝑥 9,81 𝑥 1.65 = 690.6907 𝑑𝑒𝑡 −1 0.89𝑥10−3 𝑥 0.030465
b. Flokulasi II 𝐺= √
0.84404 𝑥 1000 𝑥 9,81 𝑥 0.28 = 253.9146 𝑑𝑒𝑡 −1 0.89𝑥10−3 𝑥 0.02475
c. Flokulasi III 𝐺= √
1 𝑥 1000 𝑥 9,81 𝑥 1.45 = 462.4014 𝑑𝑒𝑡 −1 0.89𝑥10−3 𝑥 0.013378
5. Menghitung G.td a. Flokulasi I 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 690.6907 𝑑𝑒𝑡 −1 𝑥 4.275 𝑠 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 971.7312 𝑑𝑒𝑡 −1 b. Flokulasi II 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 253.9146 𝑑𝑒𝑡 −1 𝑥 3.827 𝑠 83
84
𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 3385.874 𝑑𝑒𝑡 −1 c. Flokulasi III 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 462.4014 𝑑𝑒𝑡 −1 𝑥 7.006 𝑠 𝐺 𝑥 𝑡𝑑 = 3239.584 𝑑𝑒𝑡 −1
D. Pembahasan Tabel 5. 12 Rekapitulasi Perhitungan Unit Flokulasi Parameter Flokulasi I Luas permukaan Kecepatan aliran Headloss (hL) Gradien kecepatan (G) G.td
Besaran
Satuan
34.66 0.030465 9.46092 𝑥 10−5 690.6907 971.7312
m2 m/s m Det-1 Det-1
Flokulasi II m2 m/s
34.79 0.02475 6.24427 𝑥 10−5 253.9146 3385.874
Luas permukaan Kecepatan aliran Headloss (hL) Gradien kecepatan (G) G.td
m Det-1 Det-1
Flokulasi III m2 m/s
72.48 0.013378 1.82437 𝑥 10−5 462.4014 3239.584
Luas permukaan Kecepatan aliran Headloss (hL) Gradien kecepatan (G) G.td
m Det-1 Det-1
Tabel 5. 13 Evaluasi Desain Unit Flokulasi Parameter
Satuan
Kriteria Desain
Hasil Perhitungan
Keterangan
Det-1
100 – 1000
690.6907
Sesuai
detik
20 – 60 0.3 - 1 104 – 105
4.275
Flokulasi I Gradien kecepatan (G) Waktu detensi (td) Headloss (hL) G.td
m Det
-1
Flokulasi II
84
9.46092 𝑥 10 971.7312
Tidak sesuai −5
Tidak sesuai Tidak sesuai
85
Parameter Gradien kecepatan (G) Waktu detensi (td) Headloss (hL)
Satuan
Kriteria Desain
Hasil Perhitungan
Keterangan
Det-1
100 – 1000
253.9146
Sesuai
detik
20 – 60 0.3 - 1 104 – 105
3.827
m
G.td
Det
-1
6.24427 𝑥 10 3385.874
Tidak sesuai −5
Tidak sesuai Tidak sesuai
Flokulasi III Gradien kecepatan (G) Waktu detensi (td) Headloss (hL)
Det-1
100 – 1000
462.4014
detik
20 – 60 0.3 - 1 104 – 105
7.006
m
G.td
Det
-1
1.82437 𝑥 10 3239.584
Sesuai Tidak sesuai −5
Tidak sesuai Tidak sesuai
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, parameter yang telah terpenuhi adalah G. Meskipun gradien kecepatan memenuhi namun waktu detensi berada di bawah standar kriteria, hal tersebut mengakibatkan nilai Gtd tidak terpenuhi sehingga flokulasi seharusnya tidak dapat terjadi. Nilai td perlu dilakukan tinjauan lebih lanjut di lapangan karena jika debit meningkat maka waktu detensi akan turun terutama di musim penghujan. Untuk itu, perlu dilakukan pengaturan debit yang masuk. Pengaturan debit dapat dilakukan dengan pemantauan flowmeter dan melakukan pengaturan pada valve.
5.3.3 Unit Sedimentasi Setelah melalui proses pembentukkan flok pada unit flokulasi, air baku yang diolah kemudian masuk ke unit sedimentasi untuk mengendapkan makroflok yang terbentuk. Unit sedimentasi yang digunakan di IPA Rambutan terdiri dari empat buah kolam sedimentasi konvensional berbentuk segiempat dengan kemiringan tertentu di dasar bak. Inlet unit sedimentasi ini berasal dari unit flokulas dan outletnya dialirkan menuju unit aerasi.
A. Kriteria Desain Unit Sedimentasi Tabel 5. 14 Kriteria Desain Unit Sedimentasi
85
86
Parameter Surface loading rate Kecepatan aliran pada settler Waktu detensi bak Bilangan Reynold Bilangan Froude Rasio panjang : lebar Kemiringan settler
Kriteria Desain 60 – 150
m3/m2/day
0.05 – 0.13
m/menit
2 < 2000 > 10-5 3:1 – 5:1 45o – 600
jam -
Satuan
Sumber
SNI 19-6774-2002
SNI 6774-2008 Mongomery, 1985 Kawamura, 1991
B. Data Eksisting Unit Sedimentasi Tabel 5. 15 Data Eksisting Unit Sedimentasi Parameter Panjang bak sedimentasi Lebak bak sedimentasi Kedalaman air di awal bak (h1) Kedalaman air di akhir bak (h2) Slope/kemiringan lantai bak Diameter lubang inlet Jumlah lubang inlet Debit bak sedimentasi
Besaran 49,5 13,05 3,8 2,8 0,5 12,5 59 0.211
Satuan m m m m m cm buah m3/s
C. Perhitungan Unit Sedimentasi 1. Luas permukaan 𝐴𝑠 = 𝑝 𝑥 𝑙 𝐴𝑠 = 49.5 𝑥 13.05 𝑚 𝐴𝑠 = 645.97 𝑚2 2. Beban permukaan 𝑄 𝐴𝑠 0.84404 𝑆𝐿𝑅 = 645.97 𝑆𝐿𝑅 =
𝑆𝐿𝑅 = 0.00131 𝑚3 /𝑚2 . 𝑠 3. Volume unit sedimentasi 𝑉=(
(𝑙 𝑥 ℎ𝑎𝑤𝑎𝑙 ) + (𝑙 𝑥 ℎ𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 ) (𝑙 𝑥 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒) )𝑥( ) 𝑥𝑝 2 2
86
87
(13.05 𝑥 3.8) + (13.05 𝑥 2.8) (13.05 𝑥 0.5) 𝑉=( )𝑥( ) 𝑥 49.5 2 2 𝑉 = 6954.728 𝑚3 4. Waktu detensi bak 𝑡𝑑 = 𝑡𝑑 =
𝑉 𝑄
6954.728 0.84404
𝑡𝑑 = 8239.81 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 2.289 𝑗𝑎𝑚 5. Surface loading rate 𝑆𝑙 =
𝑄 𝐴𝑠
0.211 𝑚3 /𝑠 𝑥 3600 𝑆𝑙 = 645.97 𝑆𝑙 = 1.176 𝑚/𝑗𝑎𝑚 6. Kecepatan pengendapan (horizontal flow velocity) 𝑄 𝐴. sin 𝛼 𝑄 𝑣𝑜 = ℎ +ℎ 𝑙 𝑥 ( 1 2 1) 0.211 𝑥 3600 𝑣𝑜 = 3.8 + 2.8 13.05 𝑥 ( ) 2 𝑣𝑜 =
𝑣𝑜 = 17.6393 𝑚/𝑗𝑎𝑚 𝑣𝑜 = 0.0049 𝑚/𝑠 7. Menentukan bilangan Reynold 𝑁𝑅𝑒 =
𝑣𝑥𝑅 𝜇
Di mana v adalah kecepatan aliran pada settler atau bisa disebut kecepatan pengendapan, 𝜇 merupakan viskositas kinematis yang bernilai 0.0009 m2/s, sedangkan R adalah jari-jari hidrolis yang bisa dicari dengan persamaan: 𝑅=
A 13.05 = = 0.26 𝑚 𝑝 49.5
Maka bilangan Reynold:
87
88
𝑁𝑅𝑒 =
0.0049 𝑥 0.26 0.0009
𝑁𝑅𝑒 = 1.44 8. Menentukan bilangan Froude 𝑁𝐹𝑟 = 𝑁𝐹𝑟 =
𝑣𝑜2 𝑔𝑥𝑅
0.00492 9.81 𝑥 0.26
𝑁𝐹𝑟 = 9.28 𝑥 10−6
Tabel 5. 16 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Unit Sedimentasi No 1 2 3 4 5 6 7 8
Parameter
Satuan 2
Luas permukaan Beban permukaan Volume unit sedimentasi Waktu detensi bak Surface loading rate Horizontal flow velocity Bilangan Reynold Bilangan Froude
m m /m2/s m3 Jam m/jam m/s 3
Hasil Perhitungan 645.97 0.00131 6954.728 2.289 1.176 0.0049 1.44 9.28 x 10-6
Tabel 5. 17 Evaluasi Desain Unit Sedimentasi Parameter
Satuan
Beban permukaan m3/m2/jam Surface loading m/day rate Kecepatan aliran m/menit pada settler Waktu detensi bak jam Bilangan Reynold Bilangan Froude Rasio panjang : lebar
Kriteria Desain 3.8-7.5
Hasil Perhitungan
Keterangan
0.00131
Tidak sesuai
60 – 150
28.224
Tidak sesuai
0.05 – 0.13
0.0049
2 < 2000 > 10-5
2.289 1.44 9.28 x 10-6
Sesuai (pembulatan) Sesuai Sesuai Sesuai
3:1 – 5:1
3.79 : 1
Sesuai
D. Pembahasan
88
89
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, terdapat beberapa evaluasi pada unit sedimentasi antara lain parameter beban permukaan (LR), dan surface loading rate. Rasio panjang dan lebar merupakan parameter yang tidak bergantung pada debit sehingga tetap dalam setiap kondisi debit. Nilai beban permukaan (LR) diperoleh dari pembagian antara nilai debit yang masuk kolam sedimentasi dengan luas permukaan kolam. Berdasarkan Tabel 5.13 nilai beban permukaan (LR) lebih kecil dari batas minimum yang disyaratkan pada kriteria desain. Hal ini bermakna bahwa dimensi kolam sedimentasi saat ini masih dapat mengakomodir besarnya debit yang masuk yakni pada saat debit tiap kolam sebesar 0,211 m3/s. Namun yang menjadi catatan adalah, penggunaan debit diambil dari kondisi saat ini. Sedangkan debit eksisting saat ini lebih rendah dari debit perancangan, sehingga wajar bila nilai LR perhitungan lebih kecil dari standar seharusnya. Untuk parameter selanjutnya yakni NFr atau nilai bilangan Froude yang nilainya sedikit diatas dari kriteria SNI. Pada unit sedimentasi, bilangan Froude berguna untuk menunjukkan tingkat kekritisan aliran, semakin rendah nilai bilangan Froude maka aliran semakin sub kritis. Aliran sub kritis akan mendukung proses pengendapan partikel. Namun nilai bilangan froud ini masih bias diterima karena parameter pendukung lain yakni bilangan Reynold jauh dibawah kriteria desain SNI. Hal tersebut menunjukan bahwa aliran tidak turbulen sehingga pembentukan flok maksimal.
5.3.4 Unit Filtrasi IPA Rambutan menerapkan unit filtrasi berupa saringan pasir cepat. Terdapat sepuluh buah bak filtrasi pada IPA tersebut. Air dari unit sedimentasi dialirkan menuju unit filtrasi melalui pipa, kemudian air masuk ke bak pembagi aliran dan dialirkan menuju masing-masing bak filtrasi menggunakan pipa.
A. Data Eksisting Unit Filtrasi Tabel 5. 18 Data Eksisting Unit Filtrasi Parameter Panjang bak filtrasi
Besaran 10.27
89
Satuan m
90
Parameter Lebar bak filtrasi Kedalaman bak (asumsi) Tebal pasir Tebal kerikil Tebal batu koral Diameter pasir Diameter pipa effluent Diameter pipa drain Debit air di unit filter Debit filtrasi
Besaran 5.5 3 0.8 0.35 0.4 0.9 – 1.0 300 400 0.100 6.373
Satuan m m m m m mm mm mm m3/s m3/m2/jam
B. Perhitungan Unit Filtrasi 1. Debit unit filtrasi 𝑞=
𝑄 𝑛
Jumlah tangki filtrasi sebanyak 10 buah dan debit desain 1000 lps, maka debit setiap tangki filtrasi adalah sebagai berikut. 3 1 𝑚 ⁄𝑠 𝑞= 10 3 𝑞 = 0.1 𝑚 ⁄𝑠
2. Luas permukaan 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 10.27 𝑥 5.5 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 = 56,485 𝑚2 Perbandingan panjang : lebar = 10.27 : 5.5 = 1.87 : 1 3. Volume bak filtrasi 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 𝑥 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = 10.27 𝑥 5.5 𝑥 3 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = 169.455 𝑚3 4. Kecepatan filtrasi 𝑉𝑓 =
𝑞 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 𝑉𝑓 =
90
0.1 56.485
91
𝑉𝑓 = 0.000177 𝑚⁄𝑠 𝑥 3600 𝑠⁄𝑗𝑎𝑚 𝑉𝑓 = 6.373 𝑚⁄𝑗𝑎𝑚 3 𝑉𝑓 = 153 𝑚 ⁄ℎ𝑎𝑟𝑖
C. Pembahasan Tabel 5. 19 Evaluasi Desain Unit Filtrasi Parameter
Satuan
Debit Luas permukaan Jumlah tangki Kecepatan filtrasi Tinggi q tiap tangki Volume tangki
m3/s m2 buah m/jam m m3/s m3
Kriteria Desain 1:1 – 2:1 3 – 10 5 – 7.5 0.15 – 0.2 -
-
Hasil Perhitungan 1 1.87 : 1 10 6.373 3 0.1 169.455
Keterangan Sesuai Sesuai Sesuai Sesuai -
Perhitungan unit filtrasi dilakukan pada satu bak saringan pasir cepat dengan asumsi pasir berada dalam performa baik atau baru diganti. Berdasarkan Tabel 5.15 di atas, parameter luas permukaan, jumlah tangki filtrasi, kecepatan filtrasi, dan kedalaman bak filtrasi telah sesuai dengan standar.
5.3.5 Desinfeksi-Reservoir Setelah melalui unit filtrasi kemudian air akan di desinfeksi terlebih dahulu menggunakan gas klor sebelum akhirnya air memasuki reservoir. Tujuan dari desinfeksi adalah membunuh bakteri patogen yang terdapat pada air, sehingga air aman digunakan. Pada IPA Jurug ini desinfeksi menggunakan gas klor yang diinjeksikan pada pipa transmisi sebelum didistribusikan ke pelanggan. Pada Tabel 5.3 mengenai hasil pengecekan kualitas air bersih yang telah diolah, terdapat parameter-parameter yang digunakan untuk mengetahui apakah proses desinfeksi berjalan dengan baik, yakni parameter pH, turbiditas, dan sisa klor. Tabel 5. 20 Kualitas Air Bersih dari Outlet Unit Desinfeksi Parameter
Satuan
Kriteria Desain
91
Hasil Keterangan Pengukuran
92
pH Turbiditas/kekeruhan Sisa khlor
NTU mg/L
6.76-7.27 ≤5 ≤5
7.01 0.87 0.43
Sesuai Sesuai Sesuai
Selain kualitas air yang dihasilkan, terdapat juga paramter mengenai desain reservoir yang memenuhi standar. Namun sayangnya penulis belum bisa mengevaluasi unit desinfeksi dan reservoir dikarenakan data yang diperlukan tidak memadai.
92
93
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan Berdasarkan data yang diperoleh selama kerja praktik di IPA Rambutan, PDAM Tirta Musi Kota Palembang dan hasil analisis, diperoleh kesimpulan sebagai berikut. 1. Berdasarkan pengukuran di lapangan, debit pada desain IPA Rambutan memiliki kapasitas 1000 lps namun debit yang diolah secara eksisting hanya berkisar antara 700-900 lps. 2. Untuk mengolah air baku menjadi air minum, IPA Rambutan menggunakan unit intake, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, aerasi, filtrasi dan desinfeksi dengan gas khlor dan kapur tohor. Air hasil pengolahan kemudian ditransmisikan ke reservoir untuk kemudian didistribusikan. 3. Pemeriksaan kualitas air baku dan air bersih berdasarkan data yang tercatat di WTP Altra, dilakukan setiap jam selama 24 jam sehari. 4. Unit sedimentasi, aerasi, dan filtrasi sangat cepat menjadi kotor sehingga harus rutin dilakukan pembersihan. 5. Ada beberapa parameter di tiap-tiap unit pengolahan yang tidak memenuhi standar kriteria desain yang telah ditetapkan. 6. Air yang diproduksi IPA Rambutan telah memenuhi persyaratan berdasarkan Permenkes 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Data tersebut tertera dalam Tabel 5.3
6.2 Saran Penulis menyarankan agar dilakukan evaluasi lebih lanjut dan lebih rinci terhadap kondisi IPA Rambutan, terutama pada desain dan operasional instalasi. Penulis sendiri merasa bahwa evaluasi yang dipaparkan pada laporan kerja praktik ini masih memiliki banyak sekali kekurangan maupun kesalahan, sehingga apabila pihak instansi dapat melakukan evaluasi lebih jauh dan detail, diharapkan IPA Rambutan dapat beroperasi dengan lebih baik dan optimal.
93
94
DAFTAR PUSTAKA
Chow, Ven Te. 1985. Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga. Droste, R. L. 1997. Theory ad Practice of Water and Wastewater Treatment. USA : John Wiley & Sons. Effendi. 2003. Telaah Kualitas Air, Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan, Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Giles, Ranald V. 1976. Fluid Mechanics and Hydraulic 2nd Edition. London: McGrawHill. F Ramadhan1, L Siami dan Winarni. Optimalisasi Instalasi Pengolahan Air Minum Solear, PDAM Tirta Kerta Raharja -Kabupaten Tangerang. Jakarta Barat: Universitas Trisakti. Kawamura, S. Integrated Design of Water Treatment Facilities. USA : John Wiley & Sons. Kemenkes RI. 1990. Peraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI. Kemenkes RI. 2002. Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang Syarat-syarat Pengawasan Kualitas Air Minum. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI. Kemen PUPR RI. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18/PRT/M/2007 tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum RI. Kemenkes RI. 2010. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 216. Kemenkes RI. 2011. Instalasi Pengolahan Air Limbah dengan Sistem Biofilter Anaerob Aerob pada Fasilitas Pelayanan Kesehatan. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI. Kemen PUPR RI. 2012. Rencana Pengamanan Air Minum (RPAM) Manual: Perencanaan, Implementasi, dan Monitoring-Evaluasi. Jakarta Selatan: Satuan Kerja Direktorat Pengembangan Air Minum Dirjen Cipta Karya Kementerian PUPR. Kemenkes RI. 2017. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan dan Persyaratan Kesehatan Air untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua, dan Pemandian Umum. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI.
94
95
PDAM Tirta Musi. 2020. Profile Company PDAM Tirta Musi Kota Palembang. Palembang : PDAM Tirta Musi Kota Palembang. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Tahun 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum Qasim, Syed R., Edward M. Motley, dan Guang Zhu. 2000. Water Works Engineering: Planning, Design and Operation. Prentice Hall PTR: Upper Saddle River NJ 07458. Rich, Linvil G. 1961. Unit Operation of Sanitary Engineering. USA : John Wiley & Sons Rich, Linvil G. 1965. Unit Process of Sanitary Engineering. USA : John Wiley & Sons. Sawyer, Mc.Cary, Parkin. 1978. Chemistry for Environmetal Engineering and Science. New York: McGraw Hill Inc. SNI 6774:2008 tentang Tata Cara Perencanaan Unit Paket Instalasi Pengolahan Air, 492/MENKES/PER IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI. WHO. 1996. Guidelines for Drinking Water Quality. Geneva: World Health Organization.
95
96
LAMPIRAN
Lampiran 1 : Dokumentasi Kegiatan
Gambar 1. Pengambilan sampel air baku
Gambar 2. Penggunaan Jar Test
Gambar 3. Pengukuran turbidity air
Gambar 4. Pengukuran sisa klor
Gambar 5. Pengambilan sampel air hasil sedimentasi
Gambar 6. Pengukuran pH, konduktivitas, dan TDS air
96
97
Lampiran 2 : Lembar Logbook
LOGBOOK PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK Nama : Dhania Rizky Amalia NIM : 15718031 Judul : Evaluasi Instalasi Pengolahan Air (IPA) Rambutan iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiPDAM Tirta Musi Kota Palembang Lokasi KP : Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Musi Kota iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiPalembang Pembimbing KP Lapangan : Azhar Kamarullah, S.T.
Tanggal 1 Juli 2021 2 Juli 2021
Aktivitas Pengenalan Perusahaan di Kantor Pusat PDAM Tirta Musi, Pengenalan IPA Rambutan Pengambilan Profile Company, Pengukuran Dimensi Unit
5 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
6 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
7 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan, Pembersihan Unit Sedimentasi 4
8 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
9 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
12 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
13 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
14 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
15 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan, Pengenalan Unit Intake Karang Anyar
16 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
19 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
97
Keluaran Informasi Terkait Kerja Praktek dan Perusahaan, Kondisi Eksisting IPA Data Profile Company dan Data Dimensi Unit Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Operasional Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Data Kekeruhan Harian dan Kondisi Eksisting Unit Intake Karang Anyar Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian
98
Tanggal 21 Juli 2021
22 Juli 2021
Aktivitas Pengambilan Data di IPA Rambutan, Pencucian Unit Filtrasi Dengan Backwash Pengambilan Data di IPA Rambutan, Pembersihan Unit Sedimentasi 2
23 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
26 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
27 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
28 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
29 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
30 Juli 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
2 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
3 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
4 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
5 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
6 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
9 Agustus 2021
Pengambilan Data di IPA Rambutan
Keluaran Kondisi Eksisting dan Data Operasional Kondisi Eksisting dan Data Operasional Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian Kondisi Eksisting dan Data Kekeruhan Harian
Menyetujui, Pembimbing Kerja Praktek Lapangan,
Azhar Kamarullah, S.T. NIP. 197507030372
98
