pbpam kuis ii

Download PBPAM KUIS II

Post on 10-Jul-2015

78 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 1 IPAM IPAL DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN KUALITAS AIR BAKU HASIL OLAHAN IPAL TDS: 1000 mg/L TSS: 50 mg/L BOD: 2 mg/L COD: 10 mg/L Q: 80 L/dt +10 x 78 L/dt = 860 L/dt PERHITUNGAN KEKERUHAN AIR BAKU Sumber : Metode Penelitian Air, 1984 Grafik hubungan antara nilai kekeruhan dan kadar zat tersuspensi Darikurvahubunganantarakekeruhandankadarzattersuspensibisadiketahuikekeruhanairbaku.Jika diambil satu titik dari kurva di atas kemudian dibandingkan dengan kekeruhan sampel maka bisa didapat : Kekeruhan grafik = 30 NTU Zat tersuspensi grafik = 45 mg/L Sehingga 50 4530 x= dimana x = kekeruhan air baku x = 33,33 NTU STANDAR KUALITAS AIR MINUM Standar kualitas air minum yang dipakai merupakan standar dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 Tahun 2010 yang didalamnya sudah mencakup persyaratan fisik, kimia, bakteriologis dan radiologis. Berdasarkan standar tersebut, dapat dilihat perbandingan antara air baku dengan standar yang berlaku pada tabel berikut. PDAM mengolah hasil olahan IPAL dengan kualitas mendekati air baku air minum.(Kelas II PP No. 82 Tahun 2001) KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 2 prasedimentasi Flash Slowmixmix sedimentasi filtrasi reservoir koagulanCl2 Flash Slowmixmix filtrasisedimentasi reservoir koagulanCl2 Dari IPAL Dari IPAL Tabel Perbandingan kualitas air baku dengan standar RANGKAIAN ALTERNATIF PENGOLAHAN Dari karakteristik air baku di atas, maka dapat diperoleh beberapa macam rangkaian proses pengolahan. 1.Bagan alir alternatif pengolahan I 2.Bagan alir alternatif pengolahan II Intake/sumur pengumpul tidak diperlukan karena debit yang masuk dari IPAL sudah stabil. PERHITUNGAN ALTERNATIF PENGOLAHAN SetelahmembuatalternatifalternatifpengolahanbeRdasarkankarakteristikairbaku,makaselanjutnya perludilakukanpemilihanalternatifprosesyanguntukmengetahuialternatifmanayanglebihefektifdanefisien melaluiperhitungan.Perhitunganinididasarkanatasprosentaseremovalmasing-masingunit-unitpengolahan terhadap karakteristik air baku yang ada. Tabel Prosentase RemovalTiap Parameter Air Baku di Tiap Bangunan Sumber : - Fair, Geyer, Okun, Water & Wastewater Engineering, Vol. II Dengan memakai tabel di atas, maka dapat dihasilkan hasil perhitungan tiap tiap alternatif. Tabel berikut ini menyajikan hasil tiap parameter di tiap bangunan. ParameterAir BakuStandarSelisih Kekeruhan33,33 NTU5 NTU28,5 NTU COD10 mg/L0 mg/L10 mg/L No.Proses Pengolahan Prosentase Removal (%) TurbidityZat Organik 1Prasedimentasi8040 2Flash Mix slow mix9035 3Filter6799 4Aerasi15- 5Disinfeksi-- KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 3 Flash Slowmixmix filtrasisedimentasi koagulanCl2 Dari IPAL reservoir Tabel Hasil perhitungan alternatif pengolahan ProsesParameter Proses Pengolahan PrasedimentasiFlash dan Slow MixFilterDesinfeksi 1Kekeruhan6,6660,66660,2199780,219978 Zat organik63,90,0390,039 2Kekeruhan33,333,3331,099891,09989 Zat organik106,50,0650,065 Sumber : Hasil perhitungan PEMILIHAN ALTERNATIF PENGOLAHAN Karenahasilpengolahankeduaalternatifpengolahantelahmemenuhistandarkualitasairminum,maka dipilihalternatifpengolahankeduakarenatidakmembutuhkanbiayalebihbesaruntukmembangunbak prasedimentasi sehingga biaya operasi dan pemeliharaannya dapat ditekan. Diagram alir proses pengolahan air minum yang digunakan adalah sebagai berikut: PEMBUBUH KOAGULAN B Ba an ng gu un na an np pe el la ar ru ut td da an np pe em mb bu ub bu uh hk ko oa ag gu ul la an nm me er ru up pa ak ka an nb ba an ng gu un na an ny ya an ng gb be er rf fu un ng gs si iu un nt tu uk km me en ng gh ha an nc cu ur rk ka an n k ko oa ag gu ul la an n( (t ta aw wa as s) )m me en nj ja ad di id da al la am mb be en nt tu uk kc ca ai ir ra an na ag ga ar rs se el la an nj ju ut tn ny ya al le eb bi ih hm mu ud da ah hd di il la ar ru ut tk ka an nk ke ed da al la am ma ai ir rb ba ak ku u. .H Ha al l t te er rs se eb bu ut t d di it tu uj ju uk ka an n a ag ga ar r p pe en nd di is sp pe er rs si ia an n t ta aw wa as s k ke e d da al la am m a ai ir r b ba ak ku u d da ap pa at t b be er rj ja al la an n l le eb bi ih h e ef fe ek kt ti if f. . B Be er ri ik ku ut t i in ni i a ad da al la ah h d de es sa ai in n d da ar ri ip pa ad da a b ba an ng gu un na an n p pe el la ar ru ut t d da an n p pe em mb bu ub bu uh h k ko oa ag gu ul la an n. . Sistem Perencanaan Gambar Penampang Memanjang Penginjeksian Koagulan Bak Pengaduk KoagulanPipa PembubuhBak KoagulasiKUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 4 Kriteria yang dipakai untuk perencanaan ini adalah sebagai berikut : Dosis tawas optimum hasil jar test = 20 mg/L Densitas tawas (T) = 980 kg/m3

Jumlah bak pelarut dan pembubuh koagulan = 4 buah Qrencana = 860 L/det Bentuk bak segi empat dengan kedalaman bak rencana = 1,5 m Panjang : Lebar = 1 : 1 Koagulan yang digunakan adalah alumunium sulfat (Al2(SO4)3.18H2O) berkadar 60%. Kadar air dalam larutan = 95 % Kadar tawas dalam larutan= 5 % Periode pelarutan tawas= 8 jam sekali Gradien kecepatan = 500 dtk-1 Pada temperatur 25 0C = 0,895 x 10-3 N dtk/m2 = 997,07 kg/m3

Pembubuhan tawas dilakukan dengan gravitasi Perhitungan Dimensi Bak Agarprosesberjalanefektif,pentinguntukmemperhatikandesaindaridimensi bak.Untukitudimensibak harusdiperhitungkansecaracermat.Berikutiniadalahurutanperhitungandimensibakpelarutdanpembubuh koagulan.Qmasing masing bak =2154860=L/det Kebutuhan tawas = 20 mg/L x 215 L/det x harixmgkg1det 864001016= 371,52 Kg/hari/bak Kebutuhan tawas (W) jika kadar 60 %: W =2 , 619% 60/ 52 , 371=hari Kg kg/hari/bak Volume tawas =bak hari mm kgbak hari kg W/ / 63 , 0/ 980/ / 2 , 61933= = Volume air pelarut =63 , 0% 5% 95xm3/hari/bak = 12 m3/hari/bak Volume larutan total = Volume tawas + Volume air pelarut = 0,63 + 12 = 12,63 m3/hari KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 5 Volume bak = Vlarutan total x frekw. Pembubuhan x jamhari241 = 12,63 m3/hari x21 , 4241324= |.|

\|jamharixjam m3

Dimensi bak V = A x h A =81 , 25 , 121 , 43=mm m3

A = P x L A = L2 L =68 , 1 81 , 2 = = Am2 1,7 m2 Dimensi bak pelarut dan pembubuh koagulan Panjang = 1,7 m Lebar = 1,7 m Kedalaman = 1,5 m Free board = 0,3 m Perencanaan pipa penyalur air pelarut Pipa penyalur air pelarut berfungsi untuk menyalurkan air untuk melarutkan koagulan agar koagulan (tawas) dapat lebih mudah dilarutkan ke dalam air baku. Berikut ini adalah urutan proses perhitungannya. Direncanakan : v = 2 m/det Lama penginjeksian = 5 menit = 300 detik Volume air untuk pelarutan = 12 m3/hari x hari jamjam/ 248 = 4 m3

Qinjeksi =013 , 0det 3004__3= =mnjeksi waktuiair Volume m3/det A = 310 67 , 62013 , 0= = xvQ m2

Diameter pipa pelarut : D == =t t310 67 , 6 4 4 x x xA 0,09 m = 10 cm Perencanaan pipa penyalur tawas Pipapenyalurairtawasberfungsiuntukmenyalurkantawaskedalamairbaku.Berikutiniadalahurutan proses perhitungannya. KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 6 Direncanakan :v = 1 m/det Lama penginjeksian tawas = 3 menit = 180 detik Volume tawas untuk pelarutan = 0,63 m3/hari x hari jamjam/ 248= 0,21 m3

Qinjeksi = 3310 17 , 1det 18021 , 0__ = =minjeksi waktuair Volume m3/det A = 3310 17 , 1110 17 , 1= = xxvQ m2

Diameter pipa pelarut : D == =t t310 17 , 1 4 4 x x xA 0,04 m = 4 cm = 40 mm Rencana Pengadukan Prosespengadukankoagulantidakberhasildenganbaikapabilapengadukantidakdidesaindenganbaik. Proses pengadukan ini dilakukan dengan menggunakan paddle impeller. Berikut ini adaah urutan proses perhitungan dari rencana pengadukan.Direncanakan : Pengadukan dilakukan dengan menggunakan paddle impeller Kecepatan putaran (n) = 150 rpm = 2,5 rpsdigunakan flat paddle, 2 blades (single paddle); Dt/Wt = 4, sehingga konstanta impeller untuk aliran turbulen (Kt) = 2,25 Gradien kecepatan (G) = 500/det Efisiensi motor (q) = 80 % Perhitungan : Daya motor untuk menggerakkan impeller (P) : % 8021 , 4 10 . 895 , 0 5003 2 2x x xVolume x GP= =q P = 1177,48 kg m/det Diameter paddle impeller (Dt)

gx xDt xn KPT5 3=1177,4881 , 9980 5 , 2 25 , 25 2x xDt x=KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 7 Dt = 0,97 ~ 1 m Lebar paddle impeller (Wt) Dt/Wt = 4 Wt = Dt/4 Wt = 1/4 = 0,25 m Jarak paddle dari dasar bak = x Dt = x 1= 0, 5 m Kontrol bilangan Reynold (Nre)Nre =17 , 273743010 895 , 0980 5 , 2 132 2= =xx x xnx Dt MEMENUHI Debit injeksi (Qi) Qi = volume larutan total x det 86401hari Qi = 12,63 x det 864001hari = 1,46 x 10-4 m3/det ~ 0,15 L/det Pembubuhan Alum/Tawas Setelahalum/tawasdilarutkan,alum/tawasinikemudiandibubuhkanmelaluipipapembubuh.Berikutini adalah urutan proses perhitungannya. Direncanakan: Panjang pipa pembubuh (L) = 2 m Kecepatan rencana (v) = 1,5 m/det Penginjeksian dilakukan dengan gravitasi Perhitungan: Diameter pipa (D) : Qi = v x A A =m xxvQi5410 75 , 95 , 110 46 , 1= = D =01 , 010 93 , 7 4 45= =t tx x xA m = 10 mm Mayor Losses xLxCxDQhf85 , 163 , 22785 , 0|.|

\|=201 , 0 120 2785 , 010 46 , 185 , 163 , 24xx xxhf||.|

\|= = 0,65 m KUIS II PBPAM BReinita Afif Aulia [3308100078] Page 8 Head kecepatan (Hv) Kecepatan dalam pipa penguras: v =86 , 101 , 0 25 , 010 46 , 124= =t AQ m/det hv =18 , 081 , 9 286 , 122 2= =x gv m Minor losses (hm) Hm akibat adanya sambungan antar pipa dengan bak pembubuh,k = 0,5 Hm =09 , 0 18 , 0 5 , 022= =||.|

\|xgvkm Headloss total = hf + hv + hm = 0,65 + 0,18 + 0,09 = 0,92 m BAK PENGADUK CEPAT Bakpengadukcepat(flashmix)berfungsiuntukmelarutkankoagulan(tawas)yangdiinjeksikandaribak pelarutdanpembubuhkoagulan.Koagulandapatbekerjadenganbaikapabilatawasyangdibubuhkandapat terdispersi secara merata ke dalam air baku. Berikut ini adalah urutan proses perhitungan dari bak pengaduk cepat. Kriteria Design-Jumlah bak pengaduk = 4 buah.-Q tiap bak =4det86 , 03m= 0,215 det3m -Pengadukan dilakukan secara mekanis dengan menggunakan pengaduk. -td rencana = 30 dtk -Bentuk bak persegi dengan T = 1,5 L -Gradien (G)= 900 dtk-1 -Suhu air