kapasitas produksi semakin lama waktu detensi yang dibutuhkan. Waktu detensi juga dipengaruhi oleh dosis koagulan, suhu air dan proses pengadukan.
Hasil perhitungan waktu detensi untuk flokulasi dan sedimentasi dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut:
Tabel 4.5 Perhitungan Waktu Detensi Flokulasi dan Sedimentasi
Q Ldetik
40 50
60 70
100 150
m3detik 0.04
0.05 0.06
0.07 0.1
0.15
Jari - jari r
r
m 3.0
3.0 3.0
3.0 3.0
3.0 Tinggi h
r
m 1.5
1.5 1.5
1.5 1.5
1.5 Volume
r
m
3
42.429 42.429
42.429 42.429
42.429 42.429
Jari - jari r m
8.5 8.5
8.5 8.5
8.5 8.5
Tinggi h m
3.7 3.7
3.7 3.7
3.7 3.7
Volume m
3
840.164 840.164
840.164 840.164
840.164 840.164
Volume
fs
m3 797.736
797.736 797.736
797.736 797.736
797.736 Q
m
3
detik 0.04
0.05 0.06
0.07 0.10
0.15
t detik
19943.39 15954.71
13295.60 11396.22
7977.36 5318.24
jam 5.54
4.43 3.69
3.17 2.22
1.48
Secara umum, hasil perhitungan waktu detensi untuk flokulasi dan sedimentasi pada Clarifier IPA Meunasah Reudeup tidak ada masalah dan
memenuhi syarat.
4.3 Evaluasi Unit Filtrasi
Unit filtrasi bekerja dengan membagi debit air yang mengalir dari Clarifier ke 6 buah bak filtrasi yang masing – masing bak memiliki dimensi:
Panjang : 5 meter Tinggi
: 4,5 meter Lebar
: 3,9 meter Spesifikasi media filter yang digunakan adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
• Media filter, Pasir berukuran ø 0,5 – 1,0 mm setebal 70 cm
• Media penyokong, Pasir ø 1,2 – 2,4 mm setebal 15 cm
• Porositas rata – rata 0,38
Setiap bak akan menyaring air sesuai dengan debit yang masuk ke unit filtrasi. Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut:
Tabel 4.6 Perhitungan Debit Penyaringan Tiap Bak
Q dari Clarifier
Ldetik 40
50 60
70 100
150 m3detik
0.04 0.05
0.06 0.07
0.1 0.15
Q tiap bak filtrasi
Ldetik 6.67
8.33 10.00
11.67 16.67
25.00 m3detik
0.0067 0.0083
0.0100 0.0117
0.0167 0.0250
Agar proses penyaringan efektif, diperlukan kecepatan aliran air yang konstan saat menembus media filter pasir yang memiliki dimensi:
Panjang : 3,9 meter
Lebar : 3,9 meter
Tebal : 0,85 meter
kecepatan aliran air v
a
yang diperlukan saat proses penyaringan berlangsung dapat diperoleh melalui perbandingan antara debit air Q dengan irisan
melintangluas permukaan filter A
t
= p.l. Hasil perhitungan v
a
diperoleh sebagai berikut:
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Nilai v
a Q Produksi
Ldetik 40
50 60
70 100
150 m
3
detik 0.04
0.05 0.06
0.07 0.10
0.15 Q tiap bak
filtrasi Ldetik
6.67 8.33
10.00 11.67
16.67 25.00
m
3
detik 0.0067
0.0083 0.0100
0.0117 0.0167
0.0250 P
m 3.9
3.9 3.9
3.9 3.9
3.9 L
m 3.9
3.9 3.9
3.9 3.9
3.9 Luas
m
2
15.21 15.21
15.21 15.21
15.21 15.21
v
a
mdetik 0.00044
0.00055 0.00066
0.00077 0.00110
0.00164
Universitas Sumatera Utara
Nilai v
a
yang diperoleh dari tabel diatas menunjukan adanya perbedaan kecepatan aliran v
a
yang dibutuhkan untuk setiap kapasitas produksi yang berbeda - beda, semakin besar kapasitas produksi semakin besar v
a
yang dibutuhkan.
IPA Meunasah Reudeup meningkatkan kecepatan aliran air yang melalui filter v
a
dengan menambahkan tekanan air dengan jalan menaikan tinggi muka air. Perhitungan tinggi muka air yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
Diketahui: •
Pasir ø 0,5 – 1,0 mm d rata – rata = 0.75 mm = 0,00075 m
tebal 70 cm = 0.7 m •
Pasir ø 1,2 – 2,4 mm d rata – rata = 1,8 mm = 0,0018 m
tebal 15 cm = 0,15 m •
Porositas rata – rata 0,38 •
, pasir dianggap bundar = 0,83 Maka
untuk media filter, pasir ø 0,5 – 1,0 mm dengan v
a
= 0,00044 mdetik debit 0,04 m
3
detik
Hasil perhitungan seluruhnya dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Kebutuhan Tinggi Muka Air
Q Produksi Ldetik
40 50
60 70
100 150
m
3
detik 0.04
0.05 0.06
0.07 0.10
0.15 Q tiap bak
filtrasi Ldetik
6.67 8.33
10.00 11.67
16.67 25.00
m
3
detik 0.0067
0.0083 0.0100
0.0117 0.0167
0.0250 filter
m 0.071
0.089 0.107
0.124 0.178
0.267 penyokong
m 0.003
0.003 0.004
0.005 0.007
0.010 Total
m 0.074
0.092 0.111
0.129 0.184
0.277
Beberapa catatan yang perlu diperhatikan adalah saat proses filtrasi berlangsung, akan terjadi penurunan permeabilitas media filter akibat
tersumbatnya pori – pori pasir oleh flok dan partikel – partikel halus. Semakin lama, penyumbatan akibat flok dan partikel halus tersebut akan semakin besar
sehingga akan menurunkan permeabilitas. Turunnya permeabilitas media filter untuk jangka waktu tertentu dapat
teratasi dengan penambahan tekanan melalui penambahan tinggi muka air. Namun jika tinggi muka air telah melampaui tinggi efektifnya maka untuk
mengembalikan permeabilitas media filter dilakukan proses backwash. Pada saat dilakukan backwash, 2 buah bak filter tidak difungsikan
sehingga proses penyaringan dilakukan oleh 4 buah bak filter. Agar kapasitas produksi tidak terganggu maka pada saat backwash berlangsung perlu
ditambahkan tinggi muka air pada 4 buah bak filter yang bekerja. Penambahan muka air saat backwash H
b
berlangsung pada 4 buah bak filter, dapat diperoleh dengan mengalikan hasil saat 6 buah filter bekerja H
iρ
dengan 64. Hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Tinggi Muka Air diatas Media Filter Pada Saat Backwash
Q Produksi
Ldetik 40
50 60
70 100
150 m
3
detik 0.04
0.05 0.06
0.07 0.10
0.15
Total
m
0.074 0.092
0.111 0.129
0.184 0.277
Backwash m
0.111 0.138
0.166 0.194
0.277 0.415
Tinggi muka air yang tersedia pada bak filtrasi dapat diketahui melalui gambar 4.3 berikut:
Gambar 4.2 Elevasi Outlet Unit Filtrasi Secara teori, tinggi muka air yang tersedia pada bak filtrasi adalah 2,40
meter, dengan mengambil tinggi aman 0,5 meter maka tinggi muka air efektif yang tersedia adalah 1,90 meter. Ini berarti desain unit filtrasi memenuhi syarat.
Pemompaan air dari reservoir untuk proses backwash menggunakan pompa dengan debit 380 m3jam 106 ldetik yang berarti kecepatan aliran air
saat backwash berlangsung adalah sebesar:
+ 6.00 m
+ 3.60 m
Ke Reservoir
6,00 – 3,60 = 2,40 meter
+ 1.50 m
Universitas Sumatera Utara
12,49 mdetik setara dengan 3,469 mmdetik untuk masing – masing bak filter.
Penggunaan air dari reservoir adalah sebesar:
Untuk meningkatkan kemampuan filtrasi, pada media filter dapat ditambahkan karbon aktif. Beberapa karbon aktif yang sering digunakan pada
pengolahan air minum adalah antrasit dan arang batok kelapa. Antrasit adalah batu bara dengan kualitas tinggi yang memiliki unsur karbon tinggi dan aktif.
Karbon aktif bersifat menyerap adsorb, yang secara aktif mampu menyerap atau menangkap partikel – partikel sangat halus berukuran 0.01 -
0.0000001 mm. Dengan menambahkan karbon aktif sebagai media filter, dapat dipastikan
proses filtrasi akan menjadi lebih efektif.
Gambar 4.3 Antrasit dalam Bentuk Butiran Bubuk
Universitas Sumatera Utara
Untuk meningkatkan proses filtrasi pada Instalasi Meunasah Reudeup, dapat ditambahkan antrasit 1,25 – 2,50 mm. Antrasit diletakan pada media filter
tepat diatas media pasir dengan ketebalan total gabungan antrasit 0,15 – 30 m, pasir dan kerikil adalah 0,75 meter Twort,C.Alan, Don D. Ratnayaka and
Malcolm J.Brandt, 2006: 331
4.4 Evaluasi Reservoir
