8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
1/49
BAB V
PERHITUNGAN DIMENSI UNIT INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM
V.1 Intake
Intake adalah bangunan yang digunakan untuk mengambil air baku dari sungai. Intake
akan dilengkapi oleh :
Bar Screen
Saluran Intake
Pintu Air
Bangunan Pengumpul
Sistem Transmisi
V.1.1 Bar Screen
Bar Screen berfungsi untuk menyaring benda-benda kasar seperti plastik, kayu, dan
sampah-sampah yang terapung agar tidak ikut terbawa ke dalam unit pengolahan air
minum.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0.424 m3/det
Lebar batang, w = 1 inch = 2.54 cm
Jarak antar batang, b = 2 inch = 5.08 cm
Kemiringan batang, = 60
Kecepatan aliran sebelum melalui batang, v = 0.6 m/det
Bukaan batang berbentuk bulat dengan faktor Kirschmer, = 1.79
Perbandingan lebar dan kedalaman saluran, L:h = 2:1
Perhitungan :
Kapasitas setiap intake, q :
det/212,02
det/424,0
2
33
mmQ
q
Luas penampang saluran, A :
23
424.0det/5.0
det/212,0
mm
m
v
q
A
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
2/49
Dimensi saluran
- Kedalaman saluran, h :
hL 2 2
2hA
mmA
h 46,02
424,0
2
2
- Lebar saluran, L :
L = 2h = 2 x 0,46 m = 0,92 m
- Panjang saluran untuk kisi, p = 1 m
- Freeboard, f =
mmmhpf 24.146.060tan1tan Jumlah batang, n :
L = nw + (n+1)b
92 = (n 2.54) + ((n+1) 5.08)
7,62n = 86,92
n = 12
Jumlah bukaan, s :
s = n + 1 = 12 + 1 = 13
Luas bukaan koreksi, b :
L = nw + (n+1)b
92 = (122,54) + (12+1)b
b = 5 cm 0,05 m
Luas bukaan batang, Ab:
2345.0
60sin
46,005,0)112(
sin
)1( mm
mh
bnAb
Kecepatan melalui batang, Vb:
OKmm
m
A
QV
b
b det/61.0345.0
det/212.02
3
Head kecepatan melalui batang, hv:
cmmm
m
g
vh bv 202,0
det/81.92
det)/61,0(
2 2
22
Kehilangan tekan melalui batang, HL:
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
3/49
OKcmcmcm
cmh
b
wH vL
23,160sin2.008.5
54.279.1sin
3
4
3
4
Tinggi muka air setelah batang, Y :
cmmmmHYY L 343377,00123,035,0'
V.1.2 Saluran Intake
Saluran intake dirancang dan dibangun untuk menyalurkan air baku sebelum masuk
ke pipa pembawa.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan tiap saluran, Q = 0,212 m3/det
Saluran terbuat dari beton dengan bentuk persegi memiliki koefisien
kekasaran Manning, n = 0,013
Panjang saluran intake, p = 5 m yang terbagi menjadi beberapa bagian yaitu :
- Panjang antara mulut saluran dengan bar screen, p1= 1 m
- Panjang saluran antara bar screen dengan pintu air, p2= 2 m
- Panjang saluran antara pintu air dan saluran pembawa, p3= 2 m
Tinggi muka air untuk beberapa kondisi yaitu :
- Tinggi muka air minimum, Ymin = 0,2 m
- Tinggi muka air maksimum, Ymaks = 0,7 m
- Tinggi muka air rata-rata, Yave = 0,35 m
Perhitungan :
Jari-jari hidrolis saat Ymaks, Rmaks:
Rmaks= mmm
mm
LY
LY
maks
maks 28,092,0)7,02(
92,07,0
)2(
Kemiringan saluran, S :
Agar kecepatan aliran di atas 0,6 m/det, maka kemiringan saluran minimum
harus dapat menyebabkan kecepatan aliran pada saat kedalaman minimum
lebih besar dari 0,6 m/det, sehingga :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
4/49
S =
3
2
32
2
32
min
min 1014,114.0
013,0det/7,0
x
m
m
R
nV
Kontrol aliran :
-
Kecepatan saat Ymaks,Vmaks:
Vmaks= OKmxmSRn
det/23,1)1014,1()28,0(013,0
1..
12
1
33
2
2
1
3
2
- Kecepatan saat Yave,Vave:
Vave= OKmxmSRn
det/98,0)1014,1()2,0(013,0
1..
12
1
33
2
2
1
3
2
- Kecepatan saat Ymin,Vmin:
Vmaks= OKmxmSRn
det/78,0)1014,1()14,0(013,0
1..
12
1
33
2
2
1
3
2
Kehilangan tekan melalui mulut saluran hingga bar screen, Hp1:
Hp1= S x p1= 1,14 x 10-3x 1 m = 1,14 x 10-3m = 0,114 cm
Kehilangan tekan melalui saluran antara bar screen dan pintu air, Hp2:
Hp2= S x p2 = 1,14 x 10-3x 2 m = 2,28 x 10-3m = 0,228 cm
Kehilangan tekan melalui saluran setelah pintu air, Hp3:
Hp3= S x p3 = 1,14 x 10-3x 2 m = 2,28 x 10-3m = 0,228 cm
V.1.3 Pintu Air
Pintu air berfungsi untuk mengatur jumlah aliran air yang akan masuk ke saluran pipa
pembawa. Pintu air juga diperlukan untuk membuka atau menutup saluran ketika akan
dilakukan pembersihan saluran.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/det
Lebar pintu air, Lp = 0,92 m
Kecepatan aliran, Vp = 0,6 m/det
Perhitungan :
Tinggi bukaan pintu air, hf:
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
5/49
mmm
m
LV
Qh
pp
f 384,092,0det/6,0
det/212,0 3
Kehilangan tekan melalui pintu air, HL:
cmmmm
mLh
QHpf
L 1616,092,0)384,0(746.2
det/212,0746.2 32
3
32
V.1.4 Bak Pengumpul
Bak pengumpul berfungsi untuk menampung air baku sebelum ditransmisikan.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,424 m3/det
Jumlah bak, n = 2 buah Waktu detensi, td= 30 detik
Elevasi muka air sungai pada berbagai kondisi yaitu :
- Tinggi muka air maksimum : +737,57 m
- Tinggi muka air rata-rata : +737,22 m
- Tinggi muka air minimum : +737,07 m
Dasar bak ditetapkan 1,5 m dibawah LWL
Perbandingan panjang dan lebar, p : l = 3 : 1
Perhitungan :
Debit tiap bak, q :
det/212,02
det/424,0
2
33
mmQ
q
Volume bak, V :
V = q td= 0,212 m
3
/det x 60 detik = 12,72 m
3
Elevasi dasar bak, Edb:
Edb= LWL1,5 m = +737,07 m -1,5 m = 737,57 m
Kedalaman efektif, h :
h = Elevasi muka air maksimumElevasi dasar bak
= 737,57 m735,57 m = 2 m
Luas permukaan bak, AS:
2
3
36,6.272,12 mmm
hVAS
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
6/49
Dimensi bak :
- Panjang, p :
mmxAp 6,336,622 2
-
Lebar, L :
mmxpL 2,16,33
1
3
1
- Freeboard = 1 m
Pengurasan dilakukan dengan menggunakan pompa dengan head = 10 m. Pipa
penguras berukuran 6 inch.
V.1.5 Sistem TransmisiSistem transmisi terdiri dari dua bagian yaitu pompa transmisi dan pipa transmisi.
Pipa transmisi digunakan untuk mengalirkan air dari bak penenang ke unit
prasedimentasi di lokasi instalasi pengolahan air minum. Untuk sistem pengaliran
transmisi menggunakan sistem pemompaan karena terdapat head yang tersedia di
lokasi intake tidak dapat mengalirkan air ke lokasi instalasi pengolahan air minum.
Data Perencanaan :
Debit perencanaan, Q = 0,424 m3/detik
Pompa yang akan digunakan sebanyak 6 buah pompa dengan 4 pompa
operasional dan 2 pompa cadangan. Pemasangan dilakukan pararel yang
terdiri dari 2 bagian, yaitu pompa hisap dan pompa tekan.
Kecepatan aliran air pada pipa hisap adalah 1,3 m/detik.
Perhitungan
Kapasitas tiap pompa, q :
333
det/106,04
det/424,0mm
m
n
Luas penampang pipa hisap dan pipa tekan, A :
A =2
3
0815,0det/3,1
det/106,0m
m
m
V
q
Diameter pipa hisap dan pipa tekan, d :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
7/49
d = inchmmxA
12322,00815,044 2
Kecepatan melalui pipa hisap dan pipa tekan, V :
V = OKm
mxx
mAq det/45,1
)3048,0(4
1det/106,0
2
3
Luas penampang pipa transmisi, At:
At=2
3
141,0det/5,1
det/212,0m
m
m
V
q
Diameter pipa transmisi, dt:
dt= inchmmxA
t 16432,0141,044 2
Kecepatan melalui pipa transmisi, Vt:
Vt= det/6,1
)432,0(4
1
det/106,0
2
3
m
mxx
m
A
q
t
Pipa Hisap
Pipa hisap direncanakan memiliki peralatan sebagai berikut :
Pipa lurus : = 12 inch, L = 5 m, f = 0.0224
1 buah strainer : = 12 inch, k = 2.5
1 buah elbow 90 : = 12 inch, k = 0.3
1 buah inlet pompa : = 12 inch, k = 0.25
Kehilangan tekan melalui pipa hisap adalah :
Kehilangan tekan melalui pipa lurus, Hmayor:
Hmayor=
mm
m
m
m
g
v
d
Lf 039,0
det/81.92
det/45,1
3048,0
50224.0
2 2
22
Kehilangan tekan melalui aksesoris, Hminor:
Hminor=g
vk2
2
Aksesoris Hminor(m)
Strainer
Elbow 90
0.27
0.032
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
8/49
Hminor= 0.329 m
Kehilangan tekan melalui pipa hisap, Hh:
Hh= H
mayor+H
minor= 0,039 m + 0,329 m = 0,368 m
Pipa Tekan
Pipa tekan direncanakan memiliki peralatan sebagai berikut :
Pipa lurus : 12 inch, L = 5 m, f = 0.0224
1 buah outlet pompa : 12 inch, k = 0.25
1 buah pembesaran 12-16 : k = 0,19
1 buah fleksible joint : 16 inch, k = 0.026
1 buah check valve : 12 inch, k = 2.3
1 buah gate valve : 12 inch, k = 0.2
3 buah elbow 90 : 12 inch, k = 0.3
1 buah flange crossed : 12 inch, k = 1.5
Pipa lurus : 16 inch, L = 164 m, f = 0.0224
2 buah elbow 90 : 16 inch, k = 0,3
Kehilangan tekan melalui pipa tekan adalah :
Kehilangan tekan melalui pipa lurus 12 inch, Hmayor:
Hmayor=
mm
m
m
m
g
v
d
Lf 04,0
det/81.92
det/45.1
3048.0
50224.0
2 2
22
Kehilangan tekan melalui pipa lurus 16 inch, Hmayor:
Hmayor=
m
m
m
m
m
g
v
d
Lf 18,1
det/81.92
det/6.1
4064.0
1,1640224.0
2
2
22
Kehilangan tekan melaluipipa lurus total, Hmayor:
Hmayor = Hmayor1+ Hmayor2= 0,04 m + 1,18 m = 1,22 m
Kehilangan tekan melalui aksesoris, Hminor:
Hminor=g
vk2
2
Aksesoris Hminor(m)
Outlet pompa 0.0268
Inlet pompa 0.027
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
9/49
Pembesaran 12-16 inch
Check valve
Flexible joint
Gate valve
Elbow 90 - 12 inch
Flange crossed
Elbow 90 - 16 inch
0.0204
0.2465
0.0034
0.043
0.0964
0.1607
0.0783
Hminor = 0,6755 m 0,68m
Kehilangan tekan melalui pipa tekan, Hh:
Hh= Hmayor+Hminor= 1,22 m + 0,68 m = 1,9 m
Kebutuhan Pompa Transmisi
Head Statis, Hs:
Hs = Elevasi instalasiElevasi dasar bak pengumpul
= 786,51m - 735,57m
= 50,94 m
Kehilangan tekan selama pemompaan, H :
H = Headloss pipa hisap + Headloss pipa tekan
= Hh+ Ht
= 36,8 cm + 190 cm
= 226,8 cm = 2,268 m
Head pompa yang diperlukan, Hp:
Hp = Hs+ H
= 50,94 m + 2,268 m
= 53,2 m
V.2 Bak Penenang
Bak penenang dibuat untuk mengkondisikan aliran agar stabil setelah berada dibawah
tekanan akibat pemompaan. Pada bak penenang ini juga dapat dilakukan penyisihan
besi dengan penambahan oksidator seperti kaporit.
Data Perencanaan :
Jumlah bak penenang, n = 1 buah
Debit perencanaan, Q = 0,212 m3/det
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
10/49
Bak penenang berbentuk persegi panjang dengan perbandingan panjang
dan lebar, p : L = 3 : 1
Pipa overflow mengalirkan 1/4 x debit inflow, qof= 0,053m3/det
Kecepatan aliran pada pipa overflow sama dengan laju aliran air yangmasuk ke dalam bak penenang, Vof= 1,6 m/det
Freeboard = 60 cm
Waktu detensi, td= 2 menit = 120 detik
Kedalaman bak penenang, h = 3 m
Pada akhir bak penenang dilengkapi dengan V-notch 90 sebagai
pengukur debit air baku.
Perhitungan :
Volume bak penenang, V :
V = q td= 0,212 m3/det x 120 detik = 25,44 m3
Luas permukaan bak, AS:
23
48,8.2
44,25m
m
m
h
VAS
Dimensi bak :
- Panjang bak penenang, p :
mmxAp 648,833 2
- Lebar bak penenang, L :
mmxpL 263
1
3
1
- Freeboard = 60 cm
Ukuran pipa overflow :- Luas permukaan pipa overflow, Aof:
23
033,0det/.6,1
det/053,0m
m
m
V
qA
of
of
of
- Diameter pipa overflow, dof:
inchmmxA
d of
of 82,0033,04.4 2
Tinggi muka air di atas V-notch 90, H :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
11/49
5,254,2 HQ
cmftmf txmQ
H 4754,0154,2
/31,35det/212,0
54,2
5,2/13335,2/1
Freeboard = 60 cm
Lebar bukaan V-notch 90, b :
b = 2 (H + freeboard) tan/2
= 2 (47cm + 20cm) tan90/2 = 134 cm
V.3 Preklorinasi
Unit ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan besi berlebih yang terdapat di
dalam air baku. Unit ini berupa terjunan yang terletak diantara bak penenang dan unit
koagulasi agar pencampuran bahan kimia (kaporit) dengan air baku berlangsung
dengan baik. Kriteria desain unit ini mengavu pada kriteria desain unit koagulasi
hidrolis dengan terjunan.
Perhitungan
Bak Penyisih Besi
Kriteria Desain :
a. Gradien Kecepatan (Gtd) = 104
105
(Reynolds, 1982)b. Waktu Detensi (td) = 2060 detik (Reynolds, 1982)
Waktu Detensi
(detik)
Gradien Kecepatan
(1/detik)
20 1000
30 900
40 790
50 700
Headloss (hL) 0.6 m (Kawamura, 1991)
Ketinggian pencampuran (Hp) 0.3 m(Schulz&Okun, 1984)
Bilangan Froud (Fr1) 2(Schulz&Okun, 1984)
Rasio Kedalaman (Y2/Y1) 2.83(Schulz&Okun, 1984)
Data Perencanaan :
1.
Jumlah bak (n) = 12.
Tinggi terjunan (H) = 1.5 m
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
12/49
3. Lebar terjunan (b) = 1 m
4. Lebar bak (w) = 1 m
5.
Gradien (G) = 1000/sekon
6. Waktu detensi (td) = 20 sekon
Perhitungan :
a. Debit perencanaan (Q) = 0.212 m3/sekon
b. Headloss (HL)
( )
c. Bilangan terjunan (D)
d. Panjang terjunan (Ld)
e. Kedalaman air di beberapa titik
Titik 1 :
Titik 2 :
f. Kontrol Aliran
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
13/49
Bilangan Froud (F)
g. Panjang Loncatan (L)
Untuk bilangan Froud, F = 6.3, maka L/Y2= 6.13
h. Panjang bak setelah loncatan (Lb)
Asumsi :
Waktu loncatan hidrolis (t2) = 2 sekon
Waktu terjunan (t1) = 2 sekon
i. Panjang unit penyisihan besi (Lmin)
j. Freeboard = 20 cm
k. Kedalaman bak = 60 cm = 0.6 m
Saluran Menuju Bangunan Penyisih Besi
Data Perencanaan :
Saluran terbuat dari beton dengan nilai koefisien Manning (n) = 0.013
Lebar saluran (L) = 30 cm
Panjang saluran (p) = 3 m
Perhitungan :
a. Tinggi muka air di atas saluran (hsal)
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
14/49
b. Freeboard saluran = 20 cm
c. Kedalaman saluran (Hsal) = 0.9 m
d. Kecepatan pada saluran (vsal
)
e. Jari-jari Hidrolis (R)
f. Kemiringan saluran (S)
* +
g. Headloss pada saluran (HL)
Bak Pembubuh Kaporit
Data Perencanaan :
Debit Pengolahan (q) = 0.212 m3/s
Oksidator yang akan digunakan adalah kaporit dalam bentuk padatan.
Pembubuhan kaporit ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam sekali.
Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional, 1 cadangan), bentuk
silinder.
Dosis kaporit = 20 mg/L
Berat Jenis kaporit (kpr) = 0.86 kg/L
Konsentrasi kaporit (Ckpr) = 10%
Perhitungan :
a. Kebutuhan kaporit (mkpr)
( )
b. Debit kaporit (qkpr)
c. Volume kaporit tiap pembubuhan (Vkpr)
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
15/49
( ) d. Volume pelarut (Vair)
e. Volume larutan (V)
f. Dimensi bak pembubuh
Diameter bak pembubuh (d) = 2 m
Luas alas bak pembubuh (A)
Ketinggian bak pembubuh (h)
Freeboard = 20 cm
Pompa Pembubuh
Data Perencanaan :
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional, 1 cadangan)
Efisiensi pompa ()= 0.85
Head pompa tersedia (H) = 10 m
Debit larutan kaporit (ql) = 0.426 m3/hari = 4.93 x 10-6m3/s
Perhitungan :
a. Massa jenis larutan (l)
b. Daya pompa (P)
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
16/49
() (
)
V.4 Koagulasi
Pada perencanaan ini, unit koagulasi yang digunakan adalah koagulasi yang
memanfaatkan gaya hidrolis sebagai pengaduk. Gaya hidrolis dimunculkan dengan
melewatkan air pada sebuah terjunan. Unit koagulasi terdiri atas kelengkapan sebagai
berikut.
Saluran menuju bak koagulasi
Bak Koagulasi
Bak pembubuh koagulan
Pompa pembubuh
Bak Koagulasi
Kriteria desain dari bak koagulasi, seperti yang tercantum pada bab sebelumnya,
adalah sebagai berikut.
Kriteria Satuan Nilai SumberGradien Kecepatan (G) Detik- Gtd = 10 - 10 Reynolds, 1982
Waktu Detensi (td) Detik td = 20 - 60 Reynolds, 1982
Headloss m hL 0,6 Kawamura, 1991
Ketinggian Pencampuran (H) m Hp 0,3 Schulz & Okun, 1984
Bilangan Froud (Fr) - Fr 2 Schulz & Okun, 1984
Rasio Kedalaman (Y2/Y1) - Y2/Y1 > 2,83 Schulz & Okun, 1984
Untuk mendesain bak koagulasi, data perancanaan yang digunakan adalah sebagai
berikut. Jumlah bak, n = 1
Tinggi terjunan, H = 2 m
Lebar terjunan, b = 1 m
Lebar bak, w = 1 m
Gradien, G = 1000/detik
Waktu detensi, td = 20 detik
Perhitungan
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
17/49
Nilai debit yang digunakan untuk perencanaan ini adalah Q = 0,212 m3/detik.
Nilai Headloss dapat dihitung menggunakan persamaan
Bilangan terjunan (D) dihitung dengan persamaan
Panjang terjunan yang terjadi adalah sebagai berikut.
Kedalaman air di beberapa titik :
Kedalaman air di titik 1 adalah
Kedalaman air di titik 2 adalah
Kontrol aliran
Bilangan Froud
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
18/49
* +
* +
Nilai-nilai tersebut masuk ke dalam kriteria desain sehingga dapat diterima.Panjang loncatan hidrolis yang terjadi adalah sebagai berikut.
Untuk bilangan Froud F=7,3, maka L/Y2 = 6,13
Panjang bak setelah loncatan (Lb) dihitung dengan asumsi sebagai berikut.
Waktu loncatan hidrolis t2 = 2 detik
Waktu terjunan t1 = 1 detik
Panjang bak unit koagulasi (Lmin) yang dibutuhkan adalah sebagai berikut.
Freeboard = 20 cm
Kedalaman bak = 0,6 m
Saluran Menuju Bak Koagulasi
Data perencanaan yang digunakan untuk mendesain saluran menuju bak koagulasi
adalah sebagai berikut.
Saluran terbuat dari beton dengan nilai koefisien Manning, n = 0,013
Lebar saluran, L = 30 cm
Panjang saluran, p = 5 m
Perhitungan
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
19/49
Tinggi muka air di atas saluran (hsal) adalah sebagai berikut.
Dalam perhitungan ini digunakan tinggifreeboard adalah 20 cm.
Sedangkan kedalaman saluran yang digunakan (Hsal) adalah 0,5 m.
Kecepatan pada saluran (Vsal) dihitung dengan persamaan
Jari-jari hidrolis (R) dihitung dengan persamaan
Kemiringan saluran (S) :
Headlosspada saluran yang terjadi adalah sebagai berikut.
Bak Pembubuh Koagulan
Data perencanaan yang digunakan untuk mendesain bak pembubuh koagulan adalah
sebagai berikut.
Debit Pengolahan, q = 0,212 m3/det
Koagulan yang akan digunakan adalah Al2(SO4)3
Pembubuhan alum ke dalam bak pembubuh dilakukan 24 jam sekali.
Jumlah bak pembubuh adalah 2 (1 operasional dan 1 cadangan) dengan bentuk
silinder.
osis alum = 25 mg/L
Berat jenis alum, Al= 2,71 kg/L
Konsentrasi alum, CAl = 10%
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
20/49
Perhitungan
Kebutuhan alum untuk proses (mAl) dihitung dengan persamaan berikut.
Debit alum (qAl) :
Volume alum tiap pembubuhan (VAl) :
Volume pelarut (VAir) :
Volume larutan (V) :
Dimensi bak pembubuh :
Diameter bak pembubuh (d) = 2 meter
Luas alas bak pembubuh (A) :
Ketinggian bak pembubuh (h) :
Freeboard = 20 cm
Pompa Pembubuh Koagulan
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
21/49
Data perencanaan yang digunakan untuk memilih pompa pembubuh koagulan adalah
sebagai berikut.
Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional dan 1 cadangan), sesuai jumlah bak pembubuh
koagulan.
Efisiensi pompa, = 0,85
Head pompa disediakan, H = 10 m
Debit larutan alum, ql= 4,372 m3/hari = 5,06 x 10-5m3/s
Perhitungan
Massa jenis larutan yang akan dipompa adalah
Daya pompa yang dibutuhkan untuk memompa larutan adalah sebagai berikut.
Pompa yang akan digunakan memiliki motor dengan daya 80 Watt.
V.5 Flokulasi
Pada perencanaan ini, flokulasi akan dilakukan dengan menggunakan vertical baffle
channel. Data perencanaan yang akan digunakan untuk mendesain unit flokulasi
adalah sebagai berikut.
Kapasitas Pengolahan, Q = 0,212 m3/s
Jumlah bak, n = 2
Jumlah kompartemen tiap bak = 2
Tebal sekat, t = 10 cm
Gradien Kecepatan dan waktu detensi, G & td :
Kompartemen G (detik-
) td(detik) G x td
I 55 480 26400
II 30 720 21600
G x td 48000
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
22/49
Kapasitas tiap bak (q) adalah
Kompartemen I
Gradien kecepatan (G) = 55 /detik
Waktu detensi (td) = 480 detik
Volume kompartemen, V1:
Direncanakan dimensi saluran :
Lebar saluran, l1= 0,65 m
Lebar bak, L = 6,5 m
Jumlah saluran, n = 6
Lebar belokan, w = 0,2 m
Kedalaman bak (h) :
Headloss (H1) :
Kecepatan di belokan (Vb) :
Kehilangan tekanan di belokan (Hb) :
Kehilangan tekan pada saat lurus (HL) :
Kecepatan pada saat lurus (VL) :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
23/49
( ) ( )
(
)
( )
Kompartemen II
Gradien kecepatan (G) = 30 /detik
Waktu detensi (td) = 720 detik
Volume kompartemen, V2:
Direncanakan dimensi saluran :
Kedalaman bak (h) = 2 m
Lebar bak, L = 6,5 m
Jumlah saluran, n = 7
Lebar belokan, w = 0,3 m
Lebar saluran (l2) :
Headloss (H2) :
Kecepatan di belokan (Vb) :
Kehilangan tekanan di belokan (Hb) :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
24/49
Kehilangan tekan pada saat lurus (HL) :
Kecepatan pada saat lurus (VL) :
( ) ( ) ( )
( )
Volume kompartemen sebenarnya (V2) :
Waktu detensi sebenarnya (td) :
Kontrol Aliran
Volume total (Vtot) :
Waktu detensi total (tdtot) : Kehilangan tekan total (Htot) :
G x td total, Gtdtot:
Kedalaman air di akhir saluran (h) : Dimensi Bak Flokulasi
Lebar bak, L = 6,5 m
Lebar saluran pada kompartemen I, l1= 0,65 m
Lebar saluran pada kompartemen II, l2= 0,84 m
Lebar belokan pada kompartemen I, w1= 0,2 m
Lebar belokan pada kompartemen II, w2= 0,3 m
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
25/49
Tebal sekat, t = 0,1 m
Kedalaman bak, h = 2 m
Panjang, p :
Freeboard =0,2 meter
Pintu Air
Pada inlet dipasang pintu air dengan kondisi :
Lebar bukaan, Lp= 0,4 m
Tinggi bukaan pintu air, hf= 0,2 m
Kehilangan tekan melalui pintu air, hp:
Saluran Outlet
Saluran outlet pada bak flokulasi terbuat dari beton dengan nilai n = 0,013. Saluran ini
terhubung
langsung dengan saluran inlet dari unit sedimentasi. Direncanakan dimensi saluran :
Panjang saluran, p = 7,5 m
Kecepatan pada saluran outlet, Vout = 0,25 m/dtk
Kedalaman air di saluran outlet, h :
h = Kedalaman air di akhir flokulasi = 1,8 m
Freeboard= 0,2 m
Lebar saluran outlet, L :
Kecepatan sebenarnya di saluran (Vout) :
Jari-jari hidrolis (R) :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
26/49
Kemiringan saluran (S) :
Kehilangan tekan di saluran outlet (HL) :
V.6 Sedimentasi
Zona Pengendapan
Data Perencanaan :Debit Q = 0,212 m /s
Jumlah bak sedimentasi n = 3 (1 cadangan)
Lebar bak sedimentasi L = 2,5 m
Kedalaman zona pengendapan H = 1,5 m
Jarak tegak lurus antar plate settler w = 50 mm
Kemiringan plate settler = 60
Efisiensi penyisihan partikel flok = 95%
Performance bak sangat baik n = 1/8
Kecepatan pengendapan flok alum Vs = 0,02 cm/s = 2 x 10- m/s
Perhitungan :
Direncanakan jumlah bak yang digunakan adalah 2 buah dan setiap bak berasal dari
satu unit flokulasi. Kapasitas pengolahan, q :
q = smmQ
/106.02
det/212.0
2
33
Beban permukaan dari bak, vs:
n
SAQnv
yy
1
0 /11
84
/
102()8/1(1195.0
SAQ
Vs= q/As= 1.65 x 10-4m3/m2.s = 1.65 x 10-4m/s
Panjang zona pengendapan
p = AC = mwH
76.1
60tan
05.0
60sin
5.1
tansin
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
27/49
Tinggi pengendapan
z = CD = mw
1.060cos
5.1
cos
Waktu detensi
td = sVs
z60
10x1,65
15.04- OK
Kecepatan horizontal dalam plate, Vo :
Vo = smxvw
Hs /1065,1
60sin
1
60tan05.0
5.1
sin
1
tan
4
= 2.91 x 10-3m/s = 0.17 m/menit < 0.9 m/menit OK
Debit melalui plate, qp:
qp= Vo x w x L = 6.91 x 10-3m/det x 0.05 m x 2 m = 6.91 x 10-4m3/det
Panjang plate
p = AC = mH
73.160sin
5.1
sin
Jumlah plate yang diperlukan, n :
n = buahm
m
q
q
p
116~78.115det/1091.6
det/08.034
3
Panjang zona plate settler
Pz = ((n-1) x mxpw
7.17)60cos73.1()60sin
05.0)1292(()cos()
sin
Panjang zona pengendapan tanpa plate settler
Pi = (1/3) x Pz = (1/3) x 17.7 = 5.9 m
Pnajnag total zona pengendapan
Pt = Pz + Pi = 17.7 + 5.9 = 23.6 m ~ 24 m
Jarak muka air dengan platehl = h saluran + h air di atasnya + 10 cm = 70 + 1.5 + 10 = 81.5 cm
Jarak antar plate dengan dasar zona pengendapan
hp = 1 m
Kedalaman total bak
Htotal = hp + H + hl = 1 + 1.5 + 0.815 = 3.32 m
Dimensi bak sedimentasi
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
28/49
Kontrol Aliran
Jari-jari hidrolis, R :
R = mmw
025.02
05.0
2
Bilangan Reynolds, NRE:
NRE= 81/10975.8
025.0/1091.227
3
sm
msmRv
OK
Bilangan Froude, NFR:
NFR=5
2
232
1045.3025.0/81.9
)/1091.2(
msm
sm
gR
Vo OK
Zona InletData Perencanaan :
Kedalaman saluran inlet H = 0.5 m
Kecepatan aliran Vh = 0,2 m/s
Koefisien saluran beton n = 0,013
Panjang saluran = Lebar bak
sedimentasi
L = 2,5 m
Diameter bukaan orifice or= 0,2 m
Jarak antar pusat bukaan orifice wor= 0,3 m
Perhitungan :
Luas penampang saluran, Across:
Across=2
3
53.0/2.0
/106.0m
sm
sm
v
q
Lebar saluran, w :
w = mmm
m
h
Across 1~06.15.0
53.0 2
Kecepatan sebenarnya di saluran, Vh :
Lebar, L = 2.5 m
Panjang, P = 24 m
Kedalaman, H = 3.32 m
Freeboard, fb = 0.6 m
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
29/49
Vh = smmm
sm
hw
q/212.0
15.0
/106.0 3
Jari-jari hidrolis, R :
R = mmm
mmhw
wh 25.0)5.02(1
5.012
Kemiringan saluran, S :
S =5
2
32
2
32 1082.4)25.0(
det/212.0013.0*
m
m
R
Vhn
Kehilangan tekan, HL:
HL= S x p = 1.71 x 10-5x 0.5 m = 8.565 x 10-6m = 8.565 x 10-4cm
NRe = 5905310975.8
25.0*212.0*7 xv
RVh
NFr = 016.025.081.9
25.0212.02
x
x
gR
Vh
HL= S x L = 4.82 x 10-5x 2.5 = 12.05 x 10-5m
Orifice
Jumlah orifice tiap bak
Debit tiap orifice
Luas penampang orifice
Kecepatan aliran pada orifice
Kehilangan tekan pada orifice
Bilangan Reynolds
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
30/49
Bilangan Froude
Zona Outlet
Data Perencanaan :
Pelimpah Mercu tajam
Beban pelimpah Wl = 12 m3/m.jam = 0,0033 m3/m.s
Perhitungan :
Panjang pelimpah total yang dibutuhkan, Pptot
Panjang pelimpah = panjang total plate secara mendatar, Pp
Jumlah pelimpah, n
Beban pelimpah sebenarnya, W1
Tinggi muka air di atas pelimpah
Panjang saluran pelimpah, Psal = 16,8 m
Lebar saluran pelimpah direncanakan, Lp = 0,2 m
Jumlah saluran pelimpah, ns
Debit saluran pelimpah, qs
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
31/49
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
32/49
Lebar L = 2,5 m
Kedalaman h = 1,5 m
Bentuk Limas terpancung
Kedalaman pancungan hp = 0,5 m
Perhitungan :
Volume limas, V :
V = 344.17)5.15.295.133
1()
3
1( mmmmpLh
Berat lumpur kering yang dihasilkan, m lk:
mlk = (Dosis alum x 2.2) + (Kekeruhan x 0.36 x 8.34)
= (25 mg/L x 2.2) + (113x 0.36 x 8.34)
= 310.18 lb/106gallon air = 47.3 mg/L air
Massa jenis lumpur kering, lk= 2200 kg/m3
Kadar air dalam lumpur, Cw= 98 %
Berat lumpur, ml:
ml= airLmgairLmg
C
m
lk
lk ./236502.0
./3.47
Massa jenis lumpur, l
410914.97.997
98.0
2200
02.01 xCC
w
w
lk
lk
l
l = 1008.73 kg/m3
Volume lumpur, Vl:
Vl= airLmmkg
airLmgm
l
l ./10344.2/73.1008
./102365 363
6
Debit lumpur, ql:
ql= Q x Vl= 106 L/s x 2.344 x 10-6m3/L.air = 2.5 x 10-4m3/s = 0.9 m3/jam
Periode pengurasan ruang lumpur, T
T = (VL/q1) = 17.44 / 0.9 = 20 jam 24 jam
Pipa Drain Lumpur
Pipa drain lumpur yang digunakan merupakan pipa dengan ukuran yang sama dengan
pipa drain lumpur dari prasedimentasi.
Jarak antara katup penguras dan kolam lumpur = 25 m.
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
33/49
Waktu penguras lumpur, t = 10 menit.
Diameter pipa penguras, d = 8 inch = 20.32 cm.
Volume lumpur yang dikeluarkan untuk setiap pengurasan, Vp:
Vp= T x q1 = 24 jam x 0.9 m3/jam = 21.6 m3
Debit pengurasan lumpur, Q :
Q = sms
m
t
Vp/036.0
600
6.21 33
Luas penampang pipa, A :
A = 0.25 d2= 0.25 x x (0.2032 m)2= 0.03243 m2
Kecepatan aliran lumpur dalam pipa, V :
V = smm
sm
AQ /1.1
03243.0
/036.02
3
Kemiringan pipa, S :
S =
009.02032.01102785.0
/036.0
2785.0
54.01
63.2
354.01
63.2
sm
Cd
Q
Kehilangan tekan saat pengurasan, HL:
HL= S x L = 0.009 x 25 m = 0.225 m
Sludge Drying Bed
Data Perencanaan :
Periode pengeringan td = 15 hari
Tebal lumpur hl = 1,8 m
Jumlah bak n = 2
Kemiringan dasar bak 0.5%
Pipa drain d = 8
Karakteristik tanah dan
kerikil
Perhitungan :
Jumlah lumpur dari unit sedimentasi
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
34/49
Jumlah lumpur per bak
Luas permukaan bak
Panjang bed, p = 15 m
Lebar bed
Kapasitas bak sebenarnya
Kedalaman media tanah dan kerikil = 45 cmFreeboard = 20 cm
V.7 Filtrasi
Dimensi Unit Filtrasi
Kapasitas pengolahan, Q = 0.212 m3/det = 4.83 MGD
Jumlah bak filtrasi, N :
N = 1.2Q0.5= 1.2 x (4.83 MGD)0.5= 2.64 ~ 2 buah (bisa 3 buah, tapi dipilih 2 buah
karena masih memenuhi kriteria design media penyaring)
Kapasitas tiap bak, q :
q = smsm
N
Q/106.0
2
/212.0 33
Direncanakan kecepatan filtrasi, vf= 180 m3/jam-m2x 10-3m/s
Luas permukaan bak, Abak:
Abak=
23
5086400180
/106.0
mx
sm
v
q
f
Dimensi bak adalah :
P : l = 2 : 1
Abak= p x l = 2l2
l = (Abak/2)0.5= (50/2)0.5= 5 m
p = 2l = 2 x 5 = 10 m
Kecepatan filtrasi sebenarnya, vf:
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
35/49
vf= det/102510
04.0 33
mmm
m
A
Q
bed
Sistem UnderdrainData Perencanaan :
Luas orifice : Luas media 3 x 10- : 1
Luas lateral : Luas orifice 2 :1
Luas manifold : Luas lateral 1,5 : 1
Diameter orifice 0.5 inchi = 0.127 m
Jarak antar pusat lateral
terdekat
5 inchi
Sistem underdrain terdiri dari orifice, lateral dan manifold.
Orifice
Luas orifice, Aor:
Aor= 0.25d2= 0.25 x (0.0127 m)2= 1.27 x 10-4m2
Luas total orifice, Aotot:
Aortot: Abak = 3 x 10-3: 1
Aortot = 3 x 10
-3
x 50 m = 0.15 m
2
Jumlah orifice, no:
nor= 118110275.1
15.02
2
4
mx
m
A
A
or
ortot
Lateral
Jumlah lateral tiap filter, nl:
nl= buahxm
mxjl
Pbed 1572127.0102
Luas total lateral, Altot:
Altot= 2Aortot= 2 x 0.15 m2= 0.3 m2
Luas lateral, Al:
Al= 23
2
109.1157
3.0mx
m
n
A
l
ltot
Diameter lateral, dl:
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
36/49
dl= inchimmxAl 8.1~049.0
109.1445.0
235.0
Jumlah orifice di setiap lateral
nol = buah7~522.71571181
Manifold
Luas total manifold, Amtot:
Amtot= 1.5Altot= 1.5 x 0.3 m2= 0.45 m2
Diameter manifold, dm:
dm= inchmmAl 30~757.045.044
5.025.0
Panjang tiap lateral
pl= mmdbakLebar m 2~1.2
2
762.05
2
Jarak tiap orifice
jor = inchimm
orificeJumlah
lateralPjg11~286.0
7
2
Cek
Jumlah orifice total sebenarnya
nor = nolx nl= 7 x 157 = 1099 buah
Luas orifice total sebenarnya
Aortot= nor x Aor= 1099 x 1.27 x 10-4m2= 0.14 m2
Luas orifice : Luas media = Aortot : Abak= 0.14 : 50 = 2.8 x 10-3: 1
Luas lateral total sebenarnya
Altot= nl x Al= 157 x 0.25 (0.046)2= 0.26 m2
Luas lateral : Luas orifice = Altot: Aortot= 0.26 : 0.14 = 1.86 : 1
Luas manifold : Luas lateral = Am : Atot= 0.456 : 0.26 = 1.7 : 1
Kehilangan Tekan Saat Permulaan Filtrasi
1. Media Pasir
Diameter (mm) di(mm) Xi(%) Xi/di (mm- )
0.270.370.370.65
0.320.43
8.3433.39
0.831.84
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
37/49
0.490.65 0.56 58.27 1.83
4.51
Hp =
2i
i
2
3
2
f
d
L6)1(v
g
k
= ))/(101051.42.0(82.0
6
42.0
)42.01(
81.9
10975.810.25 336622
3
273
mmmxxmmxxxxx
= 0.187 m
2. Media Antrasit
Diameter (mm) di(cm) Xi(%) Xi/di (mm- )
0.971.241.241.57
1.571.87
1.101.40
1.71
18.0833.41
48.51
0.150.17
0.17
0.49
Ha =
2
2
3
26)1(
i
i
fd
Lv
g
k
= ))/(101049.06.0(72.0
6
42.0
)42.01(
81.9
10975.810.25 336622
3
273
mmmxxmmxxxxx
= 0.085 m
3. Media Kerikil
Diameter (mm) di(cm) Xi(%) Xi/di (mm- )
2.54
12.70
22.86
33.02
43.18
12.19
18.35
10.73
7.62
5.91
29.45
44.32
25.93
18.40
14.27
0.04564
0.00275
0.0005
0.00017
0.00008
0.04913
Hk =
2i
i
2
3
2
fd
L6)1(v
g
k
= ))/(10100491.055.0(92.0
6
42.0
)4.01(
81.9
10975.810.25 336622
3
273
mmmxxmmxxxxx
= 0.01 m
Orifice
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
38/49
Debit melalui orifice, qo:
qo= det/1065.91099
det/106.0 353
mm
n
q
o
Kehilangan tekan melalui orifice, Ho:
Ho= mx
mx
gxA
qk
r
or 07.0)1027.1(81.92
det)/1065.9(4.2
2 24
25
2
0
2
Lateral
Diameter lateral, dl= 1.8 inch = 0.046 m
Panjang lateral, pl= 2 m
Debit melalui lateral, ql:
ql= det/1075.6157
106.0 34 mn
q
l
Kecepatan melalui lateral, vl:
vl= det/4.0)046.0(25.0
det/1075.622
34
mm
m
A
q
l
l
Kehilangan tekan melalui lateral, Hl:
l= mm
mm
mgv
dLf l
l
l 32
22
103det/81.92
det)/4.0(046.02026.0
31
231
Manifold
Diameter manifold, dm= 30 inch = 0.762 m
Panjang manifold, pm= 10 cm
Debit melalui manifold, qm= 0.106 m3/det
Kecepatan melalui manifold, vm:
Vm= det/23.0)762.0(25.0
106.022
mmA
q
m
m
Kehilangan tekan melalui manifold, Hm:
Hm= mm
m
m
m
g
v
d
Lf ml
m
m 4
2
22
1006.3det/81.92
det)/23.0(
762.0
10026.0
3
1
23
1
Total kehilangan tekan, H :
H = Hp+ Ha+ Hk+ Ho+ Hl+ Hm
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
39/49
= 0.187 + 0.085 + 0.01 + 0.003 + 0.003 + 41006.3
= 0.288 m
Ketinggian air maks, Hmaks = 1 mKetinggian Bak Filtrasi
Tinggi bak filtrasi, H :
H = Hp+ Ha+ Hk + H + Hmaks = 0.2 + 0.6 + 0.55 + 0.288 + 1 = 2.638 m
Freeboard = 20 cm
Sistem Inlet
Sistem inlet terdiri dari saluran inlet dan zone inlet.
Saluran Inlet
Data Perencanaan :
Kecepatan pengaliran v = 1.8 m/s
Debit Q = 0,106 m3/s
Panjang pipa terjauh
direncanakan
L = 15 m
Perhitungan :
Luas penampang pipa, A :
A =2
06.08.1
106.0m
v
q
Diameter pipa, d :
d = mmA
27.006.044
2
diameter pasaran = 12 inchi = 0.3048 m
Kecepatan aliran yang sebenarnya, v :
v = det/45.1)3048.0(25.0
106.02
mmA
q
Aksesoris pipa yang digunakan adalah :
Aksesoris Jumlah k V (m/s) Hminor (m)
Elbow 90 - 12 3 0.3 1.45 0.096
Gate valve12 1 0.2 1.45 0.021
H minor 0.117
Kehilangan tekan akibat pipa inlet, Hmayor :
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
40/49
Hmayor= mxx
x
xCxd
QL135.0
3048.01102785.0
15106.0
2785.0
54.0/1
63.2
54.054.0/1
63.2
54.0
Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor:
Hminor= mmm
gvk 117.0
det/81.92det)/45.1()2.01()3.03(
2 22
Kehilangan tekan pada pipa inlet, H :
H = Hmayor+ Hminor= 0.135 cm + 0.117 cm = 0.253 m
Zona Inlet
Zone inlet direncanakan memiliki dimensi sebagai berikut :
Lebar zona inlet = lebar bak filtrasi, L = 5 mPanjang zona inlet, p = 0.5 m
Kedalaman zona inlet, h = 1 m
Sistem Outlet
Data Perencanaan :
Kecepatan pengaliran v = 1.8 m/s
Debit Q = 0.106 m /s
Panjang pipa terjauh direncanakan L = 10 m
Perhitungan :
Luas penampang pipa, A :
A =2
06.08.1
106.0m
v
q
Diameter pipa, d :
d = mmA
27.006.044
2
diameter pasaran = 12 inchi = 0.3048 m
Kecepatan aliran yang sebenarnya, v :
v = det/45.1)3048.0(25.0
106.02
mmA
q
Aksesoris pipa yang digunakan adalah :
Aksesoris Jumlah k V (m/s) Hminor (m)
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
41/49
Reducer 30 - 12 1 0.15 1.45 0.016
Gate valve12 1 1.5 1.45 0.161
H minor 0.177
Kehilangan tekan akibat pipa inlet, Hmayor :
Hmayor= mxx
x
xCxd
QL09.0
3048.01102785.0
10106.0
2785.0
54.0/1
63.2
54.054.0/1
63.2
54.0
Kehilangan tekan akibat aksesoris pipa, Hminor:
Hminor= mg
vk 177.02
Kehilangan tekan pada pipa inlet, H :
H = Hmayor+ Hminor= 0.09 + 0.177 = 0.267 m
Sistem Pencucian
Sistem pencucian filtrasi dilakukan dengan menggunakan backwash aliran ke atas.
Data Perencanaan :
Kecepatan backwash Vbw= 1000 m /hr-m = 0.0116 m/s
Luas penampang filter Abak= 50 m
Lama pencucian tbw= 7 menit = 420 menit
Debit backwash qbw = Abak x Vbw = 50 x 0.0116 =0.58 m3/s
Perhitungan :
Keadaan Media Saat Terekspansi Akibat Backwash
Kontrol ekspansi :
2
iws
wb
e
3
d
6v
g
k
1
e
Ekspansi hanya terjadi pada media filtrasi saja.
Pasir
Kondisi lapisan pada saat backwash :
Diameter
(mm) e
3
1
e
e1
1
di Li(m) Lie(m)
0.270.37
0.370.49
0.490.65
1.428
0.787
0.448
3.69
2.86
2.36
0.32
0.43
0.56
0.42
0.42
0.42
0.017
0.067
0.116
0.036
0.111
0.1600.200 0.307
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
42/49
Persentase tinggi ekspansi = %5.53%1002.0
2.0307.0%100
i
iie
L
LL
Antrasit
Kondisi lapisan pada saat backwash :
Diameter
(mm) e
3
1
e
e1
1
di Li(m) Lie(m)
0.971.24
1.241.57
1.571.87
0.508
0.314
0.208
2.45
2.13
1.91
1.10
1.40
1.71
0.42
0.42
0.42
0.108
0.200
0.292
0.154
0.248
0.322
0.600 0.724
Persentase tinggi ekspansi = %67.20%1006.0
6.0724.0%100
i
iie
L
LL
Kehilangan Tekan Akibat Backwash
Pasir
e:
He =
2
3
26)1(
i
ei
e
e
b
d
Lv
g
k
=
2
7
82.0
680919910975.80116.0
81.9
4
xxxx
= 0.18 m
Antrasit
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
43/49
He =
2
3
26)1(
i
ei
e
e
bd
Lvg
k
=
2
7
72.0
617.56914110975.80116.0
81.9
4
xxxx
= 0.17 m
Kerikil
He =
2
2
3
26)1(
i
i
ie
e
bd
xL
dv
g
k
=6
2
2
27 1004913.0548.0
72.0
6
4.0
)4.01(10975.80116.0
81.9
5xxxxxxx
= 0.032 m
Orifice
Debit melalui orifice, qo:
qo= det/103.51099
58.0 34mn
q
o
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
44/49
o:
Ho= mmxx
x
gCA
q
or
oo 46.2
6.0det/81.921027.1
103.5
2 224
4
22
2
4. Lateral
Diameter lateral, dl= 1.8 inch = 0.04572m
Panjang lateral, pl= 2 m
Debit melalui lateral, ql:
ql= det/107.3157
58.0 33mxn
q
l
Kecepatan melalui lateral, vl:
vl= det/25.2)04572.0(25.0
107.322
3
mm
x
A
q
l
l
Kehilangan tekan melalui pipa lateral, H l:
Hl= mg
v
d
Lf l
l
l 1.081.92
25.2
04572.0
2026.0
3
1
23
1 22
ManifoldDiameter manifold, dm= 0.762 m
Panjang manifold, pm= 10 cm
Debit melalui manifold, qm= 0.58 m3/det
Kecepatan melalui manifold, vm:
vm= det/3.1)762.0(25.0
58.022 m
mA
q
m
m
Kehilangan tekan melalui manifold, Hm:
Hm = mxg
v
d
Lf l
l
l 322
108.981.92
3.1
762.0
10026.0
3
1
23
1
Pipa Pencuci dari Menara Reservoar
Data Perencanaan :
Jarak antara menara reservoar dengan bak filter
terjauh
L = 30 m
Pipa CIP C = 110
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
45/49
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
46/49
Dasar gutter harus diletakkan di atas ekspansi maksimum pada saat pencucian. Hal ini
dilakukan agar pasir pada media penyaring tidak ikut terbawa pada saat pencucian.
Direncanakan jumlah gutter = 1 buah
Debit backwash, qb= 0.58 m3/det
Debit gutter, qg= 0. 5 m3/det
Lebar gutter, L = 0.5 m
Kedalaman air di gutter, h :
h = mL
qg89.0
5.038.1
58.0
38.1
3232
Freeboard = 16 cmAir pencuci masuk ke gutter melalui pelimpah.
Jumlah pelimpah yang digunakan = 4 buah
Panjang pelimpah, p = 10 m.
Total panjang pelimpah = 20 m.
Beban pelimpah
Wp = msmp
q
tot
b ./03.02058.0 3
Tinggi muka air di atas pelimpah, h :
h = mftxx
x
L
qb 062.02.0281.36.3333.3
32.3541.0
33.3
3232
Saluran Pembuangan
Saluran pembuangan direncanakan berupa pipa.Kecepatan aliran pada saluran = 2 m/s
Debit backwash, qb= 0.58 m3/s.
Luas penampang pipa, Across:
Across=2
29.0det/2
58.0m
mv
qb
Diameter pipa pembuangan, d :
d = minchmmA
cross 6096.024~6076.029.044 2
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
47/49
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
48/49
Data perencanaan :
a. Jumlah pompa adalah 2 (1 operasional, 1 cadangan)
b. Efisiensi pompa () = 0.85
c. Head pompa tersedia (H) = 10 m
d. Debit larutan kaporit (ql) = 0.3 m3/hari = 3.5 x 10-6m3/s
Perhitungan :
a. Massa jenis larutan (l)
b. Daya pompa (P)
( ) (
)
Pompa yang akan digunakan memiliki motor dengan daya 80 Watt (Grunfos).
V.9 Reservoir
Data pemakaian air
no waktu pemakaian/jam suplai/jam surplus defisit
% % % %
1 0-1 1 4.17 3.17
2 1-2 1 4.17 3.17
3 2-3 1.3 4.17 2.87
4 3-4 1.2 4.17 2.97
5 4-5 4 4.17 0.17
6 5-6 5 4.17 0.83
7 6-7 6.5 4.17 2.33
8 7-8 6.6 4.17 2.43
9 8-9 6 4.17 1.83
10 9-10 5 4.17 0.83
8/10/2019 BAB v - Perhitungan Dimensi Unit IPAM
49/49
11 10-11 5 4.17 0.83
12 11-12 4.8 4.17 0.63
13 12-13 5 4.17 0.83
14 13-14 4.5 4.17 0.3315 14-15 4.5 4.17 0.33
16 15-16 5 4.17 0.83
17 16-17 6.4 4.17 2.23
18 17-18 5.8 4.17 1.63
19 18-19 5.4 4.17 1.23
20 19-20 6.4 4.17 2.23
21 20-21 3.5 4.17 0.6722 21-22 3.6 4.17 0.57
23 22-23 1.5 4.17 2.67
24 23-0 1 4.17 3.17
Total 100 100 19.43 19.35
Persentase volum reservoir, V%:
Volume total reservoir, V:
Volume masing-masing reservoir, Vr:
Dimensi reservoir:
a. Kedalaman reservoir, h = 5 m
b. Luas permukaan reservoir, A:
c. Panjang reservoir, p = 18 m