Abstrak — Banjir merupakan bencana alam yang paling sering terjadi di Indonesia, yaitu terdapat 5.051 kejadian sejak tahun 1.815  hingga  tahun  2013.  Penyediaan  air  minum  yang  aman dapat  menjadi  sumber  masalah  kesehatan  utama  setelah bencana  alam,  namun  menyediakan  air  minum  untuk penduduk  yang  terkena  bencana  adalah  aktivitas  yang menantang  karena  kontaminasi  yang  parah  dan  kurangnya akses  terhadap  infrastruktur.  Sebuah  sistem  pengolahan  air minum onsite untuk  penduduk  yang  terkena  bencana  adalah solusi  yang  lebih  berkelanjutan  daripada  mengangkut  air minum  kemasan,  sehingga  pengolahan  air  minum mobile merupakan  salah  satu  solusi  yang  tepat  untuk  kondisi  banjir. Produksi  air  minum  secara mobile cocok  menggunakan membran  karena  sifatnya  yang  modular  dan  prosesnya sederhana.  Dalam  kaitan  ini  maka  perlu  direncanakan  desain instalasi  pengolahan  air  minum mobile untuk  kondisi  darurat bencana  banjir  dengan  menggunakan  membran.  Membran yang  digunakan  adalah  membran  ultrafiltrasi.  Membran ultrafiltrasi  mempunyai  kelebihan  yaitu  dapat  menahan  atau menyaring makromolekul (bakteri, ragi), namun tekanan yang dibutuhan  rendah  sehingga  energi  yang  diperlukan  rendah. Pada perencanaan ini juga direncanakan unit-unit pengolahan sebelum  dan  sesudah  membran  ultrafiltrasi  sehingga  kualitas effluent memenuhi baku mutu sesuai dengan PERMENKES RI No. 492/MEN.KES/PER/IV/2010.
Kata Kunci — mobile , banjir, ultrafiltrasi, air minum.

## I. PENDAHULUAN
LTRAFILTRASI adalah proses membran yang terletak diantara  nanofiltrasi  dan  mikrofiltrasi.  Ukuran  pori ultrafiltrasi  berkisar  dari  0,05  µm  sampai  1  nm,  digunakan untuk  memisahkan  makromolekul  dan  koloid  dari  larutan [1].  Membran  ultrafiltrasi  dapat  digunakan  secara  mandiri untuk  pengolahan  air  minum  untuk  air  baku  dengan kandungan  organik  rendah.  Ketika  digunakan  untuk pengolahan  air  baku  dengan  kualitas  rendah,  removal organik yang rendah oleh membran ultrafiltrasi mengakibatkan effluen mungkin tidak memenuhi standar air minum.  Sehingga  untuk  air  permukaan  dengan  kandungan organik tinggi, UF saja tidak cukup untuk menjamin kualitas air  yang  dibutuhkan.  Untuk  memperluas  ruang  lingkup aplikasi  UF,  dapat  digunakan  dalam  kombinasi  dengan pengolahan  konvensional  (adsorpsi,  koagulasi,  oksidasi) sehingga  memungkinkan  untuk  memenuhi  kriteria  kualitas [2].  Koagulasi  sebagai pretreatment membran  ultrafiltrasi dapat  menghapus  kontaminan  dengan  baik.  Selain  itu koagulasi  banyak  digunakan  karena  biaya  yang  murah  dan prosesnya  sederhana  [3].  Mekanisme  koagulasi  anorganik sebelum  ultrafiltrasi  adalah  menetralkan  muatan  dan
menyapu flokulan untuk mengubah ukuran dan menstabilkan  kotoran  ke  dalam  ukuran  yang  dapat  ditolak oleh membran yang akan dilewati [4].
Dengan  menggunakan  desinfeksi  sebagai posttreatment untuk  membran  ultrafiltrasi,  bakteri  dan  virus  akan  dihapus dari  air  sehingga  menghasilkan  air  minum  yang  aman  dan bebas dari penyakit [5].

## II. METODE

## A. Ide Perencanaan
Karakteristik  air  banjir  dari  sungai  di  depan  universitas Hang Tuah Surabaya sebagai sampel bahan baku air minum untuk korban pengungsi banjir belum memenuhi baku mutu air  minum  berdasarkan  Peraturan  Menteri  Kesehatan  No. 492/MENKES/PER/IV/2010.  Perlu  dilakukan  pengolahan sehingga  air  baku  tersebut  menjadi  air  yang  layak  minum sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan No. 492/MENKES/PER/IV/2010.

## B. Studi Literatur
Pengumpulan dasar teori mengenai pengolahan air minum mobile yang  sudah  ada  di  Indonesia,  jenis-jenis  membran, karakteristik  membran  ultrafiltrasi,  kelebihan  membran ultrafiltrasi  dengan  bahan  keramik,  aliran cross  flow  dan dead  and ,  pretreatment dan posttreatment untuk  membran ultrafiltrasi, yaitu koagulasi, dan desinfeksi.

## C. Pengumpulan Data
Ada  2  jenis  data,  yaitu  data  primer  dan  data  sekunder. Data  primer  didapatkan  dari  penelitian  langsung,  yaitu karakteristik  air  banjir,  dalam  hal  ini  air  sungai  di  depan Universitas  Hang  Tuah  ketika  hujan  deras.  Data  sekunder meliputi removal tiap unit pengolahan, spesifikasi membran, dan spesifikasi kendaraan pengangkut.

## D. Analisis Data Primer dan Sekunder
Berdasarkan  data  primer  dan  sekunder,  dapa  ditentukan pengolahan  yang  sesuai  dengan  karakteristik  air  banjir  dan peralatan yang dibutuhkan.
E. Perencanaan Pendahuluan
Tahap-tahap perencanaan pendahuluan meliputi penentuan debit pengolahan, perhitungan removal menggunakan  membran  ultrafiltrasi,  penentuan  unit-unit pengolahan  sebelum  dan  sesudah  membran  ultrafiltrasi, preliminary  sizing,  mempertimbangkan  luas  mobil  dan merencanakan tata letak masing-masing unit pengolahan.

## Desain Mobile Unit Instalasi Pengolahan Air Minum Untuk Kondisi Darurat Bencana Banjir Menggunakan Membran Ultrafiltrasi
Maharani Naylatul Himmah dan Bowo Djoko Marsono Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : bowodjok@yahoo.com
U

## F. Detail Engineering Desain (DED)
Detail  Engineering  Desain  dihitung  berdasarkan  rumus yang diperoleh dari studi literatur.

## G. BOQ dan RAB
BOQ  dan  RAB  dihitung  berdasarkan  kebutuhan  bahan untuk  pembuatan  alat,    yangdiperoleh  berdasarkan perhitungan DED.

## H. Penyusunan SOP
Standart  Operational  Procedure (SOP)  berisi  langkah- langkah  untuk  menghidupkan  sampai  dengan  mematikan alat mobile water treament.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Penentuan Debit Pengolahan
Debit  pengolahan  dihitung  berdasarkan  kebutuhan  air bersih untuk pengungsi, air untuk backwash, pencucian unit instalasi,  dan  air  untuk  pelarut  koagulan.  Perhitungannya sebagai berikut:
 Kebutuhan air bersih pengungsi:
Jumlah pengungsi= 2.000 orang (Menurut Badan Penanggulangan Bencana Daerah, 2012) Kebutuhan  air  bersih  per  orang=  20  L/orang.hari  (Menurut U.S Agency for International Development , 2007) Kebutuhan  air  bersih  seluruh  pengungsi=  2000  orang  x  20 L/orang.hari = 40.000L/hari
 Kebutuhan  air  untuk  backwash  membran,  pencucian  alat dan pelarut koagulan:
Kebutuhan air untuk backwash membran = fluks x durasi x luas filtrasi x jumlah backwash = 1,6 m 3 /m 2 .jam x 0,0056 jam x 10 m 2 x 20 = 1866 L Kebutuhan air untuk pencucian tangki dan pipa = 20 L+21 L= 41 L Kebutuhan air untuk pelarut koagulan= 801,9 L/hari  Kebutuhan air bersih total= 42.700 L/hari
 Debit pengolahan:
Mobile  Water  Treatment direncanakan  beroperasi  selama  8 jam/hari sehingga debit pengolahannya adalah 1,5 L/s.

## B. Penentuan Dosis Optimum Koagulan
Dosis PAC yang digunakan yaitu 55 mg/L, 60 mg/L,  65 mg/L,  70  mg/L.  75  mg/L.  Hasil  pengukuran  kekeruhan setelah proses jar test dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Penurunan Kekeruhan pada Proses Jar Test dengan menggunakan PAC
Dosis PAC (mg/L) Kekeruhan Akhir (NTU) 55 5,37 60 3,78 65 2,90 70 2,96 Dosis PAC (mg/L) Kekeruhan Akhir (NTU) 75 2,17
Berdasarkan Tabel 1, dosis optimum koagulan adalah 7,5 mg/L.  Dosis  tersebut  digunakan  untuk  menghitung  proses koagulasi.

## C. Unit Pengaduk Cepat
Unit  pengaduk  cepat  berupa  pengadukan  dalam  pipa. Spesifikasi unit pengaduk cepat sebagai berikut:
Panjang pipa= 6 m Diameter pipa= 42 mm Waktu detensi= 5 detik Kecepatan air= 1,2 m/det Gradien kecepatan= 1611,17/det
Gambar 1. Unit Pengaduk Cepat

## D. Membran Ultrafiltrasi
Membran  yang  digunakan  adalah  membran  ultrafiltrasi dari  Veolia  Water.  Spesifikasi  unit  membran  ultrafiltasi sebagai berikut:
Flux= 800 lmh/bar Luas membran yang dibutuhkan= Debit/Flux= 6,75 m 2
Jumlah  membran  yang  dibutuhkan=  2  buah  (1  membran beroperasi, 1 membran sebagai cadangan) Panjang membran= 0,864 m Diameter= 0,142 m Tangki air untuk backwash direncanakan sebagai berikut: Fluks= 1,6 lmh/bar Durasi backwash= 20 s= 0,005556 jam Luas filtrasi= 10,5 m 2
Volume tangki = fluks x durasi x luas filtrasi = 1,6 m 3 / m 2 .jam x 0,005556 jam x 10,5 m 2 = 0,093 m 3 ≈ 0,1 m 3

## Gambar 2. Unit Membran Ultrafiltrasi

## E. Unit Desinfeksi
Unit  disinfeksi  direncanakan  menggunakan  gas  klor bertekanan.  Sistem  pengaliran  gas  klor  yaitu  tabung  gas- chlorinator-injektor-pipa air bersih.
Dosis klor= 0,5 mg/L Kebutuhan klor  = Debit x Dosis
= 1,5 L/detx0,5 mg/L = 0,0216 kg/hari
Kapasitas  tabung  khlor  yang  ada  di  pasaran  yaitu  50  kg, sehingga jumlah tabung yang dibutuhkan 1 buah tabung.
Gambar 3. Unit Desinfeksi

## F. Pompa
Pompa  yang  digunakan  yaitu  3  buah  pompa,  2  pompa beroperasi  dan  1  pompa  sebagai  cadangan.  Pompa  1 berfungsi untuk memompa air baku (air banjir) ke atas truk, unit  koagulasi,  membran,  dan  unit  desinfeksi.  Pompa  2 berfungsi  untuk  memompa  air  dari  tangki  backwash  untuk mencuci membran dan dialirkan keluar truk. Pompa 1:
Head pompa= 16,3 m Pompa 2: Head pompa= 20,83 m Spesifikasi pompa yang digunakan sebagai berikut: Tipe pompa       = WASSER PC-500EA Daya hisap max    = 50 m Daya pancar max   = 50 m Kapasitas max     = 110 lt/mnt Motor Power      = 500 watt

## G. Generator Set
Generator  set  digunakan  untuk  mengoperasikan  2 pompa  dan  1  buah  pompa  dosing.  Sehingga  daya  yang dibutuhkan sebagai berikut:
Daya yang dibutuhkan 2 pompa dan 1 pompa dosing

## = 1220 watt
Spesifikasi generator set yang digunakan sebagai berikut: Daya Output Rata-Rata    = 2000 W Bahan Bakar            = Bensin Tanpa Timbal Kapasitas Tangki         = 15 Liter Lama Operasi            = 17 Jam Dimensi                = 595 x 425 x 435 mm Berat                  = 41 Kg

## H. Massa Mobile Water Treatment
Massa mobile  water  treatment saat  beroperasi  sebagai berikut:
Tabel 2. Massa Mobile Water Treatment Saat Beroperasi Unit Massa (kg) Tangki koagulan 12,77 Pipa koagulasi 0,03
Tangki backwash 17,61 Membran ultrafiltrasi 14,13 Tangki chlor 94,42 Tenaga operator 70 Generator set 41 Pompa 18 Larutan koagulan 972 Air dalam pipa 42 mm 9 Air dalam pipa 60 mm 12,81 Air dalam tangki backwash 100 Massa Total 1361,77

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Kesimpulan  pada  artikel  ini  adalah  pengolahan  air  banjir dari sungai di depan Universitas Hang Tuah Surabaya yaitu unit  pengaduk  cepat  (koagulasi),  membran  ultrafiltrasi,  dan unit  desinfeksi.  Effluent  dari  mobile  water  treatment  ini mempunyai  kekeruhan  0,0218  NTU  dan  E.  Coli  sebesar  0 per  mL  dengan  sisa  klor  pada  air  minum  sebesar  0,5  mg/L telah memenuhi baku mutu sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/MENKES/PER/IV/2010.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  M.N.H  mengucapkan  terima  kasih  kepada  dosen pembimbing  dan  dosen  penguji  tugas  akhir,  dosen  wali, teman  angkatan  2010  Teknik  Lingkungan  ITS  dan  teman dari  jurusan  lain  di  ITS  yang  telah  membantu  selesainya tugas akhir sampai dengan artikel ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Mulder,  M. 1996. Basic  principles  of  membrane  technology.  Kluwer Academic Publisher, Dordrecht.
[2]  Laıˆne´  ,  J.M.,  Vial,  D.,  Moulart,  P.,  2000.  Status  after  10  years  of operation  e  overview  of  UF  technology  today.  Desalination  131, 17- 25.
[3]  Xiangli,  Q.,  Zhenjia,  Z.,  Nongcun,  W.,  Wee,  V.,  Low,  M.,  Loh,  C., Hing,  N.  2008.  Coagulation  pretreatment  for  a  large-scale ultrafiltration  process  treating  water  from  the  Taihu  River. Desalination 230, 305–313.
[4]  Gao, W., Liang, H., Ma, J., Han, M., Chen, Z., Han, Z., Li, G. 2011. Membrane  fouling  control  in  ultrafiltration  technology  for  drinking water production: A review. Desalination 272,  1–8.
[5]  Groendijk,  L  dan  Vries  H.E.  2009.  Development  of  a  mobile  water maker,  a  sustainable  way  to  produce  safe  drinking  water  in developing countries. Desalination 248, 106–113..