## Jurnal Daur Lingkungan
, 3(1), Februari 2020, 23-32 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Batanghari Jambi Website : http://daurling.unbari.ac.id Online ISSN 2615-1626
DOI 10.33087/daurling.v3i1.40

## Desain Gambar Teknis IPA Kapasitas 20 Liter/Detik
Anggrika Riyanti 1* , Mitra Edyatma 2 , Marhadi 3
1,2,3 Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Batanghari Jalan Slamet Riyadi, Broni, Kota Jambi *correspondence email: anggrika.riyanti@unbari.ac.id
Abstract. Meeting the need for clean water is very necessary, especially in remote areas, or areas that are difficult to get water that  is suitable for  consumption.  Clean  water treatment,  in order  to  meet the  needs  of  customers  where  the installed  capacity  is  often used in  rural  areas or small cities, namely WTP 20 L / sec. To plan a 20 L / sec IPA it is necessary to calculate first, which is usually prepared b y the government through the Indonesian National Standard, its function after calculating so that an IPA 20 L / sec unit is obtained, and can determine the budget plan. This study aims to make a picture of the operating units of the IPA capacity of 20 L / sec with the calculation standard of SNI SNI 7507- concerning Complementary Building Specifications for Water Treatment Installation Units, and SNI 19-6774-2002 for planning procedures for water  treatment  installation  package  units.  Includes  calculation  of  intake,  pre-sedimentation  facilities,  coagulation  treatment  processes, flocculation, sedimentation, and filtration, disinfectants and reservoirs, so that later they can be applied especially in rural areas or small cities in order to obtain clean water that is suitable for consumption.
Keywords: 20 L / sec IPA, clean water, small town.

## 1. Pendahuluan
Peningkatan  kualitas  air  minum  melalui  pengolahan terhadap  air  baku  sangat  diperlukan,  terutama  apabila  air tersebut  berasal  dari  air  permukaan.  Pemakaian  air  minum yang  tidak  memenuhi  standar  kualitas  dapat  menimbulkan gangguan  kesehatan,  baik  secara  langsung  dan  cepat  maupun tidak  langsung  dan  secara  perlahan.  Untuk  mendapatkan  air bersih yang layak dan aman untuk dikonsumsi (terutama untuk air minum) perlu adanya suatu proses dari air baku menjadi air yang  layak  digunakan,  melalui  suatu  pengolahan  yang bertujuan memperbaiki kualitas air.
Pengolahan  air  dimulai  dari  yang  sangat  sederhana sampai  pada  pengolahan  lengkap,  sesuai  dengan  tingkat kekeruhan  dari  sumber  air  tersebut,  semakin  keruh  semakin berat pengolahan yang diperlukan, dan semakin banyak ragam zat  pencemar,  maka  akan  makin  banyak  pula  teknik-teknik yang  diperlukan  dalam  mengolah  air  tersebut.  Dengan mengetahui  kriteria  desain  dari  suatu  bangunan  atau  unit pengolahan  air  maka  tujuan  yang  hendak  dicapai,  untuk mendapatkan  air  bersih  yang  baik  aman  dan  layak  (terutama untuk  pemenuhan  kebutuhan  air  minum)  dari  segi  investasi dan operasi dapat tercapai.
Kriteria  desain  dalam  bangunan  unit-unit  IPA  telah disesuaikan  dengan  SNI  7507-2011  (Standar  Nasional Indonesia)  tentang  Spesifikasi  Bangunan  Pelengkap  Unit Instalasi  Pengolahan  Air,  dan  SNI  19-6774-2002  tata  cara perencanaan  unit  paket  instalasi  pengolahan  air.  Untuk  itu dalam penelitian ini bertujuan membuat gambar dari unit-unit IPA dengan kapasitas pengolahan 20 liter/detik, menyesuiakan dengan  perhitungan  teknis  yang  disesuaikan  dengan  standar SNI  7507-2011,  dan  SNI  19-6774-2002  tentang  tata  cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air.

## 2. Metode Penelitian
Dalam penelitian akan  menghitung ukuran desain unit- unit  IPA  20  liter/detik  berdasarkan  dengan  SNI  7507-2011, dan  SNI  19-6774-2002  tentang  tata  cara  perencanaan  unit paket instalasi pengo lahan air, beserta perhitungannya.
2.1. Data Penelitian
1. Data Primer
Data  primer  dalam  penelitian  ini  yaitu  menghitung kebutuhan  unit-unit  bangunan  IPA  kapasitas  20  liter/detik, dimulai  dari  bangunan  intake,  bak  prasedimentasi,  bak,  bak pengolahan  terdiri  dari  bak  koagulasi,  flokulasi,  dan  filtrasi, serta  bak  reservoir,  kemudian  dibuat  gambar  teknis  IPA kapasitas  20  liter/detik  dengan  aplikasi  software  AutoCad 2007.

## 2. Data Sekunder
Data  sekunder  dalam  penelitian  ini  berdasarkan  studi atau literatur pustaka dari SNI-19-6774-2002 tentang tata cara perencanaan  unit  paket  instalasi  pengolahan  air,  untuk perhitungan  kapasitas  unit-unit  IPA  20  liter/detik,  dan  SNI 7507-2011  Diagram  Alir Proses pengolahan Gambar IPA  20 l/dtk,  dan  untuk  gambar  teknis  IPA  kapasitas  20  liter/detik berdasarkan sumber Ir.Ferry BoykeA.S,MM.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Hasil Perhitungan
Desain  unit  bangunan  pengolahan  air  minum  dengan kapasitas  pengolahan  (Q)  adalah  20  l/detik,  yang  dihitung berdasarkan  standar  SNI  7507-2011  Spesifikasi  Bangunan Pelengkap  Unit  Instalasi  Pengolahan  Air,  dan  SNI  19-6774- 2002 tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air. Adapun  unit-unit  pengolahan  yang  ditentukan  adalah  sebagai berikut sebagai berikut :
- Unit Intake & Bar Screen;
- Prasedimentasi;
- Unit proses, Koagulasi, Flokulasi, Sedimentasi,dan Filtrasi (Saringan Pasir Cepat);
- Desinfektan;
- Reservoir.

## 3.2 Unit Intake dan Bar Screen
Intake  merupakan  bagian  dari  unit  pengolahan  yang ditempatkan pada lokasi yang mudah dijangkau dan dibangun untuk  menyalurkan  air  baku  dengan  kuantitas  yang diinginkan,  jenis  intake  dalam  penelitian  ini  yaitu  intake
bendung  (bay).  Pemilihan  lokasi  intake  bendung  ini didasarkan pada:
- Akses  untuk  perawatan  dan  perbaikan  ke  lokasi  intake mudah;
- Perkiraan perubahan debit pada sungai;
- Titik  pengambilan  ditempatkan  pada  titik  dimana  kualitas airnya paling baik;
- Kondisi geologisnya baik;
- Gelombang air pada titik sadapnya paling kecil;
- Memungkinkan untuk pengembangan fasilitas;
- Meminimalkan  efek  negatif  terhadap  kehidupan  air  di sekitarnya.
Pada  intake,  air  baku  akan  dikumpulkan  dan ditransmisikan  ke  bangunan  pengolahan.  Susunan  bangunan intake sebagai berikut dan desain ditampilkan pada Tabel 1. - Pintu air
- Bar screen ;
- Saluran pembawa

## 3.3 Pintu Air
Pintu  air  berfungsi  untuk  mengatur  jumlah  aliran  air yang akan masuk ke saluran pipa pembawa.
- Kriteria Desain :
- Debit pengolahan (Qp) = 0,03 m 3 /det
- Tinggi maksimum muka air = 2 m
- Kecepatan aliran (v) = 0,3-0,6 m/dt (0,5 m/dt)
Perhitungan : Luas penampang saluran
v peng Q A  2 06 , 0 5 , 0 03 , 0 m  
Lebar Saluran Saluran tegak hidrolis optimum : h = 0,5 L 2 2 d L h A    , jika A =0,06 m 2 , maka :
h = 5 . 0
2 06 , 0       = 0,17 m (Y)
maka
L = 2 x h = 2 x 0,17 = 0.34 m  0,3 m

## 3.4 Bar Screen
Bar  Screen adalah  alat  yang  digunakan  untuk menyaring  benda-benda  kasar  seperti  plastik,  kayu  dan sampah-sampah  yang  terbawa  oleh  air.  Kriteria  desain Bar Screen Kriteria Perencanaan :
- Debit pengolahan (Q) = 0,03 m 3 /dt - Kecepatan Aliran (v 1 ) = 0,5  m/dt - Kisi berbentuk penampang bulat - lingkaran dengan (β) = 1,79 - Lebar penampang batang (w) = 10 mm = 0,01 m - Jarak bukaan antar batang (b) = 50 mm = 0,05 m - Kemiringan Kisi (α) = 60  - Gravitasi (g) = 9,81 m/dt 2 - Lebar Saluran = 0,3 m
Perhitungan : Jumlah Batang       b n w n L 1           05 , 0 1 01 , 0 3 , 0     n n 05 , 0 05 , 0 01 , 0    n n n 06 , 0 3 , 0  buah n 5 06 , 0 3 , 0  
Jumlah bukaan (s)
1   n s buah s 6 1 5   
Lebar Bukaan total (Lb)
s b Lb   m m Lb 3 , 0 6 05 , 0    Kedalaman batang (Bar terendam/Yb)
 sin Y Yb  m m 196 , 0 60 sin 17 , 0   Kecepatan di Barscreen (Vb) dt m Yb Lb Q A Q vb / 5 , 0 196 , 0 3 , 0 03 , 0      

## Kehilangan tekanan pada screen
  sin 2 2 3 4 g Vb b w fs H          m 002 , 0 60 sin 81 , 9 2 2 ) 5 , 0 ( 3 4 05 , 0 01 , 0 79 , 1         Ketinggian setelah bar
fs H Y bar Y   m m m 15 , 0 002 , 0 17 , 0    Kehilangan tekanan di kisi   sin 3 4 fs H b w s H        90 sin 002 , 0 3 4 05 , 0 01 , 0 79 , 1 X s H        m 0004 , 0 
Tabel 1. Rencana Dimensi Unit IPA Kapasitas 20 l/dtk
Unit IPA Panjang (m) Lebar (m) Tinggi (m) Debit (m 3 ) Kecepatan (m/dtk) INTAKE - Pintu Air 0,3 0,17 0,03 0,5 - Bar Screen 0,3 0,15 0,03 0,5 - Saluran Pembawa 4 0,3 0,17 0,03 0,5 BAK PPRASEDIMENTASI 4 2 4 0,03 UNIT KOAGULASI 1,55 0,8 1,9 0,015 1,4 UNIT FLOKULASI 5 5 0,8 0,015 BAK SEDIMENTASI 1,55 1 0,9526 0,015 FILTRASI 4,65 2,32 0,157 0,03 0,139 RESERVOIR 11,95 5,976 8,4 0,03 1,5 3.5 Saluran Pembawa Saluran  ini dibuat untuk  membawa air  baku dari  pintu air ke bak pengumpul.
Kriteria Perencanaan :
Debit pengolahan (Q)
= 0,03 m 3 /dt
Saluran  yang  digunakan  adalah  saluran  terbuka  bentuk  segi empat dan terbuat dari beton Koefisien manning ( n ) = 0,013 Kecepatan ( v ) = 0,5 m/dt Panjang Saluran pembawa = 4 m (direncanakan) Luas, Lebar dan tinggi saluran pembawa = saluran inlet (pintu air)
Perhitungan : Dimensi saluran
Lebar Saluran (L) = 0,3 m Kedalaman (h) = 0,17 m Panjang Saluran (P) = 4 m Luas Saluran (A) = 0,04 m 2
Jari-jari hidrolis (R)
L h A R   2 3 , 0 ) 17 , 0 2 ( 2 04 , 0    m m m 023 , 0  Kemiringan saluran (S)
2 3 2 2        R nv S   2 3 2 023 , 0 / 2 5 , 0 013 , 0          m dtk m x m m / 3 10 6 , 1   
Head Loss pada saluran pembawa ( Hl )
Saluan P Saluran S Hl     m m m m 0064 , 0 4 / 3 10 6 , 1     

## 3.6 Perhitungan Bak Prasedimentasi
Bak  prasedimentasi  adalah  tempat  mengumpulkan  air yang  telah  disadap  sebelum  disalurkan  ke  instalasi.  Bak prasedimentasi dibuat dengan ketentuan sebagai berikut: Direncanakan td = 20 menit
Tebal dinding saluran
= 25 cm
Direncanakan  bak  pengumpul  persegi  panjang  dengan perbandingan P : L = 2  : 1 Direncanakan tinggi bak   = 3 m Volume bak pengumpul V  = Q x td V  = 0.03 m 3 / detik x 20 menit x 60 detik/1 menit = 36 m 3 Luas sumuran
= 2 Dengan perbandingan 2 : 1, maka P = 2L A = P x L A = 2L²
12 = 2L² L
=
= 2 meter
P = 2L = 2 x 2 m = 4 meter Sehingga dimensi bak adalah:
P = 4 meter L = 2 meter T = 3 meter

## 3.7 Unit Koagulasi
Koagulasi  berfungsi  untuk  pembentukan  flok-flok  dari material  tersuspensi  yang  terkandung  dalam  air  baku  dengan penambahan  koagulan  dengan  dosis  tertentu  dan  pengadukan cepat.  Sistem  pengadukan  yang  digunakan  pada  pengolahan koagulasi ini menggunakan  pengadukan hidrolis.
Pengadukan hidrolis adalah pengadukan yang memanfaatkan  gerakan  air  sebagai  tenaga  pengadukan.Jenis
pengadukan  hidrolis  yang  digunakan  pada  pengadukan  cepat haruslah  aliran  air  yang  menghasilkan  energi  hidrolik  yang besar,  dengan  tujuan  menghasilkan  turbulensi  yang  besar tersebut.  Pada  pengolahan  koagulasi  ini  menggunakan    jenis pengadukan hidrolis terjunan.
Kriteria perencanaan : - Waktu detensi (td) = 0,5 detik – 2 menit (2 menit)
- Viskositas kinematik (v) pada 25ºC = 0,9055 x 10 -6 m 2 /det
- Viskositas dinamik (µ) pada 25 ºC = 0,903 x 10 -3 Nd/m 2
- Koefisien Discharge (Limpasan) = 1,8 - Rapat massa pada 25 ºC = 997 Kg/m 3 - G (/dt) = 200-400 - Gtd = 30.000-150.000 - Kecepatan air = 1,4 m/det - Koefesien kekasaran bak (k) = 0,25 - Perbandingan P : L = 2 : 1 - Direncanakan 2 bak koagulasi, sehingga Perhitungan  :
Volume Bak Dengan waktu detensi sesuai dengan kriteria perencanaan  (120  detik),  maka  volume  bak  dapat  dihitung sebagai berikut :
td bak Q bak V   dt m bak Q / 3 015 , 0 2 02 , 0   dt dt m bak V 120 / 3 015 , 0   3 8 , 1 m bak
V  Dimensi Bak P : L = 2 : 1 P = 2L
T L P V    (asumsi T = 1,5 m) T L L V    2 m L m 5 , 1 2 2 3 8 , 1   m m L 5 , 1 2 3 8 , 1   m L 8 , 0 
Maka, P = 2L P = 2 x 0,8 m P = 1,55 m Tinggi muka air pada V-Notch (H) Untuk α = 90  , maka
    5 2 ) 2 / 90 tan( 81 , 9 2 8 , 1 15 8 / 3 015 , 0 5 2 2 tan 2 15 8                        dt m g Cd Q H  m 08 , 0  Tinggi bak hidrolis (Terjunan) Notch V terjunan h T h    m m h terjunan 08 , 0 5 , 1   m h terjunan 58 , 1  Kedalaman freeboard  
terjunan freeboard h h
  % 20
  m h freeboard 58 , 1 % 20   m h freeboard 32 , 0  Tinggi Bak hidrolis freeboard terjunan bak h h h   m h bak 32 , 0 58 , 1   m h bak 9 , 1 
Jadi dimensi bak koagulasi adalah :
Lebar ( bak L ) = 0,8 m Panjang ( bak P )   = 1,55 m
Tinggi ( bak h ) = 1,9 m Waktu terjun ke bak koagulasi
det 57 , 0 81 , 9 ) 58 , 1 ( 2 2    g terjunan h t Kecepatan terjun ke bak koagulasi terjunan terjunan t h v /  dt m v 57 , 0 / 58 , 1  dt m / 77 , 2 
Cek nilai gradient kecepatan (G)
A = 2 x (panjang x lebar) = 2 x (1,55 x 0,8) = 2,48 m 2 v
= Vair/k = (1,4 m/dt) / 0,25 = 5,6 = (1-0,25) x 5,6 = 4,2 m/dt
 x bak xv CdxAxv G 2 3  ) 3 10 903 , 0 ( 8 , 1 2 3 ) 2 , 4 ( 48 , 2 8 , 1   x x x x x  G 318,96/det (memenuhi) Gtd
td G Gtd   dt Gtd 120 96 , 318   61 , 38275  Gtd (memenuhi) Tenaga Pengadukan
P   = Q bak .  . g .h bak = 0,015 m 3 /det x 997 Kg/m 3 x 9,81 m/s 2 x
1,9 m = 278,75 N.m/det

## 3.8 Unit Flokulasi
Flokulasi  (Pengadukan  lambat)  berfungsi  untuk mengurangi  jumlah  partikel-partikel  tersuspensi  yang  sulit mengendap  sehingga  mengurangi  beban  untuk  proses selanjutnya.
Jenis  pengadukan  hidrolis  yang  digunakan  pada pengadukan  lambat  adalah  aliran  air  yang  menghasilkan energi hidrolik yang lebih kecil.Aliran air dibuat relative lebih tenang  dan  dihindari  terjadinya  turbulensi  agar  flok  yang terbentuk  tidak  pecah  lagi.  Pada  pengolahan  flokoulasi  ini menggunakan    jenis  pengadukan  hidrolis  baffle  channel horizontal.  Direncanakan  menggunakan  2  buah  bak  flokulasi dimana setiap bak terdiri dari 3 kompartemen. Kriteria Desain :
- Gradien Kecepatan ( G ) = 10-100 /dt (20/dt)
- Gtd = 10.000-30.000
- Waktu Detensi ( td )
= 10–20 menit (20 menit)
- Viskositas kinematik (v ) pada 25ºC = 0,9055 x 10 -6 m 2 /det
- Viskositas dinamik ( µ ) pada 25 ºC = 0,903 x 10 -3 Nd/m 2
- Rapat massa pada 25 ºC (  ) = 997 Kg/m 3
- Kecepatan air dalam baffle = 0,15-0,45 m/s
- Koefisien manning (beton) (f) = 0,013 - Jumlah kompartemen = 2-6 kompartemen
Perhitungan : Kapasitas tiap bak (Q bak ) :
n Q bak Q  2 / 3 03 , 0 dtk m  dtk m / 3 015 , 0  Volume bak (V bak ) : t Q bak V   menit dtk menit dtk m 1 60 20 / 3 5 01 , 0    3 8 , 1 m 
Direncanakan : Lebar saluran, (W) = 5 m Panjang saluran (L) = 5 m Kedalaman kompartemen I, H a :
m m m m L S W bak V a H L W a H n komparteme V 8 , 0 120 1 3 8 , 1         Luas penampang (A S ) : a H S W A   8 , 0 1   A 2 8 , 0 m A 
Kehilangan Tekan pada kompartemen I, HL I : bak q g bak V G HL        2 dtk m dtk m m HL / 3 015 , 0 2 / 81 , 9 3 Kg/m 996,95 3 8 , 1 2 Nd/m -3 10 0,903 1 det 60        m 0066 , 0 
Kecepatan aliran lurus dalam saluran, (v sl ) :
A q v  2 8 , 0 / 3 015 , 0 m dtk m  dtk m / 02 , 0 
Kehilangan Tekan pada saluran lurus, hf :
g v n hf    2 2 m 0002 , 0 81 , 9 2 2 02 , 0 8     Jari-jari hidrolis, Rh I :
            Ha W Ha W Rh 2             8 , 0 1 2 8 , 0 1 Rh m Rh 285 , 0 

## Kemiringan saluran, S:
2
3 2           I Rh n SI v S 000009 , 0 2 3 2 285 , 0 013 , 0 / 1 , 0            m s m S
Waktu detensi
menit ik q V td 20 det 1200 0015 , 0 8 , 1     Gtd: td G Gtd   1200 20   Gtd 000 .
24  Gtd (memenuhi)

## 3.9 Perhitungan Bak Sedimentasi
Beberapa kriteria desain untuk  bak  sedimentasi adalah sebagai berikut :
Kriteria Desain Debit pengolahan ( Q ) = 0,03 m 3 /dtk Nre = < 2000 Nfr = > 10 -5
Panjang :  Lebar ( P : L ) :  5 :  1  Kecepatn aliran dalam plate = maksimum 0,9 m/menit Waktu detensi ( td ) dalam plate settler = minimum 4 menit
Kecepatan mengendap ( 0 v ) = 0,002 m/dtk
(Direncanakan) Efisinsi bak =  90 % (0,9)
Kondisi performance bak ( n )= 1/3 (Good Performance)
Panjang : Lebar ( P : L ) : 5 : 1 Jarak antar plat (W) = 10 cm (0,1 m)
Tebal plat ( plat t ) = 0,5 cm (0,005 m)
Lebar plat settler ( plat w )   = 110 cm (1,10 m)
Jumlah bak ( bak n )
= 2 buah
Jarak  antara plat  settler dengan  ruang  lumpur  adalah  1  meter ( RU PS l  )
Panjang plat  settler ( plat P )  =Lebar  zona  pengendapan
( n pengendapa zona L )
Perhitungan:
Dimensi Bak Sedimentasi Direncanakan  akan  dibangun  2  buah  bak  sedimentasi, sehingga  debit tiap bak adalah :
  bak n Q bak q n = Jumlah bak , Maka : dtk m dtk m bak q / 3 015 , 0 2 / 3 03 , 0  
Dari  grafik pada Gambar 4.1didapat :
5 , 3 0        A Q v A Q s v A Q v         
 5 , 3 0
Maka,
s v v   5 , 3
0 5 , 3 0 v  dtk m dtk m / 00057 , 0 5 , 3 / 002 , 0  
Luas permukaan bak ( s A )
2 316 , 26 / 00057 , 0 / 3 015 , 0 m dtk m dtk m s A   Dimensi Zona Pengendapan
Tinggi plate settler dalam bak ( H )  sin   plat w H cm cm H 26 , 95 0 60 sin 110   
Tinggi Free board ( board Free H )
Tinggi Free board direncanakan 20 % dari tinggi plate settler , maka :
0 0 20   H board Free H cm cm board Free H 05 , 19 0 0 20 26 , 95    Tinggi zona pengendap ( pengendap zona H ) board Free n pengendapa zona H H H   cm cm cm n pengendapa zona H 31 , 114 05 , 19 26 , 95    Panjang diagonal antar plat ( AB L )
                tan sin w H AB L cm cm cm AB L 77 , 155 0 60 tan 10 0 60 sin 26 , 95               
Jarak horizontal antar plat ( AE w )  sin w AE w  cm cm 55 , 11 0 60 sin 10   Zona pengendapan
Luas zona pengendapan ( A )
                   2 cos cos w h w zp A Q s v        
         0 60 2 cmcos 0,1 0 mcos60 1,10 m 0,1 zp A /dtk 3 0,015m m/dtk 0,00057 2 39 , 4 m zp A 

## Dimensi zona pengendapan
Lebar zona pengendapan ( zp L ) 1 : 5 :  zp zp L P 2 5 zp zp zp zp L A L P A      Maka ; 5 . 0 5        zp zp A L m m 1 5 39 , 4 5 . 0 2         Panjang zona pengendapan ( zp P )
zp zp L P   5 m P zp 5 
Tinggi jatuhnya partikel ( h L CD  )  cos w h 
cm cm h 20 60 cos 10 0  
Waktu detensi ( td )
s v h td    menit mnt dtk dtk m m 83 , 5 / 60 / 00057 , 0 2 , 0    Jumlah plate settler ( plat n )   1 sin          w P n zp plat    buah m m n plat 44 1 1 , 0 60 sin 5 0          
Koreksi Terhadap Panjang( K )
 sin plat plat t n K   60 sin 005 , 0 44   m 25 , 0 
Panjang Zona Pengendap sebenarnya ( zp P ) m m Pzp 25 , 0 5   m m Pzp 5 25 , 5  
Debit masing-masing plat settler ( plat Q )
  1   plate bak plate n q Q   dtk m dtk m Q plate / 00035 , 0 1 44 / 015 , 0 3 3   
Kecepatan aliran dalam plat ( a v )
Panjang plat ( zp plat L P  ) = 1 m w P A A Q v plat plate a      sin 2 1 , 0 1 , 0 1 m m m A    dtk m m dtk m v a / 004 , 0 60 sin 1 , 0 / 00035 , 0 0 2 3  
Kontrol aliran Jari-jari hidrolis ( R )
  w w w w R plat plat    
2
  m m m m m 046 , 0 1 , 0 1 , 1 2 1 , 0 10 , 1     
Bilangan Reynold ( Re N ) Viskositas kinematis pada 25 0 C (υ) : 0,9055 x 10 -6 m 2 /dtk Percepatan gravitasi ( g )    : 9,81 m/dtk 2
 R v N a   Re
dtk m m dtk m N /
10 9055 , 0
046 , 0 / 004 , 0
2 6 Re     203 ,
203 Re  N <
2000 (Memenuhi)
Bilangan Froude ( Fr N ) R g v N a Fr   2   m dtk m dtk m N Fr 046 , 0 / 81 , 9 / 004 , 0 2 2   3 10 86 , 8    > 10 -5
(Memenuhi)
3.10 Filtrasi (Saringan Pasir Cepat)
Kriteria Desain
- Debit air (Qp) = 0,03 m 3 /detik
- Laju  filtrasi  (v)  =  5  m 3 /jam/m 2 =  0,139  cm 3 /detik/cm 2 = 0,139 cm/detik
- Jumlah filter (n) =
- Debit tiap filter =
- Perbandingan luas tiap orifice : luas Filter = (1,5 -5) x 10 -3 : 1
- Perbandingan luas lateral : luas orifice = (2 – 4) : 1
- Perbandingan luas manifold : luas lateral = (1,5 -3) : 1 - Diameter orifice = ¼ “ – ¾ “ , asumsi ½ “
- Jarak orifice (pusat ke pusat) = 3” – 12”
- Ukuran media filter = (2,0 -3,0)
- Diasumsikan media penyangga mempunyai 1 lapis dengan tebal 25 cm
- Diasumsikan  media  penyaring  terdiri  dari  5  lapis  dengan tebal 75 cm
Perhitungan Ukuran filter (Luas permukaan filter )
Dengan P : L = 4 : 1
untuk setiap filter Sistem Under Drain (Perpipaan) Orifice Perbandingan Luas Tiap Orifice :Luas Filter = (2 x 10 -3 ) : 1 Luas filter (A) = 10,8 m 2
Diameter orifice = ½ “ = 1,57 cm
Jumlah orifice = Pipa lateral Perbandingan luas lateral : luas orifice = 2  : 1
Jarak antar lateral diasumsikan 30 cm
Jumlah pipa lateral tiap sisi = 15 buah
Maka

## Jumlah orifice
Jumlah orifice total = jumlah orifice tiap lateral x jumlah pipa lateral Jumlah orifice total = 4 x 30 Jumlah orifice total = 115 buah Pipa manifold Perbandingan luas manifold : luas lateral = 2 : 1
Jarak antar lateral diasumsikan 30 cm
Jarak penempatan sistem underdrain
Dengan asumsi tebal dinding 20 cm Kecepatan aliran dalam pipa sistem underdrain Manifold Lateral Orifice
Kehilangan Tekan Pada Saat Filtrasi
Diketahui :
d 10 = 0,4 – 0,5 mm d 60 = 0,6 – 0,7 mm
Media Penyangga
l = 250 mm = 25 cm Dengan, Lalu, Dengan, k = koefisien = 5
g = gravitasi = 9,81 m/detik 2 = 981 cm/ detik 2 V f = kecepatan filtrasi = 0,139 cm/s
f = f m penyangga
di = diameter lapisan L = tebal lapisan Maka,
Media Penyaring
Sistem Under Drain Kehilangan tekanan pada orifice Q orifice = A x V = 13,1 cm 3 /detik A orifice = 1,93 cm 2 V orifice = 6,79 cm/detik
C = 0,6
Kehilangan tekanan pada pipa lateral
V lateral = 3,33 cm/detik
L lateral = 54 cm
Diameter lateral = 4,37 cm
f = 0,04
Kehilangan tekanan pada manifold
V manifold = 1,75 cm/detik L manifold = 500 cm Diameter manifold = 33 cm

## f = 0,04
Kehilangan  tekanan  karena  perubahan  kecepatan  pada  lateral dan orifice V orifice = cm/detik V lateral = cm/detik
Kehilangan  tekanan  karena  perubahan  kecepatan  pada  lateral dan manifold V orifice     = 6,79 cm/detik V manifold = 1,75 cm/detik
Kehilangan total pada sistem under drain hf total = 91,73 cm + 0,09 cm + 0,0315 cm + 1,78 cm + 2,19 cm hf total = 95,82 cm hf total = 1 m Kehilangan tekanan pada saat filtrasi hf  total  =  H L media  penyangga  +  H L media  penyaring  +  H L total pada media  sistem underdrain hf total = 0,41 cm + 51,37 cm + 91,37 cm hf total = 143,15 cm hf total = 1,432 m Kehilangan tekanan pada saat backwash Kriteria Desain : Kecepatan backwash = 30 m/jam = 0,83 cm/detik
Media penyangga
Dari  tabel  “values  of  1/(1-fe)  Corresponding  to  values  of fe 3 /(1-fe) ranging from 0,1 – 0,9” (lampiran) Diperoleh,
untuk
maka fe = 0,6
f media penyangga (kriteria desain) = 0,5 fe> f  maka media penyangga terekspansi (L= tebal media penyangga= 25 vm)
H L media penyangga
Media penyaring
Lapisan  1,  2  dan  3  akan  terekspansi  karena  nilai  fe  >  f sedangkan lapisan 4 dan 5 tidak terekspansi karena fe < f Tebal lapisan = 75 cm
Lapisan  1,2  dan  3  terekspansi  karena  ada  perubahan  tinggi lapisan, sedangkan lapisan 4 dan 5 tidak terekspansi karena Li = Le.
- H L Lapisan 1 =
- H L Lapisan 2 = - H L Lapisan 3 = - H L Total media penyaring = ∑ H L tiap lapisan = 15,47 + 15,47 + 12,38 = 43,32 cm Maka, H L Total  media  =  H L Total  media  penyangga  +  H L Total media penyaring H L Total media = 5,635 cm + 43,32 cm H L Total media =48,95 cm H L media tidak terekspansi
Kesimpulan : H L saat backwash = H L terekspansi + H L tidak terekspansi H L saat backwash = 48,95 + 14,16 = 63,11 cm

## 3.11 Desinfeksi
Desinfektan  yang  dipakai  adalah  kaporit  yang mengandung 60 % klor.
Perhitungan : Perencanaan :
- Daya  pengikat  klor  (  DPC  ),  diasumsikan  sebagai  :  1,36 mg/l - Sisa klor pada pH 8 – 9, sebesar 0,4 mg/l - Periode pelarutan = 8 jam - Konsentrasi larutan = 3 % - Jumlah bak 2 buah
- Berat jenis kaporit = 0,8660 kg/l
- Qp : 0,03 m 3 /dt
- Total dosis klor = ( 1,36 +  0,4 ) mg/l = 1,76 mg/l
- Kebutuhan klor = 30 x 1,76 = 52,8 mg/dt
- Kaporit yang dibutuhkan = 100 / 60 x 48,97 gr/menit = 14,96 gr/menit
= 14,96x 10 -3 kg/menit x 1440 menit/hari
= 21,54 kg/hari
- Volume kaporit = l k g jam k g / 8660 , 0 / 01 , 1 = 1.17 l/hr - Kebutuhan air pelarut = 17 , 1 3 97 x = 37,83 l/hr
- Volume  larutan =   1,17l/hr + 37,83  l/hr = 39  l/hr = 0,039 m 3 /hr
- Kapasitas penetesan direncanakan 500 cc/menit,
- Dibuat 2 bak dengan periode pelarutan 8 jam
- Volume bak penetesan = 0,039 m 3 /hr x 8jam x hari/24 jam = 0,013 m 3 Dimensi bak : Panjang  = 0,7 m
Lebar = 0,7 m Tinggi  = 0,45 m Bak pencampur direncanakan untuk 1 hari : Kapasitas bak = 24/8 x 0,013 = 0,039 m 3

## 3.12 Reservoir
Dimensi Reservoar Perencanaan: Bentuk reservoir  = Persegi panjang Jenis reservoir   = Ground reservoir Perbandingan P : L = 2 : 1
Kedalaman air di reservoir ( air h )= 7 m
Debit puncak ( Qp ) = 0,03 m 3 L/dtk Kapasitas Reservoar =   % 25 , 19 2 5 , 18 20  
Volume Reservoar = (19,25 % x 0,03 m 3 /det x 86400 det/hari) = 498,96 m 3 ≈ 500 m 3 (8333 SR) Maksimum
Luas reservoir ( servoir A Re ) air servoir servoir h V A Re Re  2 3 43 , 71 7 500 m m m  
Lebar reservoir ( servoir L Re ) servoir L servoir P servoir L servoir P servoir A Re 2 Re Re Re Re     ,
maka ;
cm m m L servoir 598 976 , 5 2 43 , 71 5 . 0 2 Re     
   
Panjang reservoir ( servoir P Re ) servoir servoir L P Re Re 2   cm m m 1195 95 , 11 975 , 5 2     Tinggi reservoir
( servoir H Re ) air freeboard freeboard air servoir h x h h h H % 20 Re       cm m m m H servoir 840 4 , 8 7 2 , 0 7 Re     
Perhitungan Sistem Perpipaan Reservoir Distribusi Pipa inlet Kecepatan dalam pipa 1,5 m/dtk Pipa outlet Karena pipa outlet dari reservoir distribusi ini telah masuk ke dalam  sistem  jaringan  distribusi  air  minum  ke  konsumen, maka kapasitas pengaliran dalam pipa yang digunakan adalah kebutuhan  jam  puncak.  Kecepatan  pada  pipa outlet direncanakan 2 m/dtk. Perhitungan Debit total pipa outlet
75 , 1      mh mh r outlet T f f Q Q dtk m dtk m Q outlet T / 053 , 0 75 , 1 / 03 , 0 3 3    
Luas pipa outlet ( outlet A )
outlet outlet outlet v Q A  2 3 027 , 0 / 2 / 053 , 0 m dtk m dtk m  
Diameter pipa outlet ( outlet d )
5 . 0 4          outlet outlet A d " 7 " 28 , 7 185 , 0 14 , 3 027 , 0 4 5 . 0 2            m m Pipa penguras Perencanaan : Tinggi pengurasan ( penguras h ) : 2 m Waktu pengurasan ( penguras t ) : 15 mnt Kecepatan dalam pipa pengurasan ( penguras v ): 4,5 m/dtk Jumlah pipa penguras : 4 buah Perhitungan Volume pengurasan ( pengurasan V ) pengurasan reservoir reservoir pengurasan h L P V      3 82 , 142 2 976 , 5 95 , 11 m m V pengurasan     Debit pengurasan ( pengurasan Q ) penguras pengurasan pengurasan t V Q  dtk m mnt dtk mnt m Q pengurasan / 16 , 0 / 60 15 82 , 142 3 3    Luas total pipa penguras ( penguras T A  ) pengurasan pengurasan penguras T v Q A   2 3 036 , 0 / 5 , 4 / 16 , 0 m dtk m dtk m   Luas tiap pipa penguras ( penguras A ) pipa penguras T penguras n A A   2 2 009 , 0 4 036 , 0 m m   Diameter pipa penguras ( penguras d ) 5 . 0 4          penguras penguras A d " 5 " 44 , 4 11 , 0 14 , 3 01 , 0 4 5 . 0 2            m m
Gambar  desain  IPA  kapasitas  20  L/dtk  ditampilkan  sebagai berikut.
Gambar 2.  Desain Tampak Samping Intake IPA 20 l/dtk

## Gambar 3.  Desain Tampak Atas IPA 20 l/dtk
4. Kesimpulan
1. Perhitungan berdasarkan SNI 7507-2011 (Standar Nasional Indonesia) tentang Spesifikasi Bangunan Pelengkap  Unit  Instalasi  Pengolahan  Air,  dan  SNI  19- 6774-2002  tata  cara  perencanaan  unit  paket  instalasi pengolahan  air.  Terdiri  dari  bangunan  intake,  perhitungan bak  prasedimentasi,  perhitungan  unit  proses  pengolahan, yang terdiri dari unit koagulasi, unit flokulasi, perhitungan unit  bak  sedimentasi,  dan  unit  filtrasi,  perhitungan desinfeksi,  bak  reservoir,  hasil  perhitungan  lengkapnya dijelaskan dalam bab iv;
2. Gambar  unit  IPA  20  l/detik,  dapat  dilihat  pada  lampiran, gambar unit ini menyesuaikan dengan literatur terkait, dan SNI 7507-2011.

## Daftar Pustaka
Boyke,  Ferry.A.S,  2012.  “Peleatihan  Perencanaan  Teknis Sistem  Penyediaan  Air  Minum”.  Seminar  Pelatihan, Jakarta.
Linsey, ray. K., et al. 1989. Teknik Sumber Daya Air. Jakarta: Penerbit Erlangga.
PERMENKESNo.492/MENKES/PER/IV/2010. Tentang Persyaratan kualitas Air Minum.
Peraturan Menteri Perkerjaan Umum No18/PRT/M/2007. Revisi  SNI  19-6774-2002,  Tata  cara  perencanaan  paket  unit
IPA
Reynolds,  Tom.  D.  1982.  Unit  Operations  and  Processes  In Environmental Engineering. B/C Engineering Division,
Massachussets. SNI  7507-2011  (Standar  Nasional  Indonesia)  tentang Spesifikasi Bangunan Pelengkap Unit Instalasi Pengolahan Air