PERENCANAAN DAN PERANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM DI KECAMATAN NAMORAMBE KABUPATEN DELI SERDANG RIO HENDRO

DI KECAMATAN NAMORAMBE KABUPATEN DELI SERDANG

TUGAS AKHIR

RIO HENDRO 150407008

Pembimbing I Pembimbing II

Ivan Indrawan, S.T., M.T. Muhammad Faisal, S.T., M.T.

NIP. 197612052006041001 NIP. 198005172017061001

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2021

DI KECAMATAN NAMORAMBE KABUPATEN DELI SERDANG

TUGAS AKHIR

RIO HENDRO 150407008

TUGAS AKHIR INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2021

Tugas akhir dengan judul:

PERENCANAAN DAN PERANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM

DI KECAMATAN NAMORAMBE KABUPATEN DELI SERDANG

Dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini telah diujikan pada Sidang Tugas Akhir pada 30 Juli 2021 dan dinyatakan telah memenuhi syarat/sah sebagai Tugas Akhir pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Medan, September 2021 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ivan Indrawan, S.T., M.T. Muhammad Faisal, S.T. M.T.

NIP. 19761205 200604 1 001 NIP. 19800517 201706 1 001

Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Dr. Eng. Ir. Hafizhul Khair AM, S.T., M.T. Ronald Leonardo Siregar, S.T. M.T.

NIP. 19870812 201404 1 003 NIP. 19861202 201805 1 001

Mengetahui, Menyetujui,

Koordinator Tugas Akhir Ketua Program Studi Teknik

Lingkungan

Rahmi Utami, S.T., M.T. Ir. Netti Herlina, M.T.

NIP. 19920920 202001 2 001 NIP. 19680425 199903 2 004

Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Perencanaan dan Perancangan Instalasi Pengolahan Air Minum di Kecamatan Namorambe Kabupaten Deli Serdang”.

Terima kasih Penulis ucapkan kepada Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T. dan Bapak Muhammad Faisal, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada :

1. A. Simanjuntak dan R. Sianipar selaku Orang Tua saya, yang telah memberi semangat dan doa kepada penulis.

2. Aprael Jackson Simanjuntak dan Andry Simon Simanjuntak, yang telah memberi semangat dan doa kepada penulis.

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Hafizhul Khair AM, S.T., M.T. dan Bapak Ronald Leonardo Siregar, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji selama Tugas Akhir ini berjalan.

4. Ibu Isra Suryanti, S.T., M.si. dan Ibu Rahmi Utami, S.T., M.T. selaku pembimbing akademik.

5. Ibu Gesti dan Ibu Pono yang telah membantu dalam administrasi ke instansi tekait.

6. Ribka Sabarina Sembiring, Rori Andika Gultom dan Mia Audina R yang telah membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini serta pengambilan sampel untuk data yang diperlukan.

7. Delviero Anggiat Pandawa Tampubolon, Samuel Evan Firdaus Sitanggang, Yose Enrico Sembiring Meliala, Apara Anro C Siahaan, Yohannes Franklin Sitinjak, Angga Atana Tarigan, Kakak Berliana Desy Lestari Manik, Maria Lourena br Bangun, Nadya Lorenta Manurung, Yolanda Hadameon Siregar, Catherine Angelina, Grace Natalia Karina yang telah memberikan ilmu, semangat, motivasi, dan doanya.

8. Teman-teman seperjuangan Teknik Lingkungan Angkatan 2015 yang telah

memotivasi penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

memberikan semangat.

10. Semua pihak yang telah membantu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan yang harus diperbaiki, untuk itu Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak agar di masa yang akan datang Tugas Akhir ini menjadi lebih sempurna. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semuanya.

Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan pihak-pihak lain yang berkepentingan.

Medan, September 2021

Penulis

memenuhi persyaratan fisik, kimia, dan biologi sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010. Air tanah sudah tidak aman untuk dijadikan sumber air baku air minum karena telah terkontaminasi oleh rembesan septik tank, maupun air permukaan buangan limbah industri dan rumah tangga. Hal ini yang menjadi alasan pembelian air minum menjadi pilihan masyarakat untuk dikonsumsi.

Penelitian ini dilatar belakangi oleh tingginya tingkat masyarakat yang belum terlayani oleh pengolahan air minum berstandar nasional. Penelitian ini bertujuan untuk merancang suatu bangunan pengolahan air minum yang dapat melayani masyarakat Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas air baku yang akan diolah menjadi air minum memiliki beberapa parameter kimia, fisik, dan biologi tidak memenuhi syarat sebagai air bersih sesuai baku mutu PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010. Dari hasil penelitian didapatkan total kebutuhan air minum masyarakat Kecamatan Namorambe sebesar 8.897.580 liter/hari atau dengan debit sebesar 184 liter/detik dapat melayani kebutuhan air masyarakat Kecamatan Namorambe, dengan rencana pembangunan instalasi pengolahan air lengkap. Unit pengolahannya berupa : Unit Intake, Unit Koagulasi, Unit Flokulasi, Unit Sedimentasi, Unit Filtrasi, Unit Desinfeksi, Unit Reservoir.

Kata Kunci : Kecamatan Namorambe, Kebutuhan Air, Kualitas Air, Instalasi

Pengolahan Air.

Water is the most important aspect in human life. In order to stay healthy, the water must meet physical, chemical, and biological requirements set in the Regulation of Minister of Health, The Republic of Indonesia No.492/Menkes/Per/IV/2010. Ground water is not safe to be used as clean water because it has been contaminated by the leak of septic tank or the industrial and household liquid waste. This is the reason for buying water to be the people’s choice for consumption. This study is initiated by the high level of people who have not been served by national standard water treatment plant. This study aims to design water treatment plant building that can serve the people in Namorambe subdistrict, Deli Serdang district. The results of the study show that the quality of raw water to be processed in to drinking water has several chemical, physical, and biological parameters does not meet the requirements as drinking water according to PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010. From the results of the research, it is found that the water needs of people’s of the Namorambe subdistrict for 8.897.580 liter/day or with a debit of 184 liter/second can serve the water need of people’s with a plan to build a complete water treatment plant. The processing unit is : the Intake Unit, the Coagulation Unit, the Floculation Unit, the Sedimentation Unit, the Filtration Unit, the Disinfection Unit, the Reservoir Unit.

Keywords : Namorambe Subdistrict, Water needs, Water Quality, Water Treatment

Plant.

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... ix BAB I PENDAHULUAN ... I-1

1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Rumusan Masalah ... I-3 1.3. Tujuan Perancangan ... I-3 1.4. Manfaat Perancangan ... I-3 1.5. Ruang Lingkup ... I-3 1.6. Sistematika Penulisan ... I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1

2.1. Umum ... II-1

2.2. Kualitas Air ... II-2

2.3. Sumber Air Minum ... II-2

2.3.1. Air Sungai ... II-3

2.3.2. Air Hujan ... II-3

2.3.3. Air Permukaan ... II-3

2.3.4. Air Tanah ... II-4

2.3.5. Mata Air ... II-4

2.4. Syarat-syarat Air Minum ... II-4

2.4.1. Syarat Bakteriologis ... II-4

2.4.2. Syarat Kimia ... II-5

2.4.3. Syarat Fisik ... II-5

2.5. Rencana Desain ... II-5

2.5.1. Bangunan Pengambil Air (Intake) ... II-5

2.5.2. Pompa Transmisi ... II-6

2.5.3. Koagulasi ... II-6

4.3.3.1. Pengadukan Cepat (Rapid Mixing) ... II-7

2.5.6. Filtrasi ... II-11

2.5.7. Desinfeksi ... II-12

2.5.8. Reservoir ... II-13

BAB III METODE PERANCANGAN ... III-1

3.1. Konsep Alur Perancangan ... III-1

3.2. Lokasi Perancangan ... III-5

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... IV-1

4.1. Proyeksi Jumlah Penduduk ... IV-1

4.1.1. Metode Aritmatika ... IV-1

4.1.2. Metode Geometri ... IV-3

4.1.3. Metode Logaritma ... IV-4

4.1.4. Metode Regresi Linear ... IV-5

4.1.5. Dasar Pemilihan Metode Proyeksi Penduduk ... IV-6

4.1.6. Pemilihan Proyeksi Jumlah Penduduk ... IV-6

4.2. Analisis Ketersediaan dan Kebutuhan Air ... IV-8

4.2.1. Analisis Ketersedian Air ... IV-8

4.2.2. Analisis Kebutuhan Air Bersih Domestik ... IV-8

4.2.3. Analisis Kebutuhan Air Non-Domestik ... IV-10

4.2.4. Rekapitulasi Kebutuhan Air Kecamatan Namorambe ... IV-11

4.2.5. Analisis Kualitas Air Baku ... IV-12

4.3. Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Minum (IPA) ... IV-12

4.3.1. Intake ... IV-13

4.3.1.1. Pompa Intake ... IV-15

4.3.1.2. Sumur Pengumpul ... IV-16

4.3.2. Unit Koagulasi ... IV-17

4.3.3. Unit Flokulasi ... IV-21

4.3.3.1. Dimensi Inlet Flokulasi ... IV-21

4.3.3.2. Dimensi Flokulasi ... IV-22

4.3.4. Unit Sedimentasi ... IV-30

4.3.4.4. Menghitung Ruang Lumpur ... IV-37 4.3.4.5. Menghitung Saluran inlet ... IV-39 4.3.4.6. Menghitung Saluran outlet ... IV-44 4.3.5. Saringan Pasir Cepat ... IV-47 4.3.6. Desinfeksi gas Klor (Cl

2

) ... IV-51 4.3.7. Reservoir ... IV-52 BAB V RENCANA ANGGARAN BIAYA RANCANGAN ... V-1

5.1. Umum ... V-1 5.2. Biaya Investasi ... V-1 5.3. Biaya Pengelolaan dan Perawatan ... V-2 5.4. Langkah-langkah Perhitungan Rencana Anggaran Biaya ... V-2 5.5. Analisa Rencana Anggaran Biaya ... V-2 5.6. Perhitungan Kuantitas Bangunan ... V-2 5.7. Harga Satuan Dasar ... V-4 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... VI-1

6.1. Umum ... VI-1

6.2. Saran ... VI-1

DAFTAR PUSTAKA

Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan ... III-1 Gambar 3.2 Peta Lokasi Kecamatan Namorambe ... III-5 Gambar 3.3 Lokasi Rencana Pembangunan IPA ... III-6 Gambar 3.4 Kondisi Eksisting Lokasi Rencana Pembangunan IPA ... III-6 Gambar 4.1 Grafik Proyeksi Penduduk Kecamatan Namorambe, Kabupaten

Deli Serdang Tahun 2009-2028 ... IV-8

Gambar 4.2 Sketsa Unit Pengolahan ... IV-12

Gambar 4.3 Unit Intake ... IV-15

Gambar 4.4 Pompa Intake ... IV-16

Gambar 4.5 Sumur Pengumpul ... IV-17

Gambar 4.6 Bak Koagulasi dan Bak Penampung Koagulan ... IV-19

Gambar 4.7 Unit Flokulasi ... IV-30

Gambar 4.8 Unit Sedimentasi ... IV-37

Gambar 4.9 Unit Filtrasi ... IV-50

Gambar 4.10 Unit Reservoir ... IV-54

Tabel 1.1 Penelitian Terdahulu ... I-6 Tabel 2.1 Kriteria Perencanaan Unit Flokulasi (Pengaduk Lambat) ... II-9 Tabel 4.1 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika ... IV-2 Tabel 4.2 Proyeksi Penduduk dengan Metode Geometri ... IV-3 Tabel 4.3 Proyeksi Penduduk dengan Metode Logaritma ... IV-4 Tabel 4.4 Proyeksi Penduduk dengan Metode Regresi Linear ... IV-5 Tabel 4.5 Nilai R dan SD Untuk Setiap Metode Proyeksi ... IV-6 Tabel 4.6 Proyeksi Penduduk Kecamatan Namorambe tahun 2009-2008 ... IV-7 Tabel 4.7 Kebutuhan Air Non Domestik ... IV-11 Tabel 4.8 Desain Unit Flokulasi ... IV-29 Tabel 4.9 Perhitungan Filtrasi ... IV-48 Tabel 4.10 Perhitungan Sistem Underdrain Bak Filtrasi ... IV-49 Tabel 4.11 Tinggi Bangunan Filtrasi ... IV-51 Tabel 4.12 Perhitungan Dimensi Reservoir Distribusi ... IV-53 Tabel 5.1 Analisis Harga Satuan Pekerjaan Pembuatan 1 m ² Pagar Sementara

dari Kayu Tinggi 2 m (ASHP PU A.2.2.1.1) ... V-4 Tabel 5.2 Analisis Harga Satuan Pekerjaan Pembuatan 1 m ² Rumah Jaga

Konstruksi Kayu (ASHP PU A.2.2.1.6) ... V-4 Tabel 5.3 Analisis Harga Satuan Pekerjaan 1 m ² Lapangan dan Perataan

(AHSP PUA.2.2.1.9) ... V-5 Tabel 5.4 Analisis Harga Satuan Pekerjaan Galian Tanah Biasa Sedalam 1 m

(ASHP PU A.2.3.1.1) ... V-5 Tabel 5.5 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pengurugan Pasir

(AHSP PU A.2.3.1.11) ... V-6 Tabel 5.6 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Mengurug Kembali Galian/Timbunan

Kembali (AHSP PU A.2.3.1.19) ... V-6 Tabel 5.7 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pasang Batu Kosong/Anstamping

(ASHP PU A.3.2.1.9) ... V-7 Tabel 5.8 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Beton Pondasi Beton Mutu K 300

(AHSP PU A.4.1.1.10) ... V-7 Tabel 5.9 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pembesian 1 Kg dengan Besi Polos

Atau Besi Ulir (ASHP PU 4.1.1.17) ... V-8 Tabel 5.10 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pemasangan Bekisting Untuk

Pondasi (AHSP PU A.4.1.1.20) ... V-9 Tabel 5.11 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pemasangan 1 m ² Dinding Bata

Merah (5 x 11 x 22) Tebal ¹ / 2 Batu Campuran 1SP : 5PP

(AHSP PU A.4.4.1.10) ... V-9 Tabel 5.12 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Plasteran 1SP : 5PP Tebal 15 mm

(AHSP PU A.4.4.2.5) ... V-10 Tabel 5.13 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Pengukuran dan Pemasangan 1 m’

Bouwplank (AHSP PU A.2.2.1.4) ... V-10

Tabel 5.14 Rancangan Anggaran Biaya Tahap Awal ... V-11

Tabel 5.15 Rancangan Anggaran Biaya Unit Pengolahan ... V-11

Tabel 5.16 Rancangan Anggaran Biaya Tahap Akhir ... V-13

Tabel 5.17 Rekapitulasi Rancangan Anggaran Biaya ... V-13

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air dapat berupa air tawar dan air asin (air laut) yang merupakan bagian terbesar di bumi ini. Didalam lingkungan proses, perubahan wujud, gerakan aliran air (di permukaan tanah, di dalam tanah, dan di udara) dan jenis air mengikuti suatu siklus keseimbangan dan dikenal dengan istilah siklus hidrologi (Kodoatie dan sjarief, 2010).

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologi, kimiawi dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan. (Permenkes RI No.492/MENKES/PER/IV/2010)

Ketersediaan air minum adalah harga mutlak yang harus dipenuhi. Dewasa ini, ketersediaan air minum untuk kebutuhan manusia mengalami berbagai kendala dari mulai permasalahan kualitas air, kuantitas dan kontinuitas air minum. Walaupun seperti kita ketahui bahwa sudah banyak kemajuan dan pengembangan teknologi dan ilmu pengetahuan yang membuat sistem distribusi air minum modern yang murah dan dapat dipercaya seperti saat ini jika kita bandingkan dengan keadaan beberapa dekade ke belakang (Walsky, 2006).

Undang - Undang Republik Indonesia Nomor 17 tahun 2019 tentang sumber daya air mengatakan bahwa sumber daya air adalah air, sumber air, daya air yang terkandung di dalamnya, air adalah semua air yang terdapat pada, di atas, ataupun di permukaaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan dan air laut yang berada di darat.

Instalasi pengolahan air bersih sebagai infrastruktur kota sangat berperan dalam menunjang perkembangan kota. Kota modern membutuhkan sistem perencanaan air bersih yang baik, sehingga mampu memenuhi kebutuhan pertumbuhan penduduknya.

Pengelolaan sistem penyediaan air bersih yang layak serta memenuhi kebutuhan

masyarakat dan aktivitas perkotaan secara keseluruhan akan meningkatkan

produktivitas kota dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Peningkatan kesejahteraan masyarakat berbanding lurus dengan ketersediaan air minum yang dilakukan oleh Pemerintah (Direktorat Cipta Karya, 2010).

Hal ini juga berhubungan dengan peningkatan ekonomi dimana dengan ketersediaan air minum yang layak dan berkesinambungan diharapkan dapat membuat masyarakat dapat bekerja dengan efektif. Kekurangan dalam sistem penyediaan air minum di Indonesia masih berkutat pada rendahnya cakupan wilayah yang terlayani air bersih oleh Pemerintah, baik dalam sistem perpipaan maupun dalam sistem non-perpipaan.

Rendahnya cakupan pelayanan tersebut secara operasional merupakan refleksi dari pengelolaan sistem yang kurang efisien maupun kurangnya pendanaan untuk pengembangan sistem pengembangan sistem yang sudah ada (Direktorat Cipta Karya, 2010).

Air dapat dikatakan sebagai air bersih dilihat dari 3 indikator fisik yaitu warna, bau dan rasa. Sementara dalam air minum indikator yang dipakai selain indikator fisik terdapat indikator kimia dan indikator biologi. Dalam indikator kimia parameter yang dipakai berupa pH, total solid, besi, mangan, klorida, seng dan lain-lain. Untuk indikator biologi biasanya indikator yang digunakan berupa ada atau tidaknya bakteri atau kuman di dalam air. Dalam pelayanannya air minum harus memperhatikan 3K yaitu kualitas, kuantitas, dan kontinuitas. Peningkatan kuantitas air merupakan syarat kedua setelah kualitas air, karena semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkat kebutuhan air dari masyarakat tersebut. Untuk keperluan minum maka dibutuhkan air rata-rata sebesar 5 liter/hari, sedangkan secara keseluruhan kebutuhan air di suatu rumah tangga untuk masyarakat Indonesia diperlukan sekitar 60 liter/hari (Tri Joko, 2010).

Dari hasil survei di lapangan, masyarakat Kecamatan Namorambe Kabupaten Deli

Serdang masih menggunakan air sumur pribadi sebagai sumber air dalam memenuhi

kebutuhan air mereka. Berdasarkan hasil survei yang dilakukan terhadap kualitas air

sumur pribadi masyarakat, dari aspek kualitas didapatkan air yang digunakan oleh

masyarakat belum memenuhi standar kualitas air minum. Maka dari itu pengolahan air

yang berstandar nasional sangat dibutuhkan oleh masyarakat di Kecamatan Namorambe

untuk menghasilkan air yang memenuhi standar kualitas air minum yang sesuai standar peraturan yang berlaku.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun maksud dari tugas akhir perencanaan dan perancangan bangunan pengolahan air bersih ini yaitu :

1. Bagaimana kualitas air yang dipakai oleh masyarakat yang berada di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

2. Bagaimana merancang Instalasi Pengolahan Air Minum di kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

1.3 Tujuan Perancangan

Adapun tujuan dari tugas akhir perencanaan dan perancangan bangunan pengolahan air bersih ini yaitu :

1. Merancang Instalasi Pengolahan Air Minum di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

2. Memberikan pelayanan Kebutuhan Air Bersih di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

1.4 Manfaat Perancangan

Adapun manfaat dari tugas akhir Perencanaan dan Perancangan Instalasi Pengolahan Air Minum ini yaitu :

1. Kualitas air yang diterima oleh masyarakat di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang dapat memenuhi standar kualitas air bersih.

2. Memberikan saran kepada instansi/perusahaan yang berkaitan dalam meningkatkan kualitas air baku yang dipergunakan oleh masyarakat di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

1.5 Ruang Lingkup

1 Wilayah studi yang dipergunakan dalam perencanaan dan perancangan bangunan air

minum ini adalah Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang.

2 Standar yang digunakan dalam analisis kualitas air baku air minum adalah PP No.

82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Kelas I.

3 Aspek yang ditinjau dalam perancangan instalasi pengolahan air ini meliputi aspek teknis.

4 Sumber air baku yang dipergunakan dalam perancangan berasal dari Sungai Deli.

5 Mendesain bangunan pengolahan air minum dari intake sampai dengan reservoir tanpa mendesain pipa distribusi dan bendungan air yang diperlukan.

6 Dalam pengerjaan tugas akhir ini, pemetaan topografi di wilayah yang akan dilakukan perancangan tidak dilakukan.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I : PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang, maksud, tujuan, ruang lingkup dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang kajian teori tentang metode proyeksi penduduk, konsumsi air bersih, kualitas air bersih, proses pengolahan air minum, dasar-dasar perencanaan, bangunan sistem pengolahan air yang sesuai perencanaan.

BAB III : METODE PERANCANGAN

Memuat data-data pendukung dalam perencanaan sistem pengolahan air minum Kecamatan Namorambe, seperti batas-batas wilayah, keadaan topografi, tata guna lahan, kependudukan meliputi jumlah penduduk serta fasilitas perkotaan yang ada di Kecamatan Namorambe.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Memuat data-data pendukung dalam perencanaan sistem pengolahan air

Bersih Kecamatan Namorambe yang berupa proyeksi penduduk,

proyeksi penggunaan air bersih dan proyeksi air minum yang dihasilkan

dan perhitungan desain bangunan pengolahan air minum di Kecamataan Namorambe.

BAB V : RENCANA ANGGARAN BIAYA

Berisikan tentang perhitungan rencana anggaran biaya yang dibutuhkan untuk merancang bangunan pengolahan air minum yang direncanakan.

BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hasil akhir dari pembuatan laporan Perencanaan dan

Perancangan Bangunan Pengolahan Air Minum, yaitu kesimpulan dari

keseluruhan bab serta saran untuk perbaikan isi laporan selanjutnya.

Tabel 1.1 Penelitian yang telah dilakukan mengenai perancangan instalasi pengolahan air minum

No. Peneliti Judul Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian 1. Dina Yuliyana

Ekawati, 2017

Analisis Kebutuhan dan Ketersediaan Air Bersih Untuk Kecamatan

Pracimantoro yang dilayanai PDAM Giri Tirta Sari Proyeksi Tahun 2027

Menganalisa

kebutuhan air bersih

di kecamatan

Pracimantoro dengan cara survey ke beberapa rumah, lalu

mencari data

ketersediaan air yang bisa di distribusikan dari pihak PDAM Giri Tirta Sari.

Kemudian dilakukan proyeksi untuk beberapa tahun kedepan.

Dari penelitian yang dilakukan, didapat bahwa kapasitas produksi air bersih di Kecamatan Pracimantoro hingga tahun 2016 yaitu sebesar 19 lt/detik, namun kapasitas tersebut tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih di tahun 2027 setelah dilakukannya proyeksi terhadap peningkatan penduduk.

2. Rinto B., 2006 Perencanaan Pengembangan instalasi pengolahan air minum Broni Kota Jambi sampai tahun 2025

Melakukan analisis data yang didapat, lalu diproyeksi hingga tahun 2025.

Setelah itu,

dilakukan

perhitungan sehingga dapat direncanakan pengembangan instalasi pengolahan air minum.

Hasil yang didapat dari perhitungan yang dilakukan, diperlukan peningkatan kapasitas produksi IPA Broni Kota Jambi sebesar 460 lt/dtk, dimana akan dilakukan pembangunan dalam 2 tahap pada tahun 2009 dan tahun 2019 yang masing-masing debitnya 250 lt/detik.

3. Endar Budi Sasongko, Endang Widyastuti, Rawuh Edy Priyono (2014)

Kajian kualitas Air dan

Penggunaan Sumur Gali Oleh

Masyarakat di Sekitar Sungai Kaliyasa Kabupaten Cilacap

Menentukan kualitas air sumur gali dan perilaku masyarakat sekitar sungai

kaliyasa di

Kelurahan Tegal Kamulyan,

Kecamatan Cilacap Selatan, Kabupaten Cilacap

Secara keseluruhan, parameter yang diteliti tidak memenuhi baku mutu ketentuan PERMENKES RI NO.

416/MENKES/Per/IX/1990.

Hasil kajian perilaku masyarakat dari aspek pengetahuan adalah tidak tahu, aspek sikap adalah tidak setuju, dan aspek tindakan adalah tidak baik.

Secara umum perilaku

masyarakat tidak baik.

Lanjutan Tabel 1.1

No. Peneliti Judul Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian 4. Mizanuddin

Sitompul, Rizki Efrida (2018)

Evaluasi

Ketersediaan Air DAS Deli Terhadap Kebutuhan Air (Water Balanced)

Mengevaluasi ketersediaan air dengan kebutuhan air yang didasarkan oleh laju pertumbuhan penduduk yang selalu meningkat tiap tahunnya.

Ketersediaan air yang telah dianalisis, didapat hasil yaitu dapat memenuhi kebutuhan air untuk satu tahun kedepan untuk semua kalangan, baik domestik maupun non-domestik.

5. EkoAry Priambodo (2016)

Perancangan Unit Pengolahan Air Minum Kampus Institutu Teknologi Sepuluh November

Merancang suatu pengolahan air bersih di kampus Institut Teknologi Sepuluh November dengan menggunakan kolam penampungan air hujan sebagai intake dan menganalisis air

baku dalam

menentukan

rancangan bangunan pengolahan air

minum dengan

memperhatikan kondisi eksisting sekitar.

Kampus ITS memiliki

potensi dalam

pemanfaatan limpasan air hujan untuk memenuhi kebutuhan air minum Kampus ITS dengan kualitas memenuhi standar air baku kelas 2.

Selain itu biaya pembangunan operasional dan maintenance unit pengolahan air minum Kampus ITS dapat menghemat anggaran biaya untuk penyediaan air minum Kampus ITS.

6. Douglas S.

Kenney, Christoper Goemans, Roberto Klein, Jessica Lowrey, and Kevin Reidy (2008)

Resendential Water Demand

Management :

Lesson From

Aurora, Colorado

Mengetahui

kebutuhan air dan faktor koefisien dengan

mengasumsikan permintaan air terutama fungsi harga, cuaca, rumah dan karakteristik

rumah tangga

lainnya.

Model permintaan yang digunakan dalam analisis ini berfungsi baik sebagaimana dibuktikan oleh fakta bahwa semua kecuali satu koefisien menunjukkan tanda yang diharapkan dan signifikan pada 1%.

7. Joseph E.

Goodwill (2015)

Evaluation of Ferrate

Preoxidation for Drinking Water Treatment

Mengevaluasi

penggunaan Pra Oksidasi Ferrate menggunakan

beberapa metode.

Kehadiran bahan organi

alami sangat mempengaruhi

ukuran dan muatan partikel

yang dihasilkan dari reduksi

ferrate. Ada perbedaan

signifikan dalam ukuran dan

Lanjutan Tabel 1.1

No. Peneliti Judul Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian

yang dihasilkan dari hasil hidrolisis besi besi di dalam air alami.

Dibandingkan dengan penambahan besi klorida, ketika ferrate diterapkan ke dalam air, partikel yang dihasilkan memiliki ukuran yang jauh lebih kecil, dan lebih granular, morfologi yang lebih halus.

8. Darren A.

Ltyle, Collin White, Daniel Williams, Lauren Koch and Emily Nauman (2013)

Innovative

biological water treatment for the

removal of

elevated ammonia.

Untuk

menunjukkan efektivitas air biologis yang sederhana dan inovatif,

pendekatan

pengobatan untuk menghilangkan 3,3 mg Nitrogen (N) per liter amonia dan besi dari air.

Studi dilakukan di sebuah utilitas di Iowa.

Menunjukkan bahwa kontraktor dan filter dioperasikan dengan tingkat pemuatan 2,2 gpm/sq ft dan 2,0 gpm/sq ft Masing-masing memenuhi tujuan kualitas air yang diinginkan. Studi ini juga mengidentifikasi parameter operasi yang diperlukan untuk memenuhi tujuan yang diinginkan amonia lengkap dan penghilangan besi dan mendiskusikan desain sistem skala penuh dengan tujuan yang sama.

9. Walter Q.

Betancourt, Joan B. Rose (2004)

Drinking Water Treatment

Processes for

Removal of

Crytosporidium and Giardia.

Menentukan metode pengolahan air yang

tepat dalam

penghilangan Crytosporodium dan Giardia.

Penerapan metode baru seperti USEPA 1623 dalam kombinasi dengan metode kultur molekuler dan jaringan telah meningkatkan

kemampuan kita untuk

Lanjutan Tabel 1.1

No. Peneliti Judul Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian

mendeteksi tingkat rendah kontaminasi protozoa yang ditularkan oleh air.

10. Th. Heberer, K. Reddersen

And A.

Mechilinski (2002)

From Municipal

Sewage to

Drinking Water : Fate Removal of Pharmaceutical Residues in The Aquatic

Environment in Urban Areas.

Menentukan kadar Phac dari beberapa kanal yang ada di kota Berlin sebagai indikasi

pencemaran air.

Phac ditemukan sebagai residu yang sangat persisten pada tingkat µg/L di noda-noda kota Berlin. Beberapa Phac polar diidentifikasi sebagai sangat baik

penanda untuk

kontaminasi limbah di

permukaan dan air tanah

karena kegigihan senyawa

ini di lingkungan akuatik.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum

Air baku untuk air minum rumah tangga, yang selanjutnya disebut sebagai air baku adalah air yang berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah atau air hujan yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum (SNI-6773-2008).

Air merupakan sumber daya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi agar dapat tetap bermanfaat bagi hidup dan kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Air sebagai komponen lingkungan hidup akan mempengaruhi dan dipengaruhi oleh komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan mengakibatkan kondisi lingkungan hidup menjadi buruk sehingga akan mempengaruhi kondisi kesehatan dan keselamatan manusia serta kehidupan makhluk hidup lainnya (PP RI No.82 Tahun 2001).

Air merupakan komponen penting bagi kehidupan dan menjadi komponen utama bagi keberlangsungan hidup manusia, juga makhluk hidup lainnya. Air Minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum menurut (PERMENKES RI NOMOR.492/MENKES/IV/2010).

Air adalah semua air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah, kecuali air laut dan air fosil. Kelas air adalah peringkat kualitas air yang dinilai masih layak untuk dimanfaatkan bagi peruntukan tertentu. Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas. Kelas satu adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (PP RI No. 82 Tahun 2001).

Penyediaan air minum dan air bersih untuk kebutuhan manusia harus memenuhi empat

konsep dasar yaitu dari segi kuantitas; air harus cukup untuk memenuhi kebutuhan

manusia, segi kualitas; air harus memenuhi persyaratan kesehatan terutama untuk air

minum, segi kontiunitas; air tersebut selalu ada berputar pada siklusnya dan tidak

pernah hilang dan segi ekonomis; harga jual air tersebut harus dapat terjangkau oleh

segala kalangan masyarakat mengingat air sangat dibutuhkan oleh semua golongan tanpa kecuali.

2.2 Kualitas Air

Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, kualitas air berdasarkan mutu dibedakan menjadi :

1. Kelas I, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2. Kelas II, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk sarana/prasarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

3. Kelas III, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut.

4. Kelas IV, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2.3 Sumber Air Minum

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologi, kimiawi dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan. (Permenkes RI No.492/MENKES/PER/IV/2010)

Sebuah siklus pastilah memiliki tahapan yang berangkai. Tahapan-tahapan itu bila

tergabung antara satu sama lain maka akan terciptalah sebuah siklus. Dengan kata lain

sklus ini terjadi karena adanya tahapan-tahapan yang saling berkaitan satu sama lain dan

transpirasi, evapotranspirasi, sublimasi, kondensasi, adveksi, presipitasi, run off dan infiltrasi.

Dari siklus hidrologi yang terjadi, menghasilkan beberapa sumber mata air yang dapat digunakan menjadi bahan baku air minum. Adapun sumber-sumber mata air, yaitu : 2.3.1 Air Sungai

Air sungai adalah air hujan yang jatuh kepermukaan bumi dan tidak meresap kedalam tanah akan mengalir secara gravitasi searah dengan kemiringan permukaan tanah dan mengalir melewati aliran sungai. Sebagai salah satu sumber air minum, air sungai harus mengalami pengolahan secara sempurna karena pada umumnya memiliki derajat pengotoran yang tinggi.

2.3.2 Air Hujan

Air hujan sebagai sumber air minum adalah salah satu solusi dari kelangkaan air bersih, namun sangat perlu diperhatikan bagaimana sebenarnya kualitas air hujan untuk sekarang ini, apakah layak untuk dikonsumsi atau tidak.

Curah hujan yang tinggi seringkali mengkhawatirkan, dan bahkan terkadang hujan yang deras sangat meresahkan karena seringkali menimbulkan banjir. Namun sebenarnya, hal ini tidak perlu dikhawatirkan jika pengelolaan air berjalan dengan baik, seperti tersedianya penamoungan air yang memadai. Di lain pihak, hujan sangat ditunggu- tunggu khusunya rumah tangga yang sumber air minumnya adalah air hujan. Curah hujan yang tinggi seharusnya diberdayakan dengan semaksimal mungkin, namun saat ini diperkirakan hanya sekitar 30% air hujan menjadi sumber air yang potensial tertampung pada danau alam, danau buatan, waduk-waduk, rawa-rawa dan sebagian lain meresap ke dalam tanah sebagai air tanah.

2.3.3 Air Permukaan

Air permukaan merupakan air yang terkumpul di atas tanah atau di mata air, sungai,

danau, lahan basah, atau laut. Air permukaan berhubungan dengan air bawah tanah atau

air atmosfer. Air permukaan secara alami, akan terisi melalui presipitasi dan secara

alami berkurang melalui penguapan dan rembesan ke bawah permukaan sehingga

menjadi air tanah. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu perairan darat dan perairan laut.

2.3.4 Air Tanah

Menurut UU No. 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air, air tanah merupakan air yang terdapat pada lapisan tanah atau batuan dibawah permukaan tanah. Secara umum, proses terbentuknya air tanah mengikuti siklus hidrologi, dimana turun air hujan dari atmosfer sebagian besar akan langsung mengalir sebagai aliran permukaan menuju ke sungai, rawa atau danau, dan sebagian lainnya akan meresap ke dalam tanah.

2.3.5 Mata Air

Mata air merupakan penghasil air bersih yang biasa masyarakat gunakan untuk berbagai keperluan hidup. Air yang berasal dari mata air biasanya merupakan air yang sudah layak konsumsi karena mengalami purifikasi secara alami (self purification). Mata air dapat terbentuk akibat terpotongnya aliran tanah oleh bentuk topografi setempat dan air keluar dari batuan. Berdasarkan proses terbentuknya maka keluarnya air tanah biasanya terdapat di daerah kaki bukit, lereng, lembah perbukitan, dan di daerah dataran.

2.4 Syarat – syarat Air Minum

Pada umumnya ditentukan ada beberapa standar atau patokan yang pada beberapa negara berbeda-beda menurut: kondisi negara masing-masing, perkembangan ilmu pengetahuan dan perkembangan teknologi.

2.4.1 Syarat Bakteorologis

Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli dan bakteri Koliform. menurut Permenkes No. 492 Tahun 2010 kadar maksimum yang diperbolehkan untuk air minum untuk golongan Coli dan koliform adalah 0 bakteri/100 mililiter air. Golongan Coli dan koliform ini berasal dari usus besar (feses) dan tanah. Air yang mengandung golongan Coli dianggap telah terkontaminasi atau berhubungan dengan kotoran manusia.

Kelompok bakteri patogen yang mungkin ada dalam air antara lain: Bakteri typhsum,

Vibrio colerae, Bakteri dysentriae, Entamoeba hystolotica serta Bakteri enteritis

(penyakit perut). Air yang terkontaminasi oleh bakteri jika dikonsumsi dapat

Dengan demikian dalam pemeriksaan bakteriologis, harus langsung diperiksa apakah air itu mengandung bakteri patogen tetapi diperiksa dengan indikator bakteri golongan Colli.

2.4.2 Syarat Kimia

Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan. Adapun jenis-jenis zat kimia yang ditetapkan dalam Permenkes No. 492 tahun 2010 yaitu terdiri dari 2 golongan yaitu golongan kimia organik dan golongan kimia non organik. Adapun golongan kimia organik meliputi arsen, flourida, total kromium, kadmium, nitrit, nitrat, sianida serta selenium. Sedangkan golongan non organik meliputi aluminium, besi, kesadahan, klorida.

2.4.3 Syarat Fisik

Adapun syarat fisik air minum yang layak untuk dikonsumsi, ialah harus jernih, tidak berbau, tidak ada rasa dan tidak berwarna. Sementara suhunya sebaiknya sejuk dan tidak panas, agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa. Lalu tidak adanya endapan pada air minum.

2.5 Rencana Desain

2.5.1 Bangunan Pengambil Air (Intake)

Intake adalah suatu unit yang digunakan untuk mengambil dan mengumpulkan air dari suatu sumber baku untuk selanjutnya diolah.

Rumus dan kriteria desain yang digunakan dalam perhitungan intake adalah :

• Kecepatan aliran pada pintu intake (Qasim, Motley, & Zhu, 2000).

V = ^𝑄

𝐴 ...(2.1) Dimana :

V : kecepatan (m/s) Q : debit aliran (m ³ /s) A : luas bukaan (m ² /s)

• Volume Bak Pengumpul

V = 𝑡𝑑 × 𝑄 ...(2.2)

V = 𝑃 × 𝐿 × 𝑇...(2.3) Dimana :

V : Volume (m ³ ) td : Waktu detensi Q : Debit aliran (m ³ /s)

P : Panjang bak pengumpul (m) L : Lebar bak pengumpul (m)

T : Tinggi/kedalaman bak pengumpul (m)(1m – 1,5m) Kriteria desain (Qasim, Motlet, & Zhu, 2000) :

▪ Kecepatan aliran pada saringan kasar < 0,08 m/s.

▪ Kecepatan aliran pada pintu intake < 0,08 m/s .

▪ Kecepatan aliran pada saringan halus < 0,2 m/s.

▪ Lebar bukaan saringan kasar 5 – 8 cm.

▪ Lebar bukaan saringan halus ± 5 cm.

2.5.2 Pompa Transmisi

Pompa transmisi merupakan sistem pemompaan untuk mentrasmisikan air baku dari intake menuju ke instalasi pengolahan air minum. Hal ini dilakukan karena lokasi intake lebih rendah dibandingkan dengan instalasi pengolahan air minum.

2.5.3 Koagulasi

Proses koagulasi merupakan proses pengumpulan partikel-partikel penyusun kekeruhan

yang tidak dapat diendapkan secara gravitasi, menjadi partikerl yang lebih besar

sehingga dapat diendapkan dengan cara pemberian bahan kimia koagulan melalui

pengadukan cepat. Koloid mempunyai ukuran tertentu sehingga gaya tarik menarik

antara partikel lebih kecil dari pada gaya tolak menolak akibat muatan listrik. Dalam

beberapa pengolahan air minum, untuk mengukur kadar kekeruhan air biasanya

dilakukan dengan menggunakan metode Jar Test.

2.5.3.1 Pengadukan Cepat (Rapid Mixing)

Tipe alat yang biasanya digunakan untuk memperoleh intensitas pengadukan dan gradien kecepatan yang tepat dapat diklarifikasikan sebagai berikut :

1. Pengaduk Mekanis 2. Pengaduk Pneumatis 3. Pengaduk Hidrolis

Persamaan waktu detensi dan gradient kecepatan (G) yang digunakan untuk unit koagulasi hidrolis adalah sebagai berikut (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) :

td = ^𝑉

𝑄 ...(2.4)

G = √ ^𝑔.ℎ𝐿

𝑣.𝑡 ...(2.5) Dimana :

td : Waktu detensi (s) V : Volume bak (m ³ ) Q : Debit aliran (m ³ /s) G : Gradien kecepatan (s ^-1 ) g : Percepatan gravitasi (m/s ² ) h

L

: Headloss (m)

v : Viskositas kinematik (m ² /s)

Kriteria desain unit koagulasi sebagai berikut (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) :

▪ Gradien kecepatan, G = 100 – 1000 (detik ^-1 )

▪ Waktu detensi, td = 10 detik – 5 menit

▪ G x td = (30000 – 60000) 2.5.4 Flokulasi

Flokulasi merupakan pengadukan lambat untuk menggabungkan partikel-partikel padat

yang telah terdestabilisasi agar proses pengendapannya berlangsung dengan cepat pada

unit pengolahan berikutnya (Reynolds, 1982). Flokulasi dapat dilakukan dengan cara

pengadukan hidrolis, mekanik dan pneumatik.

Prinsip perhitungan G yang diperlukan dalam flokulasi pada dasarnya sama dengan koagulasi. Perbedaan yang mendasar terletak pada intensitas pengadukan dari kedua unit tersebut yang berbeda.

1. Perhitungan Gradien Kecepatan (G)

Persamaan matematis yang dipergunakan untuk menghitung gradient kecepatan ini sama dengan perhitungan yang telah diberikan pada unit koagulasi (Qasim, Motley, &

Zhu, 2000) : G = √ ^𝑔.ℎ𝐿

𝑣.𝑡 ...(2.6) Dimana :

G : Gradien kecepatan (s ^-1 ) g : Percepatan gravitasi (m/s ² ) h

L

: Headloss (m)

v : Viskositas kinematik (m ² /s)

2. Perhitungan kehilangan tekanan total (Htot)

Kehilangan tekanan total sepanjang salurang horinzontal buffle channel ini diperoleh dengan menjumlahkan kehilangan tekanan pada saat saluran lurus dan pada saluran belokan.

H = K ^𝑉

𝑔 ...(2.7) Dimana :

H : Kehilangan tekanan di belokan (m)

K : Koefisien gesek, diperoleh secara empiris

V : Kecepatan aliran pada belokan (m/s)

g : Percepatan gravitasi (m/s)

Tabel 2.1 Kriteria Perencanaan Unit Flokulasi (Pengaduk Lambat) Kriteria Umum Flokulator

Hidrolis

Flokulator Mekanis

Flokulator Clarifier Sumbu Horizontal

dengan Pedal

Sumbu Vertikal dengan Bilah G (Gradient

Kecepatan) 1/detik

60 (menurun) – 5 60 (menurun) - 10 70 (menurun) –

10 100 – 10

Waktu Tinggal 30 – 45 30 – 40 20 – 40 20 – 100

Tahap Flokulasi

(buah) 6 – 10 3 - 6 2 - 4 1

Pengendalian Energi

Bukaan Pintu/

Sekat Kecepatan Putaran Kecepatan Putaran

Kecepatan Aliran Air Kecepatan

Aliran Max.

(m/detik) 0,9 0,9 1,8 - 2,7 1,5 - 0,5

Luas Bilah/Pedal Dibandingkan Luas Bak (%)

- 5 - 20 0,1 - 0,2 -

Kecepatan Perputaran Sumbu (rpm)

- 1 - 5 8 – 25 -

Tinggi (m) 2 - 4*

Sumber : BSN : SNI 6674 : 2008

Keterangan : *termasuk ruang sludge blanket 2.5.5 Sedimentasi

Sedimentasi adalah pemisahan padatan dan cairan dengan menggunakan pengendapan secara gravitasi untuk memisahkan partikel terususpensi yang terdapat dalam cairan tersebut (Raynolds, 1982). Proses ini sudah umum digunakan dalam pengolahan air minum.

Rumus-rumus dan kriteria desain yang digunakan dalam perhitungan sedimentasi yaitu :

• Rasio panjang-lebar bak (Qasim, Motlet, & Zhu, 2000) : Rumus Rasio = ^𝑝

𝑙 ...(2.8) Dimana :

p : Panjang bak

l : Lebar bak

• Surface Loading Rate (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) : v = ^𝑄

𝐴 ...(2.9) Dimana :

v : Surface loading rate Q : Debit bak (m ³ /s)

A : Luas permukaan bak (m ² )

• Kecepatan aliran di tube settler (Montgomery, 1985) V = ^𝑄

𝐴.𝛼 ...(2.10) Dimana :

V : Kecepatan aliran pada settler (m/s) Q : Debit bak (m ³ /s)

A : Luas permukaan bak (m ² ) α : Kemiringan settler = 60 ^o

• Weir loading rate (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) W = ^𝑄

𝐿 ...(2.11) Dimana:

W : Weir loading rate (m ³ /m.hari) Q : Debit bak ( m ³ /hari)

L : Panjang total weir (m)

• Bilangan Reynold dan Bilangan Froude (Montgomery, 1985) r = ^𝐴

𝑃 ...(2.12) R = ^{𝑉 . 𝑟}

𝑣 ...(2.13) F = ^𝑉

𝑔.𝑅 ...(2.14) Dimana :

r : Jari-jari hidrolis (m)

A : Luas permukaan (m ² )

P : Keliling settler (m)

V : Kecepatan aliran di settler (m/s) v : Viskositas kinematik (m ² /s) g : Percepatan gravitasi (m/s) R : Bilangan Reynolds

F : Bilangan Froude

• Waktu detensi bak (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) T = ^𝑉

𝑄 ...(2.15) Dimana :

T : Waktu detensi bak (s) V : Volume bak (m ³ ) Q : Debit bak (m ³ /s)

Menurut Montgomery (1985), kriteria desain suatu bak sedimentasi :

▪ Surface loading rate = (60-150) m ³ /m ² .hari

▪ Weir loading rate = (90-360) m ³ /m ² .hari

▪ Waktu detensi bak = 2 jam

▪ Waktu detensi settler = 6-25 menit

▪ Rasio panjang terhadap lebar = 3:1 – 5:1

▪ Kecepatan pada settler = (0,05 – 0,13) m/menit

▪ Bilangan Reynolds < 2000

▪ Bilangan Froude < 10-5

2.5.6 Filtrasi

Filtrasi adalah proses pemisahan zat padat dari cairan dengan cara melewatkan air yang diolah melalui media berpori dengan tujuan menghilangkan partikel-partikel yang sangat halus (Martin, 2001).

Pemisahan solid liquid yang mana liquid dilewatkan melalui media berpori untuk

memisahkan suspended solid yang lebih halus (Mochtar, 1999). Menurut (Martin, 2001)

mengatakan selama proses filtrasi terjadi beberapa proses, yaitu:

a. Penyaringan Mekanis

b. Proses ini terjadi pada saringan pasir lambat dan saringan pasir cepat. Media yang dipergunakan dalam filtrasi adalah pasir yang mempunyai pori-pori yang cukup kecil.

c. Pengendapan

d. Proses ini hanya terjadi pada saringan pasir lambat. Ruang antar butir media pasir berfungsi sebagai bak pengendap kecil.

e. Biological action

Proses ini hanya terjadi pada saringan pasir lambat. Suspensi-suspensi yang terdapat dalam air mengadung organisme-organisme.

• Luas penampang bak

L= p x l x jumlah bak ... ...(2.16)

• Beban permukaan (kecepatan filtrasi)

𝑄

𝑏𝑎𝑘

𝐴 ... ...(2.17) Dimana :

Q bak : debit masing-masing filter.

A : luas penampang

• Debit maksimum (Q max )

Q max = Luas x maksimum beban permukaan ... ...(2.18) 2.5.7 Desinfeksi

Desinfeksi adalah proses untuk membunuh bakteri, protozoa dan virus dengan kuantitas

desinfektan yang kecil dan tidak beracun bagi manusia. Reaksi desinfeksi yang terjadi

harus dilaksanakan di bawah kondisi normal, termasuk suhu, aliran, kualitas air dan

waktu kontak. Hal ini akan membuat air menjadi tidak beracun, tidak berasa, lebih

mudah diolah, ekonomis serta akan meninggalkan residu yang tetap untuk jangka waktu

yang aman, sehingga kontaminan dapat dihilangkan (Al-Layla, 1980). Desinfeksi yang

sering digunakan adalah dengan klorinasi menggunakan gas klor. Metode desinfeksi

secara umum ada dua, yaitu preklorinasi dan post chlorination.

Kebutuhan gas klor =

10

6

X

Q  ... ...(2.19)

Dimana:

Q : debit air (mg/l)

X : konsentrasi gas klor (mg/l) 2.5.8 Reservoir

Reservoir adalah tangki penyimpanan air yang sudah diolah kemudian ditransfer ke sistem distribusi. Desain dari reservoir meliputi pemilihan dari ukuran dan bentuknya, pertimbangan lain meliputi proteksi terhadap air yang disimpan, struktur reservoir dan pekerja pemeliharaan reservoir.

Kriteria desain reservoir :

▪ Jumlah unit atau kompartmen > 2

▪ Kedalaman (H) = (3-6) m

▪ Tinggi jagaan (Hj) > 30 cm

▪ Tinggi air minum (Hmin) = 15 cm

▪ Waktu tinggal (td) > 1 jam

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1 Konsep Alur Perancangan

Langkah perancangan yang dilakukan dapat dilihat pada diagram alir perancangan pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Mulai

Survey

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan Data Data Primer

1. Lokasi 2. Kualitas air baku

Data Sekunder

1. Kondisi Eksisting 2. Jumlah SR 3. Kebutuhan Air Bersih

Analisa Data

Perancangan unit pengolahan

Rancangan Anggaran Biaya

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Dari diagram alir di atas, langkah-langkah penyelesaian proyek akhir adalah sebagai berikut :

1. Memulai

Mahasiswa mencari dosen pembimbing dan menentukan judul penelitian yang ingin dibawakan dalam membuat tugas akhir.

2. Survey

Survey dilakukan untuk melihat kondisi eksisting lokal tempat penelitian, permasalahan yang ada di tempat penelitian, dan untuk melihat data yang ada di tempat penelitian.

Wilayah yang disurvey adalah Kecamatan Namorambe. Kecamatan Namorambe terletak di Kabupaten Deli Serdang. Letak wilayah Kecamatan Namorambe 3 ^o 26’57,97”

Lintang Utara dan 98 ^o 38’57,22” Bujur Timur. Batas wilayah Kecamatan Namorambe :

 Utara : Berbatasan dengan Kecamatan Tuntungan Kota Medan

 Selatan : Berbatasan dengan Kecamatan Sibolangit

 Timur : Berbatasan dengan Kecamatan Sibiru Biru

 Barat : Berbatasan dengan Kecamatan Pancur Batu.

Kecamatan Namorambe terdiri atas 36 desa/kelurahan. Desa yang terdapat dalam wilayah Kecamatan Namorambe, yaitu :

1. Desa Batu Gemuk 19. Desa Lubang Ido

2. Desa Batu Mbelin 20. Desa Namo Batang

3. Desa Batu Rejo 21. Desa Namo Landur

4. Desa Bekukul 22. Desa Namo Mbaru

5. Desa Cinta Rakyat 23. Desa Namo Mbelin

6. Desa Gunung Berita 24. Desa Namo Pakam

7. Desa Gunung Kelawas 25. Desa Namo Pinang

8. Desa Jaba 26. Desa Namo Rambe

9. Desa Jati Kesuma 27. Desa Rimo Mungkur

10. Desa Kuala Simeme 28. Desa Rumah Keben

11. Desa Kuta Tengah 29. Desa Rumah Mbacang

12. Desa Kuta Tualah 30. Desa Salang Tungir

13. Desa Lau Mulgap 31. Desa Silue Lue

14. Desa Sudi Rejo 32. Desa Suka Mulia Hilir

15. Desa Suka Mulia Hulu 33. Desa Tangkahan 16. Desa Tanjung Selamat 34. Desa Timbang Lawan

17. Desa Ujung Labuhen 35. Desa Uruk Gendang

18. Kelurahan Batu Penjemuran 36. Kelurahan Deli Tua

Berdasarkan hasil survey yang telah dilakukan, didapatkan bahwa suplai air bersih yang dipergunakan oleh masyarakat Kecamatan Namorambe berasal dari sumur galian.

3. Tinjauan Pustaka

Penelitian ini adalah mencari, mengumpulkan, dan mempelajari referensi serta berbagai kegiatan yang mendukung dalam penyusunan tugas akhir.

4. Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan merupakan data yang relevan. Data yang dikumpukan berupa kualitas air dari sungai, serta jumlah penduduk di Kecamatan Namorambe, Kabupaten Deli Serdang. Untuk mendapatkan kualiatas air, dilakukan penelitian kualitas sumber air baku. Lokasi sampling kualitas air berada di Sungai Deli. Sampling diambil dengan metode Composite Place Sampling. Lokasi pengambilan sampel terdapat 1 titik yaitu di tepian pinggir sungai sebelah kiri. Tata cara pengambilan sampel :

i. Cuci wadah sampel dengan air sungai.

ii. Cuci kembali wadah sampel dengan aquades

iii. Isi penuh wadah dengan air sungai (mencegah terperangkapnya oksigen)

iv. Lapisi seluruh wadah dengan lakban hitam tanpa ada celah sedikit pun (mencegah matinya bakteri yang ingin di analisa)

5. Analisa Data

Data yang terkumpul dari data primer dan sekunder harus dianalisis untuk mendapatkan

dasar perhitungan dan perancangan.

6. Perancangan Unit Pengolahan

Pengembangan unit-unit pengolahan ini dilakukan berdasarkan beberapa pertimbangan yang meliputi tata guna lahan, pengamatan kondisi lapangan yang ada dan hasil analisis data yang mengacu pada parameter standar kualitas air baku.

7. Rancangan Anggaran Biaya

Setelah didapatkan rancagan unit pengolahan, selanjutnya dilakukan perancangan anggaran biaya untuk setiap unit pengolahan yang akan dirancang. Sehingga nantinya didapatkan total rancanga anggaran biaya kesulurahannya.

8. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan dari hasil yang didapat dan diberikan saran kepada pemerintah Kecamatan

Namorambe untuk mengembangkan perencanaan yang dibuat.

3.2 Lokasi Perancangan

Gambar 3.2 Peta Lokasi Kecamatan Namorambe

Gambar 3.3 Lokasi Rencana Pembangunan IPA

Gambar 3.4 Kondisi Eksisting Lokasi Rencana Pembangunan IPA

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk

Proyeksi adalah perhitungan yang menunjukkan keadaan fertilitas, mortalitas, dan migrasi dimasa yang akan datang. Dalam merencanakan sistem penyediaan air minum di Kecamatan Namorambe ada beberapa dasar perencanaan yang harus diperhatikan.

Terutama mengenai kuantitas air bersih yang dipengaruhi oleh jumlah penduduk yang dilayani dan perlu dilakukan suatu prediksi jumlah penduduk sesuai dengan periode tahun perencanaan, yaitu dengan metode proyeksi. Berikut ini beberapa metode statistik yang dapat digunakan untuk memprediksi laju pertumbuhan penduduk :

1. Metode Aritmatika 2. Metode Geometrik 3. Metode Logaritma 4. Metode Regresi Linier

4.1.1 Metode Aritmatika

Metode aritmatika biasa digunakan jika laju pertumbuhan populasi penduduk relatif

konstan tiap tahun. Kondisi ini dapat terjadi pada kota dengan luas wilayah yang kecil

dan tingkat pertumbuhan ekonomi kota rendah. Proyeksi penduduk Kecamatan

Namorambe dengan metode arimatika dapat dilihat pada tabel 4.1

Tabel 4.1. Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika Xi Tahun Penduduk

(Yi)

Yrata-

rata Xi

²

Xi.Yi Y' (Yi-Y') (Yi-Y')

²

(Yi-Yrata) (Yi-Yrata)

²

SD R 1 2009 29050

39348

1 29050 33557 -4506,85 20311732,98 -10298,30 106054982,89

1859,58 0,99896

2 2010 36651 4 73302 34844 1807,16 3265820,04 36651,00 1343295801,00

3 2011 37756 9 113268 36131 1625,17 2641177,53 37756,00 1425515536,00

4 2012 38745 16 154980 37418 1327,18 1761412,06 38745,00 1501175025,00

5 2013 39683 25 198415 38705 978,19 956863,50 39683,00 1574740489,00

6 2014 40587 36 243522 39992 595,21 354270,18 40587,00 1647304569,00

7 2015 41479 49 290353 41279 200,22 40087,25 41479,00 1720507441,00

8 2016 42346 64 338768 42566 -219,77 48298,85 42346,00 1793183716,00

9 2017 43185 81 388665 43853 -667,76 445900,75 43185,00 1864944225,00

10 2018 44001 100 440010 45140 -1138,75 1296742,45 44001,00 1936088001,00

55 393483 385 2270333 393483 0,00 31122305,59 354134,70 14912809786 Sumber : Perhitungan, 2021

a = 32269,87 b = 1286,99

Y = 32269,87 + ( 1286,99 × Xi)

4.1.2. Metode Geometri

Metode geometri digunakan bila data jumlah penduduk menunjukkan peningkatan yang pesat dari waktu ke waktu. Proyeksi penduduk Kecamatan Namorambe dengan metode geometri dapat dilihat pada Tabel 4.2

Tabel 4.2. Proyeksi Penduduk dengan Metode Geometri Xi Tahun Penduduk

(Yi) ln Xi ln Xi

²

ln Yi ln Xi .

ln Yi Y' (Yi-Y') (Yi-Y')

²

Y rata-rata Yi-Yrata (Yi-Yrata)

²

SD R

1 2009 29050 0,00 0,00 10,28 0,00 30791,69 -1741,69 3033470,40

39348

-10298 106054983

1074,58 0,99965

2 2010 36651 0,69 0,48 10,51 7,28 34355,49 2295,51 5269343,40 36651 1343295801

3 2011 37756 1,10 1,21 10,54 11,58 36628,46 1127,54 1271352,34 37756 1425515536

4 2012 38745 1,39 1,92 10,56 14,65 38331,78 413,22 170753,53 38745 1501175025

5 2013 39683 1,61 2,59 10,59 17,04 39707,33 -24,33 592,15 39683 1574740489

6 2014 40587 1,79 3,21 10,61 19,01 40867,81 -280,81 78854,38 40587 1647304569

7 2015 41479 1,95 3,79 10,63 20,69 41875,40 -396,40 157132,37 41479 1720507441

8 2016 42346 2,08 4,32 10,65 22,15 42768,27 -422,27 178312,39 42346 1793183716

9 2017 43185 2,20 4,83 10,67 23,45 43571,63 -386,63 149481,20 43185 1864944225

10 2018 44001 2,30 5,30 10,69 24,62 44303,03 -302,03 91224,63 44001 1936088001

55 393483 15,10 27,65 105,74 160,48 393200,89 282 10400517 354135 14912809786

Sumber: Perhitungan, 2021 a = 10,335

b = 0,158

Y = EXP(10,335 +(0,158 × ln Xi))

4.1.3. Metode Logaritma

Proyeksi penduduk Kecamatan Namorambe dengan metode Logaritma dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3. Proyeksi Penduduk dengan Metode Logaritma Xi Tahun Penduduk

(Yi) ln Xi ln Xi

²

Yi lnXi Y' (Yi-Y') (Yi-Y') Yrata-rata (Yi-Yrata) (Yi-Yrata)

²

SD R

1 2009 29050 0,00 0,00 0,00 30657 -1607,22 2583165,77

39348

-10298,30 106054983

922,57 0,97690

2 2010 36651 0,69 0,48 25405 34646 2005,41 4021664,52 -2697,30 7275427

3 2011 37756 1,10 1,21 41479 36979 777,36 604293,22 -1592,30 2535419

4 2012 38745 1,39 1,92 53712 38634 111,04 12330,02 -603,30 363971

5 2013 39683 1,61 2,59 63867 39918 -234,93 55190,76 334,70 112024

6 2014 40587 1,79 3,21 72722 40967 -380,01 144403,95 1238,70 1534378

7 2015 41479 1,95 3,79 80714 41854 -374,99 140616,04 2130,70 4539882

8 2016 42346 2,08 4,32 88056 42622 -276,33 76356,92 2997,70 8986205

9 2017 43185 2,20 4,83 94887 43300 -115,05 13236,74 3836,70 14720267

10 2018 44001 2,30 5,30 101316 43906 94,70 8968,98 4652,70 21647617

55 393483 15,10 27,65 622158,81 393483,005 -0,004841064 7660226,908 0,00 167770174 Sumber: Perhitungan, 2021

a = 30657,226 b = 5753,999

Y = 30657,226 + (5753,999 × ln Xi)

4.1.4. Metode Regresi Linear

Proyeksi penduduk Kecamatan Namorambe dengan metode Regresi Linear dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Proyeksi Penduduk dengan Metode Regresi Linear

Sumber: Perhitungan, 2021 a = 10,387

b = 0,034

Y = EXP(10,387 + (0,034 × Xi) Xi Tahun Penduduk

(Yi) Xi

²

Ln. Yi Xi.ln Yi Y' (Yi-Y') (Yi-Y')

²

Yi rata-rata (Yi-Yrata) (Yi-Yrata)

²

SD R

1 2009 29050 1 10,28 10,28 33557 -4507 20312817,77

39348,3

-10298,30 106054982,9

18839,30 0,88795

2 2010 36651 4 10,51 21,02 34718 1933 3738309,69 -2697,30 7275427,29

3 2011 37756 9 10,54 31,62 35918 1838 3377430,92 -1592,30 2535419,29

4 2012 38745 16 10,56 42,26 37160 1585 2510834,34 -603,30 363970,89

5 2013 39683 25 10,59 52,94 38446 1237 1531114,43 334,70 112024,09

6 2014 40587 36 10,61 63,67 39775 812 658947,01 1238,70 1534377,69

7 2015 41479 49 10,63 74,43 41151 328 107678,70 2130,70 4539882,49

8 2016 42346 64 10,65 85,23 42574 -228 52003,08 2997,70 8986205,29

9 2017 43185 81 10,67 96,06 44046 -861 742093,23 3836,70 14720266,89

10 2018 44001 100 10,69 106,92 45570 -1569 2461062,61 4652,70 21647617,29

55 393483 385 105,74 584,42 392915 568 35492291,77 0,00 167770174,1