Contoh Perhitungan Instalasi Air

Kriteria Perencanaan Rancangan Sistem Air Bersih No

Uraian 1. Pr P rasedimentasi .1.1. Su S urface Loadin .1.2. Wa Waktu detensi .1.3. Ke Kedalaman Bak .1.4. Ko K ondisi Aliran

Kiteria >50 m /L SiO2 2-3 m/ am am 1-3 am am 1-3 m NRe<2000 NFr>10^-5

.2 Koa ulasi .2.1. .2.1. Ka asitas asitas Perenc Perencana anaan an Qmaks Qmaks harian harian .2.2. Gradien Kece atan 400-1000 10^-1 /dt .2.3. Ko K ondisi Aliran NRe>10000 .2.4. Waktu Kontak Gxtd 10^4-10^6 .2.5. Mixer t e im eler   - td td = 1-3 menit - G = 250-1000 250-1000 10^-1 /dt .2.6. 2.6. Mixer ixer t e Sta Stati tik k - td = <1 menit menit - G = 2000-30000 2000-30000 10^-1 /dt .3 Flokul Flokulasi asi 3.1. 3.1. Ka asitas asitas Perenc Perencana anaan an 3.2. Gradien Kece atan 3.3. Ko K ondisi Aliran 3.4. Waktu Kontak td 4 Bak Sedimenta Sedimentasi si 4.1. 4.1. Ka asitas asitas Perenc Perencana anaan an 4.2. 4.2. Surf Surface ace Load Loadin in Plat Plate e 4.3. 4.3. Surf Surfac ace e Load Loadin in Plai Plain n 4.4. Waktu detensi Pl Plate 4.5. Waktu detensi Pl Plain 4.6. Ko Kondisi Aliran

Qmaks Qmaks harian harian 10-100 10^-1 /dt NRe>10000 8 - 12 menit

4.6. Ke Kedalaman Bak 4.7. Waktu en urasan lum ur

Qmaks Qmaks harian harian 4-8 4-8 m/ am 0 5-3 5-3 m/ am 0 5-1 am 1-2 am NRe<500 NFr>10^-5 2-5 m 24 – 48 am am

5 Filt Filter er Declin Declinin in rate rate 5.1. 5.1. Ka asitas asitas Perenc Perencana anaan an 5.2. Me M edia Pen arin Efective Size ES ES Uniformit Coeficient UC Ketebalan 5.3. Me Media en okon Efective Size ES ES Ketebalan 5.4. Ti T in i tekan filtrasi 5.5. Su Surface Loadin 5.6. Pe Pencucian Air Lama Pencucian Air Eks ansi encucian Periode Pencucian 5.7. Pencucian Udara

Qmaks Qmaks harian harian Pasir Kwarsa 0 4 - 1 0 mm mm 1 3-1 7 03-06m Kerikil 0 4 - 1 0 mm mm 02-05m 05-4m 7 - 12 m/ m / am 15 - 25 m/ m/ am 3 - 5 menit 20 - 50 % 12 -72 am 5 -10 menit

Q1=

25 L/dt

Q2=

90 m3/jam

Pra sedimentasi 1 Surface Loading

2 m/jam

2 Waktu detensi 3 Kedalaman Bak 4 Kondisi Aliran NRe < 5

Keterangan

0.5 jam

kriteria

5m

tinggi pengolahan berdasarkan profil hidrolis

2000

NFr>

6 Gravitasi

kriteria

(Q/A/R/ u)

1E-05

kriteria kriteria

9.8 m/dt2

konstanta gravitasi

7 8 Volume Bak

45 m3

(Q2) x (2)

9 Luas Pemukaan

45 m2

(Q2)/(1)

10 Lebar 11 Panjang 12 Check Loading

3.5 m

lebar pengolahan air (ditentukan)

12.9 m

(9)/(10)

2 m/jam

13 kecepatan horizontal

OK

(Q2)/(9)

0.0014 m/dt

(Q1)/1000/(3)/(10)

1.54 m

(9)/((10)+2x(3))

14 Check NRe = 15 Jari jari hidrolik R= 16

u

17

NRe=

18 Check NFr =

0.0000008 m2/dt 2,751 < 2000 1.02E-03 >10^-5

viskositas kinematik No OK

(13)x(15)/(16)

OK

19 DIMENSI 20 Panjang

12.9 m

(11)

21 Lebar

3.5 m

(10)

22 Tinggi

5.0 m

(3)

Koagulasi TerjunanKetaerangan 1 Waktu detensi

0.70 menit

kriteris

2 Gradien Hidrolik

500 1/dt

kriteris

3 4 Gravitasi

 ν =

-6

0.8x10 m2/dt

viskositas kinematik

9.8 m/dt2

konstanta gravitasi

5 Volume Bak

1.05 m3

Q1x(1)x60/1000

6 Tinggi terjun

0.86 m

(2)x(2)x(3)x(1)x60/(9)

7 Panjang

0.6

(5)/(8)/(9)

8 Lebar

3.5

lebar pengolahan air (ditentukan)

9 Tinggi

0.5

ditentukan

Up -Down Flow-FlokulatorKeterangan

1 Waktu detensi 2 Gradien Hidrolik

3

4

5

6

-Tahap 1

-Tahap 2

-Tahap 3

12 menit G

td

(2.1)

(2.2)

70

240

(3.1)

(3.2)

50

240

(4.1)

(4.2)

20

240

(5.1)

(5.2)

Jumlah

7 Viskositas kinematik 8 gravitasi 9 Beda Tinggi

Kriteria=( (3)+(4)+(5) G x td (2.1)x(2.2)

720

 ν =

detik

16,800

G,td ditentukan

detik

12,000

G,td ditentukan

detik

4,800

G,td ditentukan

detik

33,600

0.8x10-6 m2/dt

g=

9.81 m/dt2 h

10

-Tahap 1

0.10

m

(7)/(8)x(3.2)x(3.1)x(3.1)

11

-Tahap 2

0.05

m

(7)/(8)x(3.2)x(4.1)x(4.1)

12

-Tahap 3

0.01

m

(7)/(8)x(3.2)x(5.1)x(5.1)

13

Total beda tinggi

0.15

m

(10)+(11)+(12)

13 Volume

Vol

14

-Tahap 1

6

m3

Q1/1000x(3.2)

15

-Tahap 2

6

m3

Q1/1000x(4.2)

16

-Tahap 3

6

m3

Q1/1000x(5.2)

17

Jumlah

18

m3

(14)+(15)+(16)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Waktu detensi Kondisi Aliran NRe <

Gravitasi Loading Plate Settler  Luas Permukaan/unit Lebar Panjang Volume Efektif tinggi efektif diameter tube settelr sudut plate Radius hidrolis tube Check NRe Check NFr tinggi plate

Sedimentasi 2 unitKeterangan 45 menit kriteria 500 (Q/A/R/ υ ) NFr> 1E-05 0.8x10-6 m2/dt  ν = 9.8 m/dt2 5.0 m/jam 9 1.8 5.1 33.8 3.8 50 60 0.03 38 7.0E-05 1.2

m2 m m m3 m mm o m < 500 > 10^ -5 m

kriteria konstanta konstanta kriteria

Q2/(6)/2 1/2 lebar pengolahan air (ditentukan) (7)/(8) Q2x(1)/60/2 (10)/(7)/2 ditentukan (lihat gambar) ditentukan (lihat gambar) (12)/1000/2 (6)/3600x(14)/(4)xsin(13) (6)/3600/((5)/(14))^0.5 ditentukan

Pipa Penghantar inlet yang terletak dibawah bak 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

v= Jumlah Pipa penghantar per bak= Debit aliran perpipa= 'luas penampang pipa teoritis= 'Diameter teoritis= 'Diameter rencanas= Check kecepatan aliran di pipa= panjang = Lubang outlet di pipa penghantar  jarak antar lubang= Jumlah lubang teoritis= Jumlah lubang rencana = Kecepatan air melewati lubang= Debit aliran per lubang= luas lubang= diameter lubang teoritis= diameter lubang rencana=

0.3 2 6.25 0.0208 163 200 0.20 5.1

m/dt buah L/dt m2 mm mm m/dt m

20 24.71 24 0.01 0.26 0.0260 33 50

cm buah buah m/dt L/dt m2 mm mm

ditentukan ditentukan Q1/2/(19) (20)/1000/(18) ((21)/(22/7)x4)^0.5x1000 ditentukan berdasarkan (22) (20)/1000/((23)/1000)^2/(22/7)x4 ditentukan = (9) ditentukan (25)x100/(26)-1 ditentukan berdasarkan (27) ditentukan (20)/(28) (30)/1000/(29) (31/(22/7)x4)x1000 ditentukan berdasarkan (32)

Pipa Penghantar outlet yang terletak diatas bak 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

v= Jumlah Pipa penghantar per bak= Debit aliran perpipa= 'luas penampang pipa teoritis= 'Diameter teoritis= 'Diameter rencanas= Check kecepatan aliran di pipa= panjang = Lubang outlet di pipa penghantar  jarak antar lubang= Jumlah lubang teoritis= Jumlah lubang rencana = tinggi air diatas lubang= koefisien kontraksi = Kecepatan air melewati lubang= Debit aliran per lubang= luas lubang= diameter lubang teoritis= diameter lubang rencana=

0.4 1 12.50 0.0313 199 200 0.40 5.1

m/dt buah L/dt m2 mm mm m/dt m

20 24.71 24 0.05 3 0.03 0.52 0.0158 20 25

cm buah buah cm m/dt L/dt m2 mm mm

ditentukan ditentukan Q1/2/(35) (36)/1000/(34) ((37)/(22/7)x4)^0.5x1000 ditentukan berdasarkan (39) (36)/1000/((39)/1000)^2/(22/7)x4 ditentukan = (9) ditentukan (41)x100/(42)-1 ditentukan berdasarkan (43) ditentukan koefisien (ditentukan) (2X(5)X(45)/100)^0.5/(46) (36)/(44) (48)/1000/(47) (49)/(22/7)x4x1000 ditentukan berdasarkan (50)

Penampung lumpur  52 53 54 55 56 57 58 59 60

Kekeruhan awal(C1)= Kekeruhan awal(C1)= Efisiensi pengemdapan= Masa jenis solid= Masa jenis air= kadar solid di lumpur= Masa jenis lumpur= 'Volume penampung lumpur/jam= 'Volume penampung lumpur/24 jam=

80.0 mg/L 0.08 kg/m3 95% η 2,600 kg/m3 996 kg/m3 5% Cv 1,076 kg/m3 0.1271 m3/jam 3.1 m3/jam

diasumsikan berdasarkan jenis air   (52)/1000 diasumsikan diasumsikan diasumsikan ditentukan berdasarkan (39) (56)+(57)x((55)-(56)) (54)x(53)xQ2/(58)/(57) 24x(59)

Filter 4 UNIT 1 Loading 2 Backwash (self backwash) 3 Gravitasi 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Luas Permukaan total= Jumlah Filter= Lebar total= Lebar 1 filter= Panjang perfilter= tinggi pasir (L)= tinggi kerikil= tinggi nozzle= Kapasitas nozzle= diameter nozzle= luas penampang nozzle= jarak antara nozzle= jumlah nozzle=

7.0 m/jam

Kriteria

9.8 m/dt2

konstanta

13 4 4.0 1.0 0.8 0.4 0.2 0.15 1.00 18.75 0.00028 26 150

m2

Q2/(1) ditentukan ditentukan (6)/(5) (4)/(1)/(5) ditentukan ditentukan ditentukan ditentukan ditentukan ((13)/1000)^2*(22/7)/4 (8)x(6)/(15)^0.5x100 Q1/(12)x1.5 1,5 = faktor 

m m m m m m l/dt mm m2 cm buah

Keadaan pada waktu back wash backwash dilakukan dengan interfilter yaitu menggunakan air hasil filtrasi dari 3 filter disebelahnya yang dikembalikan ke filter yang akan dicuci 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Debit per filter saat backwash= Debit per filter saat backwash= loading pada saat backwash= Debit per nozzle= Kecepatan per nozzle= Koefisien kontraksi= Head loss nozzle= kecepatan aliran 4 filter= diameter pipa penghantar 4 filter= diameter pipa penghantar 4 filter= panjang pipa penghantar 4 filterr= kecepatan aliran per filter= diameter pipa penghantar per filter= diameter pipa penghantar 4 filter= panjang pipa penghantar per filterr= head loss i a 4 filter=

33

head loss pipa per filter=

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

90 m3/jam 25 L/dt 28 m/jam 0.67 L/dt 2.41 m/dt 1.50 0.45 m 0.60 m/dt 230.33 mm teoritis 250.00 mm rencana 10.00 m 1.00 m/dt 178.41 mm teoritis 200.00 mm rencana 5.00 m 0.04 m C= 70 0.01 m

Head loss back wash pada media= orositas e = s= ρ air=

Head loss filter= Head loss nozzle= head loss pipa 4 filter= head loss pipa per filter= Tinggi total backwash= direncanakan=

= hl/L= hl = faktor = hl =

C=

40% 2.8 1 1.4 1.08 0.43 2.50 1.08 0.45 0.04 0.01 1.58 160.00

70

ton/m3 ton/m3

x faktor m m m m m m

sama dengan Q2 (17)/3600x1000 (17)/((4)/(5)) (18)/((16)/4) (20)/(14)/1000 kriteria (22)x(21)^2/2/(3) kriteria ((18)/1000)/(24)/(22/7)x4)^0.5x1000 ditentukan ditentukan/direncanakan kriteria ((18)/1000)/(28)/(22/7)x4)^0.5x1000 ditentukan ditentukan/direncanakan 18 /1000 /0.2785/C/ 26/1000 ^2.63 ^1.85x 27 Rumus Hazen William (((18)/1000)/0.2785/C/(30/1000)^2.63)^1.85x(31) Rumus Hazen William karakteristik asir   masa jenis media filter   masa jenis air   faktor bentuk ((35)-(36))/(36)x(1-(34)) (38)x(9) kriteria (40)x(39) (23) (32) (33) (41)+(42)+(43)+(44) disesuaikan tinggi instalasi